Fachartikel

01. Juli 2014

Elektromobilität made in Germany

Am 14. Mai wurden im Rahmen des länderübergreifenden Schaufensterprojekts „Elektromobilität verbindet“ entlang der Autobahn A9 auf der 430km langen Strecke von München nach Leipzig acht Schnellladestationen – sogenannte Combined Charging Systems (CCS) – in Betrieb genommen. Laut den Projektpartnern Siemens, BMW Group und E.ON ist dies ein Meilenstein für die deutsche Elektromobilität. Das Schaufenster Bayern-Sachsen wird im Rahmen der bundesweit vom Bundesverkehrsministerium geförderten Initiative mit 130 Millionen Euro finanziert. Insgesamt werden rund 40 Projekte von über 100 Partnern realisiert, als jeweilige Projektleitstelle ihres Landes übernehmen die Bayern Innovativ GmbH und die Sächsische Energieagentur SAENA die Koordination. Ziel des Schaufensterprojektes ist es, Elektromobilitätskonzepte zu erproben und  zu demonstrieren und so die Aktivitäten der deutschen Hersteller zu unterstützen. Die großen drei aus Bayern, Schwaben und Niedersachsen unterscheiden sich dabei in ihrer Gangart. Wie die letzten Jahre gezeigt haben, wechselt diese immer wieder, aktuell scheint BMW die Elektrifizierung am stärksten voranzutreiben.

Elektrische Freude in Bayern
Foto: BMW

Foto: BMW

In 2007 wurde bei den Münchnern begonnen, den i3 als umweltfreundliches Mobilitätskonzept einer modernen Metropole zu konzipieren. Entstanden ist ein Fahrzeug, das bei einem auf Homogenität reduzierten Design ein Gesamtgewicht von 1279kg aufweist. Diese im Vergleich zu herkömmlichen Fahrzeugen neue Leichtigkeit, wurde durch eine komplett aus verstärkten Kohlefasern gefertigte Fahrgastzelle möglich. Die Karbonfasergelege stammen dabei von SGL Automotive Carbon Fibers, einem dem Joint Venture zwischen BMW und SGL Carbon; in letztere investierte Susanne Klatten in 2009 und hat seit April 2013 den Vorsitz des Aufsichtsrats übernommen. Der Antrieb des als Kleinwagen positionierten i3 wurde von BMW im Rahmen der hauseigenen EfficientDynamics-Initiative neu entwickelt. Dabei wurde ein leistungsfähiger 125kW Elektromotor, der 250 Nm Drehmoment über ein einstufiges Getriebe auf die Hinterachse bringt und für spritziges Fahrvergnügen sorgt, mit einer 22kWh starken, temperierten Lithium-Ionen-Batterie und speziellen Energiemanagement kombiniert.

Aus dem Stand kommt der i3 in 7,2 Sekunden auf eine Geschwindigkeit von 100kmh. Der durchschnittliche Verbrauch während kombinierter Stadt- und Landfahrten liegt bei 12,8kWh pro 100 Kilometer. Erste Testfahrer konnten dies bestätigen und legten mit einer Ladung knapp 170 Kilometer zurück. BMW verspricht nach 100.000km Fahrleistung noch eine Ladefähigkeit der Batterie von 70 Prozent. In 6 bis 8 Stunden soll der i3  über das mitgelieferte Ladekabel auf 80 Prozent aufgeladen sein, vorausgesetzt man bekommt 16A Ladestrom. Zur Verkürzung der Ladezeit um etwa ein Drittel empfiehlt BMW die Installation seiner Wallbox beim Kunden zuhause. Für unterwegs bietet BMW mit der hauseigenen ChargeNow Initiative Lademöglichkeiten an öffentlichen Stationen oder in Parkhäusern an. Über eine Zugangskarte kann bargeldlos geladen werden, bezahlt wird der bezogene Strom einmal monatlich.  Lademöglichkeiten können über eine App oder das fahrzeuginterne Navigationssystem gefunden werden. Alternativ wird der i3 auch mit einem Range-Extender angeboten, bei dem ein kleiner Benzinmotor einen Generator antreibt, dessen erzeugter Strom zum Betrieb des Elektromotors verwendet wird. Damit soll eine Reichweite von gut 300km möglich sein. Wer noch längere Strecken zurücklegen muss und dabei keine Ladestopps einkalkulieren kann, erhält über den BMW Add-On-Mobility Service ein konventionelles Fahrzeug zu vergünstigen Konditionen bei Sixt. Die Nachfrage nach dem kleinen Stromer scheint gut zu laufen. Aktuell wurden bereits über 5.000 Fahrzeuge produziert und BMW hat die Taktrate im Werk Leipzig seit April von ursprünglichen 70 auf 100 Fahrzeuge am Tag erhöht. Auch wenn dies fast nach einer Verdoppelung der prognostizierten Verkaufszahlen von 10.000 Stück in diesem Jahr klingt, dürfte ein Großteil der gefertigten Fahrzeuge zunächst als Vorführwagen an die Händler gehen. Wer sich das €34.950 teure Elektroauto, ab €39.950,- mit Range-Extender, nicht gleich kaufen möchte, kann es bei Sixt in München, Hamburg, Berlin und Amsterdam für 129 Euro pro Tag mieten. Bleibt abzuwarten, ob neben AVIS, die den Stromer in Hamburg für nur 99 Euro pro Tag anbieten, weitere Konkurrenz nachzieht.

Foto: BMW

Foto: BMW

Neben dem alltagstauglichen und kompakten Stadtstromer bietet BMW in der zweiten Jahreshälfte ein weiteres Fahrzeug des i-Segments an. Der schnittige Plug-in Hybrid i8 lässt nicht nur dank elegantem Design, langem Radstand, tiefem Fahrwerk und Flügeltüren die Herzen von Freunden moderner Sportwagen höher schlagen. In den sich nach oben öffnenden Türen wurden verschiedene Leichtbaumaterialien wie Aluminium, Carbon und Thermokunststoff mit einander vereint, wodurch eine Gewichteinsparung von 50 Prozent zu konventionell gebauten Türen realisiert werden konnte. Insgesamt wurde auf den Einsatz besonders leichter Materialen geachtet, wobei neben der Fahrgastzelle aus Karbonverbundmaterial sogar Kunststoff aus recycelten Getränkeflaschen im Fahrzeug verwendet wurde. Bei dem Antrieb des 1.490kg schweren Boliden wurde ein 96kW (131PS) starker Elektromotor an der Vorderachse mit einem 3-zylindrigen TwinPower Turbo-Ottomotor, der aus 1,5 Liter Hubraum 170kW (231PS) holt, kombiniert.

Das kraftvolle Drehmoment von 320 Nm auf der Hinterachse beschleunigt gepaart mit dem Strompower das Fahrzeug in nur 4,4 Sekunden von Null auf 100kmh. Der vom Hersteller angegebene Verbrauch von gut 2 Liter auf 100km klingt recht sparsam für diese Leistung. Der Schadstoffausstoß soll bei 49g/km liegen, was in etwa einem Drittel des verbrauchärmsten 7er Modells entspricht. Über drei verschiedene Fahrmodi kann die Antriebsart der Situation angepasst werden. Wird im COMFORT Modus der eDrive aktiviert, fährt der i8 mit reinem Vorderachsantrieb emissionsfrei und erreicht bei einer Maximalgeschwindigkeit von 65km/h eine Reichweite von gut 30km. Wird der eDrive im ECO PRO Modus gewählt, schaltet der i8 ab 65km/h oder bei niedrigem Batteriestand den Hinterradantrieb dazu. Rennfahrerfeeling bis 250km/h kommt im SPORT Modus auf, bei dem der kombinierte Allradantrieb sogar manuell über Schaltwippen am Lenkrad gesteuert werden kann. Der Elektromotor bezieht seine Leistung aus einem Aggregat, das mit 6 Batteriemodulen, in denen je 16 Zellen verbaut sind, eine Energie von 5,2 kWh liefert und nach zwei Stunden an der Steckdose wieder aufgeladen ist. Für den Ottomotor steht ein 30 Liter großer Tank zur Verfügung. Insgesamt sind bei entsprechender Fahrweise Reichweiten von 500km realisierbar. Mit €126.000,- Anschaffungspreis ist der i8 in der Serienausstattung nicht gerade ein Schnäppchen. Die Variante im Pure Impulse Design kommt sogar auf stolze €145.000. Da hätte BMW wenigstens noch ein AC Schnellladekabel draufpacken können.

Niedersachsen auf dem Weg in die neue Mobilität
Foto: G. Tikovsky

Foto: G. Tikovsky

Mit dem eUp hatte Volkswagen auf der IAA 2009 sein erstes elektrisches Serienfahrzeug vorgestellt und Ende 2013 auf den Markt gebracht. Der 1,5t schwere kleine Stromer wird über eine 60kW starke permanenterregte Synchronmaschine an der Vorderachse mit maximal 210 Nm angetrieben. Auf 100km soll  der Verbrauch durchschnittlich bei unter 12 kW liegen, wobei dies hauptsächlich für den Stadtverkehr gilt. Auf der Autobahn mit ungünstigen Windverhältnissen können schon einmal bis zu 20kW verbraten werden. Sicherlich auch deshalb lässt der eUp keine Fahrten schneller als 130km/h zu, denn mit der 18,7kW fassenden Batterie wurde das Fahrzeug auf eine durchschnittliche Reichweite von etwa 150km ausgelegt. Mit €26.900 ist der e-Up für den Geldbeutel der Fahrer, die in diesem Marktsegment einkaufen, jedoch fast schon unerschwinglich. Allerdings gilt hierbei zu berücksichtigen, dass Volkswagen für die Batterie 8 Jahre bzw. 160.000km Laufleistung Garantie gibt. In der Serienausstattung ist ein portables Navigationssystem von Garmin beinhaltet, das die Verbrauchsdaten sammelt und analysiert, so dass der Fahrer sein Fahrverhalten anpassen  kann. Volkswagen nennt dies „e-Coaching“. Standardmäßig wird nur ein Netzladekabel mitgeliefert, mit dem das Fahrzeug an der heimischen Haushaltssteckdose gut 9 Stunden für eine volle Ladung benötigt. Tools für schnelleres Laden mit Wechselstrom nach dem deutschen CCS-Standard lässt sich Volkswagen als Sonderausstattung bezahlen. Auch den e-Sound für das Fahrzeug gibt es nur mit Aufpreis. In einem speziellen Projekt scheint sich -trotz europaweiter Ausschreibung – der Heimvorteil von Volkswagen ausgezahlt zu haben. Seit Mitte Mai diesen Jahres werden im Rahmen des niedersächsischen „Schaufenster Elektromobilität“, das von der Metropolregion „Hannover-Braunschweig-Göttingen-Wolfsburg“ mit Fördergeldern von insgesamt rund 640.000 Euro umgesetzt wird, sechs e-Up von verschiedenen Polizeidienststellen getestet. Hannover, Braunschweig und Göttingen sowie das Landeskriminalamt werden die Fahrzeuge zwar nicht für die Streife, aber für Ermittlungsfahrten einsetzen und die Praxistauglichkeit testen, denn  „durch Elektroautos können auch im täglichen Polizeidienst klimaschädliche Emissionen im Straßenverkehr verringert werden“, heißt es von Seiten des niedersächsischen Innenministers Pistorius.

Mit der Elektrifizierung des jahrzehntelangen als Auto für jedermann gefeierten Golf setzt Volkswagen seine eigene Duftnote und hebt das Thema Elektromobilität auf die nächste Stufe. Bereits 1976 wurde der damalige Golf I mit einem knapp 15kW starken elektrischen Antrieb ausgestattet, jedoch baute der Konzern nur etwa 20 Fahrzeuge zu Testzwecken. Der ähnlich konzipierte City-Stromer von 1989, der auf dem Golf II basierte und mit dem man knapp 50 Kilometer weit kam, wurde in einer Kleinserie gebaut. In 2010 wurde auf dem E-Mobilitätsgipfel in Berlin das „Blue E Motion“ genannte Experimentalfahrzeug auf Basis des Golf VI vorgestellt, das mit einem 85kW Elektromotor auf 150km Reichweite ausgelegt und in 3 Stunden voll geladen war. Seit 2014 gibt es nun den eGolf, der zwar eine erhöhte Reichweite von 190km verspricht, die erste Testfahrer aber noch nicht bestätigen konnten, da nach 160km nachgeladen werden musste. Ausschlaggegend für die Reichweite ist natürlich neben Fahrweise und Streckentopografie auch der zusätzliche Stromverbrauch durch Komfortfunktionen und das Gesamtgewicht durch Zuladung oder Anzahl Beifahrer. Ein effizienter Fahrer kann aus dem 1518kg schweren Fahrzeug mit 24,2kWh Batterieleistung unter gewissen Umständen sicherlich die angegebenen 12,7kWh Fahrleistung pro 100km herausholen.

Foto: Phoenix Contact

Foto: Phoenix Contact

Ähnlich wie sein kleinerer Bruder ist der eGolf auf eine Höchstgeschwindigkeit von 140km/h beschränkt. Für längere Strecken bietet Volkswagen, ebenso wie die Konkurrenz aus Bayern dem Fahrer ein Ergänzungsprogramm, um ein konventionelles Fahrzeug anzumieten, das bis zu 30Tage pro Jahr kostenfrei erhältlich ist. Für alle, die ihren Wolfsburger Stromer zuhause besonders ökologisch aufladen möchten, gibt es von Volkswagen und Partner Lichtblick den TÜV-zertifizierten „BluePower“. Preislich liegt der eGolf mit €34.900 gute zehntausend Euro über vergleichbaren Ottomotor-Modellen, so dass die Schnellladedose samt entsprechendem Kabel als kleines Schmankerl sicher nicht geschadet hätte. Bei der diesjährigen Elektroauto Rallye „WAVE“ sind gleich drei Teams mit einem elektrischen Volkswagen vertreten. Der norwegische Wiederholungstäter Robort Christensen nimmt im e-Up! teil, während der niedersächsische Konzern ein eigenes Werksteam im eGolf schickt. Erneut mit dabei ist auch das bewährte Phoenix Contact Team „Frank&Frank“, das als Newcomer den Sieg der WAVE 2013 nach Hause fuhr und nun den ersten Platz verteidigen will. Sie starten ebenfalls in einem neuen e-Golf und können dabei gleich eines ihrer eigenen Produkte, das serienmäßig verbaute Inlet zur elektrischen Ladung, testen. Den eGolf selbst hat das Team bereits in Wolfsburg Probe gefahren. Frank Schröder, verantwortlicher Leiter des Facility-Managements bei Phoenix Contat, haben es neben der Spritzigkeit besonders die Fahrzeugvernetzung angetan: „Vom Radio über das Navigationssystem bis zu den Angaben der Batterie und dem Stromfluss sind alle wichtigen Infos über den Monitor abrufbar. Klasse ist, dass der Eigentümer des Fahrzeuges sich viele Daten wie Ladezustand, Energieverbrauch und gefahrene Kilometer über das Tool Car- Net auf den heimischen Rechner oder auf sein Mobiltelefon anzeigen lassen kann.“

Im Bereich Hybrid-Lösungen plant Volkswagen den Jetta Hybrid1 oder eco up!2 mit alternativem Erdgasantrieb. Interessant ist dabei die Plug-in Variante des VW Passat, die ab Ende 2014 mit einem 150 PS starken 1.4 TSI und einem leistungsfähigen 75 kW E-Motor ausgestattet werden soll. Rein elektrisch kommt der Fahrer laut Hersteller damit bis zu 50 km weit. Konkrete Preise sind noch nicht genannt, Schätzungen liegen derzeit knapp unterhalb €30.000. Ab 2016 soll der Tiguan als Plug-in-Variante dank dem Antriebsstrang des Golf GTE in Konkurrenz zum BMW X1 gehen.

Foto: G. Tikovsky

Foto: G. Tikovsky

Für den großen Geldbeutel will Volkswagen den als 1-Liter-Auto vorgestellten XL1 von der Vision zur Wirklichkeit bringen. Seit 2002 tauchten immer wieder Konzeptstudien auf, in 2007 wurde eine Serienversion für 2010 angekündigt. Seit 2011 gibt es konkrete Hinweise, dass der an den verdeckten Hinterrädern erkennbare und nur 795kg schwere Plug-in Hybrid kommen soll. Das Design auf Leichtbaubasis mit einem hohen Anteil an Kohlefasern ist an Rennsporttechnik angelehnt. Der Antrieb kombiniert einen 20kW starken Elektromotor, gespeist von einer 5,5 kWh Ladekapazität fassenden Lithium-Ionen-Batterie, mit einem 2-Zylinder-Turbodieselmotor, der aus 0,8 Liter Hubraum 48PS erzeugt. Die Produktion des Fahrzeugs im ehemaligen Karman Werk in Osnabrück ist aktuell auf 250 Stück begrenzt. Für €111.000 Kaufpreis, einer rein elektrischen Reichweite von 50km und knapp 13 Sekunden von 0 auf 100km/h ist diese Flunder nicht wirklich als Konkurrenz zu einem Tesla Modell S zu sehen. Höchsten zum BMW i8, wobei die Käufer der beiden Konzernmarken sich nicht grün sein dürften.

Ingoldstädter Gefühlsschwankungen
Foto: G. Tikovsky

Foto: G. Tikovsky

Konzerntochter Audi ist sich in den letzten Jahres selbst nicht grün gewesen und hat seine Strategie zur Elektromobilität mehrfach geändert. Neueste Gangart ist der Fokus auf massentaugliche Hybride, die dieses Jahr noch als A3 eTron mit einer rein elektrischen Reichweite von 50km auf den Markt kommen sollen. Preislich ist der A3 eTron mit etwa €37.000 knapp unterhalb des Münchner Konkurrenten i3 mit Range-Extender platziert. Audi kombiniert beim Antrieb einem effizientem 1.4 TFSI-Ottomotor mit einer 330Nm Drehmoment starken E-Maschine, der so auf einen Verbrauch von durchschnittlich 1,5 Litern pro 100 km kommen soll. Die Batterie mit 8,8 kWh Kapazität lässt sich laut Hersteller  in knapp 4 Stunden an Schuko-Dosen aufladen. Der bereits totgeglaubte R8 eTron ist für 2015 mit einer Reichweite von 450km angekündigt.

Porsche

Die Hybridvariante des Porsche Panamera kann mit einer maximalen elektrischen Reichweite von 35km höchstens als Modell für das Klientel auf der Suche nach einem grünen Alibi angesehen werden.

Elektromobilität aus dem Ländle
Foto: G. Tikovsky

Foto: G. Tikovsky

Schwaben sind sparsame Menschen, heißt es. Bestätigung dafür findet man in der aktuellen Strategie von Daimler zur Elektromobilität. Varianten der größeren Modelle werden als Hybrid mit höherem Aluminiumanteil im Chassis konzipiert und bei der elektrischen B-Klasse ließ man den Antrieb von Tesla entwickeln. Seine Anteile an dem kalifornischen Partner, die nach ursprünglichen 10% in 2009 aktuell 4% betragen, hatte Daimler erst vor knapp einem halben Jahr gegen einen Kursrutsch abgesichert. Laut Hersteller konnten dank der Partnerschaft zwei Jahre Entwicklungszeit gespart werden. Gleichzeitig wurde die in Kalifornien erforderliche Quote bei Fahrzeugen mit Null Emissionen erfüllt. Ziel erreicht. Da verwundert es auch nicht, dass der Verkaufspreis bei etwa €40.000 liegt. Ob sich viele Käufer für den seit April im Rastatter Werk produzierten Stromer finden lassen, bleibt abzuwarten. Zunächst wird in USA gestartet, bevor Ende des Jahres der Markteintritt in Deutschland und danach das restliche Europa folgt. Aktuelle Verkaufsprognosen geben die Schwaben nicht. Im technischen Vergleich hinkt die B-Klasse Electric Drive allerdings nicht hinterher. Ein sattes Drehmoment von 340Nm, das ein leistungsfähiger 132kW Elektromotor auf den Antrieb bringt, lässt das Auto in knapp 8 Sekunden von 0 auf 100km/h sprinten. Der durchschnittliche Stromverbrauch von 16,6kWh pro 100 Kilometer liegt vergleichsweise recht hoch, wodurch die angegebene Reichweite von 200 Kilometer auf ein überdurchschnittlich großes Stromaggregat schließen lässt. Erreicht werden kann die volle Reichweite allerdings nur über eine Sonderausstattung, die sich Daimler in USA mit 800 Dollar zahlen lässt. Ohne den Spezialknopf werden maximal 85% der Batteriekapazität aktiviert. Ob da nicht am falschen Ende gespart wurde?

Fotograf G. Tikovsky

Fotograf G. Tikovsky

Gespart werden soll auch bei den Batterien für den Smart Electric Drive. Der Kleinwagen wird von den Schwaben bereits in dritter Generation angeboten. Dank einem 55kW Antrieb fährt der elektrische Smart maximal 125km/h schnell und kommt mit der Batterieladung von 17,6 kWh gute 120km weit. Preislich ist der Zweisitzer ohne monatliche Batteriemiete für knapp €24.000 zu haben. Nachdem Daimler vor gut zwei Monaten das mit seinem ehemaligen Joint-Venture-Partner Evonik gegründete Unternehmen Li-Tec allein übernommen hat, steht es bereits zum Verkauf. Zukünftig könnten die Zellen für den elektrischen Smart von der südkoreanischen Firma LGChem kommen. Die Deutsche Accumotive, an der Daimler ebenfalls beteiligt ist, wird neben anderen Kunden jedoch weiterhin Batteriezellen zu Speicheraggregaten für die Schwaben montieren. Elektromobilität made in Germany – powered by Amerika und Asien.

Dieser Artikel wurde auch im Magazin ke-next (verlag moderne industrie – Mediengruppe des Süddeutschen Verlag) veröffentlicht.

Autor
AutorBritta Muzyk