„Die Batteriezelle ist der Brennraum der Zukunft"

22. September 2023 Von Bernd Ostmann, cen

Beim Mercedes Concept CLA Class, erstmals vorgestellt auf der IAA in München, habe man die „besten Batteriezellen“ eingebaut, betont Schäfer. Der Akku ist ein Drittel kleiner ausgefallen als mit herkömmlichen Zellen, und er ist ein Drittel leichter. „Wir haben einen Verbrauch von zwölf Kilowattstunden auf 100 Kilometer realisiert – das ist Benchmark“, so der Mercedes-Mann. Die Reichweite des neuen Einstiegs-Mercedes soll bei über 750 Kilometern liegen. Und wer künftig am DC-Lader mit 250 kW auflädt, der hat nach gerade mal 15 Minuten Power für die nächsten 400 Kilometer gespeichert.

Bei der Batterie arbeitet man mit einem hohen Silizium-Anteil und hat das Gesamtsystem im Haus entwickelt. Dazu kommen Elektromotoren „mit einem bisher unerreichten Wirkungsgrad“, ein Bordnetz mit sehr geringem Stromverbrauch und das neue Betriebssystem MBOS mit seinem neuen, „wassergekühlten“ Supercomputer, „damit wir das Maximale aus den Chips herausholen“, wie Schäfer ausführt.

Die Batterie spielt auch beim schwäbischen Nachbarn Porsche eine zentrale Rolle. „Die Batteriezelle ist der Brennraum der Zukunft“, betont Entwicklungsvorstand Michael Steiner. Bei der Batterieentwicklung arbeitet man zusammen mit der US-Firma Group 14 Technologies. Und in Reutlingen-Kirchentellinsfurt entsteht mit Cell Force gerade eine Batterie-Forschungs- und Produktions-Stätte. Steiner: „Wenn wir die Effizienz um eine Kilowattstunde pro Kilometer steigern, bedeutet das beim Zellgewicht eine Einsparung von 20 Kilogramm. Das Zellvolumen kann um acht Liter reduziert werden. Das bedeutet eine Kostenersparnis von 750 Euro und eine Reduktion der CO2-Emission bei der Herstellung um 400 Kilogramm.“

Steiner erklärt auch, dass man eigentlich nicht mehr von der Reichweite, sondern von der „Reiseweite“ sprechen sollte. Denn zur Fahrt mit einem E-Auto gehört auch die Ladeinfrastruktur. Deshalb hat Porsche seine erste „Charging Lounge“ in Bingen eröffnet. Weitere sollen in Deutschland, Österreich und in der Schweiz folgen.

CO2-Treiber in der Elektromobilität

„Bei der Dekarbonisierung des Verkehrssektors darf man sich aber nicht nur den Fahrbetrieb ansehen, es geht um eine Gesamtbetrachtung“, so Steiner. Der Materialeinsatz und die Lieferketten sind „neben der Batterie der größte CO2-Treiber“, betont Mercedes-Vorstand Schäfer. Bei der sogenannten Kreislaufwirtschaft geht es um Materialien, ihre Verfügbarkeit und die Unabhängigkeit von kritischen Märkten. Dabei dreht es sich natürlich in erster Linie um Materialien für die E-Mobilität. Beispielsweise so exotischen wie die so genannten seltenen Erden, und da besonders die schweren seltenen Erden. „Wir liefern unsere Motoren fast ohne seltene Erden aus, setzen fast nur noch leichte Erden ein. Aktuell braucht man noch 40 Gramm, bei den neuen E-Motoren sind es nur noch drei Gramm, über 90 Prozent wurden also rauskonstruiert“, so der Chefentwickler.

E-Autos sind heute in der Produktion noch CO2-intensiver als Verbrenner-Modelle. Bei BMW verursacht beispielsweise die Produktion eines X3 zehn Tonnen CO2, ein iX3 kommt auf 15 Tonnen. Natürlich spielt die Batterie hier die dominante Rolle. Dabei geht es nicht allein um die Herstellung, sondern auch um die Entsorgung. „Unser Ziel ist die Recyclingfähigkeit der gesamten Batterie“, so Irene Feige, bei BMW Leiterin Klimastrategie und Kreislaufwirtschaft.

Am Ende der Lebensdauer spielen künftig auch Kunststoffe aus Monomaterialien eine Rolle. Diese Materialien lassen sich trennen, bei Kunststoffen aus Mischmaterial gestaltet sich das eher schwierig. Ein Zauberwort in der Kreislaufwirtschaft ist das Sekundärmaterial. Bei der Aluminium-Produktion lässt sich beispielsweise der CO2-Ausstoß bei Verwendung von Sekundärmaterial und Grün-Strom um den Faktor vier bis sechs reduzieren.

Doppeltes E bei Porsche

Die CO2-Reduktion ist das Schlüsselthema. „Und deshalb gehört die Zukunft der E-Mobilität“, so Entwicklunsgvorstand Michael Steiger. Aber der „Porsche Weg“ unterscheide sich von der Konkurrenz. Er nennt ihn „Doppeltes E“, was E-Mobilität und e-Fuels bedeutet. „Wir haben 1,3 Milliarden Verbrenner weltweit. Und E-Mobilität wird es nicht so schnell in allen Ländern und auf allen Kontinenten geben.“

E-Fuels seien eine sinnvolle Ergänzung. Sie sind leicht zu transportieren, brauchen dabei keine Kühlung und auch keine hohen Drücke, die beispielsweise beim Transport von Wasserstoff nötig sind. Und ihre Beimischung verbessert die CO2-Bilanz. Porsche produziert seit letztem Dezember mit Windenergie in Chile Methanol aus Wasserstoff und CO2. Mittlerweile wurden 130.000 Liter nahezu CO2 neutraler Kraftstoff produziert. Sie werden im Porsche Supercup und in den Porsche Experience-Centern eingesetzt. Steiner rechnet damit, dass der Preis für den alternativen Kraftstoff „auf mittlere Sicht bei zwei Euro pro Liter liegen wird“. „Aber“, so warnt er, „weniger CO2 auszustoßen reicht nicht. Wir müssen CO2 aus der Atmosphäre zurückgewinnen“. Das Verfahren heißt Direct Air Capture (DAC): Dabei entstehen aus CO2 aus der Luft in einem noch aufwändigen Verfahren Rohstoffe für die Chemieindustrie oder e-Fuels. Steiner sieht darin eine „Schlüssel-Technologie“. Das Gerangel um synthetische Kraftstoffe ist für ihn keine „Schwarz-Weiß-Diskussion“. E-Fuels sind für ihn „ein Gewinn für den Klimaschutz“. Porsche wird deshalb in Chile eine DAC-Pilotanlage einrichten. (cen/bo)

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