Mario Sedlak
Elektroauto
Akkus
Umweltschutz
Geld
Hauptthemen
Foto

Blei-Akku

Foto

Blei-Akkus im Motorraum

Foto

Citroen Saxo mit Nickel-Cadmium-Akkus

Foto

Think City mit Zebra-Akku

Foto

Tesla Roadster (erstes Elektroauto mit Lithium-Akkus)

Akkus für Elektroautos

Die mobile Stromversorgung ist der größte Schwachpunkt des ansonsten technisch ausgereiften und zuverlässigen Elektroautos. Für eine Reichweite von 100 km benötigt es einen Akku mit rund 20 kWh Energieinhalt. So ein Akku wiegt derzeit mehrere hundert Kilogramm und kostet viele tausend Euro. Damit das Elektroauto eine ernstzunehmende Alternative zum Auto mit Verbrennungsmotor wird, müssen die Kosten auf einen Bruchteil sinken, obwohl an die Akkus hohe Anforderungen gestellt werden:

Es gibt derzeit keinen Akku, der alle diese Anforderungen zufriedenstellend erfüllt.

In der Praxis verwendete Akkus

Vorteile Nachteile Fahrzeug-Modelle mit diesem Akku (Beispiele)

Blei-Akku

Gilt heute als überholt.
  • kostengünstig (ca. 100 EUR/kWh)

Nickel-Cadmium-Akku

Seit Ende 2004 in der EU verboten, da Cadmium giftig ist.
  • anfällig für Kapazitätsrückgang nach häufiger Teilentladung
  • giftig

(Die Produktion wurde mit dem Verbot von Cadmium eingestellt.)

Nickel-Metallhydrid-Akku
  • langlebig, wenn die Kapazität nicht voll ausgenützt wird[1]
In Elektroautos unüblich, aber im Hybridauto Toyota Prius seit 1997 erfolgreich im Einsatz

Zebra-Akku
(= Natrium-Nickelchlorid-Akku)

Für hohe Fahrleistungen bzw. in kalten Ländern
  • muss ständig beheizt werden (4 kWh/Tag), daher für ein Auto im Privatgebrauch ineffizient

Lithium-Akku

Aussichtsreichste Variante für die Zukunft
  • am leichtesten (ca. 10 kg/kWh[2])
  • guter Ladewirkungsgrad (90%) bei Raumtemperatur
  • teuer (ca. 800 EUR/kWh)
  • bei Kälte ineffizient (70% Ladewirkungsgrad)
  • weniger sicher

Die Akkus werden in verschiedenen Ausführungen hergestellt. Typischerweise geht jede Verbesserung einer Eigenschaft mit der Verschlechterung einer anderen einher. So erklären sich auch die unterschiedlichen Werte, die man für den gleichen Akku-Typ findet, wenn in man mehreren Quellen liest. Außerdem beziehen sich die Angaben oft auf verschiedene Situationen (z. B. Ladewirkungsgrad bei sehr kleinen Strömen, wie sie für Elektroautos jedoch nicht eingesetzt werden, oder Kosten von einzelnen Akku-Zellen, während Elektroautos ganze Modulpakete brauchen).

Weiter

Ladezeiten und Energieeffizienz von Akkus für Elektroautos

Quellen

[1] Joanneum Research und TU Graz: Quo vadis Elektroauto? (PDF, 4 MB), S. 29 (im PDF S. 35)
[2] Joanneum Research und TU Graz: Quo vadis Elektroauto? (PDF, 4 MB), S. 38 (im PDF S. 44)