Morgenstadt - wie wir morgen leben

starkreduziert werden. Und auch der Ausstoß an CO 2 würde vermindert, vor allem, wenn der Strom, den Elektroautos an der Steckdose „tanken“, aus regenerativen Quellen stammt. Damit ist die Mobilitätswende aufs engste mit der Energiewende verbunden.
    Ökologisch gesehen haben Elektrofahrzeuge noch einen weiteren Vorzug: Sie nutzen die eingesetzte Energie wesentlich besser aus. „Ihr energetischer Wirkungsgrad, von der Stromerzeugung bis zur Fahrleistung (well to wheel) gerechnet, beträgt um die 40 Prozent, wenn man den heutigen Strommix zugrunde legt“, haben ISI-Forscher Wietschel und sein Team ermittelt. „Damit liegt er etwa doppelt so hoch wie bei einem fossil betriebenen Auto.“ Würde man nur Windstrom zum Aufladen der Batterien benutzen, läge er sogar bei etwa 70 Prozent, mit einem weiteren Steigerungspotzenzial. Mit anderen Worten heißt das also, dass Elektroautos erheblich sparsamer sind als fossil betriebene Fahrzeuge. Das schont die Ressourcen. „Egal, wie lange die Ölvorräte noch reichen, seien es Jahre oder Jahrzehnte, sie sind im Grunde schon heute viel zu wertvoll, um sie zu verbrennen“, so Wietschel, „denn sie sind ein wichtiger Rohstoff für die chemische Industrie. Und Biokraftstoffe sollte man künftig für den Antrieb von Schiffen und Flugzeugen reservieren, da diese auch langfristig kaum in größerem Maße auf elektrische Antriebe umgestellt werden können.“
    Wie die Elektrofahrzeuge im Einzelnen aussehen werden, wird die Entwicklung der nächsten Jahrzehnte entscheiden. Wahrscheinlich wird sich nicht ein einziges Konzept durchsetzen, sondern ein Nebeneinander mehrerer Varianten:
Im Batteriesektor, in dem momentan Lithium-Ionen-Akkus dominieren, könnten sich nach entsprechender Entwicklungsarbeit auch Lithium-Sauerstoff- oder Lithium-Schwefel-Systeme etablieren. „Diese Systeme können auf gleichem Raum fünf- bis sechsmal so viel Energie speichern wie herkömmliche Akkus“, sagt Jens Tübke, „bisher sind sie aber nur für 50 bis 150 Ladezyklen stabil, das ist noch viel zu wenig.“
Für einen Range Extender, also ein Antrieb, der immer dann einspringt, wenn die Batterie leer ist, kämen ebenfalls unterschiedliche Systeme in Frage. „Man könnte hier die Redox-Flow-Technologie nutzen, die mit zwei Elektrolyten arbeitet, die man inTanks mit sich führt. Sobald man Strom benötigt, führt man sie zusammen: Sie tauschen Ladungen aus, es entsteht Strom“, meint ICT-Forscher Tübke. „An Tankstellen könnte man dann die verbrauchten Flüssigkeiten gegen frische austauschen.“
Brennstoffzellen, die mit Wasserstoff oder Methan betrieben werden, sind eine Antriebsalternative, die vor allem für Premiumfahrzeuge in Frage kommen wird. „Sie erlauben eine größere Reichweite als batteriebetriebene Autos und können in wenigen Minuten betankt werden. Bei Verwendung von erneuerbaren Energien zur Wasserstofferzeugung haben sie gegenüber herkömmlichen PKWs auch deutliche Umweltvorteile“, sagt ISI-Forscher Martin Wietschel.
Noch weiter in die Zukunft deuten Szenarien, in denen das Antriebssystem des Autos nicht nur durch Verbrennung die chemische Energie nutzt, die im Kraftstoff steckt, sondern auch aus der Abwärme, die durch den Auspuff entweicht, Strom erzeugt. Dies kann durch thermoelektrische Batterien geschehen. Einem europäischen Forscherteam, zu dem auch Experten des Fraunhofer-Instituts für Physikalische Messtechnik IPM gehören, ist es gelungen, dafür ein neuartiges Material zu entwickeln.
Eine andere Möglichkeit zur Nutzung der Abwärme ist es, damit organische Flüssigkeiten zu erhitzen, die bei relativ niedrigen Temperaturen verdampfen, und einen „Organic Rankine Cycle“ – kurz ORC – zu betreiben. Dabei handelt es sich um Dampfturbinen, die in einem geschlossenen Kreislauf betrieben werden. „Die Idee ist faszinierend, denn damit ließe sich aus Wärme noch Strom machen“, sagt Wilhelm Eckl, der am ICT derartige Systeme erforscht. „Es ist technisch relativ aufwendig, aber so könnte man die Hitze, die heute aus dem Auspuff entweicht, sinnvoll verwerten. Natürlich lässt sich dieses Verfahren auch bei stationären Systemen anwenden, etwa bei Blockheizkraftwerken.“
Wo die Batterien im Auto sitzen werden, ist heute ebenfalls noch nicht entschieden. Bei den ersten Prototypen stellte man die Stacks meist einfach hinter die Rückbank. „Besser wäre es, sie über das gesamte Auto zu verteilen“, meint Holger Hanselka. Beim Opel Ampera liegen sie