Der Begriff Wunderbatterie ist zu einem Schimpfwort geworden. Er steht in der Elektromobilität für angekündigte Durchbrüche, die niemals Wirklichkeit werden. Das Spektrum reicht vom vermeintlich genialen Tüftler, der 2010 von München nach Berlin gefahren sein will, seine Idee aber nie transparent gemacht hat, bis zu Lithium-Luft-Akkus mit hoher Energiedichte, die nur im Labor funktionieren. Alles nur PR.

Also bleibt es das Ziel von Autoindustrie und Forschungsinstituten, eine Kilowattstunde Strom in weniger Bauraum und bei geringerem Gewicht zu speichern – und das alles mit steigender Haltbarkeit und vor allem bei sinkenden Preisen. Viel Reichweite für wenig Geld, das wäre ideal. Die Zellchemie aber entwickelt sich seit der Erfindung des Lithium-Ionen-Akkus nur schrittweise. Gibt es dennoch Hoffnung auf einen revolutionären Fortschritt?

Shigeki Terashi, Manager bei Toyota, zeigte sich im Sommer zuversichtlich. "Wir sind in ein neues Zeitalter eingetreten", sagte der Japaner und meinte sogenannte Festelektrolytbatterien: "Der Fortschritt hat unsere Erwartungen übertroffen." Zu den Olympischen Spielen 2020 in Tokio werde man den Prototyp einer Batteriezelle mit Festelektrolyt zeigen.

Eine Aussage, die kein Anlass für Euphorie sein sollte, denn Toyota verkündet im Kleingedruckten der öffentlichen Mitteilung lediglich den Beschluss, mit dem ewigen Partner Panasonic Ende 2020 ein Joint Venture zur Entwicklung dieses Zelltyps zu gründen. Im Klartext: Auch Toyota ist weit davon entfernt, mit einer Festelektrolytbatterie das Labor zu verlassen und in die Serienproduktion zu gehen. Volkswagen kann sich das ab 2025 vorstellen, und bei BMW glaubt man erst nach 2030 daran.

Weniger Materialeinsatz und mehr Sicherheit?

Den Reiz dieser derzeit meistdiskutierten Zellchemie erklärt Dirk Uwe Sauer, Professor an der RWTH Aachen: 20 Prozent des Gewichts könnten eingespart werden, und der heute eingesetzte flüssige, giftige und hochbrennbare Elektrolyt entfällt. Ebenfalls überflüssig wäre der Trocknungsprozess der zurzeit üblichen Lithium-Ionen-Batterien. Dadurch würde ein wesentlicher Teil der Produktionsenergie und damit der CO2-Emissionen wegfallen.

Dennoch hat Sauer grundsätzliche Zweifel: "Offen ist, ob Zellen mit Festelektrolyt tatsächlich eine bessere Performance haben, also ob sie zum Beispiel bei Raum- und Umgebungstemperatur ausreichend Leistung bringen." Mit einer kurzfristigen Revolution rechnet er nicht. 

Ein elementarer Grund dafür, dass die Revolution ausbleibt, ist der Preis. Eine neue, mit den heutigen Lithium-Ionen-Akkus konkurrierende Technologie müsste nämlich in der Lage sein, den Kostenvorteil aufzuholen, den die Standardbatterien bereits verbuchen können.

Ein konkretes Beispiel dafür kommt ausgerechnet von Volkswagen, jenem Konzern, der über den Dieselgate-Skandal wahrscheinlich die nötige Motivation zum Umdenken erhalten hat: Der Kleinwagen e-Up kam 2013 zu einem Preis von knapp 27.000 Euro und mit einer Normreichweite von 160 Kilometern auf den Markt. Die verfügbare Batteriekapazität hat sich jüngst verdoppelt, und die Aktionsdistanz steigt nach der neuen und strengeren WLTP-Messung auf 260 Kilometer. Das dürfte für die typischen Einsatzzwecke eines Kleinwagens locker ausreichen. Der Listenpreis dagegen beträgt jetzt nur noch 21.975 Euro. Ein Preisverfall, der vor allem darauf zurückzuführen sein dürfte, dass mehr Batterien produziert werden und sie dadurch günstiger werden. Außerdem sind die Preise für Lithium und Kobalt gefallen.

Auf die Stückzahl kommt es an

Der begrenzende Faktor bei der Reichweite von Elektroautos ist längst nicht mehr die Batterie, sondern ihr Preis. Meistens ist genug Platz zwischen den Achsen, um viel Kapazität unterzubringen. Beim Tesla Model 3 oder dem kommenden Volkswagen ID.3 können die Käuferinnen und Käufer aus unterschiedlichen Batteriegrößen wählen – wenn sie willens sind, dafür zahlen: So kostet ein Model 3 Standard Range Plus mit 409 Kilometern Normreichweite ab 44.390 Euro, während für die Version Long Range mit theoretisch 560 Kilometern Reichweite 8.000 Euro mehr bezahlt werden müssen.

Aus der Branche ist zwar regelmäßig zu hören, dass die Zellchemie der Lithium-Ionen-Batterien schrittweise verbessert werde. Stolz aber ist man vor allem auf immer schneller laufende Produktionsbänder, auf immer mehr Automatisierung in der Fertigung und dadurch fallende Preise. Die Economy of Scale ist endlich da: Die Stückzahl drückt den Preis.

Die Autoindustrie präsentiert nun zunehmend Elektroautos, die dem Zeitgeist entsprechen: SUV. In deren Fahrzeugboden lassen sich auch große Batterien mühelos unterbringen. Sie werden allerdings dadurch noch schwerer, als sie ohnehin schon sind. 2,5 Tonnen sind bei SUV keine Seltenheit. Auch in der Golf-Klasse wiegen Elektroautos mit hoher Reichweite, Passagieren und etwas Gepäck schnell mehr als zwei Tonnen.

Zudem scheint es in der Natur des Menschen zu liegen, sich nicht beschränken zu wollen: Beim populären Kia e-Niro wählen mehr als 90 Prozent der Kundinnen und Kunden die große Variante mit 455 statt 289 Kilometern Reichweite. Dabei ist sie teurer und schwerer und so lange Fahrten fallen bei den meisten Menschen nur selten an. Diese Art der Nachfrage trägt dazu bei, dass der Wettlauf um die Batterie mit der größten Reichweite weitergeht – und sicher auch noch der ein oder andere Durchbruch vermeldet wird, der in erster Linie PR ist.