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18:43 02.11.2009
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Dies liegt auch daran, dass bei der Freisetzung der chemischen Energie im Kraftstoff der Sauerstoff in der Luft genutzt wird und die Abfallprodukte (z. B. Kohlendioxid) wiederum an die Luft abgegeben werden. Batterien müssen hingegen alle chemischen Reaktionsprodukte mitführen.

Die Energiedichte (Wattstunden je Kilogramm – Wh/kg) gibt den auf die Masse bezogenen Energieinhalt der Batterie an. Die Leistungsdichte (Watt je Kilogramm – W/kg) kennzeichnet die auf die Masse bezogene maximale Entladeleistung. Die Optimierung erfolgt abhängig vom Einsatzzweck. In Hybridautos muss eine relativ kleine Batterie kurzfristig eine hohe Leistung liefern können. Im Elektroauto sollte die Batterie eine hohe Energiedichte aufweisen, um die Reichweite zu erhöhen. Ein weiteres Kennzeichen ist die Zyklenfestigkeit, das heißt, wie oft kann die Batterie be- und entladen werden.

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Batterie-Management-Systeme

Die Batterien in Elektroautos bestehen aus einer Vielzahl von einzelnen Zellen. Ein Batterie-Kontrollsystem überwacht den Ladezustand jeder einzelnen Zelle und steuert die Lade- bzw. Entladevorgänge sowie die Kühlung. Da es sich hierbei um Hochvoltsysteme handelt – die Spannung beträgt etwa 400 Volt – sind Sicherheitsfunktionen integriert, die bei Notfällen den Strom unterbrechen. Die Hochvoltanlage versorgt nur Großverbraucher wie den Elektromotor und die Klimaanlage. Beleuchtung und Radio werden weiterhin mit einer 12-Volt-Anlage betrieben.

Lademöglichkeiten Lithium-Ionen-Batterien besitzen eine hohen Energiedichte (bis zu 150 Wh/kg), sie kosten für ein Elektroauto allerdings zwischen 10 000 und 20 000 Euro, also ein Mehrfaches der schwächeren Bleibatterien (zirka 35 Wh/kg). Metallhydrid-Batterien nehmen eine Mittelstellung ein. Die Fahranforderungen bestimmen den Batterietyp. Soll das Elektroauto auch bei tiefen Minustemperaturen genutzt werden, so ist eine Nickel-Kadmium-Batterie gut geeignet.

Wechselstationen

In der Regel kann bei Batterien eine etwa acht Stunden dauernde normale Ladung am 230- Volt-Netz und eine einstündige oder noch kürzere Schnellladung am 380-Volt-Drehstromnetz, die allerdings nicht die volle Kapazität der Batterie auffüllt, vorgenommen werden. Ein amerikanisches Unternehmen, Better Place, plant derzeit in Israel und in Dänemark auch den Aufbau von Batterie-Wechselstationen. Batterien können dort innerhalb von wenigen Minuten ausgetauscht werden.

Hans-Jürgen Leist

02.11.2009
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