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Sind Wechselakkus für E-Autos die Lösung?

Das ganze Land flächendeckend mit Ladesäulen für E-Fahrzeuge auszurüsten wäre eine riesige Herausforderung. Prof. Dr. Dieter Flämig und Alexander Yu Li von INFRAMOBILITY-Dianba sehen die Zukunft stattdessen in Wechselakkus. In China sind diese bereits weit verbreitet.

Akku_Ladestation_final

Wie funktioniert die Technologie der Wechselakkus?

Der Batteriewechsel für E-Autos bis zu 3,5 Tonnen erfolgt bei uns im Drive-through-Verfahren. Heißt: Durch einen Wechselrahmen im Boden des Autos wird von einem Roboter die gebrauchte Batterie entnommen und durch eine geladene Batterie ersetzt.

Wechselakkus würden Ladesäulen weitgehend überflüssig machen.

Prof. Dr. Dieter Flämig, INFRAMOBILITY-Dianba

Welche Vorteile bieten die Wechselakkus im Vergleich zu Ladesäulen?

Technisch ist der Batteriewechsel in 20 Sekunden möglich. Kein Schnellladen wird das jemals erreichen. Dadurch können bis zu 1.000 Kunden am Tag abgefertigt werden, was zu hohen Mengenrabatten beim Stromeinkauf führt. Der Kilowattstunden-Preis pro Endkunde kann so auf 25 bis 40 Cent reduziert werden. Das Wiederaufladen der Batterien erfolgt in zwei Stunden. Das schont Batterien und Verteilnetze, was ebenfalls die Kosten senkt. Ladesäulen werden so weitgehend überflüssig.

Sie würden also keine neuen Ladesäulen installieren?

Wir haben den Vorteil, dass wir das bewährte Tankstellenprinzip und die bewährten Standorte nutzen können. Dadurch brauchen wir für unsere Technik keine erweiternde neue Infrastruktur wie bei den Ladesäulen. Das heißt, keine Gefährdung von Straßenbäumen und Fahrradwegen, keine stadtweiten Tiefbauarbeiten für neue Leitungen, keinen Stress mit Falschparkern mehr und auch keine Sorgen um Vandalismus. Schluss mit der miesen Wirtschaftlichkeit, wenn in der Praxis maximal fünf Kunden am Tag eine AC-Ladesäule nutzen.

Im Herbst 2019 wurde die erste europäische Batteriewechsel-Pilotanlage für Taxis im Berliner Westhafen installiert – was hat sich seither getan?

Wir haben in der Zwischenzeit vier große technische Sprünge gemacht, die jetzt schrittweise realisiert werden.

  1. Der Batteriewechsel ist nun in unter einer Minute möglich.
  2. Die Batterien im Vorratsspeicher der Wechselstationen können zukünftig für den Speicherbedarf des Smart Grids genutzt werden.
  3. Durch langsames Laden erhöht sich die Lebensdauer von Autoakkus gegenüber dem Aggressivladen um mindestens das Vierfache, wenn zusätzlich batterieschonend gefahren wird. Das honorieren wir bei jedem Wechsel sofort mit Preisrabatten.
  4. Im Dezember 2021 wird in Berlin das erste kompatible Batteriewechseltaxi in Europa von MG präsentiert.
Der Express-Batteriewechsel ist der Einstieg in ein neues Denken.

Alexander Yu Li, INFRAMOBILITY-Dianba

Ziel ist es, bis 2028 mit etwa 70 Stationen stadtweit die Elektrifizierung des gesamten Berliner Taxiverkehrs sicherstellen zu können. Was muss dafür noch alles geschehen?

Mit maximal 30 Express-Wechselstationen kann in sieben Jahren eine erstklassige Basisinfrastruktur für die Elektrifizierung des Berliner Taxiverkehrs aufgebaut werden. Dafür brauchen wir 30 Standorte mit mindestens 10-Kilovolt-Anschlüssen. Wenn der Senat dabei hilft, werden die Taxifahrer mitmachen. Die Innung steht längst bereit. Wenn notwendig, können E-Autos auch auf Batteriewechsel umgerüstet werden.

Welche Potenziale sehen Sie prinzipiell in der Technologie?

Der Express-Batteriewechsel ist der Einstieg in ein neues Denken. Auto-Akkus werden systembedingt endlich langlebig und nicht nur für die Autos, sondern auch für die Systemdienstleistungen im Netz verwendet. Das wird dadurch möglich, dass pro Station 50 Megawatt pro Tag akkumuliert werden können. Davon können 15 Megawatt pro Tag für Netzspeicherzwecke abgezweigt werden. Das bringt Zusatzeinnahmen und Preisvorteile. Die Kunden leasen ihre Batterien und haben keinen Batterie-Stress mehr. Sie helfen durch ihren Batteriewechsel und ihr Fahrverhalten mit, dass Mobilitäts- und Energiewende eins und wirklich nachhaltig werden.

In China gibt es bereits zahlreiche Batteriewechselstationen für E-Autos. Warum sind wir noch nicht so weit?

In China werden bis 2026 etwa 10.000 Batteriewechselstationen für zehn Millionen E-Fahrzeuge installiert. Dort wollen die großen Städte auf diese Technik setzen, weil sie schneller, billiger und unkomplizierter ist. In Deutschland will man einen noch besseren Weg finden, um bei der Mobilität wieder Weltspitze zu werden. 20 Sekunden technische Wechselzeit, Kilowattstunden-Preise unter 40 Cent und minimaler Netzausbau sind hier die Maßstäbe für jede Innovation. Wir glauben, dass das nicht zu übertreffen ist, und spezialisieren uns in Berlin darauf, den nächsten Sprung einzuleiten: E-Tankstellen, an denen man seinen Autoakku auswechseln kann und die gleichzeitig als Batteriekraftwerke dienen.

Umweltsenatorin Regine Günther bezeichnete die Wechselakkus als „interessante Option“. Wie viel Unterstützung seitens der Politik erhalten Sie? Was sind hier die Wünsche?

Der Senat ist gutwillig gewesen, hat bisher aber noch nicht erkannt, dass Batteriewechsel der große Problemlöser für die Mobilitätswende sind. Wir hoffen, dass Berlin jetzt unseren 30-Stationen-Vorschlag als Grundlage einer schnellen Taxi-Elektrifizierung aufgreift.

Kaum ein Autobauer unterstützt bis dato Wechselsysteme bei seinen E-Autos. Woran liegt das?

Den Eindruck kann man nur in Deutschland haben. In China sind schon 80 Prozent der Autohersteller dabei, auf Batteriewechsel umzustellen. In Europa verfolgen zum Beispiel MG und Renault bereits diesen neuen Kurs. Wir haben gute Gespräche mit VW geführt und sehen insbesondere bei E-Flotten für VW eine Riesenchance, mit einem Batteriewechselmodul sein Erstausrüster-übergreifendes Baukasten-Portfolio lukrativ zu ergänzen. Wer jetzt in Deutschland früh startet, kann in diesem großen Trend noch weltweit mitspielen.

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