In der Abenddämmerung ist die vielbefahrene Stadt Shenzhen zu sehen

Batteriewechselstationen für Elektroautos  

Bei E-Rollern und E-Bikes sind Wechselakkus in manchen Ländern gängige Praxis. Es gibt sie auch für E-Busse und E-Autos. Einfach vorfahren, Akku tauschen und weiterfahren – klingt praktisch. Eine flächendeckende Umsetzung für Elektroautos ist jedoch unwahrscheinlich. Denn ein System für Batteriewechselstationen würde umfangreiche Standards sowie enorme Kosten und hohen Rohstoffeinsatz erfordern. (Bild: Adobe Stock)

Bei E-Rollern und E-Bikes sind Wechselakkus in manchen Ländern gängige Praxis. Es gibt sie auch für E-Busse und E-Autos. Einfach vorfahren, Akku tauschen und weiterfahren – klingt praktisch. Eine flächendeckende Umsetzung für Elektroautos ist jedoch unwahrscheinlich. Denn ein System für Batteriewechselstationen würde umfangreiche Standards sowie enorme Kosten und hohen Rohstoffeinsatz erfordern. (Bild: Adobe Stock)

Das und mehr erfahren Sie hier über Batteriewechselstationen für E-Autos:

  • Im China wurden schon 2008 Batteriewechselstationen für Elektrobusse genutzt.
  • Voraussetzung für Batteriewechselstationen wären branchenübergreifende Standards für Akkus in E-Autos und E-Bussen.
  • Eine eigene Wechselinfrastruktur wäre für Hersteller nicht wirtschaftlich, für die CO2-Bilanz nicht förderlich und würde sich im Preis der E-Autos niederschlagen.

Wie Batteriewechselstationen für E-Fahrzeuge funktionieren, zeigt ein Praxis-Beispiel aus China: Bereits 2008 fuhren bei den Olympischen Spielen in Peking E-Busse mit Wechselakkus. Das Prinzip ist einfach: Sobald sich die Ladeleistung der Batterie eines Elektrobusses verringert, steuert der Busfahrer eine Art Hochregal-Wechselstation an. Dort wird binnen kürzester Zeit der Akku des Busses vollautomatisch gegen einen neuen ausgetauscht. Der leere Akku wird anschließend automatisch wieder aufgeladen. 

Der für den laufenden Betrieb benötigte Strom wird größtenteils durch ortsnahe Windkraft- sowie Photovoltaikanlagen und damit CO2-frei erzeugt. Die Station dient somit gleichzeitig als Speicher für regenerative Energie. Möglich ist das auch dank deutscher Unterstützung: Das Unternehmen Phoenix Contact aus Blomberg hat 2013 in Qingdao, im Osten Chinas, spezielle Stecker entwickelt, die den Belastungen des häufigen Akkutauschs standhalten. Bis Januar 2021 haben laut der akademischen Kooperation „Sweden China Bridge“ verschiedene Fahrzeughersteller 562 Batteriewechselstationen in China installiert. 

Auch für Pkw gibt es in China Batteriewechselstationen: Zwischen Shenzhen und Peking verläuft eine 2.000 Kilometer lange Schnellstraße, an der Wechselstationen eines chinesischen E‑Auto-Herstellers eingerichtet wurden. Nach Angaben des Herstellers waren im April 2021 in China rund 190 Stationen eingerichtet. Ab 2023 will das Unternehmen auch in Europa Wechselstationen errichten.

Eine Frau lehnt an den linken vorderen Kotflügel eines weißen VW ID.3
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ID.3: Stromverbrauch in kWh/100 km: 15,6-13,1 (kombiniert); CO2-Emission in g/km: 0; Effizienzklasse: A+++
Volkswagen und die meisten anderen Hersteller von Elektroautos setzen auf eine gut ausgebaute Ladeinfrastruktur.  

Batterietausch hat Vorteile – und Nachteile

Batteriewechselstationen bieten grundsätzlich ein großes Potenzial, den Umstieg auf Elektromobilität weiter voranzutreiben. Wenn das Batteriepaket nicht fest verbaut ist – wie bei E-Scootern oder E-Bikes – und an Wechselstationen binnen Minuten zu tauschen wäre, könnte das Ladestopps erheblich verkürzen, die Reichweite der E-Fahrzeuge zweitrangig machen und so die Verkehrswende beschleunigen.

Für den Pkw-Sektor wären allerdings Kooperationen zwischen Autoherstellern, Regierungen und Energieunternehmen Voraussetzung, um „Öko-Stromautobahnen“ à la China zu realisieren, an deren Ladestationen Strom aus Wind- und Sonnenenergie geladen werden könnte. Bisher sind solche umfassenden Strategien der Zusammenarbeit in den westlichen Staaten aber nicht im Gespräch. 

 

Die Grafik zeigt die Batterie eines Elektroautos
In einem Recyclingprozess können einer alten Batterie wichtige Rohstoffe entnommen und für eine neue Batterie eingesetzt werden. (Bild: Adobe Stock)

Batteriewechselstationen erforderten standardisierte Akkus

Eine Grundvoraussetzung für den problemlosen Batteriewechsel innerhalb von Minuten wäre, dass die Hersteller von Autos als Grundgerüst eine Einheitsplattform nutzen und sich auf eine Batterie-Grundform einigen: Man bräuchte einen Akku-Standard. Nur so könnten Batterien unabhängig von Hersteller und Modell gewechselt werden. Doch etablierte Autohersteller wie Volkswagen haben eine eigene Design-DNA und Entwicklungsgeschichte, in die viel investiert wurde und von der nicht zuletzt auch der wirtschaftliche Erfolg abhängt. Mit dem modularen Elektroantriebs-Baukasten (MEB) hat Volkswagen eine innovative und besonders effiziente Basis für verschiedenste Elektroauto-Modelle entwickelt. Das stellt einen Wettbewerbsvorteil dar. Um ein Batteriewechselsystem für E-Autos in Deutschland zu etablieren, müssten alle E-Autos auf der gleichen Elektro-Antriebs-Plattform basieren. Auch Haftungs- und Garantiefragen stellen bei einer solchen branchen- und markenübergreifenden Standardisierung ein Problem dar. 

Die Alternative bestünde darin, dass jeder Hersteller mit Kooperationspartnern als Investition in die Zukunft ein eigenes Batteriewechselstationsnetz aufbaut (siehe Beispiel China). Ein kostspieliges Unterfangen, da die Wechselstationen entlang der Autobahnen etwa alle 200 bis 300 Kilometer platziert und auf Zuwachs ausgelegt sein müssten. Heißt: Deutlich mehr Akkus als aktuell zugelassene E-Fahrzeuge eines Herstellers müssten an den Hauptachsen installiert sein, um dem wachsenden Bedarf gerecht zu werden. Der Aufbau solcher herstellereigenen Batteriewechselstationen ist aus Kosten- und – mit Blick auf die benötigten Rohstoffe – auch aus ökologischen Gründen nicht umsetzbar. Schließlich müssten wesentlich mehr Batterien im Umlauf sein, als es Fahrzeuge gibt. Im Hinblick auf den „Klimarucksack“ jedes Akkus, würde das die CO2-Bilanz der Elektromobilität unnötig belasten.

Fazit: Die Idee, mit dem Batterietausch von Station zu Station die Reichweite des E-Autos ins Grenzenlose zu steigern, klingt verlockend, ist aber wirtschaftlich nicht abbildbar.

Und es ist nicht notwendig: Denn aktuelle Elektroautos wie der ID. 3, der ID.4 oder der ID.5 bieten alltagstaugliche Reichweiten; auch Urlaubsreisen mit dem Elektroauto sind heute kein Problem mehr und der Ausbau der Ladeinfrastruktur schreitet immer weiter voran. Machen Sie sich doch selbst ein Bild: Nutzen Sie die EV-Check-App von Volkswagen oder buchen Sie eine Probefahrt um die ID. ModelleOpens an external link kennenzulernen und das richtige E‑Auto für Ihre Bedürfnisse zu finden.

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ID.4: Stromverbrauch (kombiniert): 17,5–15,5 kWh/100 km (NEFZ); CO2-Emission in g/km: 0; Effizienzklasse: A+++
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Volkswagen AG Disclaimer

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    Weitere Informationen zum offiziellen Kraftstoffverbrauch und den offiziellen, spezifischen CO2-Emissionen neuer Personenkraftwagen können dem „Leitfaden über den Kraftstoffverbrauch, die CO2-Emissionen und den Stromverbrauch neuer Personenkraftwagen“ entnommen werden, der an allen Verkaufsstellen und bei der DAT Deutsche Automobil Treuhand GmbH, Hellmuth-Hirth-Str. 1, 73760 Ostfildern-Scharnhausen (www.dat.de/co2) unentgeltlich erhältlich ist.

    Effizienzklassen bewerten Fahrzeuge anhand der CO2-Emissionen unter Berücksichtigung des Fahrzeugleergewichts. Fahrzeuge, die dem Durchschnitt entsprechen, werden mit D eingestuft. Fahrzeuge, die besser sind als der heutige Durchschnitt werden mit A+++, A++, A+, A, B oder C eingestuft. Fahrzeuge, die schlechter als der Durchschnitt sind, werden mit E, F oder G beschrieben. Die hier gemachten Angaben beziehen sich jeweils auf die EG-Typgenehmigung des gewählten Modells und dessen Serienausstattung gem. Richtlinie 2007/46/EG. Von Ihnen im Zuge der Konfiguration gewählte Sonderausstattung kann dazu führen, dass Ihr konfiguriertes Modell aufgrund der gewählten Ausstattung einem anderen genehmigten Typ entspricht, als dies ohne gewählte Sonderausstattung der Fall wäre. Daraus können sich Abweichungen der Angaben für Ihr konfiguriertes Modell ergeben. Bei den angegebenen CO2-Werten handelt es sich um die Werte, die im Rahmen der Typgenehmigung des Fahrzeugs ermittelt wurden.