Der Elektromobilitätsmarkt. Gespräch mit einem Entwickler

Das Thyssen Krupp Gelände in Dortmund. Zwei Begleitungsfahrzeuge rollen auf Start um ein futuristisch aussehendes Fahrzeug auf seiner Teststrecke zu begleiten.
In mehreren Gruppen aufgeteilt stehen die jungen Entwickler herum, manche besorgt, manche aufgeregt und angespannt.
SunRiser wird vorbereitet. Heute üben die Fahrer und die Mannschaft das Verhalten im Notfall. Matthias Wiemers beobachtet die Übung. Er ist als Begleiter dabei, nicht mehr als Protagonist.

Seine Zeit als Student der Bochumer Hochschule ist vorüber. Er widmet sich dem Thema Elektromotor als Gründer der Fa. Auktora.

Das Unternehmen entwickelt elektrische Maschinen sowie komplette Antriebsstränge.
Auslegung von elektromagnetischen Kreisen, Thermosimulationen, Effizienz von Elektromotoren – diese und viele andere Themen werden ihn sein Leben lang begleiten. So wie es bei einem Entwickler halt ist.

Der SunRiser ist auseinandergenommen, die Batterie liegt sicher im richtigen Abstand zum Fahrzeug. Kleine Pause.
Ich nutze die Zeit und reiß den Mann aus seinen Gedanken, um mit ihm meine Fragen rund um Elektromotoren und Entwicklung der neuen Technologien zu stellen.

ZT: Hybridfahrzeuge, Elektroautos und jetzt ein Solarfahrzeug. In diesem Bereich gibt es immer wieder neue Entwicklungen.

MW: Ja, aber den richtigen Sprung haben wir noch vor uns. Ich denke, dass dieser Markt in 25 Jahren fünfzig Mal so groß sein wird.

ZT: Die Gegner der Elektromobilität begründen ihre Skepsis oft mit der Effizienz des
Verbrennungs-Motors. Die Kraft wird in diesem Fall direkt da produziert, wo sie benötigt wird – im Auto.
Bei einem Elektrofahrzeug dagegen,- muss die Energie produziert, umgewandelt, transportiert, gespeichert und wieder abgegeben werden.

MW: Den Kraftstoff muss man auch erst einmal erzeugen. Dazu gibt es auch Wirkungsgrade und CO2 Emissionsberechnungen. Man nennt das dann „Well-To-Tank“ Analyse.
Natürlich gilt es auch für die Strommixvarianten. Strom wird leider auch nicht immer umweltfreundlich und effektiv produziert.
Und nichtsdestotrotz muss auch der Brennstoff erst erzeugt und abgebaut werden und gelangt erst dann in den Tank, wo 65 % der Energie durch die Wärmeumwandlung verschluckt werden und die restlichen 35 % in Richtung Vortrieb gehen, wobei auch wieder Verluste (nicht nur im Motor selbst, sondern in gesamten Antrieb) entstehen. Die Nebenaggregate möchten auch betrieben werden und nehmen sich ihren Teil. So bleiben für den Vortrieb tatsächlich nur 18-25% der zugeführten Energie übrig. Das ist dann die „Well-To-Tank“ Effizienz.

Bei einem Elektrofahrzeug ist die Effizienz „Well-to-Wheel“ deutlich höher.
Die Erzeugung des Stromes und der Aspekt Umwelt werden sicherlich große Themen bleiben, aber es gibt ja auch Prozesse wie die Energiewende.

Es ist nicht so, als ob Elektrofahrzeuge stetig weiter entwickelt würden, während im Bereich Well-To-Tank nichts geschieht. Auf beiden Seiten wird an neuen Entwicklungen gearbeitet. Und das ist das Schöne an Elektromobilität – hier haben wir zwei zukunftsweisende Stellschrauben. Bei Verbrennungsfahrzeugen geht es nur bedingt.
Viele Dinge kann man hier einfach nicht verändern. Rohöl kann man nur aus der Erde holen.
Elektroenergie kann man dagegen auf sehr unterschiedliche Art und Weise gewinnen.

ZT: Warum nutzen heute existierende Fahrzeuge keine Solarenergie? Das bietet sich doch an. Die Bochumer Hochschule hat es doch immer wieder geschafft.
Ich blicke auf den SunRiser, der in der Zwischenzeit bereits wieder zusammengebaut wurde.

MW: Das wäre jetzt einfach ein zu großer Schritt. Das entwickelt sich step bei step. Zuerst hat man angefangen die ersten Hybridfahrzeuge zu bauen, dann das Elektroauto wie es heute existiert.Und sich parallel noch mit der Erzeugung von Elektroenergie im Auto selbst zu beschäftigen – das wäre vielleicht eine Innovation zu viel, die dann zu Serienreife gebracht werden müsste. Es ist noch viel Forschungs- und Entwicklungszeit nötig, bevor Solarpaneele auf Serienfahrzeuge verbaut werden können.

Uns beschäftigt das Thema schon seit dem Jahr 1999.
Einen großen Erkenntnisgewinn hat uns dabei sicherlich im Jahr 2011 die erste solar-autarke Weltumrundung gebracht. Wir sind innerhalb von 14 Monaten 30 000 km rund um die Welt gefahren und haben so beweisen können, dass so etwas möglich ist. Dabei sind wir nur mit der Energie gefahren, die vom Fahrzeug selbst erzeugt wurde, ohne unseren Akku ein einziges Mal an eine Steckdose anzuschließen.
Wir haben also dasselbe auf dem Land gemacht, was nun die Gruppe um Bertrand Piccard mit dem Solarflugzeug Solar Impuls versucht.

Unser Solarfahrzeug ist aber nicht gleich zu setzen mit einem kommerziell produzierten Wagen.Für die Serie fehlt noch einiges in Bezug auf die Produktionseffizienz. So weit sind wir noch nicht.

ZT: Die Batterie gilt oft als das Problemmodul von elektromobilen Anwendungen. Über den Motor wird eigentlich wenig gesprochen. Ist das technisch gut begründet oder nur meinungsbedingt?

MW: Vergessen wir nicht, dass die Batterie als chemische Aufbereitung von Elektroenergie nur eine von vielen Möglichkeiten darstellt.
Der Elektromotor ist in der industriellen Anwendung ein alter Hut, dort gibt es auch viele Wettbewerber mit großem Know-How. Die Herausforderungen für mobile Anwendungen sind kompakte Bauformen, Leistungsdichte, der große Betriebsbereich, der erweiterte Temperaturbereich bei Automobil-Anwendungen und natürlich die Stückkosten. Also einige neue Baustellen, die Spezialisierung erfordern.
Und wir sind nicht nur auf die Batterie beschränkt.