Mobilität Megatrends: Bezahlbare autarke Elektroautos aus recyclebaren Materialien

Die Mobilität von morgen wird geprägt sein von selbstfahrenden Autos, alternativen Antrieben und fliegenden Transportmitteln. Allen voran beginnt jetzt schon das Umdenken in Richtung umweltfreundlicher Verkehrsmittel. Auch Seilbahnen gewinnen vermehrt an Lukrativität. In diesem Beitrag wollen wir erneut einen Blick hinter die Kulissen der Mobilitätsentwicklungen werfen und Aussichten geben.

Die Entwicklungen der modernen Fahrzeuge stehen im Kontext zur zunehmenden Urbanisierung, voranschreitender demographischer Entwicklungen und aktueller gesellschaftlicher Herausforderungen. Weltweit steht die Mobilität an einem Scheidepunkt. Auch das verstärkte Umweltbewusstsein spielt eine große Rolle im Hinblick auf zukünftige Entwicklungen. Die Beförderung von Menschen muss umweltschonender auf Schienen, durch die Luft und über das Land realisiert werden.

Das Internet der Dinge

Das Internet der Dinge klingt zunächst einmal immer so plastisch. Jedoch wird auch diese Technologie den Straßen- und Schienenverkehr revolutionieren. Der Austausch zwischen Fahrzeugen und den Geräten des Alltags ermöglicht beispielsweise eine vorzeitige Warnung erhöhten Verkehrsaufkommens. Der nächste noch etwas in der Ferne liegende Schritt geht dann hin zu gänzlich selbstfahrenden Autos. Dazu gesellen sich auch Züge, Nutzfahrzeuge und Flugzeuge. Das autonome Fahren soll Unfälle vermeiden, Sprit sparen und Ressourcen schonen. Zusammen mit der intelligenten Technologien, werden auch Hightech Materialien und neue Bauweisen zum Einsatz kommen. Diese erhöhen zusätzlich die Sicherheit von Nutzfahrzeugen, Zügen und auch Flugzeugen. Der Themenschwerpunkt „Mobilität“ beschäftigt sich mit diesen Trends und zeigt, wie sich Unternehmen wie der Technologie- und Industriegüterkonzern voestalpine für die Herausforderungen der Zukunft rüsten.

Elektroautos: Material und Reichweite

Elektroautos sollen keine Schadstoffe mehr emittieren. Ein großer Schritt in Richtung Umweltschonung. Einen kleinen Haken gibt es allerdings noch immer, schließlich werden für die Herstellung der sauberen Autos energieaufwändige Materialien verwendet. Dieser vermeintliche Widerspruch, der auch immer wieder für Diskussionssprengstoff sorgt, soll in Zukunft relativiert werden. Um die Elektroautos so leicht wie möglich zu bauen, werden Materialien wie Aluminium oder Kohlefaser verwendet. Für die Erzeugung und Verarbeitung wird fünf- bis sechsmal mehr Energie benötigt als bei Stahl. Daher wird Stahl auch in Zukunft eine Rolle beim Autobau spielen. Dem Life Cycle Assessment entsprechend, ist Stahl zu 100 Prozent recyclebar.

Schon jetzt werden Leichtbau-Lösungen für sicherheitsrelevante Teile im Auto zunehmend forciert, da diese große Bedeutung für E-Mobilität haben. Leichtere Autos verbrauchen weniger Energie, was zuletzt die Reichweite erweitert. Auch für den Bereich der autonom fahrenden Fahrzeuge sind leichte und dennoch strapazierfähige Materialien wichtig. Man denke dabei unter anderem an das Thema Crash-Sicherheit. Ein weiterer Ansatzpunkt im Hinblick auf Gewichtsreduzierungen in Kombination mit neuen Materialverarbeitungstechnologien sind zudem Leichtbau-Lösungen für die Batterien. In Zukunft sollen Sicherheitswannen für die Batterien aus einer Stahl-Alu-Kombination gefertigt werden. Leichtbau trifft hier ebenfalls auf Stabilität. „Mit den neuen Mehrkammerprofilen kommen diese sogar auf das gleiche Gewicht reiner Aluminiumwannen, bei einem deutlich günstigeren Preis.“, heißt es bei voestalpine.

Die Punkte Effizienz und Reichweite bei der E-Mobilität rücken auch die Effizienzsteigerung des Antriebstrangs in den Fokus. So sorgen optimierte magnetische Eigenschaften zur Erreichung der gesteckten Ziele. Ein geeignetes Elektroband ist eine entscheidende Voraussetzung für Elektromotoren mit höchster Leistung. Aber wie kommt das? Die Lösung: Hocheffizientes Elektroband wird in einem einzigartigen Prozess zu Rotoren und Statoren verarbeitet und kommt damit im Herzen des Antriebsstrangs zum Einsatz.

Elektroautos mit integrierten Solarmodulen

Weiter geht es mit den Kosten für Batterien und dem Reichweitenproblem. Zunächst sehen wir auch eine klare Trend-Entwicklung im Hinblick auf in der Karosserie verbauten Solar-Modulen. Diese versorgen das Elektroauto mit Strom und laden gleichzeitig die Batterien an Bord. Natürlich funktioniert das nur, wenn die Sonne scheint. Parallel zu diesen Entwicklungen arbeiten Forscher auch mit Hochtouren daran, Solarmodule effizienter zu machen. Beispiele für Elektroautos mit integrierten Solarpanelen sind der Sonnenwagen von Huawei sowie SION. Letzterer feiert am 27.7.2017 seine Prämiere in München. Das Elektroauto versorgt sich selbst mit Strom und soll schon für weniger als 16.000 Euro verfügbar sein. 1200 Vorbestellungen sind schon eingegangen.

Batteriepreise

Während in Norwegen bereits mehr als die Hälfte der Neuzulassungen Elektroautos sind, hinkt das Ganze hier in Deutschland noch sehr. Der Grund dafür sind zuletzt die noch recht hohen Anschaffungskosten. Trotz stets fallender Kosten für Batterien, stagnieren die Preise für die Elektroautos. Die Preisentwicklung der Batterie-Kosten verdeutlicht eine aktuelle Studie von Horváth & Partners ziemlich gut. So sind die Batteriekosten 2016 um 20 Prozent gesunken. Aktuell schlägt eine Kilowattstunde mit 225 Euro zu Buche. 2010 lagen die Kosten noch bei rund 600 Euro. „Wir sind überzeugt, dass sich der Trend weiter fortsetzen wird und eine Kilowattstunde 2020 weniger als 100 Euro kosten wird“, so Dr. Oliver Greiner, Partner bei Horváth & Partners und Leiter der Studie. Demnach waren Elektroautos 2010 noch doppelt so teuer, wie die Verbrenner. Bis 2014 entwickelte sich jedoch ein positiver Trend. E-Autos wurden kontinuierlich günstiger, so dass recht schnell an der 45 Prozent-Marke gekratzt werden konnte. Allerdings setzte sich dieser positive Trend nicht weiter fort. So zahlten Käufer von Elektroautos im letzten Jahr noch immer knapp 40 Prozent mehr als für Autos mit herkömmlichen Antrieben.

Reichweite: Rekordbrecher

Was die Reichweite der Stromer anbelangt, können sich so manche Neuentwicklungen durchaus schon mit Dieselfahrzeugen messen. Teslas E-Autos kommen im Schnitt 400-600 Kilometer weit. Eine weitere Kampfansage kommt ebenfalls aus den NiederlandenLightyear One nennt sich das Ungetüm, welches sich ebenfalls selbst mit Strom versorgen und dessen Reichweite 800 Kilometer betragen soll. Scheint die Sonne stark, könne das Fahrzeug sogar monatelang ohne Ladevorgang auskommen. 2019 sollen die ersten 10 Serienautos gebaut werden. 2020 werden 100 Verkäufe forciert. Bisher zahlt man 119.000 Euro für das Zukunftsauto.

Lightyear One im Video

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Fazit

Zusammenfassend kann festgehalten werden, dass hinter den Kulissen der Elektroauto- und Mobilitätschmieden durchaus eifrig gebastelt und geplant wird. Dennoch sind gefühlt noch viel zu wenig Stromer auf den Straßen unterwegs. Ob sich das kurzfristig ändert, kann bezweifelt werden. Auf lange Sicht wird es jedoch zu einem Umschwung kommen (müssen). In der nächsten Zeit werden wir uns wieder spannende Konzepte anschauen und auch mit den Entwicklern sprechen. Uns interessieren dabei nicht nur die Konzepte, sondern auch handfeste Produktions- und Verkaufsstarts. Der Beitrag entstand in Kooperation mit der voestalpine AG.