BMW i3, Nissan Leaf, VW eGolf: E-Autos mit mehr Reichweite

Nachdem die Elektroauto-Gemeinde sich jahrelang niedrige Reichweiten schönreden musste, verspricht das Modelljahr 2017 endlich Stromer einen Aktionsradius von 200 km und mehr. Der BMW i3 legt bei der Akkukapazität sogar mehr als 50 Prozent zu – und wird mit Elektroauto-Prämie günstiger als bisher. Woher kommt die neue Akku-Power und wie fährt sich der i3 mit großer Batterie?

Statistisches Phrasen-Bingo vs. Reichweiten-Realität

„Statistisch ist die mögliche Reichweite für 90 Prozent aller Anwendungsfälle ausreichend.“ Wenn man ein Phrasen-Bingo der verbreitetsten Elektromobilitäts-Aussagen zusammenstellen würde, wäre dieser Satz ganz vorne. So oder ähnlich antworteten die letzten Jahre viele Entwickler der großen deutschen Autohersteller wenn sie zur allzu dürftigen Kapazität ihrer Elektroauto-Batterien befragt worden. Mühsam wurden sich da auf dem NEFZ-Prüfstand von BMW i3, VW e-Golf und Co. offizielle Reichweiten von über 150 km erschlichen (das darf man wörtlich nehmen, denn das Durchschnittstempo beträgt hier 34 km/h), die dann in der Realität nicht zu halten waren. Bei den trotzdem hohen Preisen für E-Autos ist die anhaltende Kaufzurückhaltung nicht überraschend. Der Autokäufer denkt weniger statistisch, sondern in Eventualitäten. Statistisch fahren auch nur 1,2 Personen pro Auto. Gekauft werden fast ausschließlich Vier- und Mehrsitzer.

Elektroauto-Reichweiten mit mehr Realitätssinn

Statistisch hält das reale Verkehrsleben auch Hitze, Kälte, Regen und alternde Akkus bereit. Nur einige Punkte, die die mögliche Reichweite maßgeblich beeinflussen. Und wenn man sowieso schon wenig davon hat, tut jeder Kilometer weniger aufgrund von Umwelteinflüssen besonders weh. Selbst für ein vollgeladenes Elektroauto ist es an einem kalten Wintertag kein Problem, ohne einen km zu fahren, bei laufender elektrischer Heizung, den Akku in einem Drittel-Tag leer zu saugen. Wie überhaupt die Physik ein übles Spiel mit der Elektromobilität betreibt. So verlangt Tempo 160 über den Luftwiderstand theoretisch acht mal soviel Energie wie Tempo 80. Diese exponentielle Steigerung der notwendigen Leistung und damit Energie über der Geschwindigkeit fällt bei E-Autos besonders auf, weil sie fast konstant mit über 90 Prozent Effizienz laufen. Verbrenner erreichen abhängig von Motortyp und Lastbereich eine Effizienz von 25 bis 45 Prozent. Im Gegensatz zu Elektroautos haben sie zudem ein ausgeprägtes Wirkungsgradoptimum bei mittleren Tempi.

Blöd, wenn dann ein Hersteller wie Tesla der gesamten sonstigen EV-Flotte reichweitenmäßig um die Ohren fährt. Wenn auch oft nur auf der rechten Autobahnspur im Windschatten eines LKW. Sei’s drum, den Beweis, dass E-Autos auch langstreckentauglich sind, hat Tesla definitiv erbracht. Noch blöder, wenn die daraufhin befragten Ingenieure der anderen Hersteller zugeben müssen: „Könnten wir auch, wäre aber zu teuer. Dann verdienen wir nix oder der Kunde kann es nicht bezahlen.“ Was ehrlich ist, denn die meisten Kunden können die 70 000 Euro plus für ein Tesla Model S wirklich nicht bezahlen und verdienen tut Tesla nachweislich bisher auch nichts. Ob das Model 3 da mehr ausrichten kann, wird sich zeigen. Bei der Akkukapazität steht Tesla jedenfalls nicht am Pranger, sondern ist das Vorbild.

Akkupreise runter, Reichweiten hoch

Doch jetzt geht ein Ruck durch die Akkus der anderen Autohersteller. Es ist der Modelljahr 2017-Sprung. Getrieben durch massive Materialforschung in den letzten Jahren und durch einen dumpingähnlichen Preiskampf der Akkuriesen um Marktanteile an der Lithium-Ionen-Zellfront, ist der Preis für die Kilowattstunde jetzt spürbar unter die 300 Euro pro kWh-Grenze gerutscht. Experten erwarten in naher Zukunft sogar weniger als 200 Euro/kWh. Dafür hat die Zellchemie zugelegt: Bei gleicher Größe speichern moderne Akkus jetzt deutlich mehr Energie. Vor allem Material und Dicke der Kathode sind hier entscheidend. Der leichte Gewichtszuwachs der neuen Zellen ist dabei verschmerzbar. Für die Entwickler zählt weniger die gewichtsmäßige Energiedichte, sondern die volumetrische, denn Raum für große Akkus ist in Autos knapp. Akku-Giganten wie LG Chem zeigen jetzt schon automotive Batteriepacks mit bis zu 120 kWh, was in Zukunft über 600 km Reichweite für Elektroautos bedeuten könnte. Der kommende Chevrolet Bolt oder Opel e-Ampera wie er in Deutschland heißen wird, setzt auf diese LG-Chem-Akkus (in kleinerer Ausführung) und verspricht 320 km Reichweite. Ähnliche Werte wie sie auch Tesla für das Model 3 kommuniziert, dessen Auslieferung Ende 2017 beginnen soll. Ab 2018 sollen dessen Zellen dann aus der Gigafactory stammen. Die Gigafactory ist eine gerade im Bau befindliche Batteriefabrik in Kalifornien die Tesla zusammen mit seinem Partner Panasonic aufzieht. Interessant auch der Ansatz des österreichischen Unternehmens Kreisel Electric: Einzeln gekühlte Rundzellen versprechen eine größere Kapazität und Lebensdauer. Ein beeindruckender Prototyp auf Basis eines Skoda Yeti exisitiert schon: fünf Sekunden von null auf Hundert, 350 Kilometer Reichweite. 2017 soll die Akkufertigung in Serie gehen.

Zurück zur Serie: Bei Nissan hat das Modelljahr 2017 schon etwas früher begonnen, denn beim Nissan Leaf ist seit Ende 2015 neben dem 24-kWh-Akku auch eine nur 21 Kilogramm schwerere 30-kWh-Variante bestellbar. Somit erreicht das derzeit meistverkaufte Elektroauto der Welt bei nicht zu forscher Fahrweise endlich auch im realen Verkehr die 200 km, die Nissan schon lange verspricht – offiziell 250 km. Und Nissan hat bereits einen Leaf mit 60-kWh-Akku angekündigt.

Beim VW e-Golf wird ebenfalls nachgelegt: Anfang nächsten Jahres steigt sein Energieinhalt von 24,2 auf 35,8 kWh. Laut NEFZ sind dann über 300 km Reichweite drin. Im realen Verkehr dürften es für den laut auto motor und sport-Tests besonders effizienten Golf zwischen 200 und 250 km sein. Dabei nutzt VW, ähnlich wie Tesla, noch den Effekt aus, dass eine kapazitätsstärkere Zelle meist mehr Spitzenstrom liefert. So rotiert sich sein Synchronmotor dann auf bis zu 100 kW (136 PS) anstelle der 85 kW (115 PS) bisher. Ob dann auch endlich seine schon bei 140 km/h abgeregelte Spitzengeschwindigkeit steigt, ist wie der Preis bisher nicht bekannt.

BMW lässt die kleinere i3-Batterie im Programm

Den kleineren Akku wird es beim E-Golf nicht mehr geben. BMW behält beim i3 des Modelljahr 2017 dagegen die bisherige 21,6 kWh-Variante im Programm, bietet den Kunden aber ab Herbst auch einen neuen 33 kWh-Akku von Zulieferer Samsung. Auch hier wurde durch Verbesserung der Zellchemie die Zellkapazität auf 94 Amperestunden (vorher 60 Ah) erhöht. Die neue Batterie ist exakt so groß wie die kleinere, wiegt aber mehr, sodass das Gesamtgewicht des i3 um rund einen Zentner auf 1250 Kilogramm ansteigt. Der Aufpreis für den neuen Akku beziffert BMW erstaunlich gering: Nur 1200 und damit insgesamt 36.150 Euro kosten die 300 km Reichweite (laut NEFZ) im i3. Ein Wert den BMW selbst auf wind- und wettertaugliche 200 km in der Praxis korrigiert. Unter Inanspruchnahme der E-Auto-Prämie wären das also 32.150 Euro. Bestandsmodelle können von der Prämie natürlich nicht profitieren und müssten für einen Wechsel auf die größere Batterie tief in die Tasche greifen: Der Tausch würde netto 7000 Euro kosten, mit Mehrwertsteuer sind das 8330 Euro.

Neuer BMW i3 im Gebirge deutlich praxistauglicher

auto motor und sport durfte den neuen Stromer schon ausführlich bei der Silvretta E-Auto-Rallye im österreichischen Montafon testen. Bei einer Gleichmäßigkeits-Rallye in den Bergen werden naturgemäß keine besonders hohen Durchschnittsgeschwindigkeiten erreicht (schneller als beim NEFZ aber allemal), dafür wird die Reichweite durch die Anstiege gestresst und die Abfahrten entspannt.

Die erste und für viele leidgeprüfte E-Auto-Fahrer wohl wichtigste Erkenntnis ist, dass selbst bei längeren Etappen von bis zu 140 km und Außentemperaturen von fast 30 Grad die Klimaanlage im i3 angeschaltet bleiben kann. Normalerweise kostet das Runterkühlen je nach Temperatur und Vorkonditionierung des Autos locker mehr als zehn Prozent Reichweite. Der i3 blieb beim Durchschnittsverbrauch beide Tage hinweg spürbar unter 15 kWh/100 km.

Ob der Verbrauch aufgrund der optimierten Reifen und Motorsteuerung wirklich etwas niedriger liegt als vorher müssen exakte Vergleichsfahrten zeigen. Der erste Eindruck lässt darauf schließen. Hochgerechnet auf seine 33 kWh Energieinhalt verspricht der i3 also auch in der Praxis über 220 km Reichweite. Auf ebenen Stadt- und Landstraßen dürfte es nochmal mehr sein, auf der Autobahn dagegen spürbar weniger. Was aber trotzdem ein Riesenschritt ist, da der i3 mit der kleineren Batterie bei einem konstanten Autobahntempo über 100 km/h bisher seine liebe Mühe hatte mehr als 120 km zu erreichen.

Für Fahrten von Stadt zu Stadt immer noch zu wenig

Für die Autobahn-Situation in Deutschland ist die Reichweite aber noch nicht zufriedenstellend. Die typische Entfernung vieler Großstädte beträgt hierzulande rund 200 km (München-Stuttgart, Stuttgart-Frankfurt, Frankfurt-Düsseldorf, Hamburg-Hannover, Berlin-Leipzig). Wer diese Distanz ohne Nachzuladen entspannt über die Autobahn absolvieren will, sollte mit einem Puffer am Zielort ankommen. Das wird mit dem rein elektrischen i3 wohl auch nur mit Tempo 90 auf der rechten Spur zu erreichen sein. Freilich kann er unterwegs auch aufgeladen werden. Das kostet aber eben Zeit. Bei einer üblichen Ladung mit 230-Volt-Haushaltsstrom dauert das über elf Stunden. Eine ebenfalls mögliche 80-Prozent-Ladung mit dem Gleichstromsystem CCS (50 kW-Ladeleistung) würde die Ladezeit auf circa 40 Minuten verkürzen, jedoch ist die Verbreitung dieser Stromsäulen in Deutschland noch sehr dürftig.

Immerhin bietet BMW jetzt zusammen mit dem größeren Akku die Möglichkeit an, an der heimischen Wallbox mit bis zu elf Kilowattstunden Ladeleistung Strom zu saugen. So steigt der Zeitbedarf trotz größerem Akku nicht an. Sehr ärgerlich bleibt allerdings die Tatsache, dass der Kunde für das volle Ladepaket nochmal 990 Euro zusätzlich hinblättern muss. Man stelle sich vor, Verbrennerfahrer müssten ihre eigene Zapfpistole bezahlen.

An der Maximalleistung ändert sich aufgrund der höheren Kapazität nichts. Im Gegenteil, durch das höhere Gewicht spurtet der i3 jetzt in 7,3 statt 7,2 Sekunden von Null auf 100 km/h.