Date post: | 06-Mar-2016 |
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0 % Emissionen. 100 % Emotionen.
Auf dem Weg zur Elektromobilität
Think Blue: weiter denken, weiter kommen.Einen guten Gedanken zu haben ist das eine. Ihn umzusetzen das andere. Beides zusammen be-
deutet für uns „Think Blue.“: die Idee, gemeinsam für eine nachhaltige Zukunft zu sorgen. Menschen
zu verantwortungsvollem Verhalten zu bewegen. Zu entdecken, dass ökologisches Handeln
Spaß machen kann. Und nicht zuletzt die stetige Verbesserung unserer Technologien. Wie das aus-
sehen kann, zeigen wir mit unseren BlueMotion-Modellen, die regelmäßig für neue Rekorde bei
Reichweite und Verbrauch sorgen. Übrigens: Mehr Informationen zu „Think Blue.“ fi nden Sie unter
www.volkswagen.de/thinkblue und in der kostenfrei erhältlichen „Think Blue. World.“ iPad-App.
www.volkswagen.de/thinkblue
Think Blue.
www.volkswagen.de/th
Think Blue.Think.
VW_TB2012_BB_220x270_em.indd 1 03.04.12 11:57
inhalt 3
4 Editorial Prof. Dr. Martin Winterkorn
6 Überblick Emissionslos statt emotionslos –
Volkswagen und die Elektromobilität
10 Triebkräfte Klimawandel, Verstädterung, Verknappung des
Erdöls: Die Triebkräfte der Elektromobilität
14 Antriebs- und Kraftstoffstrategie Antriebs- und Kraftstoffstrategie des Volkswagen
Konzerns: Nachhaltige Mobilität als Richtschnur
17 Der Verbrennungsmotor Wie neue Technologien den Verbrenner noch sparsamer machen
20 Das Erdgasfahrzeug Gas geben und die Umwelt schonen
22 Die Biokraftstoffe Vom Feld in den Tank
27 Der Vollhybrid Einstieg ins Elektrozeitalter
31 Der Plug-In Hybrid Das Beste aus zwei Welten
35 Das Batteriefahrzeug Die große Zukunftschance
42 Das Brennstoffzellen-Fahrzeug Innovativ, aber jenseits der Serie
44 Geschichte Renaissance statt Revolution: Die Entwicklung
der Elektromobilität
50 Volkswagen E-Roadmap Schritt für Schritt ins elektromobile Zeitalter
54 Mobilität 2025 Ein Tag mit dem Lavida Blue-e-Motion
Inhalt
58 Der Blick in ein E-Auto Akku ja – Zündung nein
62 Akkutechnologie Im Fokus der Forschung: Die Akkutechnologie
71 Kommentar – Bernd Osterloh „Wir werden ganz vorn mitmischen“
72 Well-To-Wheel-Bilanz Wie umweltverträglich ist das Elektroauto wirklich?
76 Kundenanforderungen Autofahrer wollen die E-Mobilität – aber
einfach und erschwinglich
82 Testflotten Vom Prüfstand in den Alltag rollen
88 Naturstrom Mit blauem Strom zur emissionsfreien Mobilität
92 Automobilität 2.0 Vernetzt, intermodal und revolutionär
100 Gemeinschaftsaufgabe Elektromobilität Anforderungen an Politik, Wissenschaft und Energieversorger
111 Kommentar – Olaf Tschimpke „Zeigen, was technisch machbar ist“
112 Interview – Dr. Rudolf Krebs „Individuelle Mobilität neu erfinden“
113 Fakten Volkswagen und die Elektromobilität
114 Glossar
118 Impressum
Think Blue: weiter denken, weiter kommen.Einen guten Gedanken zu haben ist das eine. Ihn umzusetzen das andere. Beides zusammen be-
deutet für uns „Think Blue.“: die Idee, gemeinsam für eine nachhaltige Zukunft zu sorgen. Menschen
zu verantwortungsvollem Verhalten zu bewegen. Zu entdecken, dass ökologisches Handeln
Spaß machen kann. Und nicht zuletzt die stetige Verbesserung unserer Technologien. Wie das aus-
sehen kann, zeigen wir mit unseren BlueMotion-Modellen, die regelmäßig für neue Rekorde bei
Reichweite und Verbrauch sorgen. Übrigens: Mehr Informationen zu „Think Blue.“ fi nden Sie unter
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4 Volkswagenunddieelektromobilität
nachhaltige Mobilität ist ohne Frage eines der
Schlüsselthemen unserer Zeit. Der Klimawandel,
rasant wachsende Megacitys und die Endlichkeit
fossiler Energieträger haben einen grundlegenden
technologischen Wandel eingeläutet: Die Zukunft
gehört emissionsarmen Fahrzeugen.
Klar ist: Das Grundbedürfnis nach individueller
Mobilität wächst weltweit, auch wenn die Nut-
zungsmuster von Region zu Region stark variie-
ren. Deshalb treibt der Volkswagen Konzern das
gesamte Spektrum umweltverträglicher Techno-
logien voran – von immer effizienteren Verbren-
nungsmotoren über Leichtbau und Biokraftstoffe
der nächsten Generation bis hin zu neuen, alter-
nativen Antriebsformen. Das erfordert Innova-
tionskraft und finanzielle Stärke: So investieren
wir das Know-how unserer 30.000 Forscher und
Entwickler sowie rund sechs Milliarden Euro pro
Jahr in neue, umweltverträgliche Produkte und
Technologien.
Ein vielversprechender Weg ist dabei die Elek-
tromobilität. Aber bei aller anfänglichen Eupho-
rie: Um das Elektroauto aus der Nische heraus
in den Massenmarkt zu holen, sind noch große
Fortschritte nötig. Das gilt sowohl im Hinblick
auf die Speicherbatterien als auch für Fragen
der Ladeinfrastruktur. Und nicht zuletzt ist je-
des Elektroauto nur so klimafreundlich wie der
Strom, der es antreibt. Der Ausbau erneuerbarer
Energieträger hat daher absolute Priorität. Nicht
zuletzt deshalb treibt Volkswagen die Energie-
wende in unseren Werken mit massiven Inves-
titionen in die Sonnen-, Wind- und Wasserkraft
selbst tatkräftig voran.
Letztlich entscheidet der Kunde über den Erfolg
einer neuen Technologie. Und auch bei der Elek-
tromobilität erwartet er keinen Schnellschuss,
sondern ein Fahrzeug, das sicher, bezahlbar und
vor allem alltagstauglich ist. Diese Erwartungen
werden wir erfüllen. Schon in diesem Jahr startet
der Volkswagen Konzern ins Elektrozeitalter. Die
Kleinserie Audi R8 e-tron macht Ende 2012 den
Anfang, bevor wir 2013 den e-up! gefolgt vom
Elektro-Golf in die Großserie bringen. Die ersten
Ergebnisse unserer weltweiten Testflotten sind
vielversprechend – nicht nur was die Effizienz,
sondern auch, was das Fahrerlebnis betrifft.
Die Elektro-Traktion ist ein wichtiger, aber nicht
der einzige Weg zur nachhaltigen Mobilität.
Experten prognostizieren für reine Elektroau-
tos im Jahr 2020 lediglich einen Marktanteil von
zwei bis drei Prozent. Der Schlüssel zu weniger
Liebe Leserinnen, liebe Leser,
editorial 5
Verbrauch und Emissionen bleibt so auf mittlere
Sicht der Verbrennungsmotor, den wir mit großer
Konsequenz optimieren. Welches Potenzial im
intelligenten Zusammenspiel dieser Technologie
mit dem Elektromotor steckt, haben wir unter an-
derem mit dem XL1 gezeigt. Und mit dieser Plug-
In-Technologie bringen wir ab 2013 eine Reihe
von Fahrzeugen verschiedener Segmente und
Konzernmarken auf die Straße.
Ob Elektro-Traktion, Hybrid oder Verbren-
nungsmotor – der Volkswagen Konzern nimmt
seine Verantwortung als einer der weltweit füh-
renden Automobilhersteller ernst. Unser Ziel
bleibt es, emissionsarme und emotional über-
zeugende Mobilität jedermann zugänglich zu
machen – im Interesse der Umwelt und unserer
Kunden. Lesen Sie selbst, wie weit wir auf diesem
Weg bereits gekommen sind.
Ich wünsche Ihnen eine elektrisierende Lektüre!
Ihr
Prof. Dr. Martin Winterkorn
Prof. Dr. Martin Winterkorn ist seit Januar 2007 Vorsitzender des Vorstands der Volkswagen Aktiengesellschaft. Der promovierte Metallurge und Honorarprofessor an den Technischen Universitäten in Budapest und Dresden ist seit über 30 Jahren in verschiedenen Funktionen für den Volkswagen Konzern tätig.
6 Volkswagenunddieelektromobilität
Emissionslos statt emotionslos – Volkswagen und die Elektromobilität
überblick 7
Kein Zweifel, die E-Mobilität liegt schwer im Trend. So mancher argwöhnt schon, wir erlebten nach der Wasserstoff- und der Biokraftstoff-Euphorie derzeit nur einen neuen folgenlosen Medienhype. Wer so denkt, irrt indes gewaltig.
Emissionslos statt emotionslos – Volkswagen und die Elektromobilität
8 Volkswagenunddieelektromobilität
E-Mobilität hat viele Facetten: Der Prototyp des SEAT Leon TwinDrive kombiniert die Power eines hoch effizienten TSI mit der eines E-Motors.
I n den vergangenen Jahren haben sich um-
wälzende Entwicklungen vollzogen. Klima-
wandel, Verstädterung und kletternde Ölpreise,
dazu kleine Revolutionen in der Speichertech-
nik, ein wachsendes Umweltbewusstsein: Das
alles spricht dafür, dass der Elektromobilität die
Zukunft gehört.
Nur mit ihrer Hilfe lässt sich erstens individuel-
le Mobilität von einzelnen Energieträgern ent-
koppeln – Strom ist so universell herstellbar wie
kein anderer Kraftstoff, er kann aus Erdöl und
Uran ebenso erzeugt werden wie aus Biogas oder
Windkraft. Daher kann das E-Fahrzeug zweitens
in der Gesamtbilanz emissionsfrei fahren – und
Volkswagen will das Null-CO2-Auto und damit den
forcierten Ausbau regenerativer Energien.
Lokal emissionsfrei ist das E-Auto schon jetzt,
der dritte Vorteil gegenüber allen konkurrie-
renden Antriebskonzepten. Im Gegensatz zu
Diesel, Benzin, Erdgas und Biokraftstoffen ist es
nur dem E-Auto möglich, in den Megacitys von
morgen kein Gramm CO2 auszustoßen, selbst
wenn konventionelle Verbrennungsmotoren im-
mer sparsamer werden.
Ab 2013 wird Volkswagen mit dem e-up!,
Golf Blue-e-Motion, im Folgenden als Elektro-Golf
bezeichnet, zwei speziell für den chinesischen
Markt entwickelten E-Fahrzeugen die ersten rein
elektrischen Modelle in Serie auf den Markt brin-
gen. Schon in diesem Jahr führt Audi den Super-
sportwagen R8 e-tron in einer Kleinserie ein. Von
Volkswagen wird bezahlbare Mobilität bei ma-
ximaler Sicherheit und bestmöglichem Komfort
erwartet. Weil Volkswagen die Technologie nicht
beim Endkunden ausprobieren will, steigen wir
grundsätzlich erst dann in die Massenproduktion
ein, wenn alle technischen und ökonomischen
Risiken minimiert sind. Bis dahin entsenden wir
weltweit Elektro-Testflotten.
Schon aufgrund seiner Größe und erst recht we-
gen seiner Mehrmarken- und Modulstrategie hat
der Volkswagen Konzern die Kraft, auch
überblick 9
aus der zweiten Reihe ganz nach vorn zu fahren
– Volkswagen muss gar nicht als Erster am Start
sein. Auch in der Vergangenheit hat das Unterneh-
men einiges später, dann aber vieles besser ge-
macht als andere. Die beste Technologie allen zu-
gänglich zu machen: Das ist Aufgabe und Mission
von Volkswagen.
Nicht nur ökonomisch, auch ökologisch wäre es
unverantwortlich, nur auf das Batteriefahrzeugs
zu setzen. Gerade im Interesse des Umwelt- und
Klimaschutzes ist es nur vernünftig, die Effizi-
enz der noch für Jahrzehnte dominanten Tech-
nologien nach Kräften zu verbessern. Für lange
Strecken und spezielle Ansprüche benötigt die
mobile Gesellschaft Verbrennungsmotoren oh-
nehin noch für sehr lange Zeit. Benziner und
Diesel, Mikro-, Voll- und Plug-In Hybride so-
wie reine E-Fahrzeuge und vielleicht auch die
Brennstoff zelle – sie alle werden nebeneinander
ihre Daseinsberechtigung haben.
Wie schnell sich das Elektroauto, ob als Batterie-
fahrzeug oder Plug-In Hybrid, durchsetzt, hängt
ganz maßgeblich von den Rahmen bedingungen
ab. Ohne öffentliche Förderung sind die Absatz-
ziele der Politik kaum zu erreichen.
Klar ist zudem: Politik, Energie-
versorger, Wissenschaft und Auto-
mobilindustrie müssen bei der
E-Mobilität den Schulterschluss su-
chen. Es gibt zur Sicherung von In-
novations- und Wirtschafts kraft nur einen Weg: Die
Industrie- und Automobil nation Deutschland muss
bei der E-Mobilität auf die Überholspur gehen.
Die Elektrifizierung des Antriebsstrangs verän-
dert vieles – bis in unseren Alltag hinein. Denn
das E-Mobil lässt sich auf intelligente Weise in
seine Umwelt und die öffentliche Infrastruktur
integrieren. Volkswagen wird diesen Wandel mit
innovativen Vertriebs- und Geschäftsmodellen
selbst vorantreiben. Europas Automobilhersteller
Nummer 1 wird aber auch in Zukunft seine Kern-
kompetenz darin sehen, ebenso praktische wie
faszinierende Autos zu bauen. Das heißt: Auch der
E-Volkswagen wird alles andere als emotionslos
sein – im Idealfall dagegen emissionslos.
Vieles spricht dafür, dass der Elektromobilität die Zukunft gehört.
Auch Porsche steht unter Strom: Der Hybrid
Supersportwagen 918 Spyder kommt 2013
auf den Markt.
10 Volkswagenunddieelektromobilität
Klimawandel, Verstädterung und die Verknappung des Erdöls sind die Triebkräfte der Elektromobilität
triebkräfte 11
Alle müssen zum Klimaschutz beitragen, auch der Verkehrssektor. Megatrends wie die Urbanisierung und die Erdölverknappung verlangen Mobilitätskonzepte, die auf der Nutzung regenerativer Energien beruhen.
12 Volkswagenunddieelektromobilität
Die Endlichkeit fossiler Brennstoffe setzt die Suche nach
alternativen Antriebstechnologien auf die Tagesordnung.
D er Straßenverkehr verursacht rund ein
Zehntel aller CO2-Emissionen. Mit einer
wachsenden Weltbevölkerung und steigendem
Wohlstand wird die Massenmotorisierung zu-
nehmen. Und mit ihr das Verkehrsaufkommen.
Von den acht Milliarden Menschen, die 2030 den
Globus bevölkern, könnten 1,2 Milliarden ein ei-
genes Auto besitzen. Binnen 20 Jahren wird sich
der Pkw-Bestand in Indien verdreifachen, in Chi-
na sogar verzehnfachen.
Wenn die Erderwärmung aber nicht über zwei
Grad steigen soll – auf dieses ehrgeizige Ziel haben
sich die G8- und O5Länder verständigt –, müssen
die CO2-Emissionen bis zum Jahr 2050 gegenüber
2005 um 90 Prozent reduziert werden. Für den
deutschen Straßen-
verkehr heißt das:
Die CO2-Emissionen
aller zugelassenen
Pkw müssten von
188 Gramm (Stand
2008) auf gut 20
Gramm pro Kilometer gedrosselt werden, ent-
sprechend einem Gesamtflottenverbrauch von
lediglich 0,9 Liter Benzin pro 100 Kilometer.
Die Endlichkeit fossiler Brennstoffe setzt die
Suche nach alternativen Antriebstechnologi-
en ohnehin auf die Tagesordnung – zumal die
noch verbleibenden weltweit größten Erdöl- und
Erdgasreserven zumeist in geopolitisch instabi-
len Gebieten liegen. Pessimistische Szenarien
datierten das Fördermaximum, den Peak Oil,
bereits auf das Jahr 2005, die Internationale
Energie-Agentur (IEA) glaubt an das Jahr 2020.
Gleichwie: Der Preis von Benzin und Diesel-
kraftstoff wird mit zunehmender Verknappung
des Öls weiter steigen.
Die Ballungsräume dieser Welt leiden zudem
unter Lärm, Luftverschmutzung und Staus. Und
die Urbanisierung schreitet rasch voran. Längst
sieht sich der auf herkömmlicher Antriebstech-
nik basierende Individualverkehr zunehmen-
den Restriktionen ausgesetzt. Umweltzonen und
Citymaut stehen dafür. Lokal emissionsfreie und
nahezu geräuschlose Elektrofahrzeuge könnten
die innerstädtische Lebensqualität dagegen „er-
heblich verbessern“, heißt es auch in einer Studie
der Fraunhofer-Gesellschaft und von Pricewater-
houseCoopers. Und weiter: „Zudem bieten städti-
sche Strukturen mit geringen Distanzen und dich-
ter Besiedlung ideale Voraussetzungen für den
Einsatz elektrischer Antriebskonzepte.“ Urbane
Zentren, so die Prognose der Wissenschaftler,
würden also „der große Katalysator für die Ent-
wicklung der Elektromobilität“ sein.
Immer mehr prägen die Erfordernisse des Um-
welt- und Klimaschutzes auch Mentalitäten,
Werthaltungen – und Kaufentscheidungen. Zähl-
ten früher PS und Zylinder, werden in Zukunft
Verbrauch und CO2-Emissionen verstärkt den
Ausschlag geben. In einem sauberen Auto durch
intakte (Stadt-)Landschaften zu fahren, gibt eben
auch ein gutes Gefühl.
So scheinen die Weichen für den Weg ins Zeital-
ter neuer Antriebstechnologien und Mobilitäts-
konzepte gestellt. Der Ruf nach dem Null-Emis-
sions-Auto wird lauter. Das aber kann nur das
Elektrofahrzeug sein, „betankt“ mit regenerati-
vem Strom.
triebkräfte 13
Die globalen Megatrends: steigende
Temperaturen, endliche Erdölreserven und
eine wachsende Stadtbevölkerung
sind die treibenden Kräfte für nachhaltige
Mobilitätskonzepte.
Der XL1 gibt schon heute einen Vorgeschmack auf die Mobilität von morgen.
25
20
15
10
5
Globale Erwärmung an der Erdoberfläche
in °Celsius
(mittleres Szenario des
Weltklimarats)
-0,4
-0,2
+0,4
+1,0
-0,35
0
+0,6
+1,2
-0,3
+0,2
+0,8
Die Welt im Wandel – globale Megatrends
1950 1960 1970 1980 1990 2000 2010 2020 2030 2040 2050
Quellen: Vereinte Nationen, Weltklimarat (IPCC), Colin Campbell/ASPO, IEA
Entwicklung Erdölförderung
in Mrd. Barrel
Entwicklung der Stadtbevölkerung in Mrd.
Milliarden
Entwicklung der Landbevölkerung in Mrd.
14 Volkswagenunddieelektromobilität
antriebs-undkraftstoffstrategie 15
Die Antriebs- und Kraftstoffstrategie des Volkswagen KonzernsNachhaltige Mobilität als Richtschnur
Alles auf die eine Karte E-Mobilität setzen? Nicht bei Volkswagen. Wer an die Spitze will, muss umfassend aufgestellt sein. Volkswagen verfolgt eine Fächerstrategie und entwickelt alle relevanten Antriebstechnologien mit Blick auf Energieeffizienz und Umweltverträglichkeit weiter.
16 Volkswagenunddieelektromobilität
Volkswagen will nicht nur die E-Mobilität der Zukunft prägen, sondern kann auch mit einer langen Tradition aufwarten. Vor knapp 40 Jahren erblickt das erste Volkswagen-Elektrofahrzeug das Licht der Welt. Doch die wahren Väter aller elektromobilen Innovationen von heute und morgen wirkten im Preußen und Italien des frühen 19. Jahrhunderts.
Meilensteine auf dem Weg zur E-Mobilität des 21. Jahrhunderts
D ie Richtschnur der Unternehmenspolitik
des Volkswagen Konzerns heißt nachhal-
tige Mobilität. Nachhaltig sind Technologien,
die den globalen Ausstoß des klimarelevanten
Kohlendioxids senken, lokale Emissionen wie
Stickoxide oder Rußpartikel reduzieren und
nicht zuletzt die Abhängigkeit vom Erdöl be-
schränken. Aus diesen Vorgaben lässt sich das
Dreistufen-Modell unserer Antriebs- und Kraft-
stoffstrategie ableiten.
Erstens werden Diesel und Benziner konsequent
sparsamer gemacht und die Erdgas-Technologie
forciert, weil hier auf kurze Sicht die größten Ein-
sparpotenziale zu erwarten sind.
Mittelfristig geht es auf der zweiten Stufe um die
viel zitierte Elektrifizierung des Antriebsstrangs
und außerdem noch um den Einsatz nachwach-
sender Rohstoffe.
Langfristig umfasst die Strategie auf Stufe drei
rein elektrisch betriebene Fahrzeuge – mit den
Energiespeichern Akku und, perspektivisch,
möglicherweise Wasserstoff.
Aber Achtung: Die drei Stufen dieser Strategie
markieren keine strenge zeitliche Abfolge. Viel-
mehr wird es für längere Zeit ein Nebeneinander
der unterschiedlichen Antriebssysteme und flie-
ßende Übergänge geben.
Antriebs- und Kraftstoff strategie – auf einen Blick
Erneuerbare Energien
StromBlue-e-Motion®
e-tron®twïnDRIVE®
Bio kraft- stoffe
SunFuel®SunGas®
GasCNGLPG
EcoFuel® BiFuel®
ErdölDieselBenzin
BlueMotion®TSI®/ TFSI®DSG®, TDI®
Verbrennungsmotoren//antriebs-undkraftstoffstrategie 17
Alessandro Volta erfindet die erste Batteriein ihrer Kapazität begrenzt, mit heutigen Akkus hat sie fast nichts gemein > dennoch ist sie Basis für alles Folgende > als weltweit erste Batterie geht die Erfindung des italienischen Physikers Volta in die Geschichte ein
Voltasche Säule1800
Foto: Luigi Chiesa
Die Effizienzevolution: Wie neue Technologien den Verbrennungsmotor noch sparsamer machen
A llen Verheißungen zum Trotz: Es wird in der
nächsten Dekade kein reines Elektroauto
geben, das 500 Kilometer fährt, in fünf Minuten
aufgeladen ist und das gleiche Preisniveau wie
ein Benziner hat. Der Schlüssel zu mehr Effizienz
und weniger Emissionen bleibt zunächst der Ver-
brennungsmotor. Auch in zehn Jahren werden
rund 95 Prozent der Neufahrzeuge diese Tech-
nologie an Bord haben – etwa 85 Millionen Autos
pro Jahr. Daher forscht der Volkswagen Konzern
intensiv an der Verbesserung des Verbrenners
und reizt die Potenziale heutiger Technologien
weiter aus. Mit großen Erfolgen.
Unsere sparsamen Basistechnologien TDI (Diesel)
und TSI (Benzin) werden ergänzt durch Innovati-
onen wie Doppelkupplungsgetriebe (DSG), Turbo-
aufladung, Downsizing und Downspeeding, Reku-
peration, Start-Stopp-Automatik und neuerdings
auch durch die Cylinder on Demand (» Glossar),
Reifen mit optimiertem Rollwiderstand, moderne
Abgasnachbehandlung, Leichtbau und Verbesse-
rungen der Aerodynamik.
Zusätzlich wirbt die Marke
Volkswagen unter dem Mot-
to Think Blue. für eine neue
Haltung zu den Themen
Nachhaltigkeit sowie Klima-
schutz und bietet dazu
unter anderem Spritspartrainings an – auch in
einer Kooperation mit dem Naturschutzbund
Deutschland.
Die neuen Spritspartechnologien laufen bei der
Marke Volkswagen unter dem Label BlueMotion
Technology. Das jeweils effizienteste Fahrzeug sei-
ner Klasse erhält das Prädikat BlueMotion.
Effizienz-Modelle des Volkswagen KonzernsVolkswagen BlueMotion SEAT Ecomotive Audi e-concept Skoda GreenLine
88 Modelle 50 Modelle 61 Modelle 57 Modelle
256 Modelle
Mit großem Erfolg entwickelt der Volkswagen Konzern bestehende Technologien weiter.
18 Volkswagenunddieelektromobilität
Potsdamer Ingenieur entwickelt ersten brauchbaren E-MotorMoritz Hermann von Jacobi, Physiker und Ingenieur aus Potsdam, entwirft den ersten brauchbaren Elektromotor > mit beiden Erfindungen, Akku und E-Motor, werden die technischen Grundlagen für die Elektromobilität gelegt
Jacobi-Motor1834
Was den Polo BlueMotion zum
sparsamsten Fünfsitzer der Welt macht
Volkswagen Polo BlueMotion – Kraftstoffverbrauch in l/100 km: innerorts 4,0 / außerorts 2,9 / kombiniert 3,3; CO2-Emissionen 87 g/km, Effizienzklasse A+
Skoda Fabia GreenLine – Kraftstoffverbrauch in l/100 km: innerorts 4,1 / außerorts 3,0 / kombiniert 3,4; CO2-Emissionen 89 g/km, Effizienzklasse A+
Verbrennungsmotoren//antriebs-undkraftstoffstrategie 19
Französischer Erfinder baut erstes Elektroauto mit aufladbarem Akkuder Ingenieur und Chemiker Gustave Trouvé wählt offene dreirädrige Kons-truktion > jedoch kaum praxistauglich > 12 km/h Höchstgeschwindigkeit > vorgestellt auf der Internationalen Elektrizitätsausstellung
Trouvé-Elektrowagen1881
Der Volkswagen Polo BlueMotion beispielsweise
verbraucht in seiner kleinsten Motorisierung auf
100 Kilometern lediglich 3,3 Liter Diesel. Der
sparsamste Fünfsitzer der Welt ist damit ganz
nah dran am Drei-Liter-Auto. Mit CO2-Emissio-
nen von 87 Gramm pro Kilometer unterbietet der
Polo BlueMotion schon heute die EU-Norm von
2020 um rund zehn Prozent. Besonders spar-
sam sind auch die Volumenmodelle Golf und
Passat BlueMotion.
Die umweltverträglichen Technologien werden
auch von den anderen Konzernmarken zum Ein-
satz gebracht. Bei Škoda firmieren sie unter dem
Label GreenLine, bei Audi unter e-concept und
bei SEAT steht Ecomotive für besonders umwelt-
schonend.
Bereits Ende 2011 hat Volkswagen mit dem in-
novativen Kleinwagen up! das erste Modell der
New Small Family auf den Markt gebracht. Damit
debütierte ein neues Motorenprogramm, das in
Verbindung mit BlueMotion Technology CO2-Aus-
stöße unter 100 Gramm realisiert und kompatibel
bis hinauf zur Golf-Klasse ist.
Mit diesen und anderen Innovationen konnte
Volkswagen im letzten Jahrzehnt beim Diesel und
Benziner Einsparungen von 25 Prozent realisie-
ren. Und die Effizienzevolution ist längst noch
nicht am Ende: Das intensiv erforschte Assistenz-
system „Energo“ beispielsweise kann eines Tages
unnötige Bremsvorgänge vermeiden und damit
helfen, bis zu 15 Prozent an Kraftstoff zu sparen.
Die Direkteinspritzung beim Benziner und inno-
vative Einspritztechnologien beim Diesel ermög-
lichen zudem Brennverfahren, deren Potenziale
noch lange nicht ausgereizt sind: So wird die Mar-
ke Volkswagen den Verbrauch eines Golf Diesel in
den nächsten zehn Jahren sicher auf unter drei
Liter senken.
Deutlich größere Reichweite: Ein Kilo Diesel/Benzin ist 24-fach energiegeladener als die gleiche Akkumasse. Die Akku-Energiedichte nimmt zu, wird aber wohl kaum so groß wie die von fossilem Kraftstoff.
Schnellere Energieaufnahme: Wer heute eine Minute lang Diesel tankt, kommt 1.000 Kilo-meter weit. Eine Minute Akku laden, bewirkt bloß einen Kilometer Reichweite.
Etabliertes System: auch im Hinblick auf die In-frastruktur – mit deutschlandweit 14.744 Tank-stellen (Mineralölwirtschaftsverband Okto-ber 2011).
Endlichkeit: Fossile Kraftstoffe wie Benzin und Diesel werden nicht nur sukzessive teu-rer, sondern sind durch den weltweit perma-nent steigenden Bedarf irgendwann völlig erschöpft.
Technische Restriktionen: Bei allen Optimie-rungen – es wird nie möglich sein, einen kom-plett emissionsfreien Verbrennungsmotor zu konstruieren.
Der Wirkungsgrad eines Verbrennungsmo-tors ist deutlich geringer als der eines E-Mo-tors, denn gut zwei Drittel gehen als Abwär-me verloren.
Diesel und Benziner auf einen Blick
Vorteile Nachteile
20 Volkswagenunddieelektromobilität
Premiere für ersten elektrischen Kutschenwagen von Werner Siemens Speicherproblem des Akkus gelöst durch Stromkabel > erster „Oberleitungsbus“ der Welt > vorgeführt auf einer 540 m langen Versuchsstrecke nahe Berlin > Gesamtgewicht des Wagens: 1,5 t
1882 Elektromote
E rdgasfahrzeuge haben in puncto Leistungsfä-
higkeit, Nutzungsprofil und Betankung deut-
liche Vorteile gegenüber anderen alternativen An-
triebstechnologien. Erdgas (Compressed Natural
Gas = CNG) ist damit ein echter Hoffnungsträger.
Zu den Vorzügen des CNG zählt auch, dass
sich eine flächendeckende Tank-Infrastruktur
schnell aufbauen ließe. Das Netz an Tankstellen ist
jedoch in Deutschland – trotz Fortschritten – mit
rund 900 Zapfsäulen immer noch recht weitma-
schig geknüpft (im Vergleich: 14.744 Tankstel-
len für Benzin/Diesel)*. Das ist der wesentliche
Grund, warum ein durchschlagender Erfolg von
Erdgas-Pkw bisher ausgeblieben ist.
Darüber hinaus galten mit Erdgas betriebene
Fahrzeuge in der Öffentlichkeit lange als we-
nig agil. Doch Volkswagen hat diesen Makel ge-
tilgt: Die neu entwickelten TSI EcoFuel-Modelle
entfalten dank innovativer Doppelaufl adung
(Abgasturbolader plus Kompressor) sowie Di-
rekteinspritzung eine nachgerade atemberau-
bende Dynamik und Beschleunigung. Mit dem
im Jahr 2012 in Serie gehenden eco up! beweist
Volkswagen zudem, dass die Erdgastechnolo-
gie bis ins Kleinwagensegment kompatibel ist
– in Verbindung mit BlueMotion Technology
lässt sich so ein CO2-Ausstoß von gerade einmal
79 Gramm pro Kilometer realisieren.
Das Defizit der geringen Reichweite ist ebenso
Vergangenheit: Der Touran TSI EcoFuel bei-
spielsweise schafft allein mit seinen drei Erdgas-
tanks 520 Kilometer, mit dem Benzinreservetank
kommen noch einmal 150 Kilometer hinzu. Der
Passat TSI EcoFuel bringt es sogar auf mehr als
900 Kilometer Gesamtreichweite.
Bedingt durch Innovationen im Bereich
der Motorentechnik und konstruk-
tive Veränderungen, die Platz
schaffen für zusätzliche Erdgas-
tanks, werden die Reichweiten
weiter steigen. Noch nicht weit
verbreitet, aber mit großem
Zukunftspotenzial ausgestat-
tet ist Bioerdgas (» S. 24).
*Stand: Oktober 2011
Gas geben und die Umwelt schonen: Die Alternative Erdgas
Volkswagen Passat TSI EcoFuel: Kraftstoffverbrauch Erdgas (CNG) in m3/100 km: innerorts 8,8 – 8,7 / außerorts 5,4 – 5,3 / kombiniert 6,6; CO2-Emission 119 – 117 g/km; Kraftstoffverbrauch Benzin in l/100 km: innerorts 9,0 – 8,8 / außerorts 5,6 – 5,4 / kombiniert 6,8; CO2-Emission 158 – 157 g/km, Effizienzklasse A.
erdgas//antriebs-undkraftstoffstrategie 21
Betriebskosten: Mit Erdgas fährt man günstiger als mit Diesel oder Benzin. Grund ist neben der höheren Energiedichte von CNG auch der verminderte Mineralölsteuersatz, der im Energiesteuer-gesetz bis Ende 2018 festgeschrieben ist. Wenn sich die Erdgas-technologie jedoch langfristig ausbreiten soll, ist eine gesetzli-che Verlängerung der Steuervergünstigung nötig.
Klimabilanz: Erdgas verbrennt sauberer als konventionelle Kraft-stoffe, unter anderem entsteht weniger CO2.
Obwohl die Reichweite geringer ist und die Infrastruktur schlech-ter, ist Erdgas gegenüber Benzin und Diesel nach wie vor die An-triebsform mit den geringsten Nutzungseinschränkungen im Hinblick auf Leistung, Nutzungsprofil und Betankung. Motorentechnik: Erdgasautos werden im Prinzip mit einem Otto-motor betrieben, sodass sowohl Benzin als auch Erdgas getankt werden können.
Anschaffungskosten: Ein Erdgasfahrzeug kostet rund 3.000 Euro mehr als ein Benziner des gleichen Modells. Zudem ist die Fahrt mit einem sparsamen Diesel auch nicht wesentlich teurer. Das Rennen zwischen den beiden Antriebsformen Gas und Diesel wird also auf lange Sicht vor allem durch die Entwicklung der Kraftstoffpreise entschieden.
Auch Dieselfahrzeuge können dank sparsamer Motoren und Abgasnachbehandlung sehr umweltverträglich sein, gerade beim CO2-Ausstoß: Der Passat BlueMotion etwa verursacht mit 109 Gramm pro Kilometer sogar noch einen Hauch weniger Koh-lenstoffdioxid als sein Erdgas-Kollege.
Infrastruktur: Auch wenn das Netz in langsamen Schritten er-weitert wurde, existieren in Deutschland nach wie vor weniger als 1.000 Möglichkeiten zum Erdgastanken. Bei kluger Planung ist es dennoch möglich, allein mit Erdgas mobil zu sein.
Endlichkeit: Zwar sind die Erdgasvorkommen viel größer als die Lagerbestände an Rohöl. Aber auch Erdgas ist ein fossiler Ener-gieträger und wird eines Tages erschöpft sein.
Erdgas auf einen Blick
Vorteile Nachteile
Das BiFuel Konzept
Mit dem Golf, Golf Plus und Polo hat
Volkswagen unter dem Label BiFuel auch
Autogasmodelle im Programm, die so-
wohl Benzin als auch LPG (Liquified Petro-
leum Gas) tanken können. Die Mischung
aus Butan- und Propangas zeichnet sich
durch geringere Kohlendioxid-Emissio-
nen (rund zwölf Prozent) gegenüber der
gleichen Kraftstoffmenge Benzin aus,
jedoch sind die CO2-Einsparpotenziale
nicht so stark wie bei Erdgas (hier rund
25 Prozent). LPG entsteht als Nebenpro-
dukt bei der Förderung von Rohöl und
beim Raffinieren von Diesel und Benzin
und ist somit genauso schnell endlich.
Positiv: Wer etwa den Polo 1.4l BiFuel
fährt, kann sich über bis zu 40 Prozent
geringere Kraftstoffkosten freuen. Die
Versorgungslage ist ebenfalls sehr gut:
Nach Angaben des Deutschen Verbandes
Flüssiggas e. V. gibt es bundesweit rund
6.300 Zapfstellen für Autogas.
22 Volkswagenunddieelektromobilität
Ferdinand Porsche präsentiert erstes praxistaugliches E-Autoinnovativ: angetrieben von zwei Radnabenmotoren > 50 km/h Höchstgeschwindigkeit, 50 km Reichweite > Wiener Hofwagenfabrik baut ca. 300 Exemplare
Lohner-Porsche1900
S o rundum positiv die Zukunft von Biokraft-
stoffen wie Ethanol oder Rapsöl vor fünf Jah-
ren noch gesehen wurde – aus heutiger Sicht wird
man ihre Potenziale wesentlich vorsichtiger ein-
schätzen müssen. Denn genügend Anbauflächen
werden kaum je zur Verfügung stehen, um den
weltweit steigenden Bedarf an Kraftstoffalternati-
ven zu decken.
Für die Mobilität auf langen Strecken prognosti-
ziert Volkswagen Biokraftstoffen der zweiten Ge-
neration dennoch eine Zukunft, zumal die Herstel-
lungsverfahren sukzessive optimiert werden.
Auf kurze und mittlere Sicht liegen die größten
Potenziale in der Beimischung zu konventio-
nellem Diesel und Benzin, zumal die EU eine
ständig steigende Quote vorgibt (aktuell: zehn
Prozent; 2030 bereits 30 Prozent). Eine hoff-
nungsvolle Entwicklung ist neuerdings auch die
Nutzung schnell wachsender Algen zur Biokraft-
stoffproduktion.
Vom Feld in den Tank: Warum Biokraftstoff nicht gleich Biokraftstoff ist
biokraftstoffe//antriebs-undkraftstoffstrategie 23
Porsche legt nach und baut weltweit ersten HybridStrom durch Generator erzeugt und in Akku eingespeist (Serieller Hybrid) > erneut Radnabenmotoren > 80 km/h Höchstgeschwindigkeit > Rekuperation bereits möglich > mit einer Rennversion des Wagens fuhr Porsche Autorennen
Lohner Mixte Electrics1901
Wie entsteht Bioerdgas?
vergorene reststoffewerden als Dünger verwendet oder kompostiert. Dadurch reduziert sich der Mineraldünger-Einsatz in der Landwirtschaft erheblich.
gasspeicherDas entstehende Biogas wird in der Haube des Fermenters gespeichert, direkt über der vergärenden Biomasse.
gasaufbereitungsanlageDer Methangehalt und die Qualität des Biogases werden gesteigert, um es der
herkömmlichen Erdgasqualität anzugleichen.
erdgasnetzDas aufbereitete Bioerdgas kann direkt in bestehende Erdgasnetze eingespeist werden.
fermenterIn diesem Behälter wird die Biomasse unter Ausschluss von Licht und Sauerstoff von anaeroben Bakterien abgebaut. In diesem Gärprozess entsteht das Biogas.
gärrestlager: Ist die Biomasse im Fermenter vergoren, kommt diese ins Gärrestlager, um dann als hochwertiger Dünger genutzt zu werden.
vorgrubeSammelbecken für Biomasse
viehhaltung
futter Ackerland mit Energiepflanzen z. B. Gras oder Mais
biogas
gülle oder mist
Schlechtes Abschneiden der 1. Generation
Biokraftstoffe der 1. Generation (Ethanol, Bio-
diesel und Pflanzenöle aus Raps, Sonnenblumen
oder Soja) beurteilt Volkswagen aus vier Gründen
sehr kritisch:
> Beim Verbrennen im Motor mag zwar weniger
CO2 entstehen, jedoch nicht unbedingt in der
Gesamtbilanz. Zum Beispiel verursacht Etha-
nol fast zehn Prozent höhere CO2-Emissionen
als Benzin, weil bei der Destillation Braunkoh-
le verbrannt wird.
> Sie besitzen oft eine völlig andere molekulare
Struktur und damit auch gänzlich andere Ei-
genschaften. Das erfordert in den meisten Fäl-
len eine neue Motortechnik.
> Die Neigung, womöglich genmanipulierte
Sorten von Raps, Sonnenblumen oder Soja in
großflächigen Monokulturen anzubauen, wür-
de groß sein; angestrebte Nachhaltigkeitseffek-
te würden so untergraben.
> Der für ihren Anbau benötigte Boden steht nicht
mehr für die Produktion von Nahrungsmitteln
zur Verfügung – bei weiter wachsender Weltbe-
völkerung werden sich die Nutzungskonflikte
zwischen Tank und Teller verschärfen.
Die 2. Generation als nachhaltigere Alternative
Aus diesen Gründen nahm Volkswagen früh die
Forschungen an einer 2. Generation von Biokraft-
stoffen auf. Die sogenannten SunFuels, neben
SunDiesel auch SunEthanol, lassen sich vollstän-
dig aus Biomasse wie Stroh, Resthölzern und
Energiepflanzen gewinnen.
Handelt es sich um natür liche Reststoffe, die
ohnehin in der Landwirtschaft anfallen, kon-
kurriert die SunFuel-Herstellung auch nicht
mit der Nahrungsmit-
telproduktion. SunFuel
hat gegenüber der ersten
Generation einen ganz
erheblichen Vorteil. Bei
der Verbrennung gelangt
nur so viel Kohlendioxid
in die Atmosphäre, wie vorher beim Wachstum
der Pflanzen aus der Luft entzogen wurde. Über
den gesamten Lebensweg – von der Herstel-
lung inklusive Bereitstellung der Biomasse bis
zur Verbrennung im Fahrzeug – können bis zu
90 Prozent der klimarelevanten Treibhausgas-
emissionen eingespart werden.
Mit BioFuels können bis zu 90 Prozent der klima- relevanten Treibhausgase eingespart werden.
biomüll
24 Volkswagenunddieelektromobilität
Audi-Vorgänger baut E-Transporter in Kleinserierein elektrischer Kasten- oder Pritschenwagen > Auto Union GmbH (Vorgänger Audi AG) baut ca. 100 Stück > großer Bleiakku > maximale Reichweite 100 km > Einsatz z. B. bei Behörden
DKW Elektro-Schnelllaster1955
Zellulose-Ethanol als weitere Alternative
Ähnlich vorteilhaft wie SunFuel ist Zellulose-
Ethanol, das aus landwirtschaftlichen Abfallpro-
dukten gewonnen wird. Die USA haben die Po-
tenziale dieser Technologie bereits erkannt und
fördern sie, so dass dort Großanlagen zur Pro-
duktion entstehen. In Deutschland hingegen ist
mangels Investitionsförderung momentan keine
Herstellung in Sicht.
Der wahre Hoffnungsträger
vom Feld: Bioerdgas
Der große Hoffnungsträger im Bereich Bio-
kraftstoffe ist aus Sicht von Volkswagen Bioerd-
gas. Dieses Biomethan ist mit fossilem Erdgas
chemisch nahezu identisch und kann sowohl
in Reinform als auch beigemischt von Erdgas-
fahrzeugen ohne technische Umrüstung getankt
werden. Grundlage ist das heute schon von vielen
Landwirten produzierte Biogas, das verdichtet
und von störenden Begleitstoffen befreit wird.
Drei Aspekte machen es zu einer bahnbrechen-
den Alternative. Bioerdgas …
> … ist bereits marktfähig.
> … bietet neue Einkommenschancen für den
strukturell benachteiligten ländlichen Raum
(Veredelung von Rohstoffen).
> … und weist gegenüber Benzin und Diesel ganz
erhebliche CO2-Reduktionspotenziale von bis
zu 85 Prozent in der Well-to-Wheel-Bilanz auf.
Wird bei der Vergasung gar auf die in der Land-
wirtschaft massenhaft anfallende Gülle zurück-
gegriffen, sind die positiven Klimaeffekte noch
durchschlagender: Denn das Methan, das der zu-
meist als Dünger ausgebrachten Gülle entweicht,
ist mehr als 20-mal so klimaschädlich wie die
gleiche Menge an CO2. Durch Gülleverwertung in
Biogasanlagen können somit erhebliche Emissio-
nen vermieden werden.
So paradox es klingen mag: Käme es zur groß-
flächigen Nutzung von Bioerdgas, könnte man
durch tägliches Autofahren sogar Umweltschutz
betreiben.
Die Vor- und Nachteile von Bioerdgas als Kraft-
stoff sind denen von Erdgas ähnlich. Jedoch fällt
die CO2-Bilanz deutlich besser aus und das Prob-
lem fossiler Endlichkeit ist irrelevant. Dennoch ist
Bioerdgas allein kein Allheilmittel. Selbst wenn
weltweit alle Gülle und Pflanzenreststoffe zu Bio-
erdgas verarbeitet würden, könnte der steigende
Bedarf an Kraftstoffen nur partiell gedeckt wer-
den. Schon allein deshalb müssen auch Elektro-
und Hybridantriebe ins Spiel kommen.
Lunar Roving Vehicle (LRV)
Die NASA erkundet mit drei Elektroautos den Mondzwei 36 Volt Silberoxid-Zink-Batterien als Stromspeicher > Steuerung per Joystick > Höchstgeschwindigkeit 12 km/h > Reichweite maximal 90 km > gebaut werden vier Mondautos, drei kommen zum Einsatz
biokraftstoffe//antriebs-undkraftstoffstrategie 25
1971/1972
Biokraftstoffe der zweiten Generation könnten rein hypothe-tisch schon heute als Diesel- oder Benzin-Alternative genutzt werden, problemlos auch von aktuellen Fahrzeugen. Auch eine unbegrenzte Beimischung zu erdölbasierten Kraftstoffen wäre denkbar.
Infrastruktur: Für die Verteilung von Biokraftstoffen könnte das bisherige Tankstellennetz verwendet werden.
Ökopotenzial: SunFuel und Zellulose-Ethanol können helfen, den Ausstoß klimaschädlicher Treibhausgase ganz erheblich zu sen-ken (bis zu 90 Prozent).
Dauerhaftigkeit: Darüber hinaus unterliegen sie nicht dem Prob-lem fossiler Endlichkeit.
Der Anbau von Energiepflanzen für Biokraftstoffe der zweiten Generation birgt große Chancen für die krisengeschüttelte Ag-rarwirtschaft und auch für Landwirte in Entwicklungsländern.
Die Technologie zur Herstellung steckt noch in den Kinderschuhen und muss weiter optimiert werden, auch vor dem Hintergrund der noch nicht wettbewerbsfähigen Kosten der Biokraftstoffe der zweiten Generation.
Fehlende Akzeptanz: Für die Öffnung der Infrastruktur für Alterna-tiven muss erst ein Mentalitätswandel stattfinden.
Vor-Ort-Emissionen: Im Gegensatz zum Batteriefahrzeug ent-stehen bei ihrer Verbrennung ebenfalls umwelt- und klima-schädliche Gase.
Massenproblem: Es wird niemals genügend Pflanzenrohstoffe geben, um den weltweit steigenden Treibstoffbedarf völlig zu decken.
Obwohl für die zweite Generation eine größere Bandbreite von Pflanzenreststoffen Einsatz finden kann, ist wie bei der ersten Generation das Risiko eines nicht nachhaltigen Anbaus in (gen-manipulierten) Monokulturen gegeben.
Biokraftstoffe 2. Generation auf einen Blick
Vorteile Nachteile
SunFuels lassen sich vollständig aus Biomasse wie zum Beispiel Stroh gewinnen.
26 Volkswagenunddieelektromobilität
Volkswagen präsentiert erstes E-Fahrzeug 23 PS Dauer- und 45 PS Spitzenleistung > 70 km/h Höchstgeschwindigkeit > 50 – 80 km Reichweite > mächtiger Bleiakku mit 850 kg Gewicht, Gesamtge-wicht 2,2 t > Fertigung von 70 Exemplaren, verschiedene Aufbauten
VW Transporter T2 Electric1973
Die Strategie des Volkswagen Konzerns
Nachdem sich diverse Rahmenbedingungen in den vergangenen Jah-
ren massiv geändert haben, wird Volkswagen in Zukunft verstärkt auf
den Vollhybrid und den Plug-In Hybrid setzen. Die Serienproduktion
begann 2010 mit dem Volkswagen Touareg und dem Porsche Cayenne
S. Mitte 2011 legte Porsche mit dem Panamera S Hybrid nach, zum Ende
des Jahres brachte Audi den Q5 als Hybridvariante auf den Markt. In
diesem Jahr steht der Launch von Audi A6 Hybrid und A8 Hybrid an,
ebenfalls bringt Volkswagen den Jetta Hybrid in die Autohäuser. Ab
2013/14 sollen immer mehr Volumenmodelle als Hybrid angeboten
werden, beispielsweise Golf und Passat.
Trotz Allradantrieb kommt der Touareg Hybrid mit einem Verbrauch von l/100 km: innerorts 8,7 / außerorts 7,9 / kombiniert 8,2, CO2-Emissionen von 193 g/km und Effizienzklasse B aus.
Die Eleganz eines SUV gekoppelt mit Sparsamkeit: Der Audi Q5 hybrid quattro. Kraftstoffverbrauch in l/100 km: innerorts 6,6 / außerorts 7,1 / kombiniert 6,9, CO2-Emissionen von 159g und der Effizienzklasse B.
City Taxi1973
Erster paralleler Hybrid mit Benzin- und E-Motor Basis war VW Transporter Typ 2 > rein elektrische Reichweite 40 km > 70 km/h Höchstgeschwindigkeit > Prototyp, entwickelt für Versuch des US-Energieministeriums
Vollhybrid//antriebs-undkraftstoffstrategie 27
Der Vollhybrid: Einstieg ins Elektrozeitalter
D er Vollhybrid kombiniert die Vorteile der
Verbrennungsmotors (Reichweite und kraft-
volle Stärke) mit denen des Elektromotors (lokal
emissionsfreier Betrieb und volles Drehmoment
aus dem Stand heraus). Der Volkswagen Konzern
versteht den Vollhybrid als Türöffner ins Elektro-
zeitalter. Über eine gewisse Zeit hinweg kann er
die Nachteile des Batteriefahrzeugs kompensie-
ren, zugleich aber den Vorteil der lokalen Emissi-
onsfreiheit oder zumindest deren Verringerung
voll ausspielen. Siehe dazu auch die Volkswagen
Elektrifizierungsroadmap (» S. 52).
Aus einem anderen Blickwinkel heraus betrach-
tet erhöhen Vollhybride die Effizienz des Ver-
brennungsmotors, denn beim Bremsen und Aus-
rollen verpufft kinetische Energie ungenutzt, die
sich durch die Hybridtechnologie in elektrischen
Strom umwandeln und anschließend zum Fort-
bewegen nutzen lässt.
Hybridfahrzeuge sind also vom Grundsatz her
eine intelligente Lösung. Ihr Nachteil ist, dass
sie aufgrund des zusätzlichen Antriebs schwerer
sowie technisch komplexer sind. Für Volkswagen
ergeben sich daraus zwei Schlussfolgerungen:
Der Start in die Technologie erfolgte mit größe-
ren Modellen wie dem Volkswagen Touareg und
dem Porsche Cayenne S (Top-Down-Strategie).
Vorerst stehen nur hier die hohen Kosten für den
Hybridantrieb in einem vernünftigen Verhältnis
zur Verbrauchsreduzierung von bis zu 25 Pro-
zent und nur hier werden diese Kosten auch von
den Kunden akzeptiert.
Effiziente Dieselfahrzeuge wie die BlueMotion-,
GreenLine-, e-concept- und Ecomotive-Modelle
sind Hybridfahrzeugen von Wettbewerbern in
vielen Fällen überlegen: beim Anschaffungspreis
wie beim Verbrauch. Wir erforschen alle rele-
vanten Technologien wie eben auch den
28 Volkswagenunddieelektromobilität
Der Golf wird elektrifiziertbis zu 25 PS Leistung > mächtige Bleibatterie > 80 km/h Höchstge-schwindigkeit > 70 km Reichweite > Versuchsträger für verschie dene Batterien und E-Motoren > keine Serienfertigung, sondern nur Prototyp
1976 Golf I Electric
Hybridantrieb, setzen sie aber erst ein, wenn es
sinnvoll ist macht. Vor allem bei Langstrecken
treten die Vorteile des Hybrids in den Hinter-
grund oder kehren sich gar zu Nachteilen.
Bei der Einführung des Vollhybrids kann
Volkswagen aus einer Kompetenz schöpfen,
die über 40 Jahre gewachsen ist. Denn seit den
1970er Jahren wurden in den Hallen der Tech-
nischen Entwicklung immer wieder Hybridfahr-
zeuge zu Prototypen aufgebaut. Im Grunde ist
der Lohner Mixte Electrics, 1901 von Automobil-
pionier Ferdinand Porsche präsentiert (» S. 47),
sogar das erste Hybridfahrzeug überhaupt.
Zur Serienfertigung moderner Hybridfahrzeu-
ge ist es in den vergangenen Jahrzehnten nicht
gekommen, weil die gesellschaftlichen und po-
litischen Rahmenbedingungen fehlten. Und der
Durchbruch bei der Speichertechnologie kam mit
dem Lithium-Ionen-Akku erst später.
Bis dato haben sich viele Rahmenbedingungen
geändert – und das über Jahre aufgebaute Know-
how wird alsbald in einer Reihe von serienreifen
Voll hybriden zum Vorschein kommen. Den Auftakt
macht 2012 der Jetta Hybrid, der erst auf dem US-
Markt und anschließend in Europa in Serie geht.
Die Hybrid-Technologie wird bei allen Konzern-
marken und im Großteil der Märkte zur Anwen-
dung kommen. Auf mittlere Sicht soll sie bereits
in den für den asiatischen Markt entwickelten
Mittelklassefahrzeugen eingesetzt werden – ge-
rade hier gibt es bei wachsenden Auslieferungs-
zahlen und teils gravierender Luftverschmut-
zung ein erhebliches CO2-Minderungspotenzial.
Ein wirkungsvoller Katalysator für die Verbrei-
tung und – sozusagen – Demokratisierung tech-
nologischer Innovationen wie des Hybrids ist
dabei die Volkswagen Baukastenstrategie, die es
ermöglicht, substanzielle Skalen- und Kosten-
effekte zu erzielen.
Effizienz: Durch Teilelektrifizierung insbeson-dere im Stadtverkehr geringerer Treibstoffver-brauch und weniger Emissionen.
Im Stadtverkehr spielt ein Hybridfahrzeug seine Vorteile voll aus, weil hier durch häufi-ges Bremsen viel Energie verloren geht, die es „auffangen“ und wieder nutzen kann.
Innovativ: Durch Teilelektrifizierung können fossiler Treibstoff gespart sowie Umwelt und Klima geschont werden.
Preis: Durch den zusätzlichen Bauaufwand ist der Hybridantrieb deutlich kostenintensiver als der konventionelle Antrieb mit einem Ver-brennungsmotor.
Hybride sind immer schwerer als Fahrzeu-ge mit Verbrennungsmotor und damit auf längeren Strecken gegenüber Autos mit nur einem Antrieb in Verbrauch und Emissionen unterlegen.
Übergangstechnologie: Der Hybridantrieb be- nötigt weiterhin Benzin oder Diesel und ist vor dem Hintergrund endlicher fossiler Ener-gieträger keine Dauerlösung.
Vollhybrid auf einen Blick
Vorteile Nachteile
Audi steigt in Hybridtechnologie einPlug-In Hybrid: Aufladung des Nickel-Cadmium-Akkus an Steckdose möglich > 25 km rein elektrisches Fahren > quattro: Antrieb der Vorderräder per Benziner, der Hinterräder per E-Motor > Rekuperation > Technikstudie
Audi 100 Avant duo 1989
Vollhybrid//antriebs-undkraftstoffstrategie 29
Beim Vollhybrid kann Volkswagen aus einer 40 Jahre gewachsenen Kompetenz schöpfen: Symbolische Skizze des Antriebs (links) und Motor des Touareg Hybrid.
Vollhybrid
30 Volkswagenunddieelektromobilität
Sony bringt ersten kommerziell erhältlichen Lithium-Ionen-Akku auf den Markteingebaut in einer Videokamera > die revolutionäre Technik ist Grundlage für Neuerfindung des Elektroautos > gegenüber bisherigen Akkus viele Vorteile > etwa deutlich höhere Energiedichte und kein Memory-Effekt
1991 Speichertechnologie Durchbruch
Werden im Flottenversuch erprobt: Das Forschungsfahrzeug Golf Variant twïnDRIVE…
…und der Audi A1 e-tron.
Volkswagen präsentiert Hybrid-KleinwagenViersitzer mit 3,2 m Länge > Zweizylinder-Benziner (34 PS) und E-Motor (9 PS) > Durchschnittsverbrauch auf 100 km: 1,4 l Sprit + 13 kWh Strom > Höchstgeschwindigkeit: 131 km/h > Studie auf IAA, nur drei Exemplare gebaut
VW Chico1991
Plug-inhybrid//antriebs-undkraftstoffstrategie 31
D er Plug-In Hybrid ist eine besonders vielver-
sprechende Antriebsart, besitzt er doch Ver-
brennungs- ebenso wie E-Motor, Tank, Akku und
Steckdose. Gleichsam als Komposition von Batte-
riefahrzeug und Vollhybrid ermöglicht der Plug-In
Hybrid das, was ein Großteil der Kunden erwartet:
> Die Option auf emissionsfreie Mobilität in der
Stadt mit einem attraktiven rein elektrischen
Aktionsradius von 20 bis 80 Kilometern. Im-
merhin finden 78 Prozent aller Tagesfahrten in
Deutschland in einem Distanzbereich von bis
zu 50 Kilometern statt.
> Bei Nutzung regenerativen Stroms besitzen
somit auch Plug-In Hybride ein erhebliches
CO2-Minderungspotenzial.
> Alle gewohnten Eigenschaften konventioneller
Antriebe wie eine uneingeschränkte Höchstge-
schwindigkeit, hohe Anhängelasten und Steig-
fähigkeiten sowie einen uneingeschränkten
verbrennungsmotorischen Aktionsradius.
> Bedingt durch den kleineren Akku geringere
Kosten gegenüber einem Batteriefahrzeug.
Der Plug-In Hybrid verbindet das Beste aus zwei
Welten und ist als Alternative zum Diesel oder
Benziner derzeit die beste Lösung. Dabei kann er
technisch auf zwei Wegen ausgestaltet sein:
> Beim parallelen Hybrid übertragen E- und
Verbrennungsmotor ihre Kraft gleichermaßen
auf den Antriebsstrang. Der mittelgroße Akku
wird über eine Steckdose und auch durch Re-
kuperation aufgeladen. Ist die Energie nach
30 bis 80 Kilometern erschöpft, schaltet sich
der Verbrennungsmotor zu. Technisch mög-
lich ist auch, beide Betriebsmodi zu kombinie-
ren oder den E-Antrieb erst dann zuzuschal-
ten, wenn man nach längerer Überlandstrecke
in eine Stadt einfährt.
> Beim seriellen Hybrid (Range Extender) wird
nur die Kraft des E-Motors auf den Antriebs-
strang übertragen. Versorgt wird der Motor
von einer mittelgroßen Lithium-Ionen-Batte-
rie, die mittels Steckdose oder Rekuperation
geladen wird. Reicht die Energie nicht, springt
während der Fahrt ein kleiner Verbrennungs-
motor an, der mittels Generator neuen Strom
für den E-Motor erzeugt. Die Kraftübertra-
gung der Verbrennungsmaschine erfolgt so-
mit indirekt.
Im Volkswagen Konzern werden beide Konzepte
verfolgt, um bei allen relevanten Technologien gut
aufgestellt zu sein. Während die serielle Variante
eher eine Lösung für kleine bis mittlere Fahrzeug-
klassen ist (beim ge-
genwärtigen Stand
der Akkuleistungen
ebenso wie das rein
elektrische Batterie-
fahrzeug), eröffnet
der parallele Plug-In Hybrid auch für die höheren
Segmente den Weg in die Elektromobilität. Ge-
nau deshalb wird es ihn für alle Plattformen im
Volkswagen Konzern geben.
Der Plug-In Hybrid: Das Beste aus zwei Welten
Derzeit ist der Plug-In Hybrid als Alternative zum Diesel oder Benziner die beste Lösung.
32 Volkswagenunddieelektromobilität
Volkswagen verkauft alltagstauglichen E-Golfhöhere Reichweite und Verkaufszahlen als bisherige E-Autos > relativ kompakter Blei-Gel-Akku > 50 bis 90 km Reichweite, 100 km/h Höchstgeschwindigkeit > rund 100 Exemplare, gebaut im Werk Mosel
1992–1996 Golf III CitySTROMer
Umweltverträglicher Alleskönner: Der Plug-In Hybrid schlägt eine Brücke zwischen Emissi-onsfreiheit in der Stadt und Langstreckenmo-bilität im Überlandverkehr. Bei Aspekten wie Effizienzsteigerung, Emis-sionssenkung und Treibstoffersparnis beste-hen Analogien zum Vollhybrid, wenngleich die Charakteristika beim Plug-In noch ausge-prägter sind.
Bedingt durch den größeren Akku sind die Herstellungskosten höher als beim Micro- oder Vollhybrid, wenngleich sie erkennbar un-ter jenen des reinen Batteriefahrzeugs liegen.
In der Null-Emissions-Perspektive stellt auch der Plug-In Hybrid nur eine Übergangstech-nologie dar.
Plug-In Hybrid auf einen Blick
Vorteile Nachteile
Denn klar ist: Viele Menschen wollen beides –
vollelektrisch in der Stadt fahren und über lange
Strecken mit einem sauberen und effizienten Ver-
brennungsmotor.
Welche Potenziale im parallelen Plug-In stecken,
verdeutlicht der XL1, die dritte Evolutionsstufe der
1-Liter-Auto-Strategie von Volkswagen. Im Durch-
schnitt soll sich der in seinem Design an einen Del-
fin erinnernde XL1 auf 100 Kilometern mit ledig-
lich 0,9 Litern Diesel begnügen und pro Kilometer
nur 24 Gramm CO2 emittieren. Mit einem Volumen
von lediglich zehn Litern wird der Tank eine Reich-
weite von bis zu 540 Kilometern ermöglichen. Ne-
ben der hocheffizienten Kombination aus E-Motor
und Verbrenner ist es das Leichtbaukonzept, dem
der XL1 diese hervorragenden Charakteristika
verdankt: Karosserie und Monocoque werden
weitgehend aus Aluminium und karbonfaserver-
stärktem Kunststoff (CFK) gefertigt, der leicht und
gleichzeitig hochstabil ist. Auf Außenspiegel wird
aus aerodynamischen Gründen zugunsten von Ka-
meras verzichtet. Kehrseite der innovativen Werk-
stoffe sind die hohen Bauteilkosten: Im Vergleich
zu Stahlblech ist CFK mindestens 30-mal so teuer.
Ein ebenso innovativer Technologieträger ist der
918 Spyder, den Porsche 2013 in Kleinserie auf
die Straßen bringen wird. Der futuristisch anmu-
tende Bolide kombiniert Rennsport-Hightech und
Elektromobilität in faszinierender Weise: einer-
seits Kleinstwagen-Emissionen von 70 Gramm
CO2 pro Kilometer bei drei Litern Kraftstoffver-
brauch, andererseits Fahrleistungen eines Su-
persportwagens mit einer Beschleunigung von
höchstens 3,2 Sekunden von null auf 100 Kilome-
ter pro Stunde (Werte voraussichtlich). Entwickelt
in Weissach und produziert in Zuffenhausen, ist
der 918 Spyder zugleich eine gute Entscheidung
für den Standort Deutschland.
So unterschiedlich XL1 und 918 Spyder vom Kon-
zept her sind, eint sie die Plug-In-Technologie. Da-
ran wird auch deutlich, wie breit der Volkswagen
Konzern bei der Entwicklung elektrischer An-
triebskonzepte aufgestellt ist.
Erster Volkswagen mit Wasserstoff-Antrieb Prototyp zwecks H2-Erprobung > H2-Produktion während der Fahrt mittels Methanolsynthese > hoher Platzverbrauch der Technik > kaum praxistauglich > dennoch wichtige Erkenntnisse zur Fortentwicklung der H2-Technologie
Golf Variant Fuel Cell1996
Plug-inhybrid//antriebs-undkraftstoffstrategie 33
Die Plug-In Hybrid-Strategie des Volkswagen Konzerns
Schon 1989 hat Audi einen Plug-In Hybrid mit Nickel-Cadmium-Akku
(100 Avant duo) vorgestellt. Mit seiner Weiterentwicklung, dem A4
Avant duo, war Audi 1997 der erste europäische Hersteller, der einen
serienreifen Plug-In Hybrid (und Hybrid überhaupt) im Angebot hat-
te. Die Produktion musste jedoch wegen zu geringer Nachfrage wie-
der eingestellt werden. Gut zehn Jahre später debütierte in Berlin der
Golf twïnDRIVE, der seit 2011 als Variant in einer Testflotte über die
Straßen der Hauptstadt rollt. Während der twïnDRIVE als Paralleler
Hybrid ausgestaltet ist, wird im Audi A1 e-tron – in München eben-
so seit 2011 in einer Testflotte im Einsatz – das Konzept des Seriellen
Hybrids (Range Extender) verfolgt. Er fährt immer elektrisch; bei
Distanzen größer als 50 Kilometer springen Wankelmotor und Ge-
nerator zur Strombereitstellung an. Im Herbst 2010 stellte Audi das
Cabriolet e-tron Spyder vor, rund ein halbes Jahr später folgten der
A3 e-tron concept sowie der Technologieträger A5 e-tron quattro –
alles parallele Plug-In Hybride, jedoch mit unterschiedlichen tech-
nischen Konzepten. Ab Herbst 2013 wird der Porsche 918 Spyder mit
maximal 918 Exemplaren auf den Markt kommen; vorbestellen lässt
er sich bereits jetzt. Das mittel- bis langfristige Ziel lautet, alle Platt-
formen des Volkswagen Konzerns als Plug-In Hybrid anzubieten.
Vom L1 zum XL1: Die Karriere eines Effizienzweltmeisters
Die Geschichte des XL1 reicht ins Jahr 2002 zurück, als Ferdinand
Piëch die Strecke von Wolfsburg zur Hauptversammlung nach
Hamburg mit einem rein dieselbetriebenen 1-Liter-Auto, dem L1,
mit einem Verbrauch von lediglich 0,89 Litern pro 100 Kilometer
zurücklegte. Über die Stufe des Vollhybrids wurde das Fahrzeug-
konzept weiterentwickelt, bevor es Anfang 2011 als Plug-In Hybrid
Weltpremiere feiern durfte. Sichtlich begeistert waren die Scheichs
auf der Katar Motor Show von dem nun XL1 genannten Fahrzeug
mit seinem 2-Zylinder TDI (48 PS), 7-Gang DSG und integrierter
27 PS E-Maschine. Mit dem L1 gelang es Volkswagen die magische
1-Liter-Schallmauer zu durchbrechen. Mit dem XL1 ist geplant das
erste serienreife Ein-Liter-Auto auf die Straße zu bringen.
Serieller Hybrid (Range Extender)
Paralleler Hybrid
34 Volkswagenunddieelektromobilität
Audi produziert als erster europäischer Hersteller Hybrid in Seriewie der Audi 100 Avant duo Plug-In Hybrid > Blei-Gel-Akku im Heck, 90 PS starker Diesel + wassergekühlter E-Motor (29 PS) > Kleinserie, wegen geringen Markterfolgs eingestellt > Preis: 60.000 DM
1997 Audi A4 Avant duo
Der R8 e-tron von Audi kommt bereits 2012 in einer Kleinserie.
Konzeptstudie Octavia Green E Line: Das erste Elektroauto von Skoda.
Familien-Van erhält Brennstoffzellen-AntriebForschungsfahrzeug mit 109 PS starkem E-Motor > fortschrittlich: Wasser stoff-technologie mit minimalem Innenraum Verlust > 140 km/h Höchstgeschwin-digkeit > von null auf 100 km/h binnen 14 Sek. > Rekuperation
Touran HyMotion2004
batteriefahrZeug//antriebs-undkraftstoffstrategie 35
E inen Schritt weiter in der Antriebs- und
Kraftstoffstrategie findet die Elektrifizierung
mit dem Batteriefahrzeug – ein E-Auto allein mit
Akku als Energiespeicher und ohne Verbren-
nungsmotor – ihren Höhepunkt. Eigentlich könn-
te das „Battery Electric Vehicle“ (BEV) das auto-
mobile Nonplusultra sein:
Es fährt sehr leise. Es benötigt keine endlichen
Rohstoffe. Es lässt sich an jeder Steckdose be-
tanken und davon gibt es weit mehr als Tank-
stellen. Es ruft nie Vor-Ort-Emissionen hervor.
Mit regenerativem Strom betrieben, belastet es
das Klima überhaupt nicht. Von allen relevanten
Antriebskonzepten der Zukunft hat damit allein
das BEV das Potenzial, sowohl lokal als auch glo-
bal emissionsfrei zu fahren (» S. 75). Das Batte-
riefahrzeug könnte die ideale Mobilitätslösung
sein, jedoch sind bis zum alltagstauglichen und
bezahlbaren „E-Auto für alle“ noch vier große
Aufgaben zu lösen:
> die Beherrschung der Technologie – von
der Batterie bis zur Leistungselektronik
> der Aufbau einer flächendeckenden Lade-
infrastruktur mit einheitlichen Standards
> die Herkunft des Stroms
> wettbewerbsfähiger Preis
Technologie
Batterie und E-Motor sind unzweifelhaft Herz des
E-Autos, dennoch sind es weit mehr als diese bei-
den Komponenten. Eine ganze Reihe bestehen-
der Bauteile muss modifiziert werden. Weil sich
die Anforderungen geändert haben. Oder weil
Riemenantrieb und Prozesswärme aus dem Ver-
brennungsmotor nicht mehr zur Verfügung ste-
hen. Beispiele sind Heizung, Klima- oder Brems-
anlage. In allen diesen Bereichen gilt es, bewährte
Lösungen anzupassen.
Neben der Entwicklung steht auch die Produk-
tion vor neuen Herausforderungen. Das reicht
von der Auslegung der Gesamtfabrik über neue
Fertigungsmethoden bis hin zur Qualifikation
der Mitarbeiter für den Umgang mit Hochvolt-
systemen. Und auch in Beschaffung und Vertrieb
sind neue Ansätze oder sogar Geschäftsmodelle
gefragt (» S. 80).
Technischer Dreh- und Angelpunkt ist und bleibt
die Batterie, deren Optimierung Volkswagen mit
besonderen Anstrengungen verfolgt (» S. 65). Und
auch der Motor bleibt eine Kern-
kompetenz des Unternehmens.
Nicht zuletzt deshalb, weil heute
auf dem Markt erhältliche Elek-
tromotoren beim Wirkungsgrad
nicht gut genug sind. Deshalb
bündelt Volkswagen das Thema in Kassel und
baut dort weiter Know-how auf. Batteriesystem
und -management werden im Komponentenwerk
Braunschweig vorangetrieben.
Um Batterie, Motor und alle anderen E-Kom-
ponenten mit dem Ziel Massenproduktion
weiter zu optimieren, setzt Volkswagen auch
beim Batteriefahrzeug auf Technologieträger –
etwa den Golf Blue-e-Motion. Mit seinen
Das Batteriefahrzeug: Die große Zukunftschance
Bis zum „E-Auto für alle“ sind noch vier große Aufgaben zu lösen.
36 Volkswagenunddieelektromobilität
Audi präsentiert A2 mit Brennstoffzellen-Antriebbesonders sparsamer Audi A2 als Basis > drei Tanks ermöglichen Mitnahme von 1,8 kg Wasserstoff > 220 km Reichweite > 175 km/h Höchstgeschwindigkeit > Technikstudie auf der Hannover Messe 2004
2004 A2h2
270 Newtonmetern aus dem Stand heraus er-
möglicht der 115 PS starke E-Motor ein äußerst
dynamisches Fahrverhalten. Drei sicher verbau-
te Akkupakete sorgen für eine Reichweite von bis
zu 150 Kilometern – bei vollwertigen fünf Sitz-
plätzen und großem Gepäckraum. Damit ist der
Golf Blue-e-Motion in jeder Hinsicht ein echter
Volkswagen: Weil er für effiziente, umweltver-
trägliche Mobilität steht und gleichzeitig Alltags-
tauglichkeit, Fahrspaß und maximalen Kunden-
nutzen bietet.
Es ist ein starkes Signal, das meistverkaufte Auto
überhaupt im Jahr 2013 als rein elektrisches Fahr-
zeug in die Großserie zu bringen, dann mit dem
Design des Golf VII. Bereits heute fährt er unter
dem Namen „Golf Blue-e-Motion“ und auf Basis
der aktuellen 6er-Baureihe als Testflotte (» S. 82).
Um bereits gleich mehrere
Auszeichnungen einzufah-
ren: Stets vordere Plätze bei
den vergangenen beiden
Silvretta Classic Rallyes,
Klassen- und Gesamtsieger
bei der britischen Future Car Challenge – bei der er
gegen mehr als 60 Konkurrenten namhafter Auto-
mobilhersteller angetreten ist – oder die Wahl zum
E-Fahrzeug des Jahres der Zeitschrift Auto Test in
der Kategorie Konzeptcar unterstreichen die Qua-
lität dieses innovativen Fahrzeugs.
Ladeinfrastruktur
Zweites großes Aufgabenpaket ist der Aufbau
einer Ladeinfrastruktur mit flächendeckenden
Stromtankstellen, leistungsfähigen, intelligenten
Netzen und einheitlichen Standards, vor allem
bei den Steckern. Dabei sind nicht nur die Auto-
industrie, sondern vor allem auch Energieversor-
ger und Politik gefragt (» S. 100).
Aus einer Gemengelage unterschiedlicher Strom-
netze mit unterschiedlichen Spannungen und un-
terschiedlichen Verfügbarkeiten selbst innerhalb
eines Landes (zum Beispiel China) hat sich eine
Vielzahl nicht kompatibler Ladekonzepte entwi-
ckelt. Die deutschen Hersteller haben sich mit
dem Mennekes-Stecker zumindest auf ein ein-
heitliches Steckerkonzept geeinigt, doch auch die
angestrebte EU-Norm für den Ladestecker kann
nur ein Zwischenschritt sein. Mittelfristig braucht
es eine global einheitliche Ladeschnittstelle.
Herkunft des Stroms
In der Gesamtbilanz ist das Elektroauto nur
so klimafreundlich wie der Strom, der es an-
treibt. In der Well-to-Wheel-Analyse schnei-
det ein mit Braunkohlen-Strom betriebenes
E-Fahr zeug schlechter ab als ein vergleichbarer
BlueMotion-Diesel (» S. 75). Deutlich wird daran:
E-Mobilität macht nur mit Strom aus regenera-
tiven Energiequellen Sinn. Doch Fakt ist leider,
dass Wind-, Sonnen- und Wasserkraft trotz be-
achtlicher Zuwächse nach wie vor weltweit nur
einen geringen Prozentsatz an der Gesamterzeu-
gung ausmachen. Volkswagen fordert daher den
beschleunigten Ausbau von Wind-, Wasser- und
Sonnenkraft – und fördert ihn sogar selbst mit
mehr als 700 Millionen Euro (» S. 88).
Die elektrische Version des Golf wird die Elektromobilität aus
ihrem Nischendasein holen.
Volkswagen mit innovativer Wasserstoff-Studie auf Los Angeles AutoShowZwitter aus Batterie- und Brennstoffzellen-Fahrzeug > weltweit erstes Auto mit Hochtemperatur-Brennstoffzelle > Reichweite mit Li-Io-Akku: 100 km > zusätzliche Reichweite mit Wasserstoff: 250 km
space up! blue2007
batteriefahrZeug//antriebs-undkraftstoffstrategie 37
Kommt ab 2013 in einer Serienversion auf den
Markt: der e-up!
Technischer Dreh- und Angelpunkt ist und bleibt die Batterie: Antriebsskizze eines Batteriefahrzeugs.
Batteriefahrzeug
38 Volkswagenunddieelektromobilität
Volkswagen und chinesische Forscher bauen Wasserstoff-PassatPrototyp von Volkswagen und chinesischen Wissenschaftlern > Brennstoffzelle komplett an chinesischer Hochschule entwickelt > maximale Reichweite: 235 km > Höchstgeschwindigkeit: 140 km/h
Passat Lingyu HyMotion2007
Die Elektro-Strategie des Volkswagen Konzerns
Genau 40 Jahre nach dem ersten Prototypen eines E-Fahrzeugs
(VW-Transporter T2 Electric) wird Volkswagen 2013 mit der Serienpro-
duktion von innovativen Batteriefahrzeugen durchstarten. Vorreiter
soll der e-up! werden, kurze Zeit später wird mit dem Elektro-Golf das
erfolgreichste Auto aller Zeiten elektrifiziert. Bereits Ende 2012 baut
Audi den vollelektrischen Sportwagen R8 e-tron in Kleinserie. In China
wird Volkswagen zwei speziell für den örtlichen Markt zugeschnittene
E-Fahrzeuge anbieten. Ab 2014 werden immer mehr Volkswagen- und
Audi-Modelle als serienreife E-Fahrzeuge auf den Markt gebracht,
zudem wird die Technologie von anderen Konzernmarken wie SEAT,
Skoda oder auch Volkswagen Nutzfahrzeuge angewandt. Beispiels-
weise peilt Skoda eine rein elektrische Version des Octavia an und
SEAT ein E-Coupé. Spätestens 2018 will Volkswagen zum weltweiten
Elektromobilitäts-Marktführer aufgestiegen sein.
Reichweite: 150 km
bis 50 km
bis 150 km
78 % aller Tagesfahrten
3 % aller Tagesfahrten weiter als 150 km
150 km Reichweite sind mehr, als man denkt – Alltagsnutzung von Pkw in Deutschland
batteriefahrzeug
Quelle: Umfragedaten zur privaten Alltagsnutzung von Pkw in Deutschland 2008
19 % aller Tagesfahrten
Volkswagen präsentiert weltweit erstmals H2-SUV-PrototypBrennstoffzellen-System mit 109 PS > Technik allein in Motorraum, Unterbo-den und Rücksitzbänken verstaut > nunmehr keinerlei Einschränkung des In-nenraums > gegenüber 2004er Touran HyMotion (» S. 35) optimierte Leistung
batteriefahrZeug//antriebs-undkraftstoffstrategie 39
2007 VW Tiguan HyMotion
Wettbewerbsfähiger Preis
Die vierte große Herausforderung ist der hohe
Preis. Denn wenn das Batteriefahrzeug den
Massenmarkt erobern und zu einer spürbaren
Umweltentlastung beitragen soll, muss es sich
für den Kunden rechnen. Im Betrieb ist das E-
Auto zwar schon jetzt günstiger, doch stehen dem
die höheren Anschaffungskosten gegenüber.
Kostentreiber Nummer 1 ist die Batterie. Eine
26,5-kWh-Batterie, in dieser Größe auch im Golf
Blue-e-Motion eingesetzt, würde heute in einem
Serienfahrzeug verbaut leicht mit 16.000 Euro zu
Buche schlagen. Mit Maßnahmen wie Standar-
disierung der Zellen, Großserienfertigung und
Materialweiterentwicklung hat Volkswagen eine
klare Vorstellung, wie sich der Batteriepreis auf
gut ein Viertel der heutigen Kosten senken lässt,
denn das Ziel lautet ganz klar: Das Elektroauto zu
einem wettbewerbsfähigen Preis anzubieten.
Diese vier gewaltig großen Aufgabenblöcke ma-
chen die Elektromobilität zu einer Jahrhundert-
aufgabe – für die Automobilindustrie und für den
Industriestandort Europa. Doch trotz dieser im-
mensen Herausforderungen und vieler anderer
ungelöster Fragen steht fest: Das Batteriefahr-
zeug wird die Zukunft individueller Mobilität
maßgeblich prägen.
Zumal sich das viel gescholtene Reichweiten-
problem bei genauer Betrachtung deutlich
harmloser darstellt: In Deutschland spielen sich
statistisch gesehen 78 Prozent aller privaten Au-
tofahrten im Bereich bis 50, weitere 19 Prozent
bis 150 Kilometer ab (» Grafik). Mit anderen
Worten: Bereits mit der heutigen Batterietechno-
logie sind statistisch fast alle regelmäßigen Fahr-
ten mit einem Batteriefahrzeug realisierbar,
auch wenn noch keine Ladeinfrastruktur zum
Beispiel am Arbeitsplatz existiert. Die meisten
Kunden werden für sich noch entdecken, dass
sie heute schon viel weniger fahren als angenom-
men. Eine Entdeckung die unsere Testflotten-
Fahrer in Deutschland schon machen konnten.
Generell gilt, die neue Technologie muss erst
erlernt werden.
Für Berufstätige, die in Vororten leben und täglich
pendeln, eignet sich das Batteriefahrzeug in idea-
ler Weise. Garage oder Carport ermöglichen den
schnellen Aufbau einer eigenen „Stromtankstel-
le“ mit einer einfach bedienbaren Wallbox. Eben-
so prädestiniert sind die Nutzungsmöglich keiten
für den gewerblichen innerstädtischen Dienst-
leistungsverkehr. Die Routen etwa von Paket-
diensten sind oft vorher definiert, wiederkehrend
und somit gut planbar. Neben dem ökologischen
Vorteil kommen außerdem ökonomische Gründe
in Form geringerer Betriebskosten zum Tragen.
Und überhaupt ist es denkbar, dass das Thema
Reichweite massiv an Bedeutung verliert. Die Un-
ternehmensberatung Bain & Company beispiels-
weise kommt in einer Studie zu dem Schluss,
dass Kunden bei einem Systemwechsel über lan-
ge Zeit scheinbar lieb gewonnene Produktattri-
bute – wie etwa 800 Kilometer Reichweite pro
Tankfüllung – plötzlich für nicht mehr so
40 Volkswagenunddieelektromobilität
Der Golf erhält einen Elektro- und VerbrennungsmotorPlug-In Hybrid: besitzt Steckdose, Li-Io-Akku und Sprittank > fährt 50 km rein elektrisch, dann schaltet sich Verbrennungsmotor zu > somit normale Reichweite > 2011 – 2012 Flottenversuch in Berlin mit Golf Variant twïnDRIVE
2008 Golf twïnDRIVE
wichtig erachten. Kunden wollen das neue Pro-
dukt, weil es ihnen andere Möglichkeiten bietet.
Dabei sieht die Unternehmensberatung durch-
aus Parallelen zum iPhone, das gleichfalls fast
täglich geladen werden muss und 2007 bei sei-
ner Einführung belächelt wurde – um den Markt
schon bald nachhaltig zu verändern.
Auch das Thema höhe-
rer Anschaffungspreis
ist differenziert zu
sehen: Für die ersten
Käufer eines Batterie-
fahrzeugs, die Early
Adopters, steht die Technologie im Vordergrund,
nicht der Listenpreis. Und nach einer Studie von
Roland Berger und TNS Infratest könnte sich heute
schon ein Drittel der befragten Deutschen die An-
schaffung eines E-Fahrzeuges vorstellen, die Hälfte
davon sogar bei einem Mehrpreis von 4.000 Euro.
Fakt ist: Mit dem Batteriefahrzeug entstehen
gänzlich neue Formen der Mobilität, und bedingt
durch die geringere Reichweite wird auch die
Vielfalt der angebotenen Fahrzeuge größer, je
nach Art der Verwendung. Dass der Allrounder
heute marktbestimmend ist, heißt nicht, dass er
es auch in den kommenden Jahrzehnten sein
wird. Die Ingolstädter Technologieschmiede von
Audi sucht auch beim Batteriefahrzeug ein Kon-
zept ohne Kompromisse und treibt begleitende
Geschäftsmodelle voran. Wir wollen uns das The-
ma in all seinen Aspekten ganzheitlich erarbeiten.
Das Ziel: Bis 2020 will Audi zum führenden Premi-
umhersteller von E-Fahrzeugen aufsteigen.
Bei allen ökologischen und ökonomischen Vor-
teilen wird elektrisches Fahren auch ein neues
Kundenerlebnis werden: Beschleunigen ohne
Motorengeräusch oder Vibrationen und eine
hohe Durchzugskraft (gleichmäßig hohes Dreh-
moment des E-Motors) bieten Fahrspaß, Sicher-
heit und E-Motionalität. In der Summe aller
Aspekte – Innovation, Ökonomie, Ökologie und
Spaßverhalten – kommen Fachleute oft zu dem
Schluss, dass das Batteriefahrzeug nicht nur ein
neues Antriebskonzept darstellt, sondern, so zum
Beispiel Fraunhofer-Gesellschaft und Pricewater-
houseCoopers, eine „disruptive Veränderung von
enormer Tragweite“ einleitet: „Vergleichbar mit
der mobilen Revolution im Zuge der Einführung
des Verbrennungsmotors.“
Trotz Mehrkosten kann sich schon heute ein Drittel der
Befragten die Anschaffung eines E-Fahrzeuges vorstellen.
Bei Volkswagen rückt das 1-Liter-Auto in greifbare Näheextrem leichter und aerodynamischer Zweisitzer mit Hybridantrieb > Dachhaube statt Tür, karbonfaserverstärkte Karosserie à la Formel 1 > 1,38 l Diesel/100 km, 36 g CO2/km, 160 km/h Höchstgeschwindigkeit > IAA-Studie, 2011 Weiter entwicklung zum XL1 (» S. 32, Kasten S. 33, S. 61 unten)
L12009
batteriefahrZeug//antriebs-undkraftstoffstrategie 41
Unter der Motorhaube eines E-Fahrzeuges: Die orangenen Hochvolt-Kabel sind ein Blickfang.
Geringe Betriebskosten: Mit dem Golf Blue-e-Motion kosten 100 Kilometer lediglich gut vier Euro (Strompreis 0,23 Euro/Kilowatt-stunde). Mit auf lange Sicht steigenden Kraftstoffpreisen werden sich die Kostenvorteile von Batteriefahrzeugen weiter verbessern.
Top: Elektromotoren haben einen weitaus besseren Wirkungsgrad von mehr als 90 Prozent. Selbst bei optimierten Verbrennungs-motoren gehen dagegen circa zwei Drittel der Energie als Wärme verloren.
Lärmpegel: Batteriefahrzeuge verursachen sehr wenig Geräusche, weil Elektromotoren leise arbeiten.
Gerade in der City können E-Autos punkten. Denn hier sind fast im-mer kurze Strecken unter 100 Kilometer zurückzulegen, dabei verur-sachen Abgase die größten Probleme. Vor allem bei Kurzstrecken ist das E-Auto noch effizienter, denn Verbrennungsmotoren verbrau-chen auf den ersten Kilometern nach dem Kaltstart viel Kraftstoff. E-Autos verursachen beim Fahren keinerlei umweltschädliche Emissionen und schonen somit Luft und Klima.
Anschaffungspreis: Gerade in der Startphase werden E-Autos deutlich teurer als ein Diesel oder Benziner sein. Ursache ist im Wesentlichen der Lithium-Ionen-Akku, der bei einer Reichwei-te von 150 Kilometer nach heutigem Stand bis zu 16.000 Euro kostet.
Flop: Speicherkapazität, Ladedauer und Energiedichte der Akkus lassen trotz ständiger Verbesserungen zu wünschen übrig. Um die Energiemenge von einem Kilo Diesel zu speichern, bedarf es eines 24 Kilogramm schweren Akkus. Auf langen Strecken sind Batteriefahrzeuge wegen ihrer geringeren Reichweite und Ge-schwindigkeit sowie langen Ladezeiten bei noch schlechter Lade-infrastruktur damit noch eindeutig im Nachteil. Selbst mit einer theoretisch möglichen Hochvolt-Schnellladung dauert es eine halbe Stunde, um zum Beispiel die Akkus des e-up! auf 80 Pro-zent ihrer Gesamtkapazität nachzuladen.
Batteriefahrzeug auf einen Blick
Vorteile Nachteile
42 Volkswagenunddieelektromobilität
Die ideale Ergänzung zum Auto debütiert auf der IAA20 km/h schneller und 20 km weit fahrender E-Roller für die letzten Meter (» S. 94) > passt zusammengelegt in die Reserveradmulde > Auto parken, ausklappen und staufrei durch die (Groß)Stadt > Studie auf der IAA, Serienfertigung anvisiert
bik.e2009
Vom Grundprinzip her sind sich Brennstoff-
zellen- und Batteriefahrzeug sehr ähnlich.
Der Unterschied liegt in der Energiespeiche-
rung: Die Antriebsenergie ist nicht in einem
Akku konserviert, sondern in energiereichem
Wasserstoff (H2). Aus dem Wasserstoff produziert
eine Brennstoffzelle während der Fahrt Strom,
der den E-Motor antreibt. Klimaschädliche Vor-
Ort-Emissionen gibt es nicht, bei der chemi-
schen Reaktion in der Brennstoffzelle entsteht
neben Strom lediglich Wasser.
Der Vorteil des Brennstoffzellen-Fahrzeugs ist eine
deutlich größere Reichweite, der – beträchtliche
– Nachteil die nicht vorhandene Infrastruktur.
Der Aufbau eines Netzes von H2-Tankstellen wäre
extrem aufwändig und kostspielig. Weitere Nach-
teile sind die noch höheren Produktionskosten
von Fuel Cell Electric Vehicles (FCEV) und erheb-
liche Wandlungsverluste bei der Erzeugung von
H2. Damit Wasserstoff dabei auch tatsächlich eine
klimaschonende Alternative darstellt muss der
Antriebsenergieträger Wasserstoff schadstoffarm,
idealerweise sogar schadstofffrei erzeugt werden.
Volkswagen arbeitet unverändert intensiv am
Thema Brennstoffzelle, kennt aber auch die phy-
sischen Grenzen. Ein interessantes
Thema wird die Technologie
erst dann, wenn sinnvolle
Lösungen für die Herstel-
lung und Speicherung von
Wasserstoff sowie die Inf-
rastruktur gefunden wurden. Volkswagen agiert
hier zurück haltend, da keine falschen Erwartun-
gen geweckt werden sollen.
Dass das Unternehmen die Technik gleichwohl
beherrscht, haben der space up! blue (» S. 37
unten), Passat Lingyu (» S. 38 unten) und weitere
Demonstrationsfahrzeuge eindrucksvoll unter
Beweis gestellt. Herzstück eines jeden Brennstoff-
zellen-Fahrzeugs aus dem Volkswagen Konzern ist
ein Niedrigtemperatur-Polymer elek tro lyt-Brenn-
stoffzellenstapel. Für kommende Modelle entwi-
ckelt Volkswagen eigene Brennstoffzellenstapel
mit metallischen Bipolarplatten, die aufgrund
ihrer sehr dünnen Bauweise eine hohe Leistungs-
dichte aufweisen. Zusammen mit den übrigen Ag-
gregaten wie beispielsweise der Kühlmittelpumpe
und dem Luftverdichter bilden sie ein sehr kom-
paktes Antriebsaggregat und kann so problemlos
in vorhandene Fahrzeugplattformen integriert
werden. Und hat somit bessere Chancen, eines
Tages in Großserie produziert zu werden. Ange-
sichts der fehlenden Infrastruktur ist es bis dahin
aber ein ungewisser und alle-
mal weiter Weg.
Das Brennstoffzellen-Fahrzeug: Innovativ, aber jenseits der Serie
Brennstoffzellen-Fahrzeug
Audi fährt mit E-Hochleistungs-Showcar vorrein elektrischer Hochleistungssportwagen mit 313 PS > knapp 250 km Reichweite > quattro & torque vectoring: individuelle Kraftverteilung der vier E-Motoren > Showcar auf der IAA 2009, Kleinserie ab 2012
R8 e-tron2009
brennstoffZellen-fahrZeug//antriebs-undkraftstoffstrategie 43
Größere Reichweite: Bis zu 500 Kilometer können mit einer Tankfüllung von 6,4 Kilogramm H2 zurückgelegt werden, viel mehr als mit einem Batteriefahrzeug nach heutigem Stand der Technik. Bei einem Wasserstoffpreis von acht Euro pro Kilo-gramm kosten 100 Kilometer gut zehn Euro und damit deutlich mehr als mit einem sparsamen Diesel.
Wirkungsgrad: Der Wirkungsgrad eines Brennstoffzellen-Systems liegt zwischen 45 und 60 Prozent und damit weit über dem des Verbrennungsmotors.
Umweltverträglich: Sofern H2 mit erneuerbaren Energien herge-stellt wird, fällt die Klimabilanz nicht nur in der Vor-Ort-, sondern auch in der Gesamtbilanz sehr gut aus (» S. 75).
Fehlende Infrastruktur und hohe Produktionskosten: Bislang gibt es in Deutschland nur 25 öffentlich zugängliche Wasserstoff-tankstellen. Zehn weitere sind geplant. Rund eine Million Euro kostet der Prototyp eines Brennstoffzellen-Fahrzeugs zurzeit in der Herstellung – Serienreife weit entfernt.
Lebensdauer mit Schwächen: Die Dauerhaltbarkeit einer Brenn-stoffzelle beträgt derzeit 2.000 bis 3.000 Stunden, die eines Ver-brennungsmotors circa 5.000.
Umweltschädlich: Ähnlich wie beim Batteriefahrzeug besteht auch hier die Gefahr der Verlagerung des Problems durch H2-Produktion mit fossil erzeugtem Strom.
Brennstoffzellenfahrzeug auf einen Blick
Vorteile Nachteile
44 Volkswagenunddieelektromobilität
geschichte 45
E-Autos werden oft als Innovation des 21. Jahrhunderts gepriesen. Dabei haben Volkswagen und Audi schon in den 1970er und 1980er Jahren Elektro- und Hybridfahrzeuge gebaut. Selbst Ferdinand Porsche, Erfinder des legendären Käfer, begann seine Karriere mit einem bejubelten Elektroauto – anno 1900.
Renaissance statt RevolutionDie Entwicklung der Elektromobilität
46 Volkswagenunddieelektromobilität
Audi zeigt weiteres reines E-Fahrzeugkompromisslos puristischer Kompakt-Sportwagen > zwei E-Motoren sorgen für 204 PS > ausgestaltet als zweisitziges Coupé > Showcar auf der Detroit Motorshow
D10 e-tron2010
Aus der Werkstatt des Ur-Vorläufers von Audi: Der Slaby-Beringer Elektro-wagen, 1919 bis 1924 (oben links)
Ferdinand Porsche, Konstrukteur nicht nur des Käfer,
sondern auch des weltweit ersten Hybridfahrzeugs (oben)
Seiner Zeit weit voraus: Das Elektro-Hybrid Versuchsfahrzeug Golf II der späten 1980er Jahre mit Solartankstelle (links)
geschichte 47
Audi präsentiert E-Auto mit Range Extender Premium-Stadtauto, fährt immer elektrisch > bei Distanzen größer 50 km stellt Verbrennungsmotor Strom bereit > dadurch normale Reichweite und Vorteile eines E-Autos > Technikstudie auf Genfer Autosalon, Flottenversuch seit Herbst 2010
Audi A1 e-tron 2010
Als am 15. April 1900 die Weltausstellung
in Paris ihre Pforten öffnete, entdeckten
Automobilfreunde ein Fahrzeug, dessen Vorder-
räder von sogenannten Radnabenmotoren ange-
trieben wurden. Der damals 25-jährige Ferdinand
Porsche hatte diesen Motor als Cheftechniker in
der k. u. k.-Hofwagen-Fabrik Jacob Lohner & Co.,
Wien-Floridsdorf, entwickelt. Der offene Wagen
lief leise und lieferte ein weiches Anfahrverhalten.
Die Fachpresse vergab das Prädikat „epochema-
chende Neuheit“.
Zwar gab es Elektromobile schon zuvor, doch war
der Lohner-Porsche die erste wirklich praxistaug-
liche Konstruktion. Zugleich war es das erste von
Ferdinand Porsche entwickelte Auto überhaupt.
Ein Jahr später legte der Ingenieur nach und bau-
te ein Hybrid-Fahrzeug – weltweit als Allererster.
Den Grundstein für seine Karriere legte der be-
rühmte Autokonstrukteur also nicht mit dem per
Verbrennungsmotor angetriebenen Volkswagen
Käfer, der ein halbes Jahrhundert später seinen
Siegeszug um die Welt antreten sollte, sondern mit
einem Elektroauto.
Die Elektromobilität entsprach durchaus dem
Zeitgeist des ausklingenden 19. Jahrhunderts. Der
Wirkungsgrad des E-Motors war dem des Verbren-
ners haushoch überlegen. In den USA wurden da-
mals 38 Prozent aller Fahrzeuge elektrisch betrie-
ben und nur 22 Prozent mit Benzin, die Übrigen
fuhren mit Dampf, Pressluft oder auf andere Weise.
Aber schon bald spielten die fortentwickelten
Verbrennungsmotoren ihre Stärken aus, während
die mit schweren Blei-Säure-Akku betriebenen
E-Mobile wegen dürftiger Reichweiten und end-
los langer Ladezeiten schwächelten – exakt jene
Probleme, die den Automobilherstellern in aller
Welt auch heute noch das
größte Kopfzerbrechen
bereiten.
Nach dem Triumphzug
des Verbrenners fristeten
E-Autos viele Jahre ein
Nischendasein, ob als uri-
ges Fortbewegungsmittel
auf sonst autofreien Nordseeinseln oder als Milch-
wagen („milk floats“) in den USA und England. Be-
rühmtestes E-Auto aller Zeiten dürfte das „Lunar
Roving Vehicle“ der letzten Apollo-Missionen sein;
drei dieser Mondautos parken wohl auf ewig rund
385.000 Kilometer von der Erde entfernt.
Doch vor nunmehr 40 Jahren erwachte das ir-
dische Interesse am E-Auto aufs Neue. In den
frühen 1970er Jahren nahm Volkswagen die For-
schungen wieder auf; die Modelle Golf, VW-Bus
und Transporter wurden testweise elektrifiziert.
Die Elektromobilität entsprach dem Zeitgeist des 19. Jahrhunderts. Doch mit dem Triumphzug des Verbrenners begann ihr Nischendasein.
48 Volkswagenunddieelektromobilität
Schwungradspeicher treibt Hybrid-Porsche anSchwungradspeicher statt Akku > speichert Bremsenergie mechanisch in Form von Rotationsenergie > Technologieträger auf Genfer Autosalon 2010 > soll Erkenntnisse zur Hybridtechnik für spätere Straßensportwagen liefern
Porsche 911 GT3 R Hybrid2010
Somit haben viele innovative Konzepte von mor-
gen ihre Wurzeln in früheren Entwicklungen.
Volkswagen hat sich dabei durch kontinuierliche
Forschungsarbeit ein breites Know-how erwor-
ben, das uns heute einen beträchtlichen Vor-
sprung verschafft.
Noch mehr Schwung bekam das Thema in den
1990er Jahren, ausgelöst durch vier Faktoren:
> Die Angst vor einer neuen Ölkrise im
Zuge des Zweiten Golfkriegs
> Das wachsende Umwelt- und
Klimabewusstsein
> Steigende Benzin- und Dieselpreise
> Die Erfindung besserer Akkutechnologien
So reifte 1992 der ausschließlich per Batterie be-
triebene Golf III CitySTROMer zur Serie, auch
wenn die Produktion
mangels Nachfrage bald
wieder eingestellt wer-
den musste. Das gleiche
Schicksal erlitt der fünf
Jahre später vorgestellte
Audi A4 duo, der als Plug-
In Hybrid sowohl mit Verbrennungs- als auch mit
Elektromotor ausgestattet war.
Der Audi A4 duo offenbarte jedenfalls, dass es
seit den 1970er Jahren im Konzern intensive
Forschungen und erste Prototypen auch im Be-
reich der Hybridtechnologie gab. Die Behaup-
tung, Volkswagen hätte alternative Technologien
vernachlässigt und stattdessen den Zukunftsmarkt
der asiatischen Konkurrenz überlassen, ist eine
Mär. In der Praxis folgten wir unseren Kunden,
die lange Zeit schlichtweg verbrauchsarme Diesel
und Benziner fahren wollten und keine teuren
und mit Nachteilen behaftete Autos. In der For-
schung sind wir dagegen stets am Puls der Zeit –
damals wie heute.
Als sich der Klimawandel und die Verknappung
des Erdöls immer deutlicher abzeichneten, er-
hielt der Trend zur E-Mobilität ab 2007 verstärk-
te Dynamik. Ein Meilenstein war der im August
2009 von der Bundesregierung verabschiedete
Nationale Entwicklungsplan Elektromobilität
und die anschließend ins Leben gerufene Nati-
onale Plattform Elektromobilität (» S. 104). In
aller Welt wurden ehrgeizige Förderprogramme
aufgelegt, allen voran in den USA, China, Japan,
Frankreich und Dänemark.
Und auch Volkswagen forcierte die E-Forschung
und -Entwicklung noch einmal, mit dem Ziel,
2012/13 die ersten serienreifen Fahrzeuge auf die
Straße zu bringen. Bis 2018 will der Mehrmarken-
Konzern auch im Bereich der Elek tromobilität
zum Weltmarktführer aufsteigen – um so gleich-
sam das Erbe von Ferdinand Porsche aus dem
Jahr 1900 anzutreten.
Ergebnis beharrlicher Forschung bei Volkswagen: Der
serienreife batteriebetriebene Golf III CitySTROMer von 1992.
geschichte 49
Touareg Hybrid 2010
Volkswagen bringt ersten Hybrid in Serie333 PS Benzin- und 46 PS E-Motor: Verbrauch innerorts 8,7 , außerorts 7,9 und kombiniert 8,2 l Benzin/100 km > CO2-Emissionen 193 g/km > Effizienzklasse B > leitet die Hybridisierung weiterer Modelle des Volkswagen Konzerns ein
Viele Konzepte von morgen haben ihre Wurzeln in früheren Entwicklungen wie dem DKW Elektro-Wagen des Audi Vorgängers Auto Union (1950er Jahre) und den Forschungsfahrzeugen Elektro-Golf und E-Transporter (1970er Jahre).
50 Volkswagenunddieelektromobilität
Volkswagene-roadmap 51
Ungeachtet vieler Verheißungen: Das E-Auto wird nirgendwo schlagartig den Verbrennungsmotor ablösen. Für lange Zeit werden verschiedene Antriebsformen nebeneinander bestehen. Der Kunde erlebt eine größere Diversität und kauft je nach Verwendungszweck. Die Elektrifizierungs-Roadmap des Volkswagen Konzerns zeigt, wie die Elektrifizierung des Antriebsstrangs Schritt für Schritt zum Erfolg führt.
Volkswagen E-RoadmapSchritt für Schritt ins elektromobile Zeitalter
52 Volkswagenunddieelektromobilität
Das E-Taxi der Zukunft debütiert in Berlinviele Detail-Innovationen, z. B. Display mit Infos zu Sehenswürdigkeiten > durch Verzicht auf Beifahrersitz leicht beladbarer Gepäckbereich > 300 km Reichweite > Konzeptfahrzeug mit Potenzial zum Einsatz in den Metropolen dieser Welt
Volkswagen Berlin Taxi2010
micro-hybrid full-hybrid hev1) plug-in hybrid (parallel) phev2) plug-in hybrid (seriell) erev3) e-auto (batterie) bev4) e-auto (brennstoffzelle) fcev5)an
trie
b
Verbrennungsmotor Verbrennungs- und kleiner E-Motor
Verbrennungs- und im Vergleich zum HEV
deutlich größerer E-Motor
E-Motor und Verbrennungsmotor, jedoch nur als Stromerzeuger (APU)
ausschließlich E-Motor ausschließlich E-Motor
antr
ieb
mer
kmal
e
> Verbrennungsmotor+GeneratorzurStromerzeugung,keinE-Motor
> KeineigenerAkku,EnergiespeicherunginnormalerAutobatterie
> VorantrieballeinüberVerbrennungs-motor–kannnichtelektrischfahren.
> ÜberdenWegderRekuperationnurminimalelektrifiziert,daherstrenggenommennichtzudenHybridengehörend.
> Rekuperation(»Glossar)
> Verbrennungsmotordominiert,E-Motorunterstützt.
> Eigenständiger,kleiner,AkkuzurEnergiespeicherungvorhanden.
> ReinelektrischesFahrenbisdreiKilometerbeimittlererGeschwindigkeitmöglich.
> DeutlichgrößererElektrifizierungsgradalsMicro-Hybrid,kannmiteinemderMotorenfahrenoderihreKraftkombinieren.
> Rekuperation
> VerbrennungsmotorundE-MotoretwagleichwertigbeinormalerReichweite
> MittelgroßerAkkuzurEnergie-speicherung,überSteckdoseladbar
> Bis80KilometerreinelektrischesFahrenbeinormalerGeschwindigkeit
> BeigrößerenDistanzenspringtVerbrennungsmotoranundsorgtfürdirektenAntrieb,ebensoMischbetriebmöglich.
> Rekuperation
> ImmervonE-MotorangetriebenbeigeringererReichweite.
> MittelgroßerAkkuzurEnergie-speicherung,überSteckdoseladbar
> Bis120kmreinelektrischesFahrenbeinormalerGeschwindigkeit
> BeigrößerenDistanzenspringtAPUanunderzeugtStrom,imGegensatzzumPHEVdaherindirekteKraftübertragung.
> Rekuperation
> ImmervonE-MotorangetriebenbeibegrenzterReichweite.
> GroßerAkkuzurEnergiespeicherung,überSteckdoseladbar
> FährtausschließlichreinelektrischbeileichtgeringererGeschwindigkeit.
> NachheutigemSachstandZukunfts-formindividuellerMobilität,zumalReichweitenperspektivischsteigen.
> Rekuperation
> WirdimmervonE-Motorangetrieben,größereReichweitealsBEV.
> I.d.R.keineSteckdose,jedochkleinerAkkuzurEnergie-Zwischenspeicherung
> StromerzeugungimFahrzeugausWasserstoffmittelsBrennstoffzelle
> WegensehrhoherKosten,SicherheitsproblemenundinsbesondereInfrastrukturdefizitenistdieSerienreifeungewiss.
> Rekuperation
mer
kmal
e
reic
hwei
te
ca. 2 – 3 kmca. 25 – 80 km
ca. 50 – 120 km
ca. 80 – 200 kmca. 200 – 600 km
reic
hwei
te
bei
spie
l
Skoda Fabia GreenLine Serienfahrzeug
Kraftstoffverbrauchinl/100km:innerorts4,1/außerorts3,0/kombiniert3,4;CO2-Emissionen89g/km,EffizienzklasseA+
Audi A8 hybridStudie Genfer Autosalon 2010
Serie 2012
6,4lBenzin/100km,148gCO2-Ausstoß/km–besteWerteinnerhalbdergesamtenLuxusklasse;
KapazitätLithium-Ionen-Akku:1,3kWh
Golf Variant twïnDRIVEStudie und Flottenversuch
in Berlin
Bis57kmreinelektrischesFahrenmöglich.Ge-samtreichweitewienormalerBenzineroderDiesel,
kombiniertmitdenVorteileneinesBEVs
Audi A1 e-tronStudie und Flottenversuch
in München
50kmreinelektrischesFahren.APUlädtAkku(12kWh)imAusnahmefallnach.Reichweite250km,kombiniertmitVorteileneinesBEVs
e-up!Studie IAA 2009 und 2011,
Serienfahrzeug ab 2013
GroßerLithium-Ionen-Akkumit18kWhfürbiszu150kmReichweite.135km/hHöchstgeschwindigkeit
undsehrdynamischesFahrverhalten
Tiguan HyMotionForschungsfahrzeug
Der700barWasserstofftankfasst3,2kgWas-serstofffürbiszu230kmReichweite.140km/h
Höchstgeschwindigkeit
beis
piel
1)HEV = Hybrid Electric Vehicle 2)PHEV = Plug-In Hybrid Electric Vehicle 3)EREV = Extended Range Electric Vehicle 4)BEV = Battery Electric Vehicle 5)FCEV = Fuel Cell Electric Vehicle
Reichweite im rein elektrischen Betrieb
Volkswagene-roadmap 53
Porsche Cayenne S Hybrid2010
Erster Hybrid-Porsche läuft serienreif vom BandFull-Hybrid-SUV mit besonders hoher Effizienz > kann rein verbrennungsmotorisch oder elektrisch fahren oder beide Antriebe kombinieren > Verbrauch:innerorts 8,7, außerorts 7,9, kombiniert 8,2 l/100 km, CO2 Emissionen 193 g/km, Effizienzklasse B
micro-hybrid full-hybrid hev1) plug-in hybrid (parallel) phev2) plug-in hybrid (seriell) erev3) e-auto (batterie) bev4) e-auto (brennstoffzelle) fcev5)
antr
ieb
Verbrennungsmotor Verbrennungs- und kleiner E-Motor
Verbrennungs- und im Vergleich zum HEV
deutlich größerer E-Motor
E-Motor und Verbrennungsmotor, jedoch nur als Stromerzeuger (APU)
ausschließlich E-Motor ausschließlich E-Motor
antr
ieb
mer
kmal
e
> Verbrennungsmotor+GeneratorzurStromerzeugung,keinE-Motor
> KeineigenerAkku,EnergiespeicherunginnormalerAutobatterie
> VorantrieballeinüberVerbrennungs-motor–kannnichtelektrischfahren.
> ÜberdenWegderRekuperationnurminimalelektrifiziert,daherstrenggenommennichtzudenHybridengehörend.
> Rekuperation(»Glossar)
> Verbrennungsmotordominiert,E-Motorunterstützt.
> Eigenständiger,kleiner,AkkuzurEnergiespeicherungvorhanden.
> ReinelektrischesFahrenbisdreiKilometerbeimittlererGeschwindigkeitmöglich.
> DeutlichgrößererElektrifizierungsgradalsMicro-Hybrid,kannmiteinemderMotorenfahrenoderihreKraftkombinieren.
> Rekuperation
> VerbrennungsmotorundE-MotoretwagleichwertigbeinormalerReichweite
> MittelgroßerAkkuzurEnergie-speicherung,überSteckdoseladbar
> Bis80KilometerreinelektrischesFahrenbeinormalerGeschwindigkeit
> BeigrößerenDistanzenspringtVerbrennungsmotoranundsorgtfürdirektenAntrieb,ebensoMischbetriebmöglich.
> Rekuperation
> ImmervonE-MotorangetriebenbeigeringererReichweite.
> MittelgroßerAkkuzurEnergie-speicherung,überSteckdoseladbar
> Bis120kmreinelektrischesFahrenbeinormalerGeschwindigkeit
> BeigrößerenDistanzenspringtAPUanunderzeugtStrom,imGegensatzzumPHEVdaherindirekteKraftübertragung.
> Rekuperation
> ImmervonE-MotorangetriebenbeibegrenzterReichweite.
> GroßerAkkuzurEnergiespeicherung,überSteckdoseladbar
> FährtausschließlichreinelektrischbeileichtgeringererGeschwindigkeit.
> NachheutigemSachstandZukunfts-formindividuellerMobilität,zumalReichweitenperspektivischsteigen.
> Rekuperation
> WirdimmervonE-Motorangetrieben,größereReichweitealsBEV.
> I.d.R.keineSteckdose,jedochkleinerAkkuzurEnergie-Zwischenspeicherung
> StromerzeugungimFahrzeugausWasserstoffmittelsBrennstoffzelle
> WegensehrhoherKosten,SicherheitsproblemenundinsbesondereInfrastrukturdefizitenistdieSerienreifeungewiss.
> Rekuperation
mer
kmal
e
reic
hwei
te
ca. 2 – 3 kmca. 25 – 80 km
ca. 50 – 120 km
ca. 80 – 200 kmca. 200 – 600 km
reic
hwei
te
bei
spie
l
Skoda Fabia GreenLine Serienfahrzeug
Kraftstoffverbrauchinl/100km:innerorts4,1/außerorts3,0/kombiniert3,4;CO2-Emissionen89g/km,EffizienzklasseA+
Audi A8 hybridStudie Genfer Autosalon 2010
Serie 2012
6,4lBenzin/100km,148gCO2-Ausstoß/km–besteWerteinnerhalbdergesamtenLuxusklasse;
KapazitätLithium-Ionen-Akku:1,3kWh
Golf Variant twïnDRIVEStudie und Flottenversuch
in Berlin
Bis57kmreinelektrischesFahrenmöglich.Ge-samtreichweitewienormalerBenzineroderDiesel,
kombiniertmitdenVorteileneinesBEVs
Audi A1 e-tronStudie und Flottenversuch
in München
50kmreinelektrischesFahren.APUlädtAkku(12kWh)imAusnahmefallnach.Reichweite250km,kombiniertmitVorteileneinesBEVs
e-up!Studie IAA 2009 und 2011,
Serienfahrzeug ab 2013
GroßerLithium-Ionen-Akkumit18kWhfürbiszu150kmReichweite.135km/hHöchstgeschwindigkeit
undsehrdynamischesFahrverhalten
Tiguan HyMotionForschungsfahrzeug
Der700barWasserstofftankfasst3,2kgWas-serstofffürbiszu230kmReichweite.140km/h
Höchstgeschwindigkeit
beis
piel
54 Volkswagenunddieelektromobilität
Mobilität 2025: Ein Tag mit dem Lavida Blue-e-Motion durch Peking
mobilität2025 55
Wie sieht ein Tagesablauf mit dem E-Auto im Jahr 2025 aus? Wie bewegt sich der Mensch im Rhythmus von 24 Stunden? Mit einer aufstrebenden, autobegeisterten Bevölkerung und smogumhüllten Megacitys ist China ein elektromobiler Zukunftsmarkt – zumal Batterie- und Hybridfahrzeuge von Staats wegen in Fünfjahresplänen gefördert werden. Unser Zukunfts szenario aus der Hauptstadt des Reiches der Mitte ist rein fiktiv, aber nicht unrealistisch.
56 Volkswagenunddieelektromobilität
SEAT mit rein elektrischem Sportcoupé auf Pariser Autosalonatemberaubende Mischung aus Alltagsauto und Sportcoupé > bis zu 130 km Reichweite > kostengünstiges Leichtbaukonzept mit Stahl- Aluminium-Mischtechnik > Studie, Serienfertigung wird geprüft
SEAT IBE2010
07:13 Uhr – Aufbruch zur Arbeit
Zhang Hao verlässt sein Apartment am Rande
Pekings, um mit seinem Lavida Blue-e-Motion in
den Stadtbezirk Chaoyang zur Arbeit zu fahren.
Der 48-jährige Ingenieur denkt fortschrittlich
und hat sich schon vor einigen Jahren ein Elek-
trofahrzeug angeschafft. Damit erfüllt er die
strengen Emissionsauflagen der Pekinger Stadt-
regierung und darf zu jeder Tageszeit innerhalb
der 5. Ringstraße unterwegs sein. Seit den Olym-
pischen Spielen von 2008 wurden die Verkehrs-
restriktionen kontinuierlich verschärft.
08:05 Uhr – Ankunft im Büro
Zhang Hao hat seinen Wagen geparkt und per
Kabel mit einer Ladesäule verbunden, um den Li-
thium-Luft-Akku nachzuladen. Die Nachfolgetech-
nologie des Lithium-Ionen-Akkus verschafft dem
E-Lavida gut 300 Kilometer Reichweite. Sein Arbeit-
geber hält an jedem Stellplatz eine Ladesäule bereit.
Der Strom wird per Gehaltsabrechnung bezahlt.
10:00 Uhr – Geschäftstermin
Ingenieur Zhang muss zu einem Geschäftstermin
nach Tianjin. Am Westbahnhof lässt er seinen
Wagen in einer Terminal-Parking-Anlage zurück
und nimmt den Hochgeschwindigkeitszug in die
Nachbarstadt. Die Elektromobilität hat zu einem
Wandel im Denken geführt: Innerstädtische Stre-
cken werden verstärkt mit dem umweltverträg-
lichen E-Auto, längere per Bahn oder Flieger zu-
rückgelegt. Unterwegs bucht sich Herr Zhang per
iWe-Pod ein Taxi mit Elektroantrieb, das ihn bei
der Ankunft auf einem Parkplatz ganz in der Nähe
des Tianjin Bahnhofs erwartet.
In allen größeren Städten wird dieser Service über
die zum E-Auto gehörende Volkswagen-Mobility-
card angeboten und minuten-/strecken-genau am
Monatsende abgerechnet, wie früher beim Han-
dyvertrag. Beim öffentlichen Nahverkehr oder
beim VW-E-Scooter, der in Hubs auf Benutzung
wartet, funktioniert es genauso.
11:32 Uhr – Ankunft in Tianjin
Herr Zhang wird von seinem iWe-Pod zum war-
tenden E-Taxi geführt. Der Fahrer hat das vorab
übermittelte Fahrziel bereits in das Navi program-
miert und Herr Zhang erreicht um 12 Uhr ohne
Umwege, umweltverträglich und pünktlich das
zum Geschäftsessen verabredete Restaurant.
16:3011:3208:05
mobilität2025 57
Audi stellt Plug-In Hybrid-Cabriolet vorParalleler Plug-In Hybrid: Diesel- und zwei E-Motoren > offener Sportwagen mit zwei Sitzen > nur 2,2 l Diesel/100 km; 59 g CO2/km > Studie auf dem Pariser Autosalon
Audi e-tron Spyder2010
16:30 Uhr – Zurück in Peking
Nach der Rückfahrt aus Tianjin steigt Herr Zhang
am Westbahnhof in seinen E-Lavida, um schnell
noch für das Abendessen einzukaufen. Am Shop-
pingcenter parkt er auf einem Induktionsfeld –
um seinem Akku neuen Strom ganz ohne Kabel
zu gönnen. Der Strom stammt von neu instal-
lierten Wellen- und Gezeitenkraftwerken an der
Ostküste und wird an der Kasse mit dem Einkauf
abgerechnet. Das Navigationssystem seines E-La-
vida verrät Herrn Zhang die Standorte solcher In-
duktionstankstellen, die er zeitsparend während
eines Einkaufs oder während des Essen gehens
nutzen kann.
Mit seinen 300 Kilometern Reichweite würde
Herr Zhang eigentlich leicht ohne Aufladen
durch den Tag kommen, doch hat er so viel Ge-
fallen an dem einfachen System gefunden, dass
er es möglichst oft ausprobiert – und im Gegen-
satz zu früher nie mehr mit Benzinhänden nach
Hause kommt.
17:35 Uhr – Heimfahrt
Den Stau auf der 3. Ringstraße hat er geschickt
umfahren, denn wie alle Neuwagen verfügt der
E-Lavida über eine Car-to-X- und Car-to-Car-
Kommunikation. Sobald mehrere Autos die
Fahrgeschwindigkeit rapide drosseln, meldet das
System Herrn Zhang die Stausituation in Sekun-
denbruchteilen – nachfolgende Fahrzeuge wer-
den verteilt auf Ausweichrouten geschickt.
18:48 Uhr – Ankunft daheim
Herr Zhang verbindet den Lavida Blue-e-Motion
per Ladekabel mit der Steckdose. Während sich
in der Öffentlichkeit Induktionstankstellen im-
mer weiter durchsetzen, gibt es in der Wohnan-
lage von Herrn Zhang noch das billigere Stecker-
system. Auf jeden Fall besser als früher, als er
den schweren Akku seines Elektrofahrrads zum
Laden mit in die Wohnung schleppen musste.
Die intelligente Steuerelektronik wartet mit der La-
dung bis 22 Uhr, weil dann ein günstiger Tarif gilt.
Leider, findet Herr Zhang, stammt der chinesische
Strom anders als in Nordamerika oder Europa
noch nicht vorwiegend aus erneuerbaren Quellen,
sondern auch noch aus Kohlengruben.
Die Luft ist in Peking immerhin viel, viel besser
geworden.
16:54 18:48
58 Volkswagenunddieelektromobilität58 Volkswagenunddieelektromobilität
derblickineine-auto 59
Akku ja – Zündung nein: Der Blick in ein Elektroauto
Durch welche Komponenten zeichnet sich ein rein elektrisches Batteriefahrzeug aus, und worin unterscheidet es sich vom konventionellen Automobil? Äußerlich sind die Unterschiede marginal, das Innenleben jedoch hat es in sich. Die Volkswagen Ingenieure haben einen Golf Blue-e- Motion „aufgeschnitten“, um einige Details zu demonstrieren.
60 Volkswagenunddieelektromobilität
Skoda präsentiert erstmals reines BatteriefahrzeugE-Motor mit 115 PS Spitzenleistung > 26,5 kWh-Lithium-Ionen-Akku sorgt für bis zu 140 km Reichweite > Panorama-Glasdach mit integrierten Foto-voltaik-Elementen > Konzeptstudie auf Pariser Autosalon, Testflotte ab 2011
Octavia Green E Line2010
AkkupacksDer Lithium-Ionen-Akku ist im Koffer-raumboden, unter der Rücksitzbank sowie im Mitteltunnel des Unter-bodens untergebracht. Für einen konstanten Wärmehaushalt sorgt eine kombinierte Wasser-/Luftkühlung. Trotz der Masse des Akkus wiegt der Blue-e-Motion-Golf lediglich 205 Kilo-gramm mehr als ein Golf BlueMotion TDI mit DSG. Mit einer Kapazität von 26,5 Kilowattstunden ermöglicht der Akku eine Reichweite von bis zu 150 Kilometern. Nach Zahlen des Statis-tischen Bundesamtes erfüllt diese Distanz die Ansprüche der meisten beruflichen Pendler und vieler Dienst-leister sowie privater Nutzer.
StromanschlussWo sonst die Tanköffnung sitzt, befindet sich beim Elektro-Golf eine Sicherheitssteckdose zum „Betan-ken“ mit Strom. Zudem kann über das Volkswagen-Emblem in der Frontpartie Strom getankt werden.
SolardachDie Solarzellen speisen perma-nent Energie in das Bordnetz ein und versorgen im Stand die Fahrzeuglüftung, um den Innenraum zu kühlen.
RaumangebotDie voluminösen Akkupacks schränkenden Platz nicht ein: Die Vorserien-Fahrzeuge des Golf Blue-e-Motion, die aktuell in der Flottenerprobung sind, weisen ein vollwer-tiges Kofferraumvolumen von 238 Litern auf; wie im normalen Golf stehen fünf Sitzplätze zur Verfügung.
HochvoltkabelVon der Steckdose führt ein Hochvoltkabel zum Akku, von diesem fließt der Strom mit einer Spannung von 324 Volt über ein weiteres Kabel zum Motorraum.
Batterie-Management-System (BMS)Über dieses Steuergerät, das Schnittstelle zwischen Fahrzeug und Akku ist, wird das Akkusystem laufend überwacht. Der Fahrzeug- und Akkuzustand lässt sich über das BMS von der Ferne aus abfragen – etwa mit einer App fürs iPhone.
derblickineine-auto 61
Volkswagen präsentiert sparsamstes Hybridauto weltweitHightech-Leichtbau, perfekte Aerodynamik, 7-Gang-DSG, Plug-In Hybridsystem > mit nur 0,9 l/100 km (24 g CO2/km) weltweit sparsamstes Hybridauto > weitere Evolutionsstufe von 1L und L1 (» Kasten S. 33) > Studie auf Katar Motor Show, Testflotte 2012, Kleinserie 2013
XL12011
MotorraumAlle wesentlichen Antriebs- und
Neben aggregate wurden im Motorraum untergebracht. Der
Elektromotor bildet dabei zu-sammen mit dem Getriebe,
dem Differenzial und der Leistungselektronik
das Herzstück des Antriebs.
FahrzeugheizungEine beheizbare Frontscheibe und Sitzhei-zung sorgen dafür, dass die Wärme mög-lichst effizient und bedarfsgesteuert im Fahrgastraum zur Verfügung gestellt wird.
LeistungselektronikDie Leistungselektronik ist wesentlich für die Performance eines Elektro-motors. Sie steuert den Energiefluss (vom Akku zum E-Motor sowie vom E-Motor zum Akku) und stellt zudem zwölf Volt Bordspannung über einen DC/DC-Wandler zur Verfügung.
ElektromotorNeben den Akkus Herz des Golf Blue-e-Motion. Maximal 115 PS (85
Kilowatt) stark ermöglicht er eine Höchstgeschwindigkeit von 135 Kilo-meter pro Stunde. Allerdings reduziert sich dann auch die Reichweite. Zur
Beschleunigung von null auf 100 Kilometer pro Stunde braucht der Wagen 11,8 Sekunden. Im Gegensatz zu Verbrennungsmotoren bieten E-Motoren
aus dem Stand heraus ihr volles Drehmoment (beim Elektro-Golf 270 New-tonmeter), was den Fahrspaß erhöht.
RekuperationBeim Bremsen und wandelt der Elektro-Golf (» Glossar) überschüssige kinetische
in elektrische Energie um und nutzt diese später zum Fahren. Über zwei Paddles am Lenkrad lässt sich die Intensität der Energierückgewinnung in vier Stufen steuern. Eine
höhere Rekuperationsstufe führt zu mehr Energierückgewinnung bei gleichzeitig größerer Bremswirkung.
SpezialscheibenDer Golf Blue-e-Motion hat Fensterscheiben aus Spezialglas, die sich bei Sonneneinstrahlung auto-matisch abdunkeln. Die energieintensive Klimaanla-ge wird somit weniger beansprucht.
SteuerungDer Golf Blue-e-Motion wird wie ein normales Fahrzeug mittels Lenkrad gesteuert. Für Beschleunigung sorgt ganz konventionell der Tritt aufs Gaspedal. Daneben ist das Bremspedal angeordnet, ein Kupplungspedal gibt es nicht. Durch stärkeren Druck aufs Gaspedal erhöht sich die Strom-zufuhr zum Motor und der Wagen beschleunigt. Gänge im klassischen Sinn müssen nicht mehr eingelegt werden. Mit einem Schalthebel wird – ähnlich wie beim Automatikfahrzeug – lediglich eine der drei Betriebs-stufen Fahren, Parken und Rückwärtsfahren vorgewählt.
62 Volkswagenunddieelektromobilität
akkutechnologie 63
„Die Batterie ist der Ursprung allen Elektromobilseins“, heißt es in einer Studie von Fraunhofer-Gesellschaft und PricewaterhouseCoopers – zu Recht. Denn sie ist die Schlüsselkomponente, die ganz wesentlich über den Erfolg des E-Autos entscheiden wird. Mit großem Engagement treibt Volkswagen daher die Forschungen am Akku voran – weltweit und durch zahlreiche Kooperationen. Die Ziele: Den Stromspeicher sicherer, leistungsfähiger, langlebiger, preiswerter sowie recyclingfähiger zu machen – und damit gegenüber Wettbewerbern Standards zu setzen.
Im Fokus der Forschung: Die Akkutechnologie
64 Volkswagenunddieelektromobilität
Porsche entsendet reine E-Fahrzeuge auf die Straßen Faszination Sportwagen kombiniert mit Technologie der Zukunft > offener Zweisitzer > besonders innovativer Lithium-Eisen-Phosphat-Akku > Technikstudie für Flottenversuch im Raum Stuttgart
E-Boxster 2011
Die „Folterkammer“: In Spezialschränken testet der Volkswagen Konzern Akkuzellen.
Blick in die Batteriefertigung im Werk Braunschweig.
akkutechnologie 65
Der Caddy erhält erstmals einen Elektroantriebreines Batteriefahrzeug: 110 km Reichweite, 4,2 m3 Ladevolumen, Zuladung bis 500 kg > Akku im Unterboden garantiert ebene Ladefläche > Technikstudie auf Hannover Messe > Flottenversuche in Hannover und mit der Deutschen Post
Elektro-Caddy2011
H inter einer massiven Stahltür verbirgt sich
das Allerheiligste des Bereichs Elektro
Traktion – das Akkulabor. Hier, im abgetrennten
Thinktank der Wolfsburger Forschung und Ent-
wicklung, stehen an einer Wand graue Schränke,
die mit dicken Stromleitungen verkabelt sind. Da-
rin werden unterschiedliche Zellen – jene einzel-
nen Komponenten, die dutzendfach zusammen-
gesetzt und mit komplexer Elektronik versehen
den Akku formieren – ständig be- und entladen,
mehrere Monate lang, bei simulierter Hitze wie
Kälte. Testreihe für Testreihe.
Volkswagen arbeitet mit Hochdruck an der Strom-
speicher-Technologie, nicht nur in Wolfsburg
und Braunschweig, sondern auch am Electronics
Research Laboratory (ERL) in Palo Alto (Kaliforni-
en), einem der weltweiten Forschungssatelliten
des Konzerns. Am Stammsitz richtet Volkswagen
derzeit einen Elektrocampus mit mehr als
1.000 Mitarbeitern ein, in dem auch zur Batterie
geforscht und gearbeitet wird. Ebenso hat Audi ein
integriertes E-Entwicklungszentrum mit mehr als
800 Mitarbeitern in Betrieb genommen.
Darüber hinaus existieren zahlreiche Kooperatio-
nen etwa mit Toshiba, Sanyo oder Varta Microbat-
tery. Zusammen mit dem Chemiekonzern Evonik
Degussa finanziert Volkswagen eine Professur für
Akkuforschung an der Universität Münster. Welt-
weit kann der Volkswagen Konzern auf 350 Koope-
rationen mit Universitäten und Forschungsinstitu-
ten blicken – verstärkt im Voredergrund das Thema
Akku. Rund sechs Milliarden Euro jährlich inves-
tiert die Volkswagen AG weltweit in Forschung und
Ent wicklung, ein erheblicher Teil davon fließt in die
E-Auto- und Akkutechnologie. Nicht ohne Grund.
Der Akku ist neben dem E-Motor die Schlüsselkom-
ponente des E-Fahrzeugs. Zu-
gleich aber besteht hier der
größte Optimierungsbedarf.
Exemplarisch zeigt sich das
beim Thema Reichweite. Die
heutigen Batterien sind sehr
schwer, trotzdem kommt
man damit im besten Fall nur
gut 150 Kilometer weit. Zum Vergleich: Der diesel-
betriebene Golf BlueMotion kann mit einer Tank-
füllung fast die zehnfache Distanz zurücklegen.
Dennoch: In den kommenden Jahren wird es mit
Sicherheit weitere Effizienzsprünge geben, nicht
zuletzt, weil Materialkombinationen und das ge-
samte Batteriesystem optimiert werden.
Rund sechs Milliarden Euro investiert Volkswagen jährlich in die Forschung und Entwicklung. Ein erheblicher Teil davon fließt in die E-Auto- und Akkutechnologie.
Der Preis für Batteriesysteme wird sinken.
2010 2015 2020 2025
100 %
80 %
60 %
40 %
20 %
Kosten
66 Volkswagenunddieelektromobilität
Serienreife des Plug-In Supersportwagens Emissionen eines Kleinwagens: 70 g CO2/km bei 3 l Verbrauch > Leistung eines Sportwagens: 320 km/h, von null auf 100 in 3,2 Sek. > limitiert auf 918 Einheiten > Auslieferung ab Herbst 2013
Porsche 918 Spyder2011
Bereits heute steht fest: Bei allen reinen E-Fahr-
zeugen setzt Volkswagen auf Lithium-Ionen-Akkus
(Li-Ion). Denn gegenüber Konkurrenztechnologi-
en (Nickel-Cadmium (NiCd), Nickel-Metallhydrid
(NiMH) oder Blei-Säure) zeichnet er sich durch
diverse Vorteile aus:
> Hohe Energiedichte – ein identisch großer
Li-Ion kann mehr als dreimal so viel Energie
speichern wie ein Blei-Säure-Akku und rund
40 Prozent mehr als ein NiMH.
> Coulomb-Effizienz von nahezu 100 Prozent,
d. h. fast der gesamte in den Akku geladene
Strom kann wieder entnommen werden.
> Höhere Zellspannung, marginale Selbstentla-
dung und kein Memory-Effekt.
Dabei ist Li-Ion keineswegs Li-Ion. Zwar kommt
immer das Alkalimetall Lithium (» S. 69) zum
Einsatz, aber stets kombiniert mit anderen Stof-
fen. Etwa 300 Material-
kombinationen mit viel-
fältigen Auswirkungen auf
die Char akteristika sind
möglich – die ideale zu fin-
den ist eine der zentralen
Herausforderungen. Alle
Forschungsaktivitäten laufen auf das große Ziel hi-
naus, die Eckpunkte des „magischen Pentagons“
(» S.67) zu optimieren. Klar ist: Auch wenn der
Weg beschwerlich ist, will Volkswagen beim Akku
Standards setzen und versteht ihn als Technologie
mit beträchtlichen Potenzialen. Nicht zuletzt im
Hinblick auf die Schaffung von Arbeitsplätzen, in
den Werken ebenso wie bei Zulieferern.
Deutschland war bei der Produktion von Zel-
len früher schon einmal weltweit führend. An-
fang der 1990er Jahre hat die Volkswagen- und
Daimler-Tochter Daug zusammen mit Varta zum
Beispiel die NiMH-Batterie entwickelt. Doch in
den Folgejahren ließ sich die Bundesrepublik
Deutschland von Südkorea, China und Japan ins
Abseits manövrieren, was sich unter anderem da-
ran zeigte, dass die Elektrochemie an deutschen
Hochschulen lange Zeit überhaupt nicht mehr
gelehrt wurde.
Inzwischen ist der Turnaround auch hier einge-
leitet. Von Chemnitz bis Berlin, von Münster bis
München – bundesweit läuft die Forschung in der
Akku technologie wieder an. Zumal: Viele notwen-
dige Komponenten, etwa Elektroden oder Separa-
toren, stammen aus Deutschland – Unternehmen
wie Evonik Degussa oder Süd-Chemie haben sich
in diesem Bereich einen hervorragenden Namen
gemacht. Während in Asien beispielsweise Zellen
teils noch in Handarbeit nach Qualität selektiert
werden, könnte die Produktion dank eines exzel-
lenten Know-hows, etwa im Maschinenbau, hier-
zulande auf hoch technisierter Basis erfolgen –
mit sehr positivem Effekt auf die Kosten des Akkus
und damit auf den Markterfolg des E-Autos.
Auch wenn der Weg lang und beschwerlich wird:
Volkswagen will beim Akku Standards setzen.
akkutechnologie 67
Audi entwickelt Allradantrieb der Zukunftdank drei Motoren äußerst traktionsstarker paralleler Plug-In Hybrid > E-Motor und Benziner in der Front, ergänzt durch E-Motor im Heck > weist den Weg in Teilelektrifizierung des quattro-Antriebs > Technikträger auf Basis des A5, Serie frühestens 2014
Audi e-tron quattro2011
Energiegehalt
Der im Vergleich zu konventionellen Kraftstof-fen geringe Energiegehalt (24:1) ist das größte Defizit des Lithium-Ionen-Akkumulators, doch die vorhandenen Potenziale sind immens. Die Energiedichte liegt derzeit bei 140 Watt-stunden pro Kilogramm, binnen der nächsten Jahre ist eine Erhöhung auf 200 Wattstunden pro Kilogramm das Ziel, langfristig erschei-nen darüber hinaus sogar 250 Wattstunden pro Kilogramm machbar. Für weitere Steige-rungen müssen Nachfolgetechnologien ge-funden werden – so etwa wiederaufladbare Metall-Luft-Batterien, die sich heute noch in der Grundlagenforschung befinden. Damit könnten eines Tages Reichweiten im Bereich von 600 Kilometern Alltag werden.
Sicherheit
Volkswagen stellt hohe Sicherheitsanfor-derungen an alle Inno-vationen und bringt sie erst dann auf den Markt, wenn sämtliche Risiken beseitigt wurden – das gilt insbesondere für die Akku-technologie. Durch die hohe Energiedichte auf engem Raum können Brände, Kurz-schlüsse und in der Folge Ex-plosionen entstehen, bei denen die Membran in den Zellen wie eine Plastikfolie auf der Herdplatte schmilzt und die gesamte Energie abrupt freigesetzt würde. Wir forschen daher an Materialien, die nicht selbstentzündbar sind und die keine ungewollten chemi-schen Reaktionen auslösen. Außerdem konzentrieren wir uns darauf, die Prozesse bei der späteren Fertigung zu verbessern, um so Fehler auszuschließen. Zudem wird der Akku so im Fahrzeug positioniert, dass er bei Unfällen und anderen gefährlichen Einwirkungen keinen Schaden nimmt. Eine wichtige Rolle kommt dabei der neu-en Plattform MQB (Modularer Querbau-kasten) zu, die genügend und vor allem sicheren Platz für die Akkupacks mitsamt Batterie-Management-System und Hoch-voltkabel bietet.
Kosten
Ohne Akku wäre die Herstellung eines
E-Autos ähnlich teu-er wie die eines Die-
sel- oder Benzinfahr-zeugs, denn elektrische
Bauteile wie E-Motor oder Leistungselektronik
entsprechen preislich in etwa wegfallenden traditi-
onellen Komponenten. Der Preisaufschlag kommt durch
den Akku zustande, der mit einigen tausend Euro zu Bu-
che schlägt
und somit „der zentrale ökonomische Hemmschuh für die Verbreitung des
E-Autos“ ist, wie es die Unternehmens-beratung Bain & Company in einer Stu-die formuliert. Aber: Der momentan hohe Preis wird mit Standardisierung der Zellen und dem Beginn der Serienfertigung durch Skaleneffekte bei Einkauf und Produktion rapide sinken. Ein Akku für den Elektro-Golf schlägt heute noch mit etwa 16.000 Euro zu Buche. Jedoch gibt es bei Volkswagen klare Vorstellungen, wie sich der Preis auf 4.000 bis 5.000 Euro senken lässt. Das Unternehmen profitiert dabei auch von seiner Mehrmarken- und Modulstrategie (» Glossar). So wichtig Subventionen zur anfänglichen Marktstimulierung sein mö-gen, wirklich massenmarkttauglich wird das E-Auto nur über erheblich reduzierte Produktionskosten.
Recycling
Volkswagen strebt beim Akku einen ausgeglichenen Stoffkreislauf an und will aus ökologischen wie öko-nomischen Gründen alle Akku-Komponenten vollständig recyceln – in diese Richtung wird umfangreich geforscht. Eine effiziente Verwer-tung des Akkus drückt in der Endkonsequenz auch die Kosten des E-Autos. Alternativ ist zu-dem eine Zweitnutzung denkbar, etwa in Wochenendhäusern zur Speicherung von Solarstrom (Insellösungen).
Lebensdauer
Mit den simulierten Be- und Entladungen im Akkulabor soll insbe-sondere die Langlebigkeit der Akkus unter härtesten (Tem-
peratur-)Bedingungen getestet werden. Volkswagen wird nur E-Autos zur Serienreife führen, deren Akkus ein Fahrzeugleben lang halten. Heutige Systeme schaffen problemlos 3.000 Vollzyklen. Selbst wenn
man nur 100 Kilometer Fahrstrecke zugrunde legt, ergibt sich so eine Gesamtreichweite von
300.000 Kilometern.
Die Optimierung des Akkus – Ein magisches Pentagon
Volkswagen präsentiert Serien-E-Roller für ChinaBeitrag zur Emissionssenkung in chinesischen Megacitys > rein elektrischer Antrieb mit 0,5 PS und ca. 50 km Reichweite > Studie auf Shanghai Motor Show, später Serie für chinesischen Markt geplant
E-Scooter2011
68 Volkswagenunddieelektromobilität
Begehrter Rohstoff: Mehr als 80 Prozent der weltweiten
Lithiumreserven (aktuell förderbar) und -ressourcen
(noch nicht erschlossen) lagern in Südamerika.
Lithiumreserven und -ressourcen weltweit
Kanada 3% Reserven 2,7% Ressourcen
USA 0,6% Reserven 3,1% Ressourcen
Chile49,2% Reserven22,3% Ressourcen
Brasilien 3,1% Reserven 6,8% Ressourcen
Bolivien 0% Reserven40,2% Ressourcen
Simbabwe 0,4% Reserven 0,2% Ressourcen
Australien 2,8% Reserven 1,6% Ressourcen
China 8,9% Reserven 8,2% Ressourcen
Argentinien32,8% Reserven14,9% Ressourcen
In einem riesigen Salzsee in Bolivien, dem Salar de Uyuni, schlummern mit geschätzten fünf Millionen Tonnen die weltweit größten Lithium-
ressourcen – ein echter Schatz für das Entwicklungsland.
68 Volkswagenunddieelektromobilität
lithium//akkutechnologie 69
Limousine made by Audi verbraucht nur 2,2 Liter viersitzige Stufenhecklimousine > Plug-In Hybrid > E-Maschine und Benziner generieren 238 PS Gesamtleistung > Durchschnittsverbrauch: 2,2 l/100 km > Technikstudie auf Shanghai Motor Show
Audi A3 e-tron concept2011
Rein optisch ist es nicht mehr als ein unschein-
bares weißes Pulver – tatsächlich ist die Bedeu-
tung von Lithium immens. Das Leichtmetall ist
zentrale Komponente der so vielversprechenden
Lithium-Ionen-Akkus und damit elektromobiler
Schlüsselrohstoff. Li, so die chemische Bezeich-
nung aus dem Periodensystem, wurde 1817 vom
schwedischen Chemiker Johan August Arfwed-
son entdeckt, hat die kleinste Dichte aller festen
Elemente und ist hoch reaktiv. Nicht luftdicht ver-
schlossen, bildet es binnen Sekunden eine Hydro-
xid-Schicht. Deshalb kommt Lithium in der Natur
auch nicht in reiner Form vor, sondern immer ge-
bunden in Mineralien oder Salzlaugen.
Geschätzte sechs Millionen Tonnen sind nach
Angaben des U.S. Geological Survey weltweit
wirtschaftlich förderbar (Reserven). Allein 2008
wurden 17.000 Tonnen abgebaut – Tendenz
jährlich stark steigend. Daher gibt es Befürch-
tungen, die Verbreitung des E-Autos könnte
mangels Lithiums gehemmt werden, zumal es
auf dem Erdball ungleich verteilt ist. Der weit
überwiegende Teil schlummert in Südamerika;
Chile ist derzeit das Hauptförderland, gefolgt
von Argentinien, den USA und China. In Europa
gibt es überhaupt keine Vorkommen.
Dennoch, ernsthafte Sorgen sind unbegründet:
Selbst bei einer großen Marktdurchdringung von
E-Fahrzeugen reichen die Vorkom-
men bis ins Jahr 2050, lautet das
Fazit einer Studie der Fraunho-
fer-Gesellschaft. Außerdem kann
durch Recycling der Akkus viel
zurückgewonnen werden. Fakt ist:
Lithium wird nicht auf der Liste der
bedrohten Materialformen landen.
Problematisch ist eher, dass die
Herstellung zu 90 Prozent in der
Hand von lediglich drei Firmen liegt. Daher ist es
umso wichtiger, dass sich Staaten ebenso wie Un-
ternehmen mit einer strategisch ausgerichteten
Rohstoffpolitik den Zugriff sichern.
Lithium ist die zentrale Komponente der vielversprechenden Lithium-Ionen-Akkus und damit ein Schlüsselrohstoff.
Kraftpaket mit Zukunft: So funktioniert ein Lithium-Ionen-Akku.
Am Pluspol (Kathode) ist Lithium in einer Verbindung ent-
halten. Beim Aufladen bewirkt der eingespeiste Strom,
dass Lithium-Ionen im Akku zum Minuspol (Anode)
wandern. Die Anode enthält Kohlenstoff, in den sich die
Lithium-Ionen einlagern. Werden elektrische Verbraucher
angeschlossen, wandern die Lithium-Ionen an den Pluspol
zurück und sorgen für Strom.
l i +l i +
l i +
kathodeLi-Metall-Verbindung auf Ableiterfolie
laden entladen
elektrolytOrganisches Lösungsmittel und Leitersalz
anodeKohlenstoff oder Titanat
auf Ableiterfolie
separatorPoröse
Kunststofffolie oder Laminat
Lithium: Das Erdöl des 21. Jahrhunderts
70 Volkswagenunddieelektromobilität
Panamera S Hybrid2011
Zweiter Hybrid-Porsche geht in SerieVollhybrid mit 380 PS Gesamtleistung > sparsamster Porsche aller Zeiten > Verbrauch innerorts 7,6, außerorts 6,8 und kombiniert 7,1 l/100km > CO2-Emissionen 167 g/km > Effizienzklasse B
Wechselstationen können helfen, E- Autos
auch für Langstrecken attraktiv zu
machen: Kurz bevor der Akku leer ist, wird
er gegen einen neuen getauscht. Binnen drei
Minuten wäre so die gesamte Antriebsenergie
aufgefrischt – ähnlich schnell wie ein Tank-
vorgang beim Benziner. Es bedürfte jedoch
eines immensen Kapitaleinsatzes, ständig hun-
derte verschiedene Akkuarten aller Hersteller
vorrätig zu halten.
Den Akku zu standardisieren, sodass die Bevor-
ratung mit einer Sorte ausreicht, ist keine Alterna-
tive. Denn je nach Fabrikat passt sich der Strom-
speicher harmonisch in
das Fahrzeugdesign ein,
sodass er einerseits vor
Unfällen geschützt ist,
andererseits ein Maxi-
mum an Volumen und
damit Reichweite erzielt
wird. Die Standardisie-
rung findet dort ihre Grenzen, wo es um Teile mit
markenprägenden Eigenschaften geht. Weiterer
Nachteil: Der Kunde erhielte an der Wechselstati-
on einen Akku mit unbekannter Qualität, womög-
lich mit Vorschädigung.
Die bessere Alternative, um E-Autos auch für die
Langstreckenmobilität attraktiv zu machen, ist die
Gleichstrom-Schnellladung: In weniger als 30 Mi-
nuten kann dem Akku somit eines Tages 80 Pro-
zent seiner Energie zurückgegeben werden. Auf
lange Sicht könnte die Ladedauer weiter sinken
und die Zahl der Schnelllade-Stationen dürfte stei-
gen. „Hier können sich die Tankstellen hervorra-
gend positionieren“, analysiert Bain & Company.
„Mit einer relativ kostengünstigen Adaption ihrer
ohnehin vorhandenen Starkstrominfrastruktur
könnten sie dem Kunden eine 80-Prozent-Ladung
in nur 15 bis 20 Minuten ermöglichen. Zwischen-
zeitlich könnte der Kunde im eigenen Shop Besor-
gungen erledigen oder einen Kaffee trinken – eine
echte Win-Win-Situation.“
In nicht allzu ferner Zukunft ist auch die kabello-
se Ladung unter Nutzung des induktiven Effekts
denkbar. Das E-Auto würde an einem Indukti-
onstankplatz ankommen, auf eine Bodenplatte
fahren und binnen kurzer Zeit laden. Bei den
Audi-Projektstudien urban und A2 concept, vor-
gestellt auf der IAA 2011, wird diese Technolo-
gie bereits zur Anwendung gebracht. Technisch
prinzipiell denkbar sind auch lokal begrenzte
Ladespuren auf Autobahnen oder Schnellstra-
ßen, die während des Fahrens den Bordakku la-
den – ähnlich wie beim Transrapid wandert das
induktive Feld unter dem Auto mit.
Schnelllade- versus Wechseltechnik
Die bessere Alternative, um E-Autos auch für die
Langstreckenmobilität attraktiv zu machen, ist die
Gleichstrom-Schnellladung.
kommentar 71
Volkswagen präsentiert Pfeil in die urbane Zukunfteinsitziges reines E-Fahrzeug mit bis zu 65 km Reichweite > Alu-Space-Frame-Karosserie, verglaste Flügeltüren und freistehende Räder > speziell konzipiert für Pendler in der Welt von morgen > Technik- und Designstudie auf IAA 2011
2011 NILS
bernd osterloh
„Volkswagen wird beim Thema Elektromobilität
ganz vorn mitmischen. Davon bin ich überzeugt,
weil ich natürlich die Produkte kenne, an denen
aktuell gearbeitet wird. Und klar ist auch: Wir
werden ausgereifte Fahrzeuge auf den Markt
bringen. Für uns als Belegschaftsvertreter ist es
extrem wichtig, dass unsere Werke vom Einstieg in
die Elektromobilität profitieren.
Unser Braunschweiger Standort ist schon heute
beim Thema Akku auf einem guten Weg. Kassel hat
sich der Elektro-Traktion verschrieben. Teile der
Wertschöpfung müssen in jedem Fall bei uns statt-
finden. Volkswagen soll nach unserem Willen dort
selbst einsteigen, wo die Wertschöpfung am höchs-
ten ist: bei der Komplettierung der Akkus. Dabei geht
es darum, dass wir die Akkuzellen mit einer selbst
entwickelten und produzierten Klimatisierung so-
wie Steuerungs- und Sicherheitstechnik versehen.
Denn wir müssen bei dieser Schlüsseltechnik, die
auch für die künftige Wettbewerbs fähigkeit von ent-
scheidender Bedeutung sein kann, darauf achten,
Bernd OsterlohVorsitzender des Gesamt- und Konzernbetriebsrats und Präsident des Welt-Konzernbetriebsrats der Volkswagen Aktiengesellschaft
„Wir werden ganz vorn mitmischen“
dass wir nicht von anderen Unternehmen abhängig
werden. Im Übrigen geht es am Ende nicht nur um
die Fertigung von Akkus.
Die Recycling-Thematik, die es schon heute gibt,
muss ebenfalls gelöst werden. Und auch hier wol-
len wir, dass Volkswagen prüft, ob wir selbst in die-
ses Geschäft einsteigen können. Über Volkswagen
hinaus sehen wir zudem großen Bedarf, das The-
ma Elektromobilität stärker zu fördern, als dies
heute vorgesehen ist. Andere Länder wie etwa Chi-
na legen deutlich höhere Förderprogramme auf
als Deutschland.“
72 Volkswagenunddieelektromobilität
Wie umweltverträglich ist das Elektroauto wirklich?
well-to-wHeel-bilanZ 73
E-Autos fahren keineswegs per se klimaneutral – vielmehr kommt es auf die Herkunft des Stroms an. Doch wie umweltverträglich sind sie eigentlich im Vergleich zu anderen Antrieben? Ein fairer CO2-Vergleich verlangt Well-to-Wheel-Betrachtungen. Das Team Umweltanalyse der Volkswagen Konzernforschung stellt solche aufwändigen Bilanzen selbst auf. Ergebnis: Es gibt keine einfachen Antworten.
74 Volkswagenunddieelektromobilität
Premium-E-Fahrzeug für Ballungsräume rollt auf IAAreines E-Fahrzeug mit Vielzahl an Technik-Highlights > z. B. automatisch verdunkelndes Glasdach, Fahrererkennung, Hightech-Lichter > Ausblick auf das elektrische Fahren in Megacitys der Zukunft > Technikstudie auf IAA 2011
Audi A2 concept2011
R eine Elektroautos brauchen keinen Aus
puff – kein Wunder, der EMotor erzeugt
ja keine Abgase. Sind die CO2Emissionen also
gleich null? Nicht wirklich. Denn bei der Her
stellung des Stroms werden, abhängig von dem
jeweiligen Kraftwerk, Kohlendioxid und ande
re Emissionen produziert. Und selbst wenn ein
EAuto mit reinem Windstrom fährt, verursacht
es dennoch Null CO2 – denn für den Aufbau der
Windkraftanlagen oder den Stromtransport zum
Verbraucher bedarf es ebenfalls Energie.
Andererseits reicht es bei
konventionellen Antrieben
auch nicht, nur die CO2
Emissionen beim Verbren
nen von Benzin zu berück
sichtigen. Vielmehr muss
auch hier für einen fairen
CO2Vergleich der Energieverbrauch auf dem
Weg vom Bohrloch über die Raffinerie bis zur
Zapfsäule (Förderanlagen, Tanklaster etc.) in die
Berechnung einfließen.
Diese Betrachtung der gesamten Produktionsket
te heißt WelltoWheelBilanz – also von der Quel
le bis zum Verbrauch beim Autofahren. Solche
Analysen sind hochkomplex und sehr aufwändig.
Bei Volkswagen arbeitet das Team Umweltanalyse
daran, ein Teil der Abteilung Umwelt Produkt.
Was die Berechnung so kompliziert macht, ist die
Notwendigkeit, nicht bloß die in der Systemkette
enthaltenen Anlagen, sondern auch alle vorge
schalteten sowie alle dazugehörigen Peripherie
anlagen zu berücksichtigen.
Das heißt: Raffinerien und Kraftwerke, die Roh
stoffförderung, die Transporte bis hin zu Kom
pressoren – alles, was Emissionen verursacht,
wird bei einer WelltoWheelAnalyse in die CO2
Bilanz einbezogen. So auch der Strombedarf die
ser Anlagen.
Die Umweltanalytiker geben sich mit den realen
CO2Emissionen allerdings nicht zufrieden. Viel
mehr werden bei der Ermittlung der CO2Werte
auch sogenannte CO2Äquivalente eingerechnet –
wie etwa Methan oder Stickoxide. Hinsichtlich
der Charakterisierung der unterschiedlichen
Emissionen wird auf die Arbeiten des renommier
ten Weltklimarats (Intergovernmental Panel on
Climate Change IPCC) zurückgegriffen.
Welche Schlüsse lassen sich
aus den Ergebnissen ziehen?
> EAutos sind beim gegenwärtigen EUStrommix
in der Gesamtbilanz nur geringfügig umweltver
träglicher als sparsame Benziner oder Diesel.
Allerdings wird ihr Vorsprung in dem Maße
größer, wie der Anteil regenerativer Energien in
den nächsten Jahren steigen wird.
> Bedingt durch hohe Anteile klimaschädlicher
Energien am Strommix und alte Kraftwerke
schneiden EAutos in den USA und insbesonde
re in China deutlich schlechter ab – moderne
Verbrennungsmotoren wären hier momentan
die bessere Lösung. Einen signifikanten Vorteil
bieten Elektroautos erst mit Strom aus erneu
erbaren Energien.
> Erd und Autogas haben als umweltverträgli
che Ergänzung zu konventionellen Antrieben
Zukunftspotenzial.
> Die fortlaufende Hybridisierung von Verbren
nungsmotoren ist ein sinnvoller und wichtiger
Weg zur Verringerung des CO2Ausstoßes.
In der Well-to-Wheel-Bilanz wird die gesamte
Produktionskette bis hin zum Verbrauch beim Autofahren unter die Lupe genommen.
well-to-wHeel-bilanZ 75
Audi weist den Weg in die Mikromobilität1+1-sitziges, ultraleichtes reines E-Fahrzeug > Rennwagen, Spaß-Auto und City-Mobil in einem > kann induktiv laden (Audi Wireless Charging) > Technikstudie auf IAA 2011
2011 Audi urban concept
… Elektrolyse mit EU-Strom
… Erdgasdampfreformierung
… Elektrolyse mit Windstrom
… Strommix EU1)
88 g/km
… Strommix EU 202071 g/km
… Strommix USA123 g/km
276 g/km
110 g/km
3 g/km
Brennstoffzelle (90 kW) – H2 aus …
… Strommix China2)
184 g/km
Wie viel CO2 verursacht ein Golf mit verschiedenen Antrieben in der Well-to-Wheel-Bilanz?
* Eingerechneter Biokraftstoffanteil von gegenwärtig 7 % Bio-Diesel beim Diesel und 5 % Bio-Ethanol beim Benziner, entsprechend EU-Vorschrift.
** 50 % ottomotorischer und 50 % batterieelektrischer Betrieb (mit EU-Strom)
Diesel* (77 kW, TDI, BlueMotion)
Benziner* (90 kW, TSI, Doppelkupplungsgetriebe)
Vollhybrid* (77 kW Benzinmotor + 20 kW E-Motor)
Plug-In Hybrid* ** (77 kW Benzinmotor + 85 kW E-Motor)
Erdgas (90 kW, Doppelkupplungsgetriebe)
Autogas (90 kW, Doppelkupplungsgetriebe)
109 g/km
167 g/km
146 g/km
104 g/km
127 g/km
136 g/km
Verbrennungsmotor
Batteriefahrzeug (85 kW) mit Strom aus …2)Strommix China 2008
Atomenergie Torf Braunkohle Steinkohle Kohlegas Erdgas Erdöl Biomasse Biogas Abfall Wasserenergie Windenergie Sonstige erneuer- bare Energien
1)Strommix EU 2008
… Windenergie1 g/km
27,8 %
10,6 %
16,0 %
23,3 %
1,6 %
0,7 %
0,3 %
1,0 %
0,9 %
0,5 %
3,1 %
3,5 %
10,6 %
78,2 %
16,7 %
2,0 %
0,6 %
1,3 %0,7 %
0,1 %
0,4 %
76 Volkswagenunddieelektromobilität
kundenanforderungen 77
Autofahrer wollen die E-Mobilität –aber einfach und erschwinglich
In der Debatte um das Elektroauto stehen oft technische Aspekte wie Ladevorgänge und Reichweiten im Vordergrund. Doch Volkswagen ist ebenso stark auf die Kunden fokussiert: Was wünschen Autofahrer in den urbanen Ballungsräumen von morgen und angesichts steigender Spritpreise wirklich?
78 Volkswagenunddieelektromobilität
2011 eT!
Elektrische Revolution im Bereich der leichten Nutzfahrzeugerein elektrisch angetriebener Transporter > innovative teilautomatische Fahrfunktion > maximale Bewegungs- und Wendefreiheit > Zukunftsvision für die Zustell-und Logistikbranche
Bald nicht mehr wegzudenken: Smartphone Applikationen zur Fahrzeugsteuerung und selbstverständlich zum Strom-„tanken“.
kundenanforderungen 79
Audi Q5 hybrid quattro2011
Audi startet mit Serien-Hybrid-SUV durchleichtester Vollhybrid-SUV- kann mit Verbrennungs- und E-Motor allein oder kombiniert fahren > Verbrauch innerorts 6,6, außerorts 7,1 und kombiniert 6,9 l/100 km > CO2-Emissionen 159 g/km > Effizienzklasse B
D ie Welt des beginnenden 21. Jahrhunderts
ist im Umbruch. Im Zuge von Klimawan-
del, Ressourcenknappheit und Verstädterung
(» S. 11) ändern sich Lebenswelten, Wertvorstel-
lungen und damit auch Kundenwünsche. Die
Wünsche der Kunden stehen bei Volkswagen im
Mittelpunkt und sind die stärkste Triebfeder für
die Entwicklung neuer Antriebstechnologien wie
der Elektromobilität.
Um den Kunden und seine Haltung zu verstehen,
bedarf es eines feinen Gespürs, erst recht, wenn
es um ganz neue Technologien geht. Volkswagen
hat deshalb umfassende Marktforschungen vor-
genommen. Ergebnis: Vor dem Hintergrund ei-
nes steigenden Wohlstandes insbesondere in den
Emerging Markets wächst die Erwartungshaltung
der Kunden nach sauberer, nachhaltiger Mobili-
tät. Die überwiegende Mehrheit ist der E-Mobilität
gegenüber aufgeschlossen – allerdings nicht be-
dingungslos. Die Ergebnisse im Detail:
Ergebnis 1:
Das E-Auto mitsamt Rahmenangebot muss
einfach und verständlich sein.
E-Mobilität wird in mancherlei Hinsicht anders
funktionieren als herkömmliche Fahrzeuge.
Nicht zuletzt deshalb wird Volkswagen über die
Autotür hinausdenken und ein komplettes Mo-
bilitätspaket aus Fahrzeug, Naturstrom, Wallbox
und mobilen Onlinediensten anbieten. Um dem
Kunden den Einstieg so einfach wie möglich zu
machen, werden die Konzernmarken um das
Fahrzeug herum einfache und verständliche
Pakete anbieten, ohne dem Kunden die individu-
elle Entscheidungsfreiheit zu nehmen.
Um ab 2012/13 wirklich zu hundert Prozent aus-
gereifte, verständliche und perfekt auf die Kun-
denwünsche abgestimmte Produkte anbieten zu
können, entsenden nahezu alle Konzernmarken
weltweit Testflotten (» S. 82). Die technischen
Konzepte dieser Flotten unterscheiden sich –
sie reichen vom Plug-In Hybrid bis zum reinen
E-Fahrzeug. Dabei wird jede Form für sich einen
eigenen Nutzerkreis fin-
den. Alles in allem wird
sich die E-Mobilität lang-
fristig einen bedeuten-
den Markt erschließen
– und zwar weltweit.
Ergebnis 2:
Das Elektroauto muss wie ein echter
Volkswagen erschwinglich sein.
Trotz höherer Kosten bei der Herstellung wer-
den Elektro-Golf, e-up! & Co echte Volkswagen
und damit bezahlbar sein. Innovative Finanzie-
rungsmodelle, aber auch neuartige Konzepte wie
die Mikromiete sollen es jedem Interessenten
möglich machen, ein E-Fahrzeug zu fahren. Sie
unterstützen damit die Demokratisierung neues-
ter Technologien, der sich Volkswagen verschrie-
ben hat. Deutlich geringere Kilometerkosten
verschaffen dem Kunden bei der Nutzung eine
finanzielle Kompensation.
Die überwiegende Mehrheit der Kunden ist der E-Mobilität gegenüber aufgeschlossen – allerdings nicht bedingungslos.
80 Volkswagenunddieelektromobilität
Audi A6 hybrid
Audi stattet obere Mittelklasse mit Hybridtechnologie aus Vollhybrid mit 245 PS Systemleistung > bietet die Kraft eines V6 beim Verbrauch eines Vierzylinders > kann mit Verbrennungs- oder E-Motor allein fahren, aber ebenso kombiniert > rein elektrisch bis 100 km/h schnell (vorläufige Werte)
2012
Ergebnis 3:
E-Produkte von Volkswagen
sind das Maß der Dinge.
Zu Recht haben die Kunden großes Vertrauen in
Volkswagen und erwarten, dass das Unterneh-
men auch beim E-Auto Standards setzt und dass
seine Produkte Benchmarks sind. Die angestrebte
Marktführerschaft bei der E-Mobilität bedeutet
nicht nur, das beste automobile Produkt anzu-
bieten, sondern auch die besten Zusatzdienste.
(» Grafik). E-Mobilität beginnt mit Volkswagen.
Fazit:
Kundenzufriedenheit bleibt oberstes Ziel.
Kunden erwarten die Integration des Fahrzeugs
in ein komplettes System neuer Technologien
und Dienstleistungen. Und das alles unter der
Prämisse maximaler Nutzerfreundlichkeit, ver-
steht sich. Jenseits der Ebene rationaler Ent-
scheidungen unter den Gesichtspunkten ökono-
mischer und ökologischer Vorteile wird auf der
emotionalen Ebene aber auch der Wunsch nach
Fahrspaß ohne Reue erfüllt werden.
Der Volkswagen Konzern geht mit dem neuen
Thema Elektromobilität auf die neuen Bedürf-
nisse des Kunden, aber auch auf eine sich rasant
wandelnde Gesellschaft ein – und dies weltweit.
Bei allen Diskontinuitäten: Höchste Kundenzu-
friedenheit ist und bleibt oberstes Ziel von Euro-
pas Automobilhersteller Nummer 1 – auch beim
Elektrofahrzeug.
Mobile Applikationen
Mobilitäts - karte
Mobilitäts-konzepte
Full Service
Mobile Dienstleistungen
Strom
Batteriemanagement
Leasing / Finanzierung
After Sales
Fahrzeug
Gebrauchtwagen Servicekonzepte Batterieleasing Restwert-
management
Mehrfacheinsatz Batterie
Vehicle-to-Grid
Stromvertrieb
Stromversorgung
Wallbox
Abrechnungs-systeme
Infrastruktur
Potenzielle Geschäftsmodelle
kundenanforderungen 81
Hybridtechnologie hält in der Luxusklasse EinzugUmwelteigenschaften, die in der Luxusklasse Maßstäbe setzen: 6,2 l Benzin/100 km, 144 g CO2/km > Vollhybrid mit 211 PS Verbrennungs- und 45 PS E-Motor > 235 km/h Höchstgeschwindigkeit > Studien, Genf 2010 und Frankfurt a. M. 2011
Audi A8 hybrid2012
Das Laden eines Elektroautos funktioniert dank Wallbox und Ladesäule kinderleicht – im Berliner Automobil Forum lädt eine Sonderausstellung dazu ein, die E-Infrastruktur von morgen auszuprobieren.
Pfiffige Modelle der Finanzierung machen den E-Volkswagen für breite Käuferschichten erschwinglich.
Vom Prüfstand in den Alltag rollen
82 Volkswagenunddieelektromobilität
testflotten 83
Wie lange benötigt ein US-Amerikaner, um sein E-Mobil an der kalifornischen Steckdose mit nur 110 Volt zu laden? Verlängert sich dafür im milden Klima des Sonnenstaates die Lebensdauer des Akkus? Bevor die ersten E-Autos des Volkswagen Konzerns serienreif in die Showrooms der Autohäuser gelangen, haben sie ein umfassendes Testprogramm absolviert. Dazu gehört der realistische Alltagseinsatz im Rahmen von Erfahrungsflotten. Allen voran: der Elektro-Golf.
84 Volkswagenunddieelektromobilität
Jetta Hybrid
Volkswagen baut Hybridfahrzeug speziell für die USAder Klassiker als Hybrid-Version für den US-Markt > nach dem Touareg Hybrid zweites Volkswagen-Modell mit Hybridantrieb
2012
S auber und leise gleiten sie über den Asphalt
und verdeutlichen eindrucksvoll, wie weit die
Entwicklung von E-Fahrzeugen aus dem Hause
Volkswagen bereits vorangeschritten ist: Insge-
samt 140 Golf Blue-e-Motion sind testweise auf
europäischen und US-amerikanischen Straßen
unterwegs. Im Mai 2011 war in Wolfsburg der
Startschuss für das Flottenprojekt gefallen.
Mit der weißen Flotte
kann die Technologie im
Alltagseinsatz überprüft
und für die 2013 begin-
nende Serienprodukti-
on angepasst werden.
Zudem wird der poten-
zielle Kunde direkt in
die Weiterentwicklung
des Produktes einbezogen. Denn hinter den Lenk-
rädern sitzen mehrheitlich nicht Ingenieure von
Volkswagen, sondern anspruchsvolle Kunden. Die
Testfahrer bilden ein gemischtes Kundenspekt-
rum aus Behörden, kleinen ebenso wie großen
Unternehmen und Privatpersonen.
Allen deutschen Testfahrer, ob gewerblich oder
privat, fahren einen vollwertigen Golf mit fünf
Sitzplätzen und großem Gepäckraum – Charak-
teristika, mit denen das Fahrzeug 2013 auch auf
den Markt kommt. Allen Testpiloten wurde über-
dies angeboten, einen Volkswagen Naturstrom®-
Tarif (» S. 90) abzuschließen. So können die bis
zu 150 Kilometer pro Akkuladung – in der Stadt
allemal ausreichend – beinahe im Null-Emissi-
ons-Modus zurückgelegt werden.
Weil sich Klima oder Stromnetze von Land zu
Land ebenso unterscheiden wie Kundenanforde-
rungen und Mobilitätsverhalten, macht es Sinn,
das Testprogramm international auszurollen. Nur
in der ersten Phase waren die E-Gölfe lediglich in
Wolfsburg, Hannover und Berlin unterwegs.
Auch in Peking fahren inzwischen einige Exem-
plare des Golf Blue-e-Motion auf den Straßen: In
einem Kooperationsprojekt mit dem National-
museum werden Besucher kostenlos per Shuttle
zwischen diversen Museen und der Verbotenen
Stadt gefahren. Für China und seine Megacitys
stellen E-Autos zweifellos eine große Chance dar.
Nach über einer halben Million Testkilometer in
Deutschland ist klar, dass der Golf Blue-e-Motion
überall als idealer Zweitwagen angesehen wird.
Lebhaft genutzt wird auch die Fernsteuerung per
iPhone App. Und: 150 Kilometer E-Reichweite
sind bei roundabout 30 Kilometern Tagesleis-
tung völlig ausreichend. Gewöhnungsbedürftig
ist die Geräuschlosigkeit, als wünschenswert gilt
der Ausbau von Stationen für die Schnellladung –
alles wenig überraschend mithin.
Wie ausgereift der Test-Golf bereits ist hatte sich
Ende 2010 auch schon gezeigt, als ein Proto-
typ die britische „Future Car Challenge“ in der
Kategorie „most efficient regular car“ souve-
rän gewann. Ob Porsche E-Boxster in Stuttgart,
Für Volkswagen selbstverständlich: Erst wenn die E-Fahrzeuge im Praxistest
ihre Alltagstauglichkeit bewiesen haben, erfolgt die
Markteinführung.
testflotten 85
Erstes serienreifes reines E-Auto von Audi rein elektrischer Hochleistungssportwagen > innovative Technik und Melange aus maximaler Performance und Reichweite > Car-to-X (» S. 97) > zunächst Kleinserie, gebaut in Neckarsulm
2012 Audi R8 e-tron
SEAT Altea Electric XL in Spanien, Škoda Octavia
Green E Line in Tschechien oder Audi A1 und A3
e-tron in München, den USA und China: Nicht
bloß Volkswagen, sondern nahezu alle Konzern-
Marken unterhalten inzwischen Testflotten oder
planen sie. (» Karte S. 86).
Dabei sind die Fragen stets ähnlich: Wie kommen
Kunden mit den Fahrzeugen zurecht? Nutzen sie
die Smartphone-Applikationen? Und vor allem:
Welche Schwachstellen müssen auf dem Weg zur
Serienproduktion noch beseitigt werden?
Neben reinen E-Mobilen werden auch Plug-In
Hybride auf die Straßen entsandt: Die Marke
Volkswagen etwa testet in einem Gemeinschafts-
projekt mit sechs Partnern aus Forschung und
Wirtschaft den Golf Variant twïnDRIVE in Berlin,
SEAT den Leon in Spanien. Audi erprobt in ei-
nem Gemeinschaftsprojekt zusammen mit e.on,
Stadtwerken und TU München den A1 e-tron. Mit
diesen Flottenversuchen auf breiter Basis will
der Volkswagen Konzern mehr über das Verhal-
ten, aber auch über die Erwartungen der Kunden
im Umgang mit Elektroautos erfahren.
Testflotten gibt es aber auch für speziellere Anwen-
dungen. Beispiel Hannover: In einem gemeinsa-
men Projekt mit der Stadtverwaltung und der
Stadt nahestehenden Unternehmen testet
In Spanien wird der SEAT Altea Electric im Flottenversuch getestet.
86 Volkswagenunddieelektromobilität
Konzernübersicht Flottenprojekte 2011/2012
Volkswagen Nutzfahrzeuge eine rein elektrische
Version des Caddy. Die Erprobung für den inner-
städtischen Dienstleistungs- und Lieferverkehr ist
ein Meilenstein für die Entwicklung nachhaltiger
Mobilität im Segment der leichten Nutzfahrzeuge.
Dabei ist der innerstädtische Liefer- und Dienst-
leistungsverkehr für die E-Mobilität geradezu
prädestiniert. Denn für die Fahrten von Händlern
und Gewerbetreibenden sind täglich wiederkeh-
rende und überschaubare Fahrtrouten mit abend-
licher Rückkehr zu den Betriebshöfen geradezu
charakteristisch. Rund 80 Prozent dieser Fahrzeu-
ge legen täglich nicht mehr als 50 Kilo meter zu-
rück, verbrauchen wegen geringer Durchschnitts-
geschwindigkeiten um fünf Kilometer pro Stunde
Volkswagen Golf Blue-e-Motion
Deutschland Belgien USA Frankreich Österreich China
SEAT Altea Electric
Spanien
SEAT Leon TwinDrive
Spanien
Skoda Octavia Green E Line
Tschechien
testflotten 87
und häufigem Stop and Go jedoch bis zu 35 Liter
Kraftstoff auf 100 Kilometer. Ein rein elektrisches
Nutzfahrzeug, das tagsüber gefahren wird und
nachts an der Steckdose lädt, ist da allemal die
wesentlich wirtschaftlichere Alternative. So kann
es nicht verwundern, dass auch die Deutsche Post
zehn gelb lackierte Fahrzeuge des Modells E-Cad-
dy in einem gemeinsamen Flottenprojekt mit der
Marke Volkswagen zum Einsatz bringt. Durch den
in großen Lettern platzierten Schriftzug „Blue-
e-Motion“ heben sie sich deutlich vom Erschei-
nungsbild anderer Postfahrzeuge ab – und signa-
lisieren dem Kunden schon von Weitem, dass der
Brief oder das Paket heute besonders umwelt-
verträglich mit deutscher Zukunftstechnologie
made by Volkswagen ankommen.
Porsche E-Boxster Deutschland
Volkswagen e-Caddy Deutschland
Volkswagen Golf Variant twïnDRIVE Deutschland
Volkswagen E-Lavida China
Audi A3 e-tron USA China
Audi A1 e-tron Deutschland
Mit blauem Strom zur emissionsfreien Mobilität
88 Volkswagenunddieelektromobilität
naturstrom 89
Volkswagen will E-Mobilität aus einer Hand bieten. Essenzieller Part: Ein Naturstromprodukt, damit das E-Mobil wirklich mit null Prozent Emissionen über den Asphalt rollen kann. Millionenschwere Investitionen von Audi und Volkswagen in Wind, Wasser & Co dienen zugleich der Versorgung der Werke.
90 Volkswagenunddieelektromobilität
Premiere für ersten serienreifen Elektro-Volkswagenrein elektrischer Kleinwagen und innovativer Cityspezialist – Kultdesign > Höchstgeschwindigkeit: 135 km/h, bis 130 km Reichweite (vorläufig) > als Showcar und seriennahe Studie bereits auf IAA 2009 und 2011
e-up!2013
Wo sonst der Wind seine Energie ungenutzt
über der wellenumtosten Nordsee entfal-
tet, könnte schon bald die Quelle für den automo-
bilen Treibstoff des 21. Jahrhunderts liegen. Auf
dem Weg zum weltweit ökonomisch und ökolo-
gisch erfolgreichsten Automobilhersteller will
Volkswagen die Nutzung und auch den Ausbau
regenerativer Energiequellen mit Investitionen
in mehrstelliger Millionenhöhe forcieren. Die
klimafreundliche Mobilität wird ziel gerichtet
ausgebaut. Das gilt ebenso für den Einsatz des
Fahrzeuges wie für dessen Produktion.
Die Idee: Regenerativ erzeugter Strom wird
nicht nur in den Werken verwendet, sondern als
Volkswagen Naturstrom® auch verkauft – insbe-
sondere an Besitzer eines E-Fahrzeugs. Denn der
Volkswagen Konzern
wird sich künftig
nicht nur dadurch
aus zeichnen, die bes-
ten E-Autos im Portfo-
lio zu haben, sie will
auch bester All-in-
One-Lieferant emissionsfreier Mobilität sein. In
diesem Gesamtpaket aus Fahrzeug, Finanzierungs-
modellen, mobilen Onlinediensten etc. spielt der
Stromtarif made by Volkswagen eine zentrale Rolle.
Denn nur mit regenerativ erzeugtem Strom lassen
sich E-Fahrzeuge wirklich klima- und ressourcen-
freundlich betreiben. Andererseits kann die Öko-
bilanz schlechter ausfallen als bei einem spar-
samen BlueMotion-Diesel (» S. 75). Künftig sind
Naturstromtarife für E-Mobilitätskunden, Auto-
händler und auch Mitarbeiter denkbar. Der TÜV
Nord wird die ökologisch einwandfreie Strom-
qualität auch per Zertifikat bestätigen.
Bereits heute fahren Golf Blue-e-Motion-Testflot-
tenfahrzeuge – unter anderem die der Wolfsburger
Autostadt – mit Volkswagen Naturstrom®, der aus
Laufwasserkraftwerken in Deutschland und der
Schweiz stammt und bei der Erzeugung komplett
CO2-frei ist.
Die zuverlässig verfügbare Wasserkraft soll auch
künftig eine wichtige Rolle spielen, doch zugleich
wird das Stromportfolio ausgedehnt. Geplant sind
neben dem Ausbau der Kraft-Wärme-Kopplung
und der Effizienzsteigerung bei bestehenden
Kraftwerken Investitionen in Windparks, Solar-
anlagen und Laufwasserkraftwerke.
So neu die Entwicklung anmuten mag, reicht sie
tatsächlich sehr lange zurück: Bereits seit Jahr-
zehnten setzen Volkswagen Kraftwerke auf die
hoch um weltverträgliche Kraft-Wärme-Kopp-
lung; Volkswagen do Brasil bezieht immer mehr
Strom aus regenerativer Wasserkraft und inves-
tiert selbst in die Technologie; die Dächer ver-
schiedener Volkswagen-, Audi- und SEAT-Werke
Volkswagen will die Nutzung und auch den Ausbau regenerativer
Energiequellen mit Investitionen in Millionenhöhe forcieren.
naturstrom 91
wurden und werden mit Solaranlagen bestückt; in
Emden drehen sich Windräder. Gänzlich neu ist
natürlich der Link zum E-Auto.
Ein Zwischenschritt auf dem Weg zu komplett
CO2-neutraler Mobilität wird sein, bis 2030
den Strombedarf für die deutschen Konzern-
Standorte komplett aus Kraft-Wärme-Kopplung
und Regenerativanlagen bereitzustellen. Um
das ehrgeizige Ziel zu erreichen, schreiten alle
Marken voran. So will etwa Audi gleich eine gan-
ze Kette nachhaltiger Energieträger aufbauen,
auch Windräder in der Nordsee. Diese erzeugen
klimafreundlichen Strom, der für die Produktion
und den Betrieb der e-tron-Modelle genutzt, aber
auch in einer Anlage in Wasserstoff umgewandelt
wird. Der Wasserstoff könnte Brennstoffzellen-
Fahrzeuge versorgen, wenn diese sich eines Ta-
ges am Markt durchsetzen sollten (» S. 42).
Außerdem lässt sich Wasserstoff in einem weite-
ren Schritt in Methan umwandeln, das mit Erd-
gas identisch ist. Das gewonnene e-gas wird für
den Betrieb von Erdgasfahrzeugen genutzt und
kann ebenso ins Erdgasnetz eingespeist werden.
Damit gibt es zugleich einen Ansatz, die für die
regenerativen Energien so typischen Schwan-
kungen aufzufangen – sicher eine der größten
Herausforderungen der Zukunft.
Das e-gas-Projekt ist ein wichtiger Eckpfeiler der
Initiative „Audi balanced mobility“. Die CO2-neu-
trale Mobilität ist das Ziel. Dafür müssen wir Mo-
bilität ganzheitlich ins Gleichgewicht bringen –
und zwar mit den Menschen, ihren neuen Werten
und mit der Umwelt.
Wasserkraft spielt in der Zukunft eine wichtige Rolle.
Klassiker unter Strom: E-Golf läuft serienreif vom Bandrein elektrische Version des erfolgreichsten Autos aller Zeiten > bis zu 150 km Reichweite > elektrische Version des Bestsellers soll E-Mobilität aus dem Nischen-dasein holen > 2011 und 2012 bereits Testflottenversuche mit Golf Blue-e-Motion
Elektro-Golf2013
Fotos: Kraftwerke Sarganserland AG, Schweiz, Handelspartner Vattenfall Europe Sales, 2011
92 Volkswagenunddieelektromobilität
automobilität2.0 93
Automobilität 2.0 Vernetzt, intermodal und revolutionär
Auf den ersten Blick ändert sich mit dem Elektro-Auto nicht viel: Wo einst der Tank war, steckt nun der Akku, und wo sonores Röhren die Fahrt untermalte, ist nur mehr leises Surren zu vernehmen. Doch in Wahrheit leitet das Elektromobil eine neue Ära der Mobilitätskultur ein, die sich in allen Facetten und Dimensionen noch gar nicht beschreiben lässt. Im Konzern- und Markenvertrieb, bei der Volkswagen Financial Services AG und in der Abteilung Zukunftsforschung und Trendtransfer wird am Übermorgen schon gearbeitet.
94 Volkswagenunddieelektromobilität
Erste E-Fahrzeuge speziell für chinesischen Markt
2013
Mikromiete und intermodale
Verkehrskonzepte
Für kurze Distanzen das Auto, für lange die
Bahn oder das Flugzeug, für jeden Zweck also
das perfekte Verkehrsmittel: das E-Mobil wird
diese Entwicklung beschleunigen. Volkswagen
entwirft schon heute intermodale Konzepte, die
den problemlosen Wechsel der Verkehrsträger
ermöglichen. Ein denkbares Szenario: Car-on-
Demand-Angebote in Städten. Bereits im Zug
mietet man per mobilem Internet ein Fahrzeug
für die urbane Mobilität. Weiterer Vorteil: Durch
gemeinsame Nutzung des E-Mobils werden nach
einer Studie von Fraunhofer Gesellschaft und
PricewaterhouseCoopers die höheren Anschaf-
fungskosten auf viele Schultern verteilt.
Für Hannover wurde unter dem Namen „Quicar –
Share a Volkswagen“ bereits ein solches Carsha-
ring-Konzept entwor-
fen. Im Herbst 2011
gingen in einem ers-
ten Schritt 200 sparsa-
me Fahrzeuge Marke
Golf BlueMotion an 50
(später 100) Übernahme- und Abgabestationen
an den Start. Eine Ausweitung auf weitere Model-
le, auch E-Fahrzeuge, wird folgen. Das Konzept
mit den effizientesten Modellen zeichnet sich
durch die hohe Verfügbarkeit der Fahrzeuge und
die Rationalität des Gesamtkonzeptes aus. Und
Volkswagen bindet Privatkunden, Studenten und
Behörden ebenso ein wie gewerbliche Nutzer.
Für staugeplagte chinesische Megacitys hat
Volkswagen ein ähnliches prepaid-basiertes Kon-
zept auf der Auto Shanghai 2011 vorgestellt, jedoch
mit einem Elektro-Roller als Verkehrsmittel. Wäh-
rend die Chancen auf Umsetzung des nachhalti-
gen Gesamtkonzeptes noch geprüft werden, ist
die Produktion des zweisitzigen E-Scooters (» S. 68
unten) bereits für den chinesischen Markt geplant.
Eine andere Idee: Sechsmal jährlich können
Fahrer von e-up! und anderen E-Modellen im
Volkswagen Autohaus günstig einen Clean Die-
sel mieten, etwa für Urlaubsfahrten. Mit solchen
sogenannten Pay-per-use-Konzepten verleiht
Volkswagen dem E-Auto auf lange Sicht gesehen
den Rang eines Erstwagens und macht es auch für
Familien attraktiv, deren Budget nur für ein Auto
reicht. Und das in aller Welt: Unter der Woche ist
die Facharbeiterfamilie in Shanghai emissions-
frei mittels E-Auto unterwegs, für Ausflüge zur
Verwandtschaft in die Provinz Shanxi mietet sie
ein konventionelles Fahrzeug.
Die MicroCity – das Park- und
Shoppingcenter von übermorgen
Gerade in großen Städten sind intelligente Lö-
sungen gefragt. Hinzu kommt: Parkplätze neh-
men viel Fläche in Anspruch und das Ausparken
auf die Straße fördert über Ketteneffekte Staus.
Eine Lösung ist die Volkswagen MicroCity, ein
städtebaulich integriertes Mobilitäts- und Trans-
ferzentrum an der Peripherie der City. Mit meh-
reren Parkebenen, die das E-Auto automatisch
anfährt. Berufstätige stellen es einfach vor der
MicroCity in einer Sicherheitszone ab und legen
das letzte Stück zum Büro etwa per bik.e (» S. 42
unten) zurück. So könnten Innenstädte nach-
haltig von Staus und Emissionen befreit werden
und doch würde auch weiter individuelle Mo-
bilität möglich sein. Zum Feierabend steht das
E-Auto automatisch „betankt“ und, wenn nötig,
gewartet in der Sicherheitszone. Und weil die
Einkaufs-Mall Teil der MicroCity ist, warten auch
schon die Einkäufe im Kofferraum, die zuvor
vom Büro-PC aus geordert und per Robot-Shop-
ping erledigt wurden.
Das ist längst nicht alles, was die post fossile Mo-
bilitätskultur zu bieten hat. Als Drehscheibe für
den modernen Nomaden verfügt die MicroCity zu-
gleich über Angebote wie Kinderbetreuung
Mit „Quicar – Share a Volkswagen“ erprobt Volkswagen
ein eigenes Carsharing-Konzept.
automobilität2.0 95
Die ersten Plug-In Modelle für verschiedene Märkte des Volkswagen Konzerns gehen in die Produktion.
2014
So funktioniert die Mikromiete
Regelmäßige und automatisierte Online-Rechnungen
Einmalige Registrierung
Reservierung in Station via Telefon oder Internet
Fahrzeugzugang durch System an Windschutzscheibe
Mietdauer flexibel
24/7 Call- centerservice (Unfall, Reklamation …)
Quicar – die Carsharing- Testflotte von Volkswagen in Hannover
96 Volkswagenunddieelektromobilität
Immer mehr Modelle aller Volkswagen-Marken erhalten einen Elektro- oder Hybridantrieb, zugleich steigen die Reichweiten der E-Fahrzeuge sukzessive
2014 –2018
Vehicle-to-Grid ist eine Zukunftsidee. Elektroautos dienen nicht nur zur Fortbewegung, sondern zugleich als Stromspeicher – Stichwort Schwarmstrom.
Mit diesem Konzept wird zu einem auf das Stromangebot abgestimmten Zeitpunkt geladen, so dass überschüssige Windenergie ideal abgefangen werden kann.
automobilität2.0 97
Bis zum Jahr 2018 will Volkswagen nicht nur zum ökonomisch und ökologisch weltweit führenden Autohersteller aufsteigen, sondern strebt auch im Bereich E-Mobilität die Marktführerschaft an
2018
oder Akkutuning. Keine Frage, dass sich die Mi-
croCity, betrieben von kommunalen wie priva-
ten Anbietern, ausschließlich mit regenerativen
Energien versorgt.
Car-to-X und Car-to-Car:
Das perfekt vernetzte Auto
Das E-Auto von übermorgen ist intelligent mit
anderen Fahrzeugen (Car-to-Car) und seiner Umge-
bung (Car-to-X, X steht für Gebäude, Passanten, Am-
peln etc.) vernetzt. Ständig werden Informationen
ausgetauscht – natürlich verschlüsselt und anony-
misiert. Es braucht keinen zentralen Dienstleister
mehr, um die Signale rasch und effektiv zu verarbei-
ten – die Teilnehmer übernehmen das selbst, indem
sie sich spontan miteinander vernetzen.
Die rapide Entwicklung von Rechnerleistung und
Kommunikationstechnik macht vieles möglich.
Ehe es der Fahrer sehen kann, hat das E-Auto die
rote Ampel erkannt, drosselt von allein die Ge-
schwindigkeit und schont den Akku.
Bei hohem Aufkommen passen die Fahrzeuge
ihre Geschwindigkeit automatisch an, sodass
der Verkehr ruhig dahin fließt – energieintensi-
ves Stop-and-Go und Staus gehören der Vergan-
genheit an. Auch die Sicherheit von Fußgängern
erhöht sich, wenn das Fahrzeug sie automatisch
erkennt. So sehr es danach klingt – das Ganze ist
keine Zukunftsmusik. Der neue Audi R8 e-tron
etwa, der 2012 in Kleinserie auf den Markt
kommt, (» S. 85 unten), wird über Car-to-X und
Car-to-Car verfügen. Je mehr Autos die Technik
verwenden, umso besser wird das System. Am-
peln und Verkehrszeichen müssten sukzessive
mit kleinen Sendern ausgestattet werden – in In-
golstadt läuft schon ein Modellprojekt.
Vehicle-to-Grid: Werden Autofahrer
zu Stromzwischenhändlern?
Die Vision klingt verheißungsvoll: Millionen
E-Fahrzeuge verfügen über eine enorme Spei-
cherkapazität und könnten jene Schwankungen
ausgleichen, die – bedingt durch den Ausbau vola-
tiler regenerativer Energien – in den Energienet-
zen der Zukunft zum immer größeren Problem
werden. Wenn tausende Windräder in einer stür-
mischen Nacht rotieren, während die Stromnach-
frage ihr Tief erreicht, dann laden E-Autos.
Wenn mittags und am frühen Abend die Nach-
frage gipfelt und das E-Auto ungenutzt auf dem
Firmenparkplatz oder in der heimischen Garage
steht, speist es Energie zurück und
stabilisiert die Netze. Der Hinterge-
danke: Stromerzeuger, -speicher
und -verbraucher sind in einem in-
telligenten Stromnetz (Smart Grid)
über ausgeklügelte Kommunikati-
onsinfrastruktur miteinander vernetzt. Weniger
umweltverträgliche Netzstabilisatoren wie Braun-
kohlekraftwerke werden dank Millionen E-Fahr-
zeugen immer seltener benötigt. Doch die Vision
des Vehicle-to-Grid hat Schwachstellen:
> Jeder zusätzliche Ladezyklus belastet
die Qualität des Akkus.
> Das E-Auto würde ein wesentlich teureres
bidirektionales Ladegerät benötigen, um
Strom auch zurückspeisen zu können.
> Bei der Transformation von Gleichstrom
(Akku) in Wechselstrom (Netz) kommt es zu
erheblichen Wandlungsverlusten.
So könnte es zunächst eher auf eine Light-
Variante, also ohne Rückspeisung, hinauslau-
fen, die gleichwohl bereits erheblichen
Das E-Auto der Zukunft ist intelligent mit seiner Umgebung vernetzt.
98 Volkswagenunddieelektromobilität
Umweltnutzen bringt. Das Prinzip: Geladen wird
zu einem auf das Stromangebot abgestimmten
Zeitpunkt. Nächtliche Windenergieüberschüsse
würden damit ideal aufgefangen. Dazu bedarf es
einer intelligenten Software, die Stromspitzen
zu erkennen vermag. Technisch wäre das alles
durchaus machbar. Bidirektionales Laden und
damit die Vision des Vehicle-to-Grid können spä-
ter immer noch Wirklichkeit werden.
Smartphone und App:
Das intelligent vernetzte E-Auto
Informationen wie Akkuzustand oder Restlade-
dauer lassen sich bei den Volkswagen Testflotten,
etwa dem Golf Blue-e-Motion, schon heute über
eine iPhone-Applikation abfragen. Auch lässt sich
bereits jetzt aus der Ferne per Displaydruck das
Fahrzeug einige Zeit vor Abfahrt vorkühlen oder
erwärmen. Großer Vorteil: Der Strom stammt aus
dem Netz und die Reichweite steht voll zur Verfü-
gung. In Zukunft bieten sich auf diesem Weg noch
ganz andere Optionen. Zum Beispiel:
> E-Autos aus Mikromietmodellen
können problemlos lokalisiert, reserviert
und bezahlt werden.
> Reservierte Fahrzeuge können mittels Smart-
phone geöffnet und geschlossen werden.
> Während der Fahrt werden
Smartphone und E-Auto
verbunden, Ladesäulen und
andere Mobilitätsangebote
(» intermodale Verkehrs-
konzepte) lassen sich jetzt
problemlos ausfindig machen
und buchen.
Der Möglichkeiten gibt es viele, zumal
durch den steigenden Absatz von Smartpho-
nes der Großteil der potenziellen Käufer eines
Elektroautos „den Schlüssel zur intelligent ver-
netzten Elektromobilität bereits in der Hosenta-
sche“ hat, wie Fraunhofer-Gesellschaft und Price-
waterhouseCoopers in einer Studie feststellen.
Zudem besteht die Option zur Schaffung einer
Fahrzeugsteuerungs-Website, über die auch Nicht-
nutzer von iPhone & Co die meisten Funktionen
über den PC oder das internetfähige Handy nutzen
können. In der Testflotte Golf Blue-e-Motion wird
auch diese Technologie bereits erprobt.
Design 2.0: Wie die Elektrifizierung
das Autodesign revolutionieren wird
Noch mag die Elektrifizierung mit Blick auf die
schiere Größe des Akkus als ästhetisches Problem
erscheinen. Auf lange Sicht ist sie der Schlüssel
für ein völlig neues Fahrzeugdesign. Denn viele
konventionelle Komponenten des Diesel- oder
Benzinfahrzeugs könnten eines Tages wegfallen
und Platz für Neues schaffen.
So ließe sich das E-Auto von übermorgen mit vier
Radnabenmotoren antreiben – das komplette
Lenkgestänge wäre dank elektronischer Ansteu-
erung obsolet. Das Lenkrad könnte winzig klein
ausfallen und ließe sich bei Aufenthalt in einem
Commonwealth-Staat problemlos auf die andere
Seite umstecken. Für junge Fahrer bietet sich zum
Lenken gar ein Joystick an.
Volkswagen erwartet daher den echten Durchbruch
der E-Technologie auch erst mit der Entwicklung
eines spezifischen Elektroautos. Ein Auto, dessen
Architektur nicht mehr durch den Verbrennungs-
motor bestimmt ist. Mit einer Designsprache,
die seiner innovativen Technik unverkennbaren
Ausdruck verleiht. So wird das E-Auto auch keine
rollende Verzichtserklärung, sondern ein echtes
Statussymbol sein. So gesehen hat die Zukunft des
Automobils gerade erst begonnen.
automobilität2.0 99
Das elektrische For-schungsfahrzeug NILS ist für Pendler konzipiert und hat eine Reichweite von 65 Kilometern.
Mit „ego“ (r.) und „one“ (l.) hat die
Abteilung Zukunfts-forschung und
Trendtransfer eigene Visionen
verwirklicht.
100 Volkswagenunddieelektromobilität100 Volkswagenunddieelektromobilität
gemeinschaftsaufgabeelektromobilität 101
Gemeinschaftsaufgabe Elektromobilität Anforderungen an Politik, Wissenschaft und Energieversorger
Als Schlüsseltechnologie ist die Elektromobilität von hoher Bedeutung für die Zukunft der Wirtschafts- und Technologiestandorte Deutschland und Europa. Mit ihrem Regierungsprogramm hat die Bundesregierung einen richtigen Akzent gesetzt, doch bedarf es nun weiterer Schritte. Wenn Deutschland nicht auf die Standspur abgedrängt werden will, müssen Politik, Wirtschaft und Wissenschaft stärker an einem Strang ziehen. Denn heute werden die Weichen für die elektromobile Zukunft gestellt.
102 Volkswagenunddieelektromobilität
Politik und Wirtschaft müssen zusammenarbeiten, um die Elektromobilität zum Erfolg zu führen.
Der deutsche Bundesverkehrsminister
Dr. Peter Ramsauer im Porsche E-Boxster
Automobilsalon Genf 2011: Volkswagen Vorstand Sanz (l.) und SEAT
Vorstandsvorsitzender Muir (2. v. r.) präsentieren dem spanischen Minister für Industrie, Tourismus und
Wirtschaft Sebastián (r.) und dem Präsidenten der Generalität de Catalunya Mas (2.v.l.) den SEAT IBE
gemeinschaftsaufgabeelektromobilität 103
Die Automobilindustrie beabsichtigt allein in den
nächsten drei bis vier Jahren zehn bis zwölf Mil-
liarden Euro in die Entwicklung alternativer
Antriebssysteme zu investieren. Doch um die
E-Mobilität zu hundertprozentiger Marktreife
zu führen, sind weitergehende, zentral gelenkte
Investitionen und Impulse in Forschung und Ent-
wicklung erforderlich.
Der deutsche Staat hat ein ehrgeiziges Ziel ge-
steckt: Im Jahr 2020 sollen hierzulande eine Mil-
lion E-Autos fahren. 2030 können es mehr als fünf
Millionen elektrisch betriebene Fahrzeuge sein.
Darüber hinaus soll Deutschland zum Leitmarkt
und Leitanbieter für Elektromobilität werden.
Das „Regierungsprogramm Elektromobilität“ vom
Mai 2011 gibt für die nächsten Jahre die Leitlinien
vor. Als Antwort auf den zweiten Bericht der Natio-
nalen Plattform Elektromobilität (» S. 104, Kasten)
legt es den Maßnahmenschwerpunkt in der Markt-
vorbereitungsphase bis 2013 auf die Felder For-
schung und Entwicklung.
Dazu wurde eine Förderung in Höhe von einer
Milliarde Euro in Aussicht gestellt. Protegiert
werden technische Leuchttürme, etwa die Weiter-
entwicklung von Akku-
mulatoren, und regionale
Schaufensterprojekte, in
denen die Alltagstauglich-
keit der Elektromobilität
erprobt wird. Die Ziele:
Forschungs- und Entwicklungsvorhaben vernet-
zen und Synergien besser erschließen. Des Weite-
ren werden nicht-monetäre Anreize und straßen-
verkehrsrechtliche Voraussetzungen geschaffen.
Das Regierungsprogramm ist damit ein richtiger
Schritt, doch der Weg muss mit zusätzlichen Maß-
nahmen nun weiter begangen werden.
Das „Regierungsprogramm Elektromobilität“ ist die Leitlinie für die nächsten Jahre.
Regierungsprogramm Elektromobilität
104 Volkswagenunddieelektromobilität
Nationaler Entwicklungsplan Elektromobilität und Nationale Plattform Elektromobilität
Wie im Nationalen Entwicklungsplan Elekt-
romobilität vorgesehen, war die Etablierung
der Nationalen Plattform Elektromobili-
tät (NPE) im Mai 2010 ein richtiger Schritt
zur Vernetzung aller Akteursgruppen in
Deutschland. Sie versteht sich als Bera-
tungsgremium der Bundesregierung und
setzt sich aus Vertretern von Politik, Indus-
trie, Wissenschaft, Kommunen und Verbrau-
chern zusammen.
Ihre Aufgabe ist es, konkrete Vorschläge
für die Erreichung der Ziele des Nationalen
Entwicklungsplans Elektromobilität zu erar-
beiten. Für die Erreichung der Ziele sieht der
Plan eine Entwicklung des deutschen Mark-
tes in drei Phasen vor:
> Marktvorbereitung bis 2014 mit 100.000
> Markthochlauf bis 2017 mit 500.000 und
> beginnender Massenmarkt bis 2020 mit
einer Million E-Fahrzeugen.
Europaweit einheitliche Anreizprogramme
Vor allem wegen der hohen Akkupreise werden
E-Autos auf absehbare Zeit deutlich teurer sein
als konventionelle Fahrzeuge. Auch wenn einige
Verbrauchergruppen einen Aufpreis akzeptieren
würden, wird die massenhafte Verbreitung der
E-Mobilität ohne Kaufanreize kaum gelingen.
In anderen Ländern werden bereits unterschied-
lich ausgestaltete direkte Prämien für den Er-
werb von Elektrofahrzeugen gezahlt. In Deutsch-
land gilt derzeit für E-Fahrzeuge eine Befreiung
von der Kfz-Steuer für fünf Jahre. Das Regie-
rungsprogramm Elektromobilität erweitert die
Kfz-Steuerbefreiungen für Fahrzeuge mit einem
CO2-Ausstoß unter 50 Gramm pro Kilometer bei
Anschaffung bis zum 31. Dezember 2015 auf
zehn Jahre. Angebracht wären nun europaweit
harmonisierte Maß nahmen.
Nicht-monetäre Anreize
Nicht-monetäre Anreize wie privilegiertes Parken,
die Erlaubnis zur Nutzung von Busspuren und
die Aufhebung von Zufahrtsverboten können die
Marktentwicklung zusätzlich positiv beeinflus-
sen. Das Gleiche gilt für die etwaige Einführung
von Wechselkennzeichen, mit denen ein kon-
ventionelles Auto für die Langstrecken- und ein
E-Auto für die Kurzstreckenmobilität mit nur ei-
ner Anmeldung betrieben werden dürfen.
Maßvolle gesetzgeberische Begleitung
Für viele Aspekte rund um die E-Mobilität – etwa
Akkutransport und -lagerung – stehen gesetzliche
Rahmenbedingungen noch aus. EU, Bund und
Länder müssen hier schnell und zugleich maßvoll
gesetzgeberisch tätig werden, damit nicht durch
übertrieben strenge Regulierungen die Ein-
führung des E-Autos noch erschwert wird.
Anforderungen an die deutsche und europäische Politik
gemeinschaftsaufgabeelektromobilität 105
Aufbruch 2010: Verkehrsminister Dr. Peter Ramsauer, Wirtschaftsminister Rainer Brüderle und Prof. Henning Kagermann, Vorsitzender des Lenkungskreises Nationale Plattform Elektromobilität (von links)
106 Volkswagenunddieelektromobilität
Wissenschaft und Forschung sind gefragt, um Deutschland fit zu machen für das elektromobile Zeitalter.
Kooperation ist in der Forschung essenziell:
Tagung des Senats der Max-Planck-
Gesellschaft in der AutoUni Wolfsburg.
gemeinschaftsaufgabeelektromobilität 107
Forschungsverbund zur
Industrialisierung der Akkusysteme
Universitäten und wissenschaftliche Einrichtun-
gen müssen die staatliche Forschungsförderung
zielgerichtet nutzen. Von besonderer Bedeutung
wäre ein Forschungsverbund „Batteriesysteme“.
Neben der Verbesserung der Speicherfähigkeit
muss das langfristige Ziel die Entwicklung der
notwendigen technologischen Voraussetzungen
für die Fertigung von Zellen und Systemen ein-
schließlich der erforderlichen Zuliefererinfra-
struktur in Deutschland sein.
Sicherung des universitären
Fachkräftebedarfs
Grundlage aller Innovationen ist qualifiziertes
Personal. Um den (künftigen) Fachkräftebedarf
im Bereich E-Mobilität zu decken, ist eine Ausbil-
dungsoffensive vonnöten. Dabei muss es darum
gehen, Ingenieurstudiengänge und Doktoranden-
programme zu schaffen, Lehrstühle für Elektro-
chemie und Leistungselektronik einzurichten
sowie Forschungsschwerpunkte zur Elektromobi-
lität in Universitäten und Instituten zu bilden.
Sicherung des gewerblichen
Fachkräftebedarfs
Die Qualifizierungsstrategie darf nicht an den To-
ren der Hochschulen haltmachen, sondern muss
sich auch auf die gewerbliche Ausbildung erstre-
cken. Unbedingt nötig ist die Anpassung fachli-
cher Inhalte in den Ausbildungsplänen von (Kfz-)
Mechatronikern und Industrieelektronikern.
Die Industrie- und Handelskammern sind aufge-
fordert zu prüfen, ob ein ganz neues Berufsbild
geschaffen werden sollte. Erforderlich ist zudem
die Weiterbildung für Beschäftigte der Auto- und
Zuliefererindustrie, von Kfz-Werkstätten und an-
deren Teilen des Automobilsektors.
Anforderungen an Universitäten, Forschung und Bildung
108 Volkswagenunddieelektromobilität
Aufbau einer Ladeinfrastruktur
Für die Energieversorger eröffnet die E-Mobilität
große Chancen. Verbunden ist damit die Verant-
wortung für den Aufbau der Ladeinfrastruktur
(in der Fläche, auf Parkplätzen größerer Arbeit-
geber, auf öffentlichen Parkplätzen und Super-
märkten) und intelligenter Stromnetze.
Ganz wichtig sind dabei der freie Zugang zu den
Ladestationen (einheitliche Stecker, offen für alle
Autofahrer) sowie kundenfreundliche Abrech-
nungsmodelle, die das grenzüberschreitende und
problemlose Aufladen der Fahrzeugbatterie un-
abhängig vom Stromanbieter sicherstellen („Roa-
ming“). Nichts wäre verheerender als die Vorstel-
lung, als Autofahrer an einer Ladestation zu stehen
und sie wegen eines falschen Steckers oder Anbie-
ters nicht nutzen zu können. Viele Autofahrer ha-
ben Angst vor dem Liegenbleiben, die – wie Psycho-
logen sagen – Range Anxiety. Jede neue Ladestation
wird daher das Vertrauen in die Alltagstauglichkeit
des Elektrofahrzeugs stärken.
Während sich die Konturen für ein deutschland-
weit einheitliches Ladesystem immer schärfer
abzeichnen, braucht es nun eine europa- und
weltweite Harmonisierung für Stecker und Ab-
rechnungssysteme. Im Idealfall ermöglichen die
Stationen zwei Ladearten:
> Die Basisladung mit 230 Volt/16 Ampere
Wechselstrom, die auch zu Hause ange-
wandt wird – etwa bei den Testflotten mit der
Volkswagen Wallbox – und sich durch den
höchsten Wirkungsgrad auszeichnet,
> Die Schnellladung mit Hochvolt-Gleichspan-
nung, die eine Ladezeit von unter 30 Minuten
ermöglicht.
Strom aus erneuerbaren Energien
Die Ökobilanz eines Elektrofahrzeugs wird in ho-
hem Maße von der Art des Stroms und nicht vom
E-Auto selbst bestimmt. Allein durch die Nutzung
von erneuerbaren Energien können Elektro-
fahrzeuge ihr ökologisches Innovationspotenzial
voll entfalten. Unser Ziel muss daher das
Anforderungen an die Energieversorger
gemeinschaftsaufgabeelektromobilität 109
Der Ausbau regenerativer Energiequellen ist für Erfolg und Nachhaltigkeit der E-Mobilität unabdingbar.
110 Volkswagenunddieelektromobilität
In den zurückliegenden Jahren hat weltweit ein regelrechter Wettlauf um Technologieführerschaft, Innovation und Aufbau einer Infrastruktur im Bereich der Elektromobilität begonnnen. Insbesondere China und die USA, aber auch Frankreich sehen durch umfangreiche Förderprogram-me die Chance, die heimische Industrie ganz weit vorn zu positionieren. Im internationalen Vergleich ist die Unterstützung der öffentlichen Hand in Deutschland eher zurückhaltend, wenngleich zunehmend.
Forschungs- und Entwicklungsförderung
Investitionsförderung Kaufanreize
Land Forschungs-förderung
Entwicklungs-förderung
Infra struktur-förderung
(Lade stationen)
GarantierteFlotten-
abnahme
GünstigeDarlehns-vergabe
DirekteInvestitions-
förderung
Steuerver-günstigung
Kaufpreis-minderung/
Leasing-vergünstigung
Nicht monetäre
Anreize
Deutschland – –
USA
China –
Frankreich –
Österreich – – – –
Belgien – – – – – – –
Japan – – – –
umfangreiche Förderung geringe Förderung – keine Förderung bekannt
Fördermaßnahmen für Elektromobilität in ausgewählten Märkten
Null-Emissions-Fahrzeug sein, das mit Strom aus
regenerativen Energiequellen angetrieben wird.
Damit wird die Akzeptanz der Elektromobilität
erheblich gestärkt.
Zwar ist der Ausbau
des Anteils erneuer-
barer Energien am
Strommix im Grun-
de Sache der Ener-
gieversorgungsunternehmen, doch ist sich der
Volkswagen Konzern seiner Gesamtverantwor-
tung bewusst und wird daher selbst umweltver-
träglichen Strom produzieren und einen eige-
nen Naturstromtarif anbieten (» S. 90). Aufgabe
der Politik ist es, für sämtliche Ausbauaktivitäten
die richtigen Weichen zu stellen.
Gerade der weiter voranschreitende Klimawan-
del und die Reaktorkatastrophe im japanischen
Fukushima rücken die Themen der Energiege-
winnung und des schnelleren Ausbaus erneuer-
barer Energien in den Fokus öffentlichen Interes-
ses. Die Elektro mobilität kann diese Entwicklung
nur unterstützen.
Das Null-Emissions-Fahrzeug, das mit regenerativen Energien
angetrieben wird, ist das Ziel.
olaf tschimpke
kommentar 111
Autobauer sind – wie Umweltschützer – auch nur
Menschen. Sie wollen keinen Lärm, brauchen sau-
bere Luft und ein stabiles Klima – kurzum eine in-
takte Lebenswelt. Die Herausforderungen auf dem
Weg dahin sind gewaltig: Klimaforscher, auch die
Bundesregierung, gehen davon aus, dass wir in den
Industrienationen unsere CO2-Emissionen bis zum
Jahr 2050 um mindestens 80 Prozent reduzieren
müssen. Bei den vielen Unbekannten des kom plexen
Klimasystems sollte sogar eine komplette Dekar-
bonisierung angepeilt werden. Sicher ist sicher!
Volkswagen hat eine große Verantwortung bei der
Erreichung der Klimaziele. Mit dem verbrauchsop-
timierten 3-Liter-Lupo und dem Audi A2 wurde
schon vor Jahren gezeigt, was technisch machbar
ist. Doch wie bei vielen anderen, die ihrer Zeit vo-
raus waren, mussten die Frontrunner aus dem
Volkswagen Konzern lange auf Käufer warten. Zei-
ten und Spritpreise haben sich geändert: Alle ah-
nen, dass ein „weiter so“ nicht geht. Ohne weitrei-
chende Optimierung bei Antrieben und Kraftstoffen
ist die motorisierte Individualmobilität beim der-
zeitigen Bevölkerungswachstum nicht vertretbar.
Vieles wird ganz anders gedacht werden müssen.
Die Elektromobilität bietet dabei große Chancen.
Einig sind wir uns, dass die Kopplung von Elek-
troautos an erneuerbaren Strom Voraussetzung für
die ökologische Berechtigung der neuen Technik
ist. Die Stromer werden aber nicht alle Probleme
des Straßenverkehrs lösen, zumal selbst bei opti-
mistischsten Szenarien im Jahr 2020 immer noch
99 von 100 Autos mit Verbrennungsmotor fahren.
Umso wichtiger sind weitere Effizienzsprünge bei
TSI, TDI und EcoFuel. Ein Anfang ist gemacht. So
haben etwa die Modelle Golf und Passat mit ver-
gleichsweise einfachen Maßnahmen innerhalb
weniger Jahre Verbrauchsverbesserungen von
mehr als 30 Prozent erreicht. Wir vom NABU ha-
ben immer an das schnell erschließbare Potenzial
geglaubt, hatten Vertrauen in die Fähigkeiten der
Ingenieure und Zulieferer.
Ein Wermutstropfen bleibt: Ohne die Ordnungs-
politik der EU wären viele dieser Verbesserungen
nicht so schnell und umfangreich gekommen.
Der viel beschworene Markt hat hier leider bisher
versagt. Auch viele Kunden, die nur allzu gern auf
schnelle, schwere und womöglich noch Allrad ge-
triebene Karossen zurückgegriffen haben und dies
immer noch tun, haben den Markt geprägt, wo
meist doch allein und praktisch nie abseits befes-
tigter Straßen gefahren wird.
Die Autoindustrie hat sehr lange auf mehr Leistung
gesetzt und wurde nicht müde zu verkünden, dass
dies mit mehr Effizienz einhergehen kann. Ja,
sicher, beides geht durchaus zusammen, aber
wenn auf Leistungssteigerung verzichtet wird, ist
für Umwelt und Klima eben noch mehr drin. Not-
wendig ist dies allemal.
So ist bemerkenswert, dass dem neuen Passat in
der effizientesten Variante keine zusätzlichen Pfer-
destärken aufgeladen wurden. Und wer will schon
behaupten, dass 105 PS eine Zumutung sind? Wir
werden Volkswagen auf dem Weg zum ökolo-
gischsten Autohersteller der Welt weiter anspornen
und dabei nicht immer bequem sein können.
„Zeigen, was technisch machbar ist“
Olaf Tschimpke ist seit 2003 Präsident des NABU, des größten deutschen Naturschutz- und Umweltverbandes.
Herr Dr. Krebs, worin liegt der entscheidende
Vorteil des Elektroautos?
Einzig das E-Fahrzeug hat das Potenzial, lokal
und global emissionsfrei zu fahren. Vor noch
nicht sehr langer Zeit war nachhaltige Mobilität
nicht viel mehr als ein Wunschtraum. Mit dem
E-Mobil rückt sie in greifbare Nähe, vorausgesetzt
der Strom für seinen Betrieb fließt aus regenerati-
ven Quellen. Aber die Weichen dafür sind gestellt.
Sechs Stunden Sonnenschein nur in den Wüsten
dieser Erde würden reichen, um die Weltbevölke-
rung ein Jahr lang zu versorgen.
Wie groß ist die Herausforderung
für die Automobilindustrie?
Unzweifelhaft markiert das Elektroauto einen
fundamentalen technologischen Wandel, wie es
ihn noch nie in der Geschichte des Automobilbaus
gegeben hat. Es geht um nichts Geringeres als dar-
um, individuelle Mobilität neu zu erfinden. Für die
Hersteller eine gewaltige Herausforderung.
Warum eigentlich? Ein neuer Motor,
eine größere Batterie …
Von wegen. Sämtliche Technologien, selbst die
Klimaanlage, müssen überdacht werden. Mehr
noch: Die E-Mobilität wird das ganze Unterneh-
men tangieren bis hin zu Fertigungsprozessen
und Vertriebsmodellen. Mehr denn je müssen wir
zudem über die Autotür hinaus denken und das
E-Fahrzeug in einen Gesamtkontext stellen, bis
hin zur Vernetzung mit anderen Verkehrsmitteln.
Wer wird sich ein teures
Batteriefahrzeug leisten können?
Volkswagen hat Spitzentechnologie immer wieder
zu erschwinglichen Preisen angeboten – so wird es
auch jetzt sein. Der Schlüssel dafür ist unsere Mo-
dul- und Mehrmarkenstrategie. Wir planen ein
Hybrid- und ein Elektromodul, die flexibel in die
Fahrzeugplattformen aller Konzernmarken integ-
riert werden können und Skaleneffekte erzeugen,
zum Vorteil unserer Kunden.
Die Absatzprognosen lesen sich
dennoch bescheiden.
Die Zahlen werden steigen – nicht nur durch fal-
lende Produktionskosten, sondern auch aufgrund
ständig steigender Reichweiten infolge besserer Ak-
kutechnologie. Auch durch die Verkehrspolitik der
Kommunen. Durch steigende Benzin- und Diesel-
preise ohnehin. Schon heute ist die Fahrt mit Strom
deutlich günstiger und die Differenz wird größer
(» Grafik). Zuerst werden Zweitwagennutzer auf den
Geschmack kommen, dann Pendler und Bewohner
großer Städte, die für weite Fahrten ohnehin die gu-
ten Anschlüsse an den öffentlichen Fernverkehr nut-
zen. Sehr attraktiv, weil besonders wirtschaftlich, ist
das E-Fahrzeug gerade auch für Flottenkunden.
Das E-Auto ist zweifellos
vernünftig – aber ist es auch emotional?
Ich garantiere Ihnen, dass es einfach Spaß macht, in
einem modernen Cockpit nahezu lautlos und über-
aus dynamisch mobil zu sein – und dabei noch das
gute Gefühl zu haben, die Umwelt zu schonen.
112 Volkswagenunddieelektromobilität interView
Dr. Rudolf Krebs im Interview: „Individuelle Mobilität neu erfinden“
Dr. Rudolf Krebs Generalbevollmächtigter der
Volkswagen Aktiengesellschaft und Konzernbeauftragter für
Elektro-Traktion
Vergleich von Anschaffungs- und Energiekosten
Anschaffungskosten* Energiekosten*
Strom
Diesel
Batteriefahrzeug
Dieselfahrzeug
*Am Beispiel Golf, Deutschland
fakten 113
Das Elektroauto stellt den größten
Umbruch in der Geschichte der Au-
toindustrie dar. Die Chancen stehen gut, dass es tat-
sächlich zum Inbegriff nachhaltiger Mobilität des
21. Jahrhunderts avanciert.
Allerdings müssen Verheißungen ei-
niger, das E-Auto sei bereits morgen
serienreif für die Massenfertigung, als illusorisch und
weder ökonomisch noch ökologisch überhaupt wün-
schenswert zurückgewiesen werden.
Um einen Marktdurchbruch zu be-
schleunigen, sollten Elektroautos
ausschließlich mit regenerativem Strom betankt wer-
den. Die Energieversorger sind gefordert, so schnell
wie möglich die Voraussetzungen zu schaffen. Auch
Volkswagen ist sich seiner Verantwortung bewusst
und wird den Ausbau von Wasser-, Wind- und Solar-
strom selbst mit vorantreiben.
Kurz- und auch mittel- bis langfristig
wird es eine Koexistenz von E-Antrieb
und Verbrennungsmotor geben. Die Diversität der
Produktpalette wächst im Zuge der schrittweisen
Elektrifizierung des Antriebsstrangs.
Das Elektroauto wird ganz neue
Funktionen hinzugewinnen und auf
intelligente Weise in seine Umwelt und die öffent-
liche Infrastruktur integriert werden. Auch die Ver-
triebs- und Geschäftsmodelle von Autoherstellern
werden davon tangiert. Der Volkswagen Konzern be-
greift diesen Umbruch als Chance und arbeitet längst
an intelligenten Konzepten.
Der Volkswagen Konzern ist beim
Thema E-Mobilität auf der Höhe der
Zeit und hat den Ehrgeiz, damit 2018 weltweit Markt-
führer zu sein.
Die Aktivitäten der Nationalen Platt-
form Elektromobilität sollten in vol-
lem Umfang in die Entwicklung batterie- (und nicht
wasserstoff-)betriebener Elektrofahrzeuge fließen.
Nur so besteht die Chance, im Jahr 2020 das von der
Bundesregierung angepeilte Ziel von einer Million
E-Autos auf deutschen Straßen zu erreichen.
Volkswagen versteht das E-Fahrzeug
als wichtigen Beitrag zur Lösung
drängender Probleme wie Klimawandel, Rohstoff-
knappheit und Verstädterung – insbesondere in den
(asiatischen) Schwellenländern.
Die Elektromobilität verkörpert ei-
nen guten Teil der Zukunft des Wirt-
schafts- und Technologiestandortes Deutschland. Po-
litik, Wissenschaft und Energiewirtschaft müssen die
Weichen jetzt richtig stellen, damit Deutschland und
die EU auf die Überholspur gehen können.
Trotz geringerer Reichweite werden
Elektromobile keine Entbehrungsau-
tos sein, sondern ein faszinierendes Gefühl mobiler
Autonomie vermitteln.
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Volkswagen und die Elektromobilität: Die zehn wichtigsten Fakten
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114 Volkswagenunddieelektromobilität
BEV = Battery Electric Vehicle, Fahrzeug,
das ausschließlich mit Akkustrom fährt.
BiFuel = Volkswagen Label für Fahrzeuge,
die mit Autogas (LPG) und Benzin fahren
können, auch als bivalente Fahrzeuge be-
zeichnet.
Biokraftstoffe = Flüssige oder gasförmige
Kraftstoffe, die aus Biomasse aus der Land-
und Forstwirtschaft oder aus Reststoffen
aus Gewerbe und Haushalten erzeugt und
für den Betrieb von Verbrennungsmo-
toren genutzt werden. Sie kommen als
Reinkraftstoffe und als Beimischungen
zu fossilen Kraftstoffen zum Einsatz. All-
gemein unterscheidet man zwischen Bio-
kraftstoffen der 1. und 2. Generation. Zu
den Biokraftstoffen der 1. Generation ge-
hören Pflanzenöle, Pflanzenölmethylester
und Ethanol auf Basis von Zucker und Stär-
ke, zu denen der 2. Generation Bioerdgas
(Biomethan), Zellulose-Ethanol, BtL-
Kraftstoffe (Biomass-to-Liquid, syntheti-
scher Biokraftstoff) sowie Biowasserstoff.
Im Gegensatz zu den Biokraftstoffen der
1. Generation, zu deren Erzeugung große
Mengen an fossilen Kraftstoffen benö-
tigt werden, kann mit Biokraftstoffen der
2. Generation die CO2-Bilanz ganzheitlich
verbessert werden.
Blue-e-Motion = Das Label, unter dem
Volkswagen die ersten rein elektrischen Er-
fahrungsflotten getestet hat.
BlueMotion = Produktlabel, das dem je-
weils sparsamsten Modell einer Baureihe
der Marke Volkswagen vorbehalten ist.
BlueMotion Technology = Dachmarke und
Label für alle Effizienztechnologien und Pro-
dukte, die zur Kraftstoffeinsparung und zur
Reduzierung von Schadstoffen beitragen; zu
den Technologien gehören z. B. » Rekupera-
tion, » Start-Stopp-System oder NOx-Abgas-
nachbehandlung » S. 17, BlueTDI.
BlueTDI = Neues Konzept der Dieseltech-
nologie TDI, das Stickoxide (NOx) um ca.
90 Prozent reduziert. So erreichen Fahrzeu-
ge die Grenzwerte der Euro-6-Abgasnorm.
Zwei Technologien sind zu unterscheiden:
NOx-Speicherkatalysator sowie SCR-Kat
(Selective Catalytic Reduction) in Kombina-
tion mit der Harnstofflösung AdBlue.
Brennstoffzelle = Galvanische Zelle, die
die chemische Reaktionsenergie eines
kontinuierlich zugeführten Brennstoffes
und eines Oxidationsmittels in elektrische
Energie umwandelt. Die B. ist kein Energie-
speicher; die Wandlung in elektrische Ener-
gie erfolgt direkt, also nicht über den Zwi-
schenschritt der Gewinnung thermischer
Energie. Bisher erzielte Wirkungsgrade
Glossar
glossar 115
übersteigen die von Otto- und Dieselmoto-
ren und erreichen (oder überschreiten ge-
ringfügig) die moderner Gasturbinen.
Brennstoffzellenfahrzeug = Fahrzeug
mit Elektroantrieb, bei dem die benötigte
elektrische Energie aus den Energieträ-
gern Wasserstoff oder Methanol durch eine
Brennstoffzelle erzeugt wird.
Car-to-Car-Kommunikation = Direkter
Daten- und Informationsaustausch zwi-
schen Kraftfahrzeugen, der der Sicherheit
im Straßenverkehr sowie der Verbesserung
des Verkehrsflusses dient. » S. 46
Car-to-X-Kommunikation = Kommunika-
tion von Fahrzeugen mit ihrer Umgebung
zwecks Unfall- und Stauvermeidung. » S. 57
CO2 = Kohlenstoffdioxid (umgangssprach-
lich Kohlendioxid), farb- und geruchloses
Gas, das bei Verbrennungsvorgängen ent-
steht. CO2 gilt als Hauptverursacher von
Treibhauseffekt und Klimaerwärmung.
Allein 2007 betrug der CO2-Anteil an den
Treibhausgasemissionen 88 Prozent.
Cylinder on Demand = Zylinderabschal-
tung
Doppelkupplungsgetriebe (DSG) = Au-
tomatisiertes Schaltgetriebe, das mittels
zweier Teilgetriebe einen vollautomati-
schen Gangwechsel ohne spürbare Zug-
kraftunterbrechung ermöglicht.
Downsizing = Reduzierung des Motorhub-
volumens mit gleichzeitiger Steigerung der
spezifischen Leistung bzw. der Drehmo-
mentdichte etwa durch Aufladung. Mittels
Downsizing werden Verbrauch und Abgas-
emissionen reduziert.
EcoFuel = Volkswagen Label für Fahrzeu-
ge mit Erdgasantrieb (CNG = Compressed
Natural Gas) zum Beispiel der Volkswagen
Passat TSI EcoFuel (» S. 20)
Ecomotive = Label von SEAT für besonders
sparsame und umweltverträgliche Autos.
e-concept = Effizienzlabel von Audi, analog
» BlueMotion bei der Marke Volkswagen.
Elektrifizierung des Antriebsstrangs =
Sukzessiver Einstieg in die Verwendung
von Elektromotoren als alternative An-
triebsquelle der Zukunft. Beginnend bei
der Optimierung konventioneller Ver-
brennungsmotoren mittels » Rekuperati-
on (» Micro-Hybrid) geht die Entwicklung
über verschiedene Hybridsysteme (» Mild-
Hybrid, » Vollhybrid, » Plug-In Hybrid so-
wie » Serieller Hybrid) hin zum » BEV als
Endziel. Siehe die Volkswagen E-Roadmap
» S. 52/53.
Elektroauto/E-Auto/E-Fahrzeug = Au-
tomobil, das nicht durch Kraftstoff, son-
dern durch Strom angetrieben wird. Bei
exakter Betrachtung ist der Terminus
eine übergreifende Bezeichnung sowohl
für das » Batteriefahrzeug als auch das »
Brennstoffzellenfahrzeug, abhängig vom
jeweiligen Energiespeicher. Im allgemei-
nen Sprachgebrauch ist jedoch mit „Elek-
troauto“ fast immer das Batteriefahrzeug
(» BEV) gemeint.
Emission = Ausstoßen von Stoffen oder
Energieformen in die Umwelt. Die Haupt-
emissionen des Straßenverkehrs sind Koh-
lenmonoxid (CO), Stickoxide (NOx), Schwe-
feldioxid (SO2), Kohlenwasserstoffe (HC)
und » CO2. Bei Dieselmotoren kommen
noch Partikel (Ruß, Staub) hinzu.
e-tron = Label, unter dem Audi ab 2012 die
ersten rein batterieelektrischen Fahrzeuge
auf den Markt bringt.
GreenLine = Label, unter dem Škoda be-
sonders sparsame und umweltverträgliche
Autos vertreibt.
Grüner Strom = Auch Öko-Strom, Strom,
der aus erneuerbaren Energiequellen
oder aus umweltschonender Kraft-Wärme-
Kopplung erzeugt wird; physikalisch nicht
von „Grau“-Strom zu unterscheiden.
Hybridfahrzeuge (HEV) = hybrid electric
vehicle, Fahrzeuge, die mindestens zwei
Antriebskonzepte kombinieren, einen
verbrennungsmotorischen und einen
elektromotorischen Antrieb. Der Begriff
Hybrid ist mehrdeutig, da sich H. einer-
seits nach Bauweise (» Paralleler, » Seriel-
ler, » Mischhybrid) und andererseits nach
Elektrifizierungsgrad (» Micro-, » Mild-,
» Voll- und » Plug-In Hybrid) kategorisieren
lassen. Im allgemeinen Sprachgebrauch ist
mit der Bezeichnung H. jedoch meist der
» Vollhybrid gemeint.
Intermodale Verkehrskonzepte = Ver-
kehrsmittelübergreifende Transport- und
Verkehrskonzepte, die den problemlosen
Wechsel zwischen Flugzeug, Bus und Bahn,
Elektrofahrzeugen, Carsharing-Angeboten
und Fahrrädern erlauben.
Leichtbau = Konstruktionsphilosophie, die
maximale Gewichtseinsparung zum Ziel
hat. L. ist neben dem Antriebssystem die
effektivste Möglichkeit zur Kraftstoffein-
sparung und Verringerung von Emissionen.
Lithium-Ionen-Akku = Akkumulator mit
sehr hoher Energiedichte, thermisch stabil
116 Volkswagenunddieelektromobilität
und nahezu ohne » Memory-Effekt. Für alle
E-Autos wird Volkswagen den L. als Ener-
giespeicher verwenden.
Memory-Effekt = Kapazitätsverlust bei ei-
nigen Akkuarten, die vor neuerlicher Auf-
ladung nicht vollständig entladen wurden.
Man geht davon aus, dass sich der Akku den
Energiebedarf „merkt“ und mit der Zeit
statt der ursprünglichen nur noch die bei
den bisherigen Entladevorgängen benötig-
te Energiemenge zur Verfügung stellt.
Micro-Hybride = Im engen Sinn keine
Hybridfahrzeuge, sondern lediglich Wei-
terentwicklung des Verbrennungsmotors.
Micro-Hybride sparen durch » Start-
Stopp-Automatik Kraftstoff oder gewinnen
die beim Bremsen entstehende Energie
zurück (» Rekuperation) und speisen sie
in die Autobatterie ein, sodass die Licht-
maschine entlastet wird. Aufgrund dieser
Teil-Elektrifizierung können sie jedoch
nach weiter Definition zu den » Hybrid-
fahrzeugen gezählt werden. Ein M. hat je-
doch keinen E-Motor.
Mild-Hybride = Fahrzeuge, deren elek-
trische Komponente nur einen kleinen
Anteil am Antriebskonzept ausmacht. Je-
doch weitergehende Elektrifizierung als
» Micro-Hybride, da eigener Akku und
E-Motor vor handen. Eine rein elektrische
Fortbewegung ist mit einem Mild-Hybrid
im Gegensatz zum » Vollhybrid gleichwohl
noch nicht möglich, es erfolgt lediglich eine
Unterstützung des Verbrennungsmotors.
Misch-Hybride = Vereinigen den
» Parallelen und » Seriellen Hybrid. Der
Verbrennungsmotor stellt mittels Genera-
tor die Energie für den Elektromotor bereit
oder ist direkt mit dem Antrieb gekoppelt.
Zwischen beiden Zuständen wird automa-
tisch umgeschaltet.
Modulstrategie = Volkswagen Produktent-
wicklungs- und Produktionskonzept, bei
dem ausgewählte Teile in mehreren Mo-
dellklassen eingesetzt werden. Aus den Sy-
nergiepotenzialen resultieren u. a. Einspa-
rungen bei Entwicklung und Einkauf.
Null-Emissions-Fahrzeug = Auch Zero-
Emission-Vehicle, kurz ZEV, ein Fahrzeug,
das während des Betriebs keine schädli-
chen Abgase abgibt und die sogenannten
Nullemissionsgrenzwerte einhält. Um je-
doch auch in der Gesamtenergiebilanz als
N. zu gelten, muss die elektrische Energie,
mit der das Fahrzeug betrieben wird, aus
regenerativen Quellen stammen.
Paralleler Hybrid = Verbrennungs- und
Elektromotor wirken gemeinsam auf den
Antriebsstrang ein. Die Kraft jedes Motors
wird direkt übertragen, im Gegensatz zum
» Seriellen Hybrid.
Peak Oil = Punkt, an dem das globale Ölför-
dermaximum erreicht ist und nach dessen
Erreichen die Produktion jedes Jahr ab-
nimmt. » S. 12
Plug-In Hybride (PHEV) = Plug-In Hybrid
electric vehicle, Fahrzeug, das Verbren-
nungsmotor und Elektromotor kombi-
niert und dessen Akku per Stecker aufge-
laden werden kann (im Gegensatz zum »
Vollhybrid, dessen Akku nur durch » Re-
kuperation geladen wird). Plug-In Hybride
können zudem deutlich länger im rein elek-
trischen Betrieb fahren.
Post-Lithium-Ionen-Akku = Nachfolge-
tech nologien der heutigen » Lithium-Io-
nen-Akkumulatoren. Etwa offene Systeme,
z. B. Zink-Luft-Akkumulatoren mit deutlich
höherer Energiedichte (> 500 kWh), die ei-
nes Tages auch Langstrecken-Elektromobi-
lität ermöglichen könnten.
Range Anxiety = Angst vor kurzer Reich-
weite des Elektroautos und dem Liegenblei-
ben ohne Lademöglichkeit in der Nähe.
Range Extender (Serieller Hybrid) = Reich-
weitenverlängerer, zusätzliche Aggregate,
die dazu geeignet sind, die Reichweite von
Elektrofahrzeugen über die aus dem ein-
gebauten Akku resultierende Reichweite
hinaus zu erhöhen. Die am häufigsten ein-
gesetzten R. sind kleine Verbrennungsmo-
toren (APU), die einen Generator antrei-
ben, der wiederum Akku und Elektromotor
versorgt. Somit indirekte Kraftübertragung
des Verbrennungsmotors, im Gegensatz
zum » Parallelen Hybrid.
Rekuperation = Rückgewinnung der beim
Bremsen oder im Schubbetrieb frei werden-
den kinetischen Energie. In E-Fahrzeugen
geschieht dies zumeist durch Umschaltung
des Antriebsmotors auf Generatorbetrieb
mit Einspeisung des entstehenden Stroms
in den Fahrzeugakku, in dem er für späte-
re Zwecke gespeichert wird. Aus physikali-
schen Gründen können dabei nur Teile der
Bremsenergie zurückgewonnen werden.
Roaming = Begriff aus der Mobiltelefo-
nie, Fähigkeit, mit einem Mobiltelefon
auch außerhalb des nationalen Stamm-
mobilfunknetzes Anrufe zu tätigen und zu
empfangen. Eingehende und ausgehende
Telefonate bzw. Daten werden von einem
Mobilfunkanbieter vor Ort vermittelt, die
Abrechnung erfolgt über den eigenen Pro-
vider. In Analogie und Weiterführung zur
glossar 117
E-Mobilität bedarf es kundenfreundlicher
Abrechnungs- und Roamingmodelle, die
unabhängig vom jeweiligen Stromanbie-
ter ein grenzüberschreitendes und pro-
blemloses Aufladen des Fahrzeugakkus
ermöglichen.
Serieller Hybrid » Range Extender
Schnellladung = Im Ggs. zur Standardla-
dung, die üblicherweise über eine 220-Volt-
Steckdose innerhalb von vier bis acht
Stunden erfolgt, ist die S. an speziell dafür
ausgerichteten Ladestationen mit 400-Volt-
Kraftstrom schon innerhalb von 20–30 Mi-
nuten möglich. So lassen sich derzeit rund
80 Prozent der Kapazität wiederherstellen.
Auf lange Sicht gesehen stellt auch das ka-
bellose Laden von E-Fahrzeugen per Induk-
tion eine Option dar.
Smart Grid = „Intelligentes“ Stromnetz,
das moderne Informations- und Kommu-
nikationstechnik einsetzt, bspw. zur Integ-
ration dezentral erzeugter Energie, zur Op-
timierung des Lastmanagements oder ggf.
zum kundenseitigen Energiemanagement.
Ziel ist die Sicherstellung der Energiever-
sorgung auf Basis eines effizienten und zu-
verlässigen Systembetriebs.
Smart Meter = Im E-Auto installierter intel-
ligenter Stromzähler, der über das Strom-
netz ein Signal erhält, wann das Laden der
Fahrzeugbatterie sinnvoll bzw. besonders
preisgünstig ist.
Start-Stopp-Automatik = System zur Re-
duzierung des Kraftstoffverbrauchs von
Autos. Der Verbrennungsmotor wird durch
die Bremslast des Generators und Aus-
schaltung der Treibstoffzufuhr gestoppt,
wenn das Auto ausrollt oder im Stau steht.
Er startet vollautomatisch wieder, wenn
der Fahrer auf das Gaspedal tritt bzw. von
der Bremse geht. Besonders in dem durch
viele Standphasen charakterisierten Stadt-
verkehr ergeben sich Kraftstoffeinsparpo-
tenziale.
Tank-to-Wheel = Vgl. von » Well-to-Wheel.
TDI = Turbo Diesel Injection, Volkswagen-
Marke für alle Dieselmotoren mit Direkt-
einspritzung und Turboaufladung.
Think Blue. = Volkswagen „Initiative für
umweltverträgliche Mobilität und Nach-
haltigkeit. Die Namensgebung erfolgte in
Anlehnung an den Slogan Think small“,
der den Siegeszug des Volkswagen Käfers in
den 1960er Jahren begleitete. Während es
damals darum ging, möglichst vielen Men-
schen Zugang zu individueller Mobilität zu
verschaffen, soll T. den Übergang zu einer
umweltverträglicheren Mobilität und Le-
bensweise vorantreiben.
TSI = Motortypbezeichnung, die alle ein-
fach und doppelt aufgeladenen, direkt-
einspritzenden Ottomotoren von Volks-
wagen-Fahrzeugen umfasst. Der Begriff
fasst unterschiedliche Aufladungsvarian-
ten, Hu b räume und künftig Zylinderzah-
len, -anordnungen zusammen. Mit der
TSI-Technologie ist es Volkswagen gelun-
gen, Motoren zu schaffen, die durch redu-
zierten Kraftstoffverbrauch Vorteile bieten
und gleichzeitig durch souveräne Kraftent-
ladung bestechen.
Vehicle-to-Grid = Konzepte, die Akkus von
E-Fahrzeugen als Netzpuffer einsetzen.
Bei Bedarf wird Energie aus den Elektro-
fahrzeugflotten zurück ins Netz gespeist.
Dies kann im Sinne eines effektiven Last-
und Speichermanagements sinnvoll sein,
beispielsweise um Fluktuationen bei den
erneuerbaren Energien auszugleichen. Zu
den Problemen von Vehicle-to-Grid » S. 97.
Verbrennungsmotor = Antriebsmaschi-
ne, die ihre Leistung durch die Wandlung
der im Kraftstoff gebundenen chemischen
Energie in Wärme und durch Umsetzen die-
ser Wärme in mechanische Arbeit erzeugt.
Die Umwandlung in Wärme erfolgt durch
Verbrennung von zumeist aus Kohlenwas-
serstoffen bestehenden Kraftstoffen.
Vollhybride = Zeichnen sich dadurch aus,
dass sie mit jeder der beiden Antriebsar-
ten fortbewegt werden können. Verbren-
nungsmotor und Elektromotor können in
der Regel auch gemeinsam für den Vor-
trieb sorgen.
Wasserstoff » Brennstoffzellen-Fahrzeug
Well-to-Tank = Vgl. » Well-to-Wheel
Well-to-Wheel = Gesamter Energiever-
brauch und Treibhausgasemissionen eines
Kraftstoffes, die durch Herstellung, Bereit-
stellung und Nutzung verursacht werden.
Beim Erdöl beginnend vom Bohrloch über
Raffinerie, Tankstellennetz und Fahrzeug-
tank bis es zur fertigen Energiedienstleis-
tung im Fahrzeug dienen kann. Die Be-
trachtung wird in zwei Schritte unterteilt:
der Well-to-Tank Pfad beschreibt die Kraft-
stoffbereitstellung, der Tank-to-Wheel Pfad
die Nutzung des Kraftstoffes im Fahrzeug.
Zyklenfestigkeit = Anzahl der Lade- und
Entlade-Zyklen, die ein Akku durchlaufen
kann, bevor seine Kapazität unterhalb ei-
nes bestimmten Prozentsatzes der Anfangs-
kapazität abgefallen ist.
118 Volkswagenunddieelektromobilität
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