Kraft und Geschwindigkeit - Kupfer macht Elektroautos richtig flott

Kupfer bringt Elektroautos in Fahrt

Greenster von Ruf Automobile GmbH
(lifePR) ( Nürnberg, )
Dem Elektroauto gehört die Zukunft. Energieeffizient, kraftvoll und schnell präsentieren sich die Fahrzeuge der neuen Generation. Kupfer spielt dabei eine besondere Rolle, denn mit Hilfe des rotgoldenen Werkstoffs werden sowohl rasante Sportwagen als auch mächtige XXL-Trucks angetrieben.

Er ist der unbestrittene Star der Veranstaltung: ein auffallend grüner Elektro-Porsche. Der Prototyp mit dem Namen Greenster ist das hierzulande wohl spektakulärste Beispiel für die Fortschritte bei der Entwicklung des Elektroautos. Mit seinen 367 PS und einer Höchstgeschwindigkeit von 250 Kilometern pro Stunde soll der auf dem Genfer Autosalon 2009 erstmals vorgestellte Sportwagen schon im Jahr 2010 in Kleinserie gehen.

Getreu dem Motto "Kraft und Geschwindigkeit - Kupfer macht Elektroantriebe richtig flott" zeigt das Deutsche Kupferinstitut (DKI) im Kasino der Siemens AG in Nürnberg wie wichtig das Metall für diese Technologie ist. "Besonders beim Antrieb, der Energiespeicherung sowie der Vernetzung und Steuerung spielt dieser Werkstoff eine maßgebliche Rolle ", sagt DKI-Geschäftsführer Dr. Anton Klassert.

Etwa zehn Prozent des jährlichen inländischen Kupferverbrauchs werden schon jetzt in der Automobilherstellung verarbeitet. "Das entspricht im Durchschnitt ungefähr 25 Kilogramm pro Pkw und 70 Kilogramm pro Nutzfahrzeug", berichtet Klassert. Dank der hervorragenden Leitfähigkeit von Strom und Wärme ist Kupfer aus der Automobilindustrie nicht mehr wegzudenken. "Und durch die Entwicklung der Elektroautos wird Kupfer noch wichtiger und begehrter", so Klassert.

In Zeiten der Ölknappheit und des Klimawandels stehen Elektroantriebe für eine intelligente und energieeffiziente Lösung zum Schutz der Umwelt. Nicht nur der CO2-Ausstoß wird so verringert, die leistungsstarken Batterien der Fahrzeuge können zugleich als Speicher für Strom aus Wind- und Solaranlagen dienen.

Schon bald werden diese Fahrzeuge zum Alltagsbild gehören. "Für die nächsten zehn Jahre sehe ich in Deutschland ein Potenzial für rund 4,5 Millionen Elektroautos, die ihre Energie über das bestehende Stromnetz beziehen", sagt Prof. Dr. Gernot Spiegelberg, Vizepräsident der zentralen Forschungsabteilung bei der Siemens AG. Dort werden die Komponenten der künftigen Elektromobilität maßgeblich mitgestaltet. "Elektroantriebe dienen nicht nur als Stromspeicher, sondern können wegen ihres hohen Wirkungsgrades zudem Energieressourcen effizienter nutzen als Verbrennungsmotoren", so Spiegelberg über die Vorzüge.

Doch nicht nur auf der Straße findet diese Technik Einzug, auch Trucks für die Rohstoffgewinnung im XXL-Format werden bereits per Drehstrom angetrieben. Diese gigantischen Schwerarbeiter mit 3.000 PS können beispielsweise bis zu 400 Tonnen Kupfererz mit einer Höchstgeschwindigkeit von 60 Kilometer pro Stunde bewegen - und das alles ohne klimaschädigende CO2-Produktion.

"Wir statten solche riesigen Bagger und Trucks - alleine die Reifen haben fast vier Meter Durchmesser - mit modernen, effizienten Elektroantrieben aus", sagt Eugen Holl, Leiter Hybrid Drives bei der Siemens AG Nürnberg: "Der Elektroantrieb macht sogar Kupplung und Bremsscheiben im normalen Betrieb überflüssig. Gebremst wird über elektrische Widerstände, die Geschwindigkeit lässt sich über die Drehstromfrequenz stufenlos regeln."

Auch bei Hybrid-Bussen werden die neuen Techniken erfolgreich eingesetzt, oft durch die Kombination beider Energiequellen: "Beim Fahren im oberen Drehzahlbereich kommt der Verbrennungsmotor zum Einsatz, beim Anfahren beliefert der Energiespeicher den Elektromotor", sagt Holl. Der Speicher lädt sich also auf, wenn der Bus bremst. Im Gegensatz zu normalen Bussen geht die Bremsenergie so nicht verloren, sondern wird durch die elektrischen Fahrmotoren in Energie umgewandelt. Kraftstoffverbrauch und Emissionen lassen sich damit um bis zu 30 Prozent verringern.

Eine wichtige Rolle für den Fortschritt bei den Elektroantrieben spielt natürlich auch die Batterie. Dr. Claudia Brasse, Marketingchefin der zur Evonik AG gehörenden Li-Tec Battery GmbH, über die Entwicklung einer Lithium-Ionen-Batterie: "Im Vergleich zu herkömmlichen Modellen weisen diese Batterien eine höhere Zellspannung und eine sehr hohe Energie- und Leistungsdichte auf." Bei geringerem Gewicht und Volumen besitzen sie zudem eine stärkere Belastbarkeit. "Lithium-Ionen-Batterien können wesentlich häufiger geladen und entladen werden", nennt Brasse die Vorteile dieser Technologie gerade für den Einsatz in Elektroautos.

Technische Innovationen beschleunigen also den Aufstieg des Elektroantriebs. Dass dies nicht nur die Wirtschaft interessiert, sondern auch Spaß machen kann, zeigt der Greenster des Porsche-Veredlers Alois Ruf. Der Zentralmotor verfügt über ein maximales Drehmoment von 950 Newtonmeter und eine Geschwindigkeit von 100 Kilometern pro Stunde wird schon nach knapp fünf Sekunden erreicht. Auch die Reichweite des Wagens ist beachtlich, sie kann mit einem erweiterten Batterieblock von regulär 250 auf 320 Kilometer erhöht werden. "Das grundlegende Konzept wurde durch Alois Ruf initiiert", sagt Vertriebsleiter Norbert Grabotin von der Ruf Automobile GmbH: "Mit dem jährlich produzierten Strom seiner firmeneigenen Wasserkraftwerke könnten insgesamt 3.500 Fahrzeuge jeweils etwa 42.000 Kilometer weit fahren."

Das Elektroauto wird also in Zukunft eine viel größere Rolle spielen. Dabei sind solche Antriebe keine Errungenschaft unserer Zeit: Bereits in den Anfängen der Automobilindustrie fuhren Elektrofahrzeuge durch die Straßen, wurden dann aber vom Verbrennungsmotor verdrängt. Da sich dessen Ära nun allmählich dem Ende zuneigt und ein ökologisches Umdenken in der Automobilindustrie stattfindet, steht dem langfristigen Erfolg des Elektroautos nichts mehr im Wege.

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