Dienstag, 16. Februar 2016

„Aufgeladen! Elektromobilität zwischen Wunsch und Wirklichkeit“

Sonderausstellung im LVR-Industriemuseum Zinkfabrik Altenberg

„Aufgeladen! Elektromobilität zwischen Wunsch und Wirklichkeit“, Blick in die Ausstellung, Fahrwerk eines Hansa-Lloyd Elektro-Lasters, Modell 1:5, Lehrwerkstätte der Hansa-Lloyd-Werke AG, Bremen, 1926

Das Elektroauto steht im Fokus der aktuellen Diskussion. Wird es unsere Mobilität verändern? Seit 100 Jahren gibt es immer wieder Anläufe, den elektrischen Antrieb im Automobil zu etablieren, mit bisher wenig Erfolg. Aber die Rahmen­be­dingungen unserer Energiewirtschaft und unseres Kom­mu­ni­ka­tions­verhaltens haben sich verändert. Warum dadurch der aktuelle Versuch, elektrischen Individualverkehr zu schaffen, erfolgreicher sein könnte, zeigt die Sonderaus­stellung „Aufgeladen! Elektromobilität zwischen Wunsch und Wirklichkeit“ mit historischen und aktuellen Exponaten, Medien und Begleitveranstaltungen vom 18. Februar bis 27. November 2016 in der Zinkfabrik Altenberg in Oberhausen. Die Ausstellung wurde vom Deutschen Museum München konzipiert und war vom 19. Dezember 2012 bis 15. September 2013 im Verkehrszentrum des Deutschen Museums zu sehen, vom 25. Oktober 2013 bis 2. März 2014 im Verkehrsmuseum Dresden und vom 30. März bis 6. Juli 2014 im Focke-Museum – Bremer Landesmuseum für Kunst und Kulturgeschichte. Ergänzt wird die Ausstellung im LVR-Industriemuseum Oberhausen um die Entwicklungen in NRW und Exponate von ansässigen Firmen, zum Beispiel der Energieversorgung Oberhausen AG (EVO), der Stadtwerke Oberhausen GmbH (STOAG), der RWE AG, des Fraunhofer-Instituts und der Ruhr-Universität Bochum.

Rennversion des CitySTROMers auf Basis des VW Golf II, vermutlich 1968, Hersteller Volkswagen AG, Wolfsburg, Umbau zur Rennversion RWE, Drehstrom-Synchronmotor 54 kW (73,4 PS), Nöchstgeschwindigkeit ca. 140 km/h

Die Ausstellung im LVR-Industriemuseum Oberhausen wird am 17. Februar 2016 im Anschluss an eine öffentliche Debatte unter dem Thema „Ausgetankt! Wie fährt die Zukunft?“ eröffnet, an der Michael Groschek, Minister für Bauen, Wohnen, Stadtentwicklung und Verkehr des Landes NRW, Prof. Dr. Alex Vastag, Leiter Verkehrslogistik am Fraunhofer-Institut für Materialfluss und Logistik, Professor für Logistik an der International School of Management, Sabine Lauxen, Beigeordnete Dezernat Umwelt, ökologische Stadtentwicklung und -planung, Stadt Oberhausen, und Dr.-Ing. Roman Suthold, Leiter Verkehr und Umwelt, ADAC Nordrhein e. V. beteiligt sind. Die Debatte wird von Prof. Dr.-Ing. Görge Deerberg und Iris Kumpmann, Fraunhofer-Institut für Umwelt-, Sicherheits- und Energietechnik moderiert. Die Teilnahme ist kostenfrei, es ist keine Anmeldung erforderlich. Die Veranstaltung beginnt um 16 Uhr mit einem Get Together.

Elektromobil LEMS No. 1, 1903, Hersteller London Electro-Mobile Syndicate Ltd. (LEMS), Gleichstrommotor 1,1 kW (1,5 PS), Höchstgeschwindigkeit 19 km/h, Reichweite 64 km

Dem bedeutenden Experimentalphysiker Michael Faraday (* 22. September 1791 in Newington, Surrey, † 25. August 1867 in Hampton Court Green, Middlesex) gelang am 3. September 1821 erstmals ein Experiment, bei dem sich ein strom­durch­flossener Leiter unter dem Einfluss eines Dauermagneten um seine eigene Achse drehte. Die so genannte „elektro­magnetische Rotation“ war eine wesentliche Voraussetzung für die Entwicklung des Elektromotors. Gustave Trouvé (* 2. Januar 1839 in La Haye-Descartes, † 27. Juli 1902 in Paris) baute 1880 einen von Werner Siemens entwickelten kleinen Elektromotor zusammen mit einem neu entwickelten Akku in ein vom Engländer James Starley entwickeltes Dreirad ein, das weltweit erste Elektrofahrzeug. Das elektrische Dreirad wurde am 19. April 1881 entlang der Rue Valois im Zentrum von Paris öffentlich vorgeführt. 1888 entwickelte der Coburger Fabrikant Andreas Flocken (* 6. Februar 1845 in Albersweiler, Rheinpfalz, † 29. April 1913 in Coburg) das erste bekannte, in Deutschland hergestellte Elektroauto, den „Flocken Elektrowagen“. Die Jahr­hundert­wende war die große Zeit der Elektroautos, ab etwa 1910 setzte deren Niedergang ein, da Benziner eine sehr viel größere Reichweite besitzen. Billiges Öl zur Herstellung von Vergaserkraftstoffen tat ein Übriges zum Nach­frage­rück­gang bei Elektroautos.

„Aufgeladen! Elektromobilität zwischen Wunsch und Wirklichkeit“, Blick in die Ausstellung, Antriebsrad mit Radnabenmotor eines Austro Daimlers „Mixte“, Österreichische Daimler-Motoren-Gesellschaft, Wiener Neustadt, 1910. Radnaben dieser Art wurden von Ferdinand Porsche um 1900 bei Jacob Lohner in Wien entwickelt und 1902 patentiert.

Erst die Ölkrise in den 1990er-Jahren rückte den Elektromotor erneut in den Fokus der Automobilbauer. Hilfreich dürften auch Gesetze gewesen sein, die die Automobilindustrie zwangen, stufenweise emissionsfreie Fahrzeuge anzubieten: Bis zum Jahr 2020 sollen in Deutschland nach dem Willen der Bundesregierung eine Million Elektroautos fahren. Das hört sich ziemlich illusorisch an: Lt. Statistik des Kraftfahrt-Bundesamtes waren es am 1. Januar 2015 gerade einmal 18.948 Personenkraftwagen mit Elektroantrieb. Im Januar 2016 wurden lt. Pressemitteilung des Kraftfahrt-Bundesamtes in Deutschland magere 477 Elektrofahrzeuge (0,2 %) neu zugelassen, Verbrennungsmotoren mit Benzin (49,6 %) und Diesel (48,7 %) waren die bevorzugte Antriebsart bei 218.365 neu zugelassenen Personenkraftwagen.

Bleiakkumulator, Herkunft unbekannt, Ende 19. Jahrhundert

Schon in der Vergangenheit nutzte man den Elektromotor in zahlreichen weiteren Bereichen zur Fortbewegung: Elektro­karren in Lagerhäusern, Kräne in Häfen und Industriewerken. Für den Individualverkehr blieb die Elektromobilität jedoch eine Nischenlösung – auch wenn das Elektromobil LEMS No. 1 von 1903, ein Highlight der Ausstellung, die vielversprechenden Anfänge zeigt. Lange Ladezeiten und die beschränkte Reichweite der Fahrzeuge ließen die Autohersteller auf Verbrennungsmotoren setzen. Trotzdem gab es immer wieder neue Versuche, den Elektromotor durchzusetzen. Vielleicht nicht ganz alltagstauglich, aber sicher ein Hingucker in der Ausstellung ist der ThyssenKrupp PowerCore SunCruiser der Hochschule Bochum. Er wurde 2013 Zweiter der „World Solar Challenge“ in Australien.

E-Bike Kalkhoff Tasman Impulse 8R HS „movelo", 2015, Mittelmotor 250 W, Li-Ionen-Akku 14,5 Ah, Reichweite über 100 km

Augenblicklich sind es insgesamt vier Probleme, die einem breiten Zuspruch zu Elektroautos im Wege stehen: lange Ladezeiten, geringe Reichweite, eine fehlende Lade­infra­struktur und schließlich der konkurrenzlos hohe Kaufpreis. Die Frage, ob sich Elektroautos durch Fortschritte in der Batterie- und Ladetechnik auch für längere Fahrten alltagstauglich machen lassen, ist von zentraler Bedeutung. Da die Traktionsbatterien das mit Abstand teuerste Bauteil des Elektroautos darstellen, gab es bereits entsprechend ehrgeizige Pläne, großformatige Lithium-Ionen-Batteriezellen für automobile Anwendungen in Deutschland zu bauen und China damit Konkurrenz zu machen: Die Li-Tec Battery GmbH in Kamenz, Sachsen, anfänglich ein Gemeinschafts­unter­nehmen der Evonik Industries AG und der Daimler AG, stellte zum Jahresende 2015 die Batteriezellenfertigung aus wirtschaftlichen Gründen ein, das Produkt wurde nicht in ausreichend großer Stückzahl nachgefragt.

Elektrofahrzeug, Hersteller Mia Electric GmbH, Merzig (D) und Cerizay (F), Asynchronmotor 10 kW (13,6 PS), Höchstgeschwindigkeit 100 km/h, Lithium-Eisen-Phosphat-Akku, Reichweite 80 – 125 km (2 Batteriegrößen)

Elektroautos werden aktuell in den höchsten Tönen gelobt und gefördert, Elektrofahrzeuge mit Erstzulassung vor dem 1. Januar 2016 wurden für 10 Jahre von der Kraftfahrzeugsteuer befreit, ab 1. Januar 2016 wurde dieser Zeitraum auf 5 Jahre verkürzt, danach gilt ein ermäßigter Steuersatz. Doch wie gut ist es tatsächlich um die Umweltverträglichkeit des Individual­verkehrs bestellt? Dieser Punkt wird in der Diskussion häufig verschwiegen. Im Rahmen der Abgasaffäre war immer wieder die Rede von erhöhten NOx Emissionen bei Dieselfahrzeugen, aber auch von erhöhtem CO2 Ausstoß bei Benzinern. Das EU Parlament hat im Februar 2014 als verbindliches Ziel einen Schadstoffausstoss von 95 g/km CO2 beschlossen. Gehen wir also bei einem Benziner idealerweise von 9,5 kg CO2 pro gefahrene 100 km aus. Elektroautos wie der BMW i3 oder VW e-Golf verbrauchen im NEFZ-Zyklus 12,9 kWh/100 km bzw. 12,7 kWh/100 km. Der Strom dafür mag zwar aus der Steckdose kommen, aber für die Stromerzeugung stoßen Braunkohlekraftwerke 850 bis 1.200 g CO2 pro kWh aus, Steinkohle­kraft­werke 750 bis 1.100 g CO2 pro kWh. Nach einer Prognose des Bundesverbandes der Deutschen Energie- und Wasserwirtschaft vom 21. Dezember 2015 wurden 2015 von 647,1 Mrd. kWh Strom 155 Mrd. kWh aus Braunkohle erzeugt (24 %) und 118 Mrd. kWh aus Steinkohle (18,2 %). Rechnen wir mit 1.000 g CO2 pro kWh und 12,5 kWh/100 km, so kommen wir dementsprechend auf eine Schadstoff­belastung von 12,5 kg CO2 pro 100 km, also eine um 32 % höhere CO2 Belastung als bei einem Benziner, der die 95-Gramm-Grenze einhält. Dumm gelaufen. Tatsächlich verschiebt sich dieser Vergleich erst dann zugunsten des Elektroautos, wenn zur Stromerzeugung Erdgas oder noch besser erneuerbare Energien wie Windenergie, Solarenergie und Wasserkraft eingesetzt werden. Oder möchte jemand sein Elektroauto ernsthaft mit Atomstrom betreiben? Das einfache Zahlenbeispiel verdeutlicht eindrucksvoll, dass die alleinige Förderung von Elektroautos keinen positiven Einfluss auf die Umweltverträglich des Individualverkehrs hat, so lange nicht gleichzeitig die Stromerzeugung aus erneuerbaren Energien präferiert und ebenso gefördert wird. Daher stellen Kaufanreize und steuerliche Förderung IMHO ein völlig falsches Signal dar, vermitteln sie doch den Käufern von teuren Elektroautos den Eindruck, besonders umweltfreundlich zu handeln, u. U. ist das genaue Gegenteil der Fall. Vielmehr sollten Bestrebungen gefördert werden, Individualverkehr zu vermindern und die Attraktivität des öffentlichen Personennahverkehrs zu steigern. Dies ist natürlich nur meine ganz persönliche Meinung. Wahrscheinlich werden uns nachfolgende Generationen dafür verfluchen, dass chemische Erzeugnisse wie Farben und Lacke, Arzneimittel, Wasch- und Reinigungsmittel nunmehr über komplizierte und kostenintensive Verfahren mit hohem Energieverbrauch hergestellt werden müssen, da die Erdölreserven aufgebraucht sind. Immerhin: Betrug der Anteil der erneuerbaren Energien an der Stromerzeugung 2011 noch lediglich 20 %, so ist er 2015 bereits auf 30 % angewachsen. In der gleichen Zeit ist der Anteil von Braun- und Steinkohle aber lediglich von 44 % auf 42,2 % zurückgegangen.

„Aufgeladen! Elektromobilität zwischen Wunsch und Wirklichkeit“, Standladesystem Pillar-Plus, Castellan AG, Kreuztal, 2012, und Wallbox Typ 1, E.ON, 2012, mit Stecker IEC Typ 1

„Aufgeladen! Elektromobilität zwischen Wunsch und Wirklichkeit“, zylindrisch gebaute Lithiumzelle für Elektrofahrzeuge, ecc Repenning GmbH, Geesthacht, 2012, 162 Wh, positive Elektrode aus LiFePO4 (Lithium-Eisenphosphat), negative Elektrode aus Graphit

„Aufgeladen! Elektromobilität zwischen Wunsch und Wirklichkeit“, Conti.eContact 195/55 R 20 T, Spezialreifen für Elektrofahrzeuge, Continental AG, 2012. Rund 20 % des Energieverbrauchs eines Wagens werden durch den Rollwiderstand verursacht. Beim Conti.eContact konnte der Rollwiderstand durch eine Reifengeometrie mit geringer Reifenbreite und großem Durchmesser, ein Profil, das Längsrillen mit einer hohen Lamellenzahl kombiniert und auf Querrillen verzichtet sowie Seitenwänd, bei denen Kanten und Designelemente weggelassen wurden, um den Luftwiderstand so gering wie möglich zu halten, um 30 % reduziert werden.

Elektromobil-Prototyp StreetScooter Compact, 2011, Hersteller StreetScooter GmbH, Aachen, Asynchronmotor 30 kW (41 PS), Höchstgeschwindigkeit ca. 105 km/h, Lithium-Ionen-Akkusatz, Reichweite 60 – 150 km (je nach Akkusatz)

Demonstrationsmodell Radnabenmotor ThyssenKrupp PowerCore SunCruiser, 2013

Solarmobil ThyssenKrupp PowerCore SunCruiser, 2013, Hersteller Hochschule Bochum, permanenterregter Synchronmotor 1,5 kW (2 PS), Höchstgeschwindigkeit ca. 110 km/h, 994 Gallium-Arsenid-Solarzellen auf 3 m², Lithium-Ionen-Akkusatz 15,9 kWh, Reichweite bei reinem Akkubetrieb und 65 km/h ca. 700 km

Ab April wird neben dem jetzt schon gezeigten Solarmobil ThyssenKrupp PowerCore SunCruiser und dem Brennstoffzellen-Fahrzeug proTRon ein Pöhlmann EL mit Flügeltüren in der Ausstellung zu sehen sein, den der Ingenieur Erich Pöhlmann aus Kulmbach mit finanzieller Hilfe der Rheinisch-Westfälischen Elektrizitätswerke (RWE) in den 1980er-Jahren entwickelt hat.

Elektroauto Pöhlmann EL, Pöhlmann KG, Kulmbach, 1986, Höchstgeschwindigkeit 100 km/h. Foto: Deutsches Museum

Brennstoffzellen-Fahrzeug proTRon, 2006/2007, Hersteller Hochschule Trier, Team proTRon, 2 Gleichstrom-Elektromotoren, Brennstoffzellenpaket durch Reihenschaltung von 14 Proton-Exchange-Membran-Brennstoffzellen 200 W (0,27 PS)

Die Ausstellung „Aufgeladen! Elektromobilität zwischen Wunsch und Wirklichkeit“ in der Zinkfabrik Altenberg ist dienstags bis freitags von 10 bis 17 Uhr und samstags und sonntags von 11 bis 18 Uhr geöffnet. Der Eintrittspreis beträgt 5 Euro, ermäßigt 4 Euro, Kinder und Jugendliche bis 18 Jahre haben freien Eintritt. Die Ausstellung ist barrierefrei zugänglich. Zur Ausstellung ist im Verlag des Deutschen Museums ein 64-seitiger Katalog erschienen, herausgegeben von Sylvia Hladky, Texte von Sylvia Hladky und Bettina Gundler, ISBN 978-3-940396-40-2.

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