Mercedes-Benz setzt neben NMC-Akkus auch auf die Feststoffbatterie für seinen wichtigen Gelenkbus eCitaro G.
Eigentlich sollen Festkörperbatterien erst ab Mitte der 20er Jahre ein Thema werden. Mercedes bringt den Gelenkbus eCitaro G ab sofort mit zwei Batterie-Optionen: Entweder Festrkörperbatterien oder den NMC-Akkus der neuesten Generation. Eingesetzt werden Technologien von Akasol einerseits (NMC) und dem französischen Cleantech-Unternehmen Blue Solutions andererseits. Doch für welche Stadt ist welche Busvariante geeignet?
Daimler ist mit Blue Solutions nicht der einzige Nutzfahrzeughersteller, der auf die Festkörper- oder Feststoff-Batterie setzt. So investierte Ford beispielsweise im Oktober 2019 in das Unternehmen Solid Power, mit dem auch BMW verbandelt ist. Technologisch unterscheiden sich die Festkörper-Batterien vom Lithium-Ionen-Akku deutlich. Im Kern handelt es sich um eine Lithium-Polymer-Batterie, die keinen flüssigen, sondern einen festen Elektrolyt hat.
Dank dieser Technologieänderung können Festkörperbatterien auf Rohstoffe wie Kobalt, Nickel oder Mangan verzichten. Das durchaus ebenfalls nicht unproblematische weiße Gold Lithium, bleibt aber vorerst erhalten. Vorteil der neuen Batterien: Sie haben eine hohe Energiedichte und zeichnen sich durch längere Lebensdauern aus. Außerdem ist die Sicherheit höher bzw. es muss weniger Aufwand betrieben werden, um Sicherheit zu garantieren.
Diese längere Lebensdauer gibt Mercedes-Benz in Form einer Garantie für den eCitaro G weiter: Die liegt für die Festkörper-Variante bei zehn Jahren.
Nachteile der Festkörperbatterien
Der größte Nachteil ist: Festkörperbatterien brauchen heute noch reichlich Platz – so dass die Technologie nicht 1:1 im PKW einsetzbar ist. Der eCitaro G hat eine Batteriekapazität von 441 Kilowattstunden und schafft so Reichweiten im „stadtbustypischen Einsatz“ (genauere Angaben ab 23. September 2020). Das muss er auch, denn es gibt einen zweiten Nachteil: die Ladezeit ist länger, weil Schnellladen unmöglich ist – mal eben an der Haltestelle zwischendurch signifikant nachladen, funktioniert nicht. Stattdessen muss die Reichweite über Nacht geladen werden und für den Tageseinsatz ausreichen.
Ein weiterer Nachteil ist, dass die Feststoffbatterien hohe Temperaturen lieben: In unseren Breitengraden müssen sie zumeist geheizt werden. Eine Kühlung entfällt stattdessen. Für Umbauten am Bus sorgt dieser Zusatzaufwand nach Angaben der Daimler-Pressestelle aber nicht.
Der eCitaro wird seit seiner Markteinführung vor zwei Jahren in Mannheim hergestellt. In seiner „kurzen“ Variante ist er bereits in vielen europäischen Städten im Einsatz – laut Daimler in „dreistelliger Stückzahl“. Für die Gelenkbus-Variante, den eCitaro G, lagen im Sommer 2020 zunächst mehr als 60 Reservierungen vor.
Neben Festkörperbatterie: eCitaro G mit NMC-Akku und Brennstoffzelle
Neben der Ausstattung mit Festkörperbatterien ist der eCitaro seit Ende 2020 auch mit den bewährten Akkus von Akasol aus Darmstadt zu bekommen. Dabei wächst die Batteriekapazität im selben Bauraum mit den NMC-Akkus kontinuierlich mit.
Die Kapazität wurde durch die neueste Generation der Batteriesysteme von 292 Kilowattstunden auf 396 Kilowattstunden aufgestockt. Für Kommunen oder Städte, die eine Schnellladung in Fahrpausen oder auf der Strecke einplanen, sind diese Akkus die passende Lösung.
Für Städte, denen die etwas höhere Reichweite der anderen Alternative im Tagesverlauf genügt, die größeren Wert auf Umweltfreundlichkeit und eine Dauerlösung legen – für die kommt die Festkörper-Alternative in Frage. Geladen wird dann über Nacht mit etwa überschüssigem Windstrom – bei vielen Bussen durchaus eine Herausforderung.
Doch Daimler geht ab 2022 noch einen weiteren Schritt: Beide Varianten des eCitaro G erhalten dann auch noch eine Brennstoffzelle als Range Extender, um die Reichweite dann für alle Anforderungen zu erhöhen. Mit dieser Technologie sind Zwischenladungen und die dafür notwendige aufwändige Infrastruktur in nahezu allen Fällen überflüssig.
Martin Ulrich Jendrischik, Jahrgang 1977, beschäftigt sich seit mehr als 15 Jahren als Journalist und Kommunikationsberater mit sauberen Technologien. 2009 gründete er Cleanthinking.de – Sauber in die Zukunft. Im Zentrum steht die Frage, wie Cleantech dazu beitragen kann, das Klimaproblem zu lösen. Die oft als sozial-ökologische Wandelprozesse beschriebenen Veränderungen begleitet der Autor und Diplom-Kaufmann Jendrischik intensiv. Als „Clean Planet Advocat“ bringt sich der gebürtige Heidelberger nicht nur in sozialen Netzwerken wie Twitter / X oder Linkedin und Facebook über die Cleanthinking-Kanäle ein.