Wieder eine neue Wunderbatterie

Wieder eine neue Wunderbatterie

Wer die Medien mit ein wenig Aufmerksamkeit konsumiert, wird zumindest alle zwei Wochen feststellen: Schon wieder eine neue Wunderbatterie!

Und so war es auch diese Woche wieder so weit: Das deutsche Start-up Theion will schon bald eine Solid State-Batterie anbieten, die Lithium-Ionen-Akkus deutlich übertrifft: Die dreifache Reichweite wird für E-Autos versprochen!

Auf der Website werden alle erforderlichen Versprechen gebracht: Verdreifachte Energiedichte, hohe Zyklenfestigkeit, tolle Schnellladeleistung, nicht brennbar, billiges Rohmaterial, geringer Energieaufwand für die Produktion und natürlich: billig! Schwefel anstelle von Konfliktmaterialien – wäre das nicht fantastisch?

Erste Muster sind für 2023 angekündigt.

Wie real sind diese Versprechungen? Beginnen wir mit der Physik: Die Lithium-Schwefel-Batterie gibt es tatsächlich zumindest seit 1958, allerdings eher als Forschungsobjekt.

Zellenaufbau Lithium-Schwefel-Zelle
Urheberhinweis: Von Egibe – Eigenes Werk, CC BY-SA 4.0, https://commons.wikimedia.org/w/index.php?curid=80152749

Die Zellenspannung liegt bei 2,2 Volt, deutlich unter den 3,6 Volt der derzeit gängigen Lithium-Ionen-Batterien und die Spannungskurve ist kompliziert. Ein BMS für eine Lithium-Schwefel-Batterie muss ein durchaus aufwändiges Stück Technik sein.

Wer den Wikipedia-Artikel bis zum Ende liest, kommt auf zwei Erkenntnisse: Es tut sich etwas bei diesem Zellentyp. Allerdings sind Ankündigungen aus 2018 noch nicht in der Realität angekommen.

Eine deutliche Verbesserung der Eigenschaften der Schwefelzelle wurde durch den Einsatz von Cobaltoxalat berichtet. Und da war er wieder, der Problemstoff Kobalt!

Wer bisher bereits eine gewisse Skepsis beim Lesen verspürt hat, irrt definitiv nicht. Wenn eine neue Wunderbatterie bereits mehrmals ergebnislos angekündigt wurde und dann noch mit Kobalt verbessert werden muss: Da ist gewiss Vorsicht geboten.

Vor Schwierigkeiten mit Wunderbatterien sind selbst große Namen nicht gefeit: Beispielsweise steht das von Volkswagen unterstützte Feststoffbatterieunternehmen QuantumScape derzeit aufgrund eines sehr kritischen Berichts über mögliche Insidergeschäfte und Betrugsvorwürfe unter Druck – Theranos und Nikola lassen grüßen. Es gilt selbstverständlich die Unschuldsvermutung! Das Management von QuantumScape wirft deshalb gerade positive Berichte auf den Markt, um positive Stimmung zu verbreiten. Die viel früher als geplant vorgestellte Zelle mit 16 Schichten hat allerdings eine deutlich schlechtere Performance und die Zellengröße wird lediglich als “kommerziell relevant” bezeichnet, wohl weil die Firma auch für die lächerlich kleinen Zellen in ihren Testaufbauten kritisiert wurde.

Vielleicht ist das alles ungerecht gegenüber dem oben erwähnten Startup Theion – ich wünsche ihnen viel Glück. Ruft mich an, wenn das Produkt auf dem Markt ist!

Volkswagen und die Energiewende

Volkswagen und die Energiewende

Die Elektromobilität als Teil der Elektrifizierung des Verkehrs ist naturgemäß ein Teil der Energiewende, das ist bereits bekannt. Was hat Volkswagen sonst mit der Energiewende zu tun?

Wenn man sich das Stammwerk in Wolfsburg ansieht: Sehr viel sogar!

Dort ist nämlich die VW Kraftwerk GmbH ansässig. Sie betreibt in ganz Deutschland mehrere Kraftwerke im Umfeld der VW-Werke. Außerdem gibt es ein Kraftwerk in Tschechien für den Standort Mladá Boleslav.

VW-Werk in Wolfsburg

Unter diesen Kraftwerken befindet sich auch ein Windkraftwerk in Salzgitter, das mit einer elektrischen Leistung von 12,8 MW allerdings ziemlich klein ist. Kein Wunder, es besteht lediglich aus vier Windturbinen. Aber immerhin!

Sehen wir uns die Kraftwerke in Wolfsburg an. Dort gibt es zwei Kraftwerke, nämlich das Kraftwerk West und das Kraftwerk Nord/Süd. Verwirrende Namensgebungen kann man Volkswagen also schon mal nicht vorwerfen.

Etwas problematischer ist der derzeit laufende Umstieg vom Brennstoff Steinkohle auf den Energieträger Erdgas, der derzeit bekanntlich von erheblichen politischen Unsicherheiten gekennzeichnet ist. Das Volkswagen-Werk in Wolfsburg wäre von einem verordneten Importstopp für russisches Erdgas vermutlich relativ rasch betroffen – wie viele andere Unternehmen in Deutschland auch.

Wie viele andere Unternehmen in Deutschland auch ist Volkswagen dem Lockruf des billigen Gases gefolgt, mit Unterstützung mehrerer Bundesregierungen. Das kann man Volkswagen speziell nicht unbedingt vorwerfen.

Anders liegt die Angelegenheit bei den Kraftwerken selbst. Das Kraftwerk West wurde als Kohlekraftwerk konzipiert und konnte in dieser Form bis zu 90 Tonnen Steinkohle pro Stunde verfeuern. Vermutlich bis Jahresende wird es auf Erdgas umgestellt sein. Die elektrische Leistung liegt bei 288 MW, die Wärmeleistung bei 266 MW. Das Verhältnis der Energieerzeugung beträgt 52 Prozent Strom und 48 Prozent Wärme. Durch die Nutzung der Abwärme für das Werk und das Fernwärmenetz für Wolfsburger Haushalte ist der Energienutzungsgrad ziemlich hoch – also eine gute Sache.

Sehen wir uns aber das Kraftwerk Nord/Süd an, das durch seine vier Schornsteine mit jeweils 125 Metern Höhe dem Werk und der Stadt Wolfsburg ein charakteristisches Wahrzeichen verleiht. Dieses Kraftwerk hat eine elektrische Leistung von 136 MW, jedoch eine Wärmeleistung von bis zu 755 MW. Zugegeben, die maximale Wärmeleistung wird nur bei strenger Winterkälte abgerufen, um die Wärmeversorgung von Werk und Stadt sicherzustellen. Trotzdem: Die reine Wärmeerzeugung ist die am wenigsten intelligente Nutzung fossiler Brennstoffe.

Besser wäre es, wenn mit dem Brennstoffeinsatz im Verhältnis genauso viel Strom erzeugt werden würde, wie im Kraftwerk West. Ähnlich schlecht ist die Situation beispielsweise im Heizkraftwerk Kassel: Eine elektrische Leistung von 76 MW steht einer Wärmeleistung von 313 MW gegenüber.

Sicherlich gibt es viele Sachzwänge, die zur derzeitigen Auslegung der Kraftwerke geführt haben. Trotzdem: Volkswagen und die Energiewende sind keine getrennten Themen und das Unternehmen könnte dabei noch einiges beitragen.

Nicht leicht

Die Autoindustrie hat es derzeit nicht leicht: Fehlende elektronische Bauteile, Mangel bei Kabelbäumen, Personal im Corona-Krankenstand, steigende Energiepreise und noch vieles mehr.

Aber die Kunden haben es auch nicht leicht: Explodierende Lieferzeiten, eingeschränkte Auswahl bei Fahrzeugmodellen und Ausstattungsmerkmalen, Streichung von kostengünstigen Modellen, Bestellstopps, Preiserhöhungen.

Cupra Formentor in nicht bestellbarer Farbe

Trotzdem werden weiterhin in der Werbung viele Versprechungen gemacht. Im Bild wird ein Fahrzeugmodell mit einer Farbe gezeigt, die überhaupt nicht bestellt werden kann. Ist das schlau?

Für Käuferinnen und Käufer von Elektroautos ist das derzeit besonders bitter. Die Preisanstiege und Ausweitungen der Lieferzeiten sind besonders ausgeprägt. Die Aussichten auf volle Innovationsprämie schwinden, weil Lieferzeiten in diesem Jahr immer unwahrscheinlicher werden und die Regierungskoalition an der Prämienlandschaft schraubt.

Manche argumentieren, dass Förderungen von Elektroautos besonders angesichts der hohen Treibstoffpreise ohnehin eine Überförderung für die Vermögenden darstellt. Außerdem müsste man den Absatz eines Produkts nicht anregen, wenn dessen Nachfrage das Angebot mehrfach übersteigt.

Ob das tatsächlich so ist, wissen wir natürlich nicht so genau. Der Rest des Jahres bleibt jedenfalls spannend.

Auch jeden Fall: Schöne Ostern!

E-Caddy in Nempitz

E-Caddy in Nempitz

Bei meinen Fahrten zwischen den Jahren bin ich wieder auf einen weiteren elektrischen Exoten gestoßen: Einen VW E-Caddy in Nempitz!

Volkswagen E-Caddy

Das Fahrzeug wird in Handarbeit bei ABT umgebaut und dürfte mittlerweile nicht mehr als Neuwagen erhältlich sein. Die Technik umfasst 37,3 kWh Batteriekapazität und eine theoretische Ladeleistung von 50 kW über CCS. Die Reichweite von 141 Kilometern nach WLTP und der Verbrauch von 27,3 kWh nach WLTP sind heute nicht mehr wirklich attraktiv und die abgeregelte Höchstgeschwindigkeit von 120 km/h ist für das Leben auf deutschen Autobahnen definitiv zu wenig.

Der Neupreis betrug 29.990 Euro, also kein echtes Sonderangebot.

In Nempitz lag die Temperatur bei etwa minus 4 Grad, also keine elektrofreundlichen Umstände. Der E-Caddy in Nempitz hing am CCS-Anschluss einer Ionity-Säule, doch die Leistungswerte enttäuschten.

Während mehr als 50 Minuten waren nur 15,5 kWh in die Batterie geflossen, im Durchschnitt weniger als 20 kW Ladeleistung. Bei 69 Prozent Ladestand lag die momentane Ladeleistung bei schwachen 15,3 kW und das Auto prognostizierte weitere 20 Minuten Ladedauer.

70 Minuten Ladezeit für 140 Kilometer Reichweite am CCS-Anschluss ist heute nicht mehr praktikabel und sollte auch nicht so gering ausfallen. Die Batterie musste also ziemlich kühl gewesen sein. Trotzdem langsam!

Mittlerweise sollte klar sein, weshalb der E-Caddy heute ein exotisches Fahrzeug ist und immer bleiben wird…

Tesla mit Softwareproblemen

Tesla mit Softwareproblemen

Die Software von Tesla gilt gemeinhin als Musterbeispiel für gelungene Fahrzeugsoftware, Over-the-Air-Updates von Verbesserungen und neuen Features. Das schließt die rasche Korrektur von Fehlern mit ein. Doch mit dem Release 2021.44.25.2 kommt auch Tesla mit Softwareproblemen über die Rampe.

„25“ bedeutet, dass es sich um die Iteration 25 der Version der Kalenderwoche 44 handelt. Die letzte Ziffer „2“ zeigt an, dass es sich bereits um die zweite Korrektur-Release der 2021.44.25 handelt. Diese Softwareversion war also eher ein Rumpelflug! In diesem Artikel wird die Versionsnummerierung übrigens erklärt (Vorsicht: Englisch).

Zugegeben, 2021.44.25 war ein sehr großes Update und brachte die Benutzeroberfläche v11. Sie stellt eine große Veränderung dar, was für Gewohnheitstypen wie mich nicht unbedingt attraktiv ist. Beinahe nichts mehr ist am alten Platz oder sieht so aus wie vorher! Dafür sind die Icons bunt geworden.

Tesla Model 3 v11

Analysten feiern das Release, weil es die Bedienung näher an Model S und Model Y heranführt. Aber was nützt mir das bloß? Ich wechsle schließlich nicht ständig zwischen den Modellen, mein Fuhrpark umfasst lediglich das Model 3.

Was aber ist das Problem?

Mir sind bisher mehrere Probleme aufgefallen, die sich alle um die Routenplanung mit mehreren Zielen drehen, die in der Version 2021.40.6 am 19.11.2021 erstmals eingeführt wurde. Diese Möglichkeit war sehr rudimentär: Man konnte Ziele nur zwischen dem letzten Ziel einfügen, also die Strecke nicht erweitern. Wenn man bei der Reihenfolge einen Fehler machte oder ein Zwischenziel wieder entfernen wollte, musste man die gesamte Route löschen und von vorne beginnen.

Trotzdem war diese Möglichkeit bereits sehr nützlich! Mit der neuen Version wurde diese Möglichkeit erweitert und damit nützlicher. Die Reihenfolge der Wegpunkte kann nun verändert werden und Zwischenziele können auch individuell gelöscht werden.

Die Routenplanung mit Zwischenzielen war ein langgeäußerter Wunsch der Kundenbasis. Am 26. Dezember 2019 wurde dieses Ansinnen von Elon Musk noch in einem sehr kurzen Tweet („No“) abgelehnt.

Der Hauptvorteil ist natürlich, dass die Ladeplanung bei mehreren Stopps korrekt funktioniert:

  • Wenn ich im Normalfall von A nach B plane, dann rechnet der Routenplaner so, dass ich mit etwa 15 Prozent Restladung ankommen werde.
  • Für eine Weiterfahrt nach C reicht der Ladestand dann in der Regel nicht aus, denn das „Destination Charging“, also das Laden am Zielort, überlässt Tesla der Benutzerin selbst. (Also auch bei Tesla muss man mitdenken…)
  • Bei einer Planung A -> B -> C kann der Routenplaner berücksichtigen, dass die Fahrt nicht mit geringem Ladestand bei B endet, sondern dass man es auch noch bis C schaffen muss. Der Ladestand bei B wird dann entsprechend höher geplant.

Die Funktion ist also durchaus wichtig, möchte man „Handarbeit“ vermeiden. Lange Zeit fand dieses Argument jedoch kein Gehör.

Am 21. September 2020 kam endlich Elon Musks OK für das Feature. Der Tweet war auch bedeutend länger und enthielt ein Smiley: „Fine, we’ll do it already 😀“ („Na gut, wir machen es schon“).

Wie erwähnt, wurde der erste Teil am 19.11.2021 in Release 2021.40.6 ausgerollt, der zweite Teil nun mit Release 2021.44.25.2.

Die Probleme mit mehrfachen Zielen drehen sich aber um die Anzeige der Energieberechnung im Zusammenhang mit mehreren Zielen: Im Normalfall wird die Energieberechnung bei jedem Ladestopp neu berechnet. Bei Zwischenstopps bleibt sie aber „hängen“ und zeigt immer nur den ersten Zwischenstopp und die Energieberechnung des ersten Zwischenstopps an. Man muss die Route löschen und neu planen, damit dieser Zustand überwunden wird.

Die Routenplanung selbst macht es richtig und zeigt den Ladezustand am nächsten Ziel bzw. Ladepunkt korrekt an. Bei dieser Anzeige ist die Schriftgröße allerdings derart klein, dass selbst meine 15jährige normalsichtige Tochter am Nebensitz Schwierigkeiten mit der Entzifferung hatte.

Bei der Kernfunktion des Fahrens gibt es also keine Probleme, es sind eher Anzeigeprobleme in einem weniger kritischen Untermodul zur Anzeige des Energieverbrauchs.

Das ist nun kein Grund für Schadenfreude oder „die kochen auch nur mit Wasser“. Im Gegenteil, es illustriert die Komplexität einer derartigen Entwicklung und ist eher Anlass für Verständnis der Softwareprobleme bei Volkswagen. Wobei VW durchaus einen deutlich besseren Job machen sollte als dies gegenwärtig der Fall ist.

Tesla wird die Probleme sicher rasch in einem Update reduzieren oder eliminieren und genau da stolpert Volkswagen, denn zwischen Releases liegen endlos viele Monate, auch wenn das mit Marketingsprech und allerlei Ankündigungen verschönert werden soll.

Die Situation zeigt jedoch, dass Tesla auch in Schwierigkeiten kommen kann, wenn ein vollkommen neues Leistungsmerkmal in allen Softwarekomponenten konsistent umgesetzt werden muss. Die Routenplanung mit Zwischenzielen war seit der ersten Software 2013 niemals im System enthalten und war sozusagen nie ein Teil der Software-„DNA“. Einzelne Teams implementieren im agilen Prozess (und auch sonst) mit unterschiedlichen Geschwindigkeiten und unterschiedlichem Erfolg.

Möglichweise hat sich Tesla aber auch bewusst dafür entschieden, die Software mit diesem Problem auszurollen, um die „Jahresrelease“ mit der neuen Benutzerschnittstelle zum Jahresende in die Fahrzeuge zu bringen.

Vielleicht werden wir es irgendwann erfahren…


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