Die größten Probleme mit Elektroautos, die noch nicht gelöst sind

Es gab wohl noch nie einen besseren Zeitpunkt, um ein Elektroauto zu kaufen. Mittlerweile haben die meisten großen Hersteller mindestens ein Elektrofahrzeug im Programm, viele weitere werden bald folgen. Die Zeiten lächerlicher zweistelliger Reichweiten sind lange vorbei, und die Elektrofahrzeuge mit der größten Reichweite auf dem Markt können jetzt so weit fahren wie die meisten Autos mit Benzinantrieb, ohne dass sie aufgeladen werden müssen. Es gibt eine lange Liste von Dingen, in denen Elektroautos besser sind als ihre Pendants mit Verbrennungsmotor, und die besten Elektroautos auf dem Markt decken alle wichtigen Segmente ab, vom Pickup bis zur Luxuslimousine.

Doch nur weil die EV-Technologie rasant voranschreitet, bedeutet das nicht, dass sie frei von Mängeln ist. Die Akzeptanz von Elektrofahrzeugen ist in den USA nach wie vor relativ gering, und das aus gutem Grund: Viele der größten verbleibenden Probleme werden von Käufern als Vertragsbruch angesehen und müssen vollständig behoben werden, bevor Elektrofahrzeuge für die meisten Menschen zur Standardoption werden. Das Problem ist, dass Lösungen für diese Probleme nicht immer einfach sind und jahrelange Arbeit und möglicherweise Milliarden von Dollar erfordern, um sie zu beheben, und das nur, wenn sie überhaupt behoben werden können.

Hier sind die wichtigsten Probleme, an deren Lösung die Entwickler von Elektrofahrzeugen noch arbeiten.

Die vielleicht größte Hürde für die Elektrofahrzeugbranche ist der Mangel an zugänglicher Ladeinfrastruktur für Fahrer. Amerika hatte über 100 Jahre Zeit, sein Tankstellennetz aufzubauen, aber wenn Elektrofahrzeuge weit verbreitet sein sollen, muss innerhalb des nächsten Jahrzehnts ein ebenso umfassendes Ladenetz für Elektrofahrzeuge aufgebaut werden. Die Regierung hat dies erkannt und im Jahr 2022 verabschiedete der Kongress einen Gesetzentwurf zur Finanzierung von 500.000 neuen Ladegeräten für Elektrofahrzeuge, wobei der Schwerpunkt auf der Bereitstellung von Infrastruktur für entlegenere, ländliche Teile des Landes liegt.

Aufgrund des derzeitigen Netzes an Ladegeräten ist der Besitz eines reinen Elektrofahrzeugs für viele Menschen außerhalb von Großstädten jedoch einfach nicht machbar. Selbst in bebauten Gebieten müssen sich Besitzer, die keinen Zugang zu einer Auffahrt zum Aufladen ihres Autos haben, auf das manchmal unzuverlässige private Ladenetz verlassen. Bis diese Probleme behoben sind und das Aufladen von Elektroautos genauso einfach wird wie das Auftanken eines Autos an einer Tankstelle, werden viele Amerikaner wahrscheinlich weiterhin zögern, auf Strom umzusteigen.

Ein eng mit der unzureichenden Ladeinfrastruktur verbundenes Problem ist die Reichweitenangst. Auch wenn Elektrofahrzeuge mit der größten Reichweite heutzutage mit einer einzigen Ladung mehr als 300 Meilen zurücklegen können, können ein lückenhaftes Ladenetz und die manchmal inkonsistenten Reichweitenanzeigen von Elektrofahrzeugen längere Fahrten zu einem stressigen Erlebnis machen. Verständlicherweise möchten die meisten Menschen ihren Alltag nicht zusätzlich belasten und lehnen daher den Kauf eines Elektroautos gänzlich ab.

Da sich die Infrastruktur verbessert und die Reichweiten weiter steigen, ist es wahrscheinlich, dass die Angst vor der Reichweite weniger zum Problem wird, aber vorerst bleibt sie eine der größten Hürden, die einer breiteren Einführung von Elektrofahrzeugen im Wege steht. Es ist eine Sache, den Leuten zu sagen, dass die Daten belegen, dass die meisten Besitzer von Elektrofahrzeugen nie annähernd den Akku leer haben, aber es ist eine andere Sache, sie von vornherein davon abzuhalten, sich darüber Sorgen zu machen.

Die Lösung ist jedoch bereits auf dem Weg: Investieren Sie in mehr Ladestationen und Batterietechnologie mit größerer Reichweite. Dennoch wird es noch Jahre und Milliarden von Dollar dauern, bis diese Investitionen die Reichweitenangst der Vergangenheit angehören lassen.

Auch wenn Ladegeräte für Elektrofahrzeuge irgendwann so allgegenwärtig werden wie Tankstellen, bleibt das Problem bestehen, wie lange es dauert, ein Auto vollständig aufzuladen. Es gibt eine Reihe von Ladegeräten für das Aufladen zu Hause und im öffentlichen Raum, wobei die schnellsten Ladegeräte eine Reichweite von über 100 Meilen in 10 bis 20 Minuten liefern können, aber das ist immer noch deutlich langsamer als an einer Tankstelle. Diese erstklassigen Ladegeräte der Stufe 3 können auch nicht zu Hause installiert werden. Erschwerend kommt hinzu, dass nicht jedes Elektrofahrzeug das gleiche Schnellladeniveau unterstützt. Je nach Modell Ihres Autos können Sie diese schnelleren Ladegeräte möglicherweise nicht nutzen, selbst wenn Sie eines in der Nähe haben.

Auch das Laden an einer öffentlichen Ladestation ist nicht immer einfach – jedes Ladenetz benötigt normalerweise eine eigene App, um eine Ladung zu bezahlen. Wenn Sie also in Ihrer Stadt auf mehrere verschiedene Marken angewiesen sind, benötigen Sie möglicherweise mehrere Apps, um dies zu können um jede Station zu nutzen.

Sich zu vergewissern, dass alles richtig eingerichtet ist, erhöht den Zeitaufwand und die Komplexität und macht das Erlebnis viel zeitaufwändiger, als einfach an eine Tankstelle zu fahren und den Tank aufzufüllen.

Trotz eines Abwärtstrends in den letzten Monaten sind Elektroautos im Durchschnitt immer noch teurer in der Anschaffung als Benzinautos, und das ist ein großes Problem für Käufer mit einem knapperen Budget.

Laut Kelley Blue Book wurde der durchschnittliche Neuwagen in den USA im Dezember 2022 für 49.507 US-Dollar verkauft, während das durchschnittliche neue Elektroauto 61.448 US-Dollar kostete. Engpässe in der Lieferkette und pandemiebedingte Verzögerungen ließen die durchschnittlichen Neuwagenpreise in den letzten Jahren in die Höhe schnellen, was einige Käufer dazu zwang, sich ganz vom Markt zurückzuziehen, andere dazu, längerfristige Finanzierungsverträge anzunehmen, um die monatlichen Zahlungen überschaubar zu halten.

Es ist kein Geheimnis, dass die Automobilindustrie angesichts der Beschränkungen bei der Anzahl der produzierten Autos den Vorzug vor Modellen mit höheren Gewinnspannen gab und oft zu unerschwinglich langen Wartezeiten für billigere Autos führte. Die Nachricht, dass Elektrofahrzeuge eine zusätzliche Prämie auf den aufgeblähten Markt bringen, wird kaum dazu beitragen, Käufer zu beruhigen, die ohnehin schon über ihre finanziellen Mittel verfügen, um sich ein neues Auto leisten zu können.

Ein weiterer wichtiger Faktor, den Käufer beim Kauf eines Autos berücksichtigen sollten, ist die voraussichtliche Lebensdauer. Moderne Autos halten heute im Durchschnitt länger als je zuvor, was vor allem auf Verbesserungen der Materialien und des Herstellungsprozesses im Laufe der Zeit zurückzuführen ist. Allerdings gibt es bei Elektrofahrzeugen auch eine zusätzliche Variable, die derzeit noch weitgehend unbekannt ist: Wie stark wird sich die Batterie im Laufe der Jahre auf der Straße verschlechtern? Die meisten aktuellen Daten, die wir zur Verschlechterung untersuchen müssen, stammen von Tesla, und sie scheinen vielversprechend – im Durchschnitt gab die Marke an, dass ihre Batterie über 200.000 Meilen nur 12 % ihrer Kapazität verloren habe.

Daten anderer Hersteller sind jedoch äußerst begrenzt oder nicht vorhanden. Einer Studie des britischen Unternehmens Autocar zufolge könnten bestimmte Modelle in weniger als einem Jahrzehnt ein problematisches Leistungsniveau erreichen, wobei die Batterien schneller abbauen, sobald sie 30 % ihrer Kapazität verlieren. Dies wiederum könnte dazu führen, dass ältere Elektrofahrzeuge praktisch unverkäuflich werden, insbesondere solche mit geringerer Reichweite ab Werk.

Die Vorhersage, wie lange ein Elektrofahrzeug halten wird, bevor es deutlich schlechter wird, ist angesichts der wenigen verfügbaren Daten alles andere als eine exakte Wissenschaft. Unglücklicherweise für die derzeitigen Besitzer von Elektrofahrzeugen werden ihre Autos die Grundlage für den Datensatz bilden, der künftigen Schätzungen zufolge berechnet wird.

Da extreme Temperaturen angesichts des Klimawandels immer häufiger auftreten, besteht ein weiterer Nachteil von Elektrofahrzeugen darin, dass sie mit kälteren Klimazonen im Allgemeinen nicht sehr gut zurechtkommen. Tatsächlich kann die Temperatur die Reichweite erheblich beeinflussen, wobei die durchschnittliche Reichweite nach Angaben des Energieministeriums bei 20 °F im Vergleich zu 77 °F um 41 % sinkt. Im Vergleich dazu verliert ein Benzinauto im Durchschnitt nur 15 % seiner Reichweite. Ein Rückgang der Reichweite um 41 % stellt für viele Menschen ein Problem dar, insbesondere an Orten, an denen solche Temperaturen während großer Teile der Wintermonate zu erwarten sind.

Darüber hinaus ergab eine Studie des Idaho National Laboratory, dass die Ladezeiten bei kaltem Wetter auch viel langsamer waren. Bei einer 30-minütigen Aufladung mit einem DCFC-Schnellladegerät erreichten die Forscher eine Ladung von 80 % bei 25 °C, bei 11 °C verzeichneten sie jedoch nur eine Ladung von 44 %.

Für diese Probleme gibt es derzeit keine offensichtliche Lösung, aber die Hersteller von Elektrofahrzeugen müssen sich in naher Zukunft mit ihnen befassen, wenn sie Hoffnung haben, die Käufer im Norden davon zu überzeugen, dass sich der Umstieg auf Elektrofahrzeuge lohnt.

Der Hauptgrund für den Trend zu Elektroautos ist, dass sie theoretisch ein saubereres Transportmittel sind als Autos mit Benzinantrieb. Elektrofahrzeuge erzeugen keine Emissionen am Auspuff, aber sie isoliert zu betrachten bedeutet, das Gesamtbild zu übersehen.

Nach Angaben der US Energy Information Administration war Erdgas im Jahr 2022 mit rund 40 % die größte Stromquelle, während Kohlekraftwerke rund 18 % des Stroms produzierten. Die Kernenergie war die zweitgrößte Quelle, und obwohl sie nicht in gleicher Weise Emissionen verursacht, hat Atommüll seine eigenen negativen Auswirkungen auf die Umwelt.

Erneuerbare Energien machten nur etwa 22 % der Stromerzeugung aus, was bedeutet, dass der Großteil des Stroms für Elektrofahrzeuge immer noch durch die Nutzung nicht erneuerbarer Ressourcen erzeugt wurde. Eine Analyse des Energieministeriums ergab, dass die gesamten erneuerbaren Energieressourcen in Amerika das Hundertfache des Jahresbedarfs des Landes erzeugen könnten, aber bisher wurde nur ein winziger Bruchteil dieser Ressourcen genutzt. Bis mehr erneuerbare Energien vorhanden sind, werden Elektrofahrzeuge aufgrund der veralteten Strominfrastruktur des Landes weiterhin indirekt mit Gas- und Kohlestrom betrieben.

Zwei Schlüsselelemente, die bei der Herstellung von Batterien für Elektrofahrzeuge benötigt werden, sind Lithium und Kobalt. Als Reaktion auf die schnell steigende Nachfrage nach beiden Rohstoffen werden weltweit Minen gegraben. Der Lithiumabbau konzentriert sich hauptsächlich auf China und Teile Südamerikas, aber mehrere kürzliche Entdeckungen von Lagerstätten in Indien und im Rheintal in Deutschland bedeuten, dass bald weitere Minen eröffnet werden dürften.

Eine kürzlich veröffentlichte Studie unter der Leitung von Wissenschaftlern der University of Western Australia bezeichnete Lithium als „neu auftretenden Umweltschadstoff“ und stellte fest, dass zunehmende Mengen an Lithiumverunreinigungen sowohl in Pflanzen als auch in Organismen festgestellt werden, obwohl die möglichen Auswirkungen vorerst weitgehend unbekannt sind. Ebenso ist bekannt, dass mit Kobalt kontaminierter Boden eine Gefahr für den Menschen darstellt, wobei Verfahren zur Dekontamination des Bodens noch weiterentwickelt werden müssen.

Da die weltweite Nachfrage nach Elektrofahrzeugen steigt, werden diese Umweltauswirkungen wahrscheinlich noch ausgeprägter.

Elektrofahrzeuge werden heute in größeren Stückzahlen als je zuvor verkauft, was bedeutet, dass in 10 bis 15 Jahren eine ganze Reihe von Elektrofahrzeugbatterien das Ende ihrer Nutzungsdauer erreichen werden. Es gibt keine einfache Möglichkeit, die aktuelle Generation von Lithium-Ionen-Batterien zu recyceln, und obwohl mehrere Startups Möglichkeiten entwickeln, die darin enthaltenen Materialien wiederzuverwenden, bleiben sie derzeit noch recht kleine Betriebe.

Ein Hauptproblem besteht darin, dass aktuelle Batterien für Elektrofahrzeuge überhaupt nicht für das Recycling konzipiert sind. Um den Herstellungsprozess so einfach und kostengünstig wie möglich zu gestalten, sind viele Batterien so konzipiert, dass sie sehr schwierig sind sich trennen.

Derzeit kämpfen die meisten Recycling-Startups immer noch darum, die Mittel für die Einrichtung von Anlagen aufzubringen, und die begrenzten vorhandenen Anlagen sind bei weitem nicht groß genug, um die prognostizierte Nachfrage zu decken. Wenn in den nächsten Jahren ein durchweg profitabler Weg gefunden werden kann, diese Batterien in großem Maßstab zu recyceln, kann die Krise abgewendet werden. Allerdings ist das immer noch ein großes Wenn. Die Alternative wäre, alte Batterien auf einer Mülldeponie zu entsorgen, was möglicherweise schwerwiegende Folgen für die Umwelt hätte.

Bei einem Unfall mit einem Elektrofahrzeug können den Besitzern sehr hohe Reparaturkosten entstehen, wobei der größte Teil davon auf die Kosten für den Austausch einer beschädigten Batterie zurückzuführen ist. Für Versicherer wird dies zu einem drängenden Problem, denn oft müssen sie ein Auto aufgrund eines leicht beschädigten Batteriepakets komplett abschreiben.

Der Schwierigkeitsgrad von Batteriereparaturen ist von Hersteller zu Hersteller unterschiedlich, wobei Experten das Modell Y von Tesla aufgrund seiner einzigartigen Konstruktion und der Platzierung der Batterie im Auto als nahezu unmöglich zu reparieren bezeichnen. Dies wiederum treibt die Versicherungsprämien für Eigentümer in die Höhe, da die Versicherer die Versicherungskosten anpassen, um dem höheren Niveau kostspieliger Reparaturen und Abschreibungen Rechnung zu tragen.

Auch für Besitzer älterer Elektrofahrzeuge stellt dies ein Problem dar. Wenn ein Teil der Batterie eine Fehlfunktion aufweist und nicht einfach ausgetauscht werden kann oder wenn die Kosten für den Austausch unerschwinglich hoch sind, bedeutet dies, dass das gesamte Auto wertlos werden kann. Elektrofahrzeuge haben sich im Neuzustand im Allgemeinen als zuverlässig erwiesen, aber im Laufe der Jahre und wenn die erste Welle von Autos 15 oder 20 Jahre alt wird, bleibt abzuwarten, wie viele aufgrund einer schwachen Batterie auf dem Schrottplatz landen Fehler.