Energie & Umwelt

Ein Urahne von Tesla braucht neue Batterien

Zwei Studierende der Hochschule für Technik FHNW bringen ein amerikanisches Elektroauto aus dem frühen 20. Jahrhundert wieder in Schuss. Damals gehörten Fahrzeuge mit Elektromotor zum normalen Strassenbild.

Aussen ein glänzender blauer Lack, innen eine feudale Sitzbank aus dunkelgrünem Samt: Was aussieht wie eine elegante Kutsche, ist ein historisches Elektroauto aus den USA: Das Fahrzeug der «Detroit Electric Car Company» wurde 1918 in der Autometropole hergestellt. Fast 100 Jahre später sollen zwei Studenten der Elektro- und Informationstechnik den Oldtimer wieder fahrtüchtig machen.

Batterien müssen ersetzt werden

«An der Mechanik ändern wir nichts», betont der angehende Elektroingenieur Yanick Frei, «es ist dem Besitzer und uns wichtig, möglichst viel vom Originalzustand des Fahrzeugs zu bewahren». Jedoch müssten die Batterien ersetzt werden, erklärt sein Kollege Marc Müller: «Die eingebauten Bleibatterien, die auch nicht mehr dem Originalzustand entsprechen, sind zerstört. Wir ersetzen sie durch zeitgemässe Lithium-Ionen-Batterien». Das ist aber nicht so einfach: Aufgrund ihrer hohen Energiedichte sind Lithium-Ionen-Batterien sehr anspruchsvoll. Sie brauchen ein Managementsystem, das den Ladestand überwacht und sicherstellt, dass alle Zellen stets im gleichen Zustand gehalten werden.

Zuerst das Fahrzeug verstehen

Bevor sich die beiden Studenten an die neuen Batterien machten, mussten sie die Funktionsweise des antiken Fahrzeugs kennenlernen. «Es war eine Herausforderung, anhand der spärlich vorhanden Unterlagen, und der Installationen am Fahrzeug selber, zu verstehen, wie das Auto überhaupt funktioniert», betont Marc Müller. Erst dann testen sie die Funktion des «Detroit Electric» mit einem Leistungs-Speisegerät. Gegenwärtig arbeiten die beiden an den Lithium-Ionen-Batterien: Das Managementsystem muss mit den 72 Zellen verbunden werden und funktionieren. «Bei einem Fehler könnten die Batterien in Brand geraten», erklärt Marc Müller. Die beiden Studenten hoffen, vor den Weihnachtsferien die Batterien im Auto einbauen zu können und eine erste Testfahrt zu machen.

Bedienung ist gewöhnungsbedürftig

Wobei die beiden mit der Bedienung des Wagens zuerst ihre Mühe haben dürften: Gesteuert wird nicht über ein Lenkrad, sondern über eine Stange, die man vorwärts stossen oder rückwärts ziehen kann. «Vorwärts ist links, rückwärts rechts», hat sich Marc Müller eingeprägt. Mit einem zweiten Hebel wird die Stufenschaltung bedient. Diese regelt den Antrieb über Serie- und Parallelschaltung der beiden Batterien. Mit den sechs Fahrstufen (eine rückwärts, fünf vorwärts) wird gleichzeitig auch die Geschwindigkeit – beziehungsweise die Kraft – reguliert, ein Gaspedal gibt es nicht. Angetrieben wird das Fahrzeug von einem vierpoligen Gleichstrom-Reihenschlussmotor mit einer Leistung von ungefähr 4.5 PS, «was angesichts der Geschwindigkeit von 25 bis maximal 35 km/h ausreichend ist», meint Professor Dr. Felix Jenni, der das Studierendenprojekt betreut.

Oma Duck im ihrem «Detroit Electric»
(https://hidde99.deviantart.com/art/Grandma-Duck-s-old-car-462649523)

Elektroautos waren sehr populär

«Die meisten Leute denken, Elektroautos seien ein neues Phänomen», bemerkt Felix Jenni, «aber um 1900 gab es mehr elektrisch betriebene Fahrzeuge als solche mit Verbrennungsmotor». Tatsächlich wird die Zeit nach der Jahrhundertwende als Goldenes Zeitalter des Elektroautos gesehen. «Der Detroit Electric hat eine maximale Reichweite von rund 380 Kilometer», sagt Felix Jenni. Im Vergleich: Ein neuer Tesla Model 3 kann mit einer Ladung etwa 500 Kilometer fahren. Ein Vorteil der damaligen Elektroautos: Im Gegensatz zum Verbrennungsmotor musste ein Elektromotor nicht angekurbelt werden. Das machte Elektroautos wie den «Detroit Electric» besonders für Frauen attraktiv, denen das mühsame und dreckige Ankurbeln nicht zugetraut wurde. Davon zeugt auch die Tatsache, dass «Oma Duck» in den Disney-Cartoons einen «Detroit Electric» fuhr. Die Erfindung der elektrischen Zündung für den Verbrennungsmotor und die zunehmende Verfügbarkeit von billigem Benzin besiegelte den Niedergang des Elektroautos. Für Felix Jenni ist aber klar: «Der Verbrennungsmotor war ein 100-jähriger Umweg – die Zukunft gehört dem Elektroauto». Eine Zukunft, die auch auf Fahrzeugen wie dem «Detroit Electric» basiert.

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