Mobile Anwendungsbereiche der Energiespeicherung

Geschichte der Elektromobile und Hybridfahrzeuge (bis 1899)

Zu den Elektromobilen zählen neben den Elektro-Autos auch E-Rennwagen, E-Busse, E-Transporter, E-Fahrräder, E-Mofas und E-Motorräder.

Ich habe mich entschlossen darüber ausführlich zu berichten, da dem Thema der Mobilität augenscheinlich äußerste Wichtigkeit zukommt: Der zweitgrößte Stapel von Zeitungsausrissen, die ich im Laufe der vergangenen 35 Jahre gesammelt habe, besteht aus Berichten und Zukunftsträumen um Elektromobile im weitesten Sinne (der größte Stapel betrifft die Nutzung der Solarenergie).

Außerdem gibt es noch jene E-Mobile, die ihren ‚Treibstoff’ während der Fahrt mittels Solarzellen selbst nachladen können. Ich habe diese Solarmobile deshalb hier eingeordnet und nicht unter Solarenergie, weil sie fast ausnahmslos ebenfalls mit Batterien ausgestattet sind, um ohne direkte Sonneneinstrahlung oder nächtens fahren zu können.

Über Konzepte wie das sogenannte 3-Liter- oder auch 1-Liter-Auto werde ich nichts berichten, da es bei diesen Technologien nur um eine – und im Prinzip auch schon lange mögliche – Verbrauchsreduzierung fossiler Brennstoffe handelt. Eine Ausnahme, auf die ich hier eingehen werde, bilden Hybridfahrzeuge mit Elektromotoren. Mit Wasserstoff und/oder Brennstoffzellen betriebene Fahrzeuge, die teilweise auch als Hybridfahrzeuge ausgelegt sind, behandle ich dagegen weitestgehend innerhalb der beiden entsprechenden Kapitel (s.d.).

Auf Straßenbahnen und Trolleybusse mit ihren elektrischen Oberleitungen und ihrer langen Geschichte werde ich hier ebenfalls nicht eingehen. Nur soviel: Der weltweit erste Einsatz erfolgte durch Siemens & Halske 1881 in Berlin – gleichzeitig mit der Einführung der ersten elektrischen Straßenbahnen in Paris …und ebenfalls Berlin.

Das häufig vorgebrachte Argument gegen Elektrofahrzeuge, daß nämlich die Reichweite von E-Mobilen für einen tagtäglichen Einsatz einfach viel zu gering sei, wurde ebenso oft (aber meist ungehört) mit den Fakten beantwortet, daß rund zwei Drittel aller Kfz-Fahren im deutschen Individualverkehr sowieso kürzer als 50 km sind (andere Quellen sprechen davon, daß 65 % aller Fahrten zwischen 20 und 100 km liegen). In der Schweiz sollen sogar 90 % aller Autofahrten kürzer als 25 km sein. Außerdem fahren im Durchschnitt nur 1,2 Personen in den meist 4- oder 5-sitzigen Fahrzeugen. 1992 werden als durchschnittlicher Fahrweg pro Auto 42 km angegeben, und man berechnet, daß mehr als 70 % aller in Deutschland gefahrenen Kilometer sogenannter ‚BESS-Traffic’ sind: Beruf, Einkauf, Schule und Spaß, wobei die Entfernungen hier zwischen 7 und 17 km liegen. 1996 veröffentlicht die Rheinisch-Westfälische Technische Hochschule Aachen (RWTH) eine Studie, der zufolge 38 % aller Fahrstrecken kürzer als 5 km sind, 75 % aller Fahrten nach 20 km beendet sind, und nur 5 % aller privaten Autofahrer mehr als 50 km ohne Unterbrechung fahren.

Doch rekapitulieren wir zuerst einmal die Geschichte der elektrischen Mobilität.

Es gibt verschiedene Quellen, die darauf hindeuten, daß das erste Elektrofahrzeug mit wiederaufladbarer Batterie bereits im Jahr 1839 von Robert Anderson in Aberdeen, Schottland, gebaut wurde. Das Elektroauto wäre damit 47 Jahre vor den Benzinautomobilen erfunden worden, die erstmals 1886 über die damaligen Straßen rollten – unabhängig voneinander erfunden von Carl Benz und Gottlieb Daimler.

Der Amerikaner Thomas Davenport baute das erste Elektroauto mit einer nicht wiederaufladbaren Batterie schon 1834. Ein weiterer kleiner elektrischer Wagen wurde von Prof. Stratingh im holländischen Groningen entwickelt und 1835 von dessen Assistenten Christopher Becker auch gebaut. Der Schotte Robert Davidson stellte um 1842 ein von ihm erfundenes Fahrzeug vor, das nichtwiederaufladbare Batterien nutzte. Der Amerikaner Moses Farmer folgte 1847 mit einem Elektroauto für zwei Passagiere, während ein Charles B. Page mit seinem elektrisch angetriebenen Fahrzeug bereits eine Geschwindigkeit von 31 km/h erreichte.

Ende des 18. Jahrhunderts bestand dann die Chance, der Personen-Nahverkehr vollständig mit Elektrofahrzeugen abzuwickeln, denn die Einführung von Batterien erfolgte bereits im Jahre 1860. 1865 erfand der Franzose Gaston Plante eine bessere Batterie, welche später die Basis bildete für die Entwicklung einer aufladbaren Batterie durch dessen Landsmann Camille Faure im Jahr 1881.

Das erste ‚offiziell’ anerkannte Elektrofahrzeug war 1881 ein Dreirad von M. Gustave Trouvé in Paris, der einen wiederaufladbaren Blei-Akkumulator benutzte und schon Geschwindigkeiten bis zu 12 km/h erreichte, (Trouvé beschäftigte sich außerdem mit einem Flügelschlag-Flieger, der durch mehrere Ladungen Büchsen-Pulver betrieben 1870 immerhin 70 m weit flog). Ein Jahr später bauten zwei englische Professoren, William Edward Ayrton und John Perry, das zweite Elektroauto. Dieses ebenfalls dreirädrige Fahrzeug hatte eine Reichweite bis zu 40 km und erreichte eine Höchstgeschwindigkeit von ca. 14 km/h. 1882 soll auch durch Berlin ein erstes Elektroauto gefahren sein, das sich äußerlich allerdings sehr von den amerikanischen Modellen unterschied.

Thomas Edison führte 1889 seinen ‚Electric Runabout’ vor, von dem er allerdings nur 2 bis 4 Exemplare für sich und einige Freunde baute (anderen Quellen zufolge sei dies erst 1898 erfolgt). In Kanada baute ein gewisser Mr. Featherstonhaugh ein Elektroauto, das sogar schon elektrisches Licht besaß. Das aller erste Fahrzeug mit elektrischem Licht war übrigens ein Schlitten des Bayernkönigs Ludwig II.

1890 folgte Andrew L. Riker mit seinem Elektroauto – auch wieder ein Dreirad. Vier Batterien gaben dem Fahrzeug eine Leistung von 1/6 PS. Da die Reisegeschwindigkeit nur 12 km/h betrug, war die maximale Reichweite mit 48 km weiter als die des Trouvé-Autos.

1893 bringt Adolph Müller, Gründer des Batterieunternehmens Varta, seinen elektrischen ,Baker Runabout’ aus den USA mit in die Heimat.

Vierrädrige Autos wurden dann von 1896 bis 1899 von der Riker Electric Motor Co. in Brooklyn New York hergestellt (damit begann die industrielle Produktion von Elektroautos), anschließend bis 1900 von der Riker Electric Vehicle Co. in Elizabethsport NY und zum Schluß von der Riker Motor Vehicle Co (auch in Elizabethsport). Alle Modelle wurden nach Andrew Lawrence Riker benannt. Die Riker-Modellreihen sind vor allem auch für die leistungsfähigen Lastkraftwagen bekannt geworden. Nach Vereinigung mit der Electric Vehicle Co. wurden nur noch die Lastkraftwagen produziert.

Im selben Jahr 1890 baute William Morrison aus Iowa das erste wirklich erfolgreiche elektrisch angetriebene Auto. Durch den Einsatz großer Räder mit Speichen war es etwas komfortabler zu fahren auf den Straßen dieser Zeit. Einen bedeutenden Anteil am Erfolg hatte die Promotion durch Harold Sturges den damaligen Sekretär der American Battery Company. Morrison war Chemiker und zeigte überhaupt großes Interesse an der Elektrizität. Elektrisch betriebene Fahrzeuge baute er vor allem, um die Leistungsfähigkeit seiner Batterien demonstrieren zu können.

Im Sommer 1890 setzte er sie zum ersten Mal in den sehr Kutschen-ähnlichen Fahrzeugen mit den sehr großen Rädern ein. Dieses Modell hatte einen fransenbehangenen Baldachin als Dach mit drei Reihen excellent gepolsterter Sitze für 12 Passagiere. Acht Batterien waren unter den Sitzen untergebracht und sorgten für etwa 2,5 PS und eine Reisegeschwindigkeit bis zu 12 km/h. William Morrisons 6-sitziger ‚Elelectric Wagon’ wurde dann als erstes US-Fahrzeug auf der Weltausstellung 1892 gezeigt.

Die Straßen Philadelphias im Jahre 1894 waren nicht gerade berühmt für ihre Qualität, aber genau das regte die Phantasie und den Entwicklergeist von Pedro Salom, einem Batterieexperten, und Henry G. Morris, dem Ingenieur, an. Sie gründeten die Electric Carriage and Wagon Company mit dem Ziel Elektroautos zu bauen, die für die Straßen Philadelphias geeignet waren. So entstand 1894 der ‚Elektrobat’ mit einer Reichweite bis zu 160 km pro Batterieladung, allerdings bei einer Geschwindigkeit von 25 km/h. Der nächste Schritt war der ‚Elektrobat II’ mit einer Geschwindigkeit von 32 km/h, aber nur maximal 50 km Reichweite. Innerhalb der nächsten 2 Monate bauten sie 2 weitere Autos – noch leichter und noch schneller. Die beiden wollten eine Flotte von Elektro-Taxis aufbauen, mit zentralen Ladestationen. Sie dachten, wenn dies etabliert wäre, würden sich viele ohne größere Befürchtungen ein Elektroauto zulegen, wohlwissend, daß Expertenhilfe stets in der Nähe ist. Die ersten Stationen hatten sie in New York aufgebaut, da hier Taxis am beliebtesten waren. Allerdings waren die beiden bessere Ingenieure denn Kaufleute, und so verkauften sie ihre Firma (1897?), bevor sich die ersten Erfolge einstellten.

Die Firma von Charles Jeantaud aus Paris soll zur Jahrhundertwende (1893 bis 1906) die besten französischen Elektroautos hergestellt haben. Eines dieser Wager setzte im Dezember 1898 einen Geschwindigkeitsrekord mit 37,7 km/h und erneut 1899 mit 42 km/h. Die Mehrheit der hergestellten Fahrzeuge waren Taxis. Auf dem amerikanischen Mark werden erstmals 1894 Elektromobile mit wiederaufladbaren Batterien angeboten. Mit Sitz in Chicago von 1896 bis 1902 und danach in Hobuken (New Jersey) stellte die Firma American Electric Vehicle Company eine kleine Anzahl an Elektroautos und kommerziellen Fahrzeugen her. In Indianapolis (USA) baute die Waverley Co. den ‚Waverley’ von 1896 bis 1914. Zwischen 1903 und 1907 wurden diese unter dem Namen ‚Pope-Waverley’ verkauft.

W. C. Bersey baute in den 1880ern einen elektrisch angetriebenen Bus, und von 1895 bis 1899 Elektroautos. Bekannt wurden die ‚Bersey-Taxis’, die von 1897 bis 1899 in London fuhren. Sie hatten einen ausbaubaren Batteriesatz, der es ermöglichte, ihn schnell gegen einen aufgeladenen auszutauschen.

Auf dem Sektor der Hybridfahrzeuge ist mir nur bekannt, daß der österreichische Hofwagenfabrikant Jakob Lohner 1897 gemeinsam mit dem jungen Nachwuchsmechaniker Ferdinand Porsche einen Lkw mit kombiniertem Antrieb aus Verbrennungs- und Elektromotor entwickelt hat, der auf der Weltausstellung in Paris 1900 als Sensation gefeiert wurde. 1902 wurde das Fahrzeug mit dem revolutionären Elektro-Radnaben-Motor als Feuerwehrauto eingeführt, konnte sich jedoch wegen dem aufwendigen Prinzip nicht durchsetzen.

Eine weiter Anwendung bedeutete der Santa-Fe-Expreß, der ebenfalls von diesel-elektrischen Lokomotiven durch die Weiten New Mexicos gezogen wurde.

Camille Jénatzy aus Brüssel, der aufgrund seines roten Bartes und seines verwegenen Fahrstils der ‚Rote Teufel’ genannt wurde, war Rennfahrer und baute in der Zeit von 1898 bis 1903 auch eine Reihe von Autos, sowohl Elektroautos als auch Benziner. In der Geschichte der Elektroautos ist er mit einem Einsitzer mit einem kugelförmigen Aussehen bekannt geworden, der 1899 einen neuen Geschwindigkeitsrekord setzte. Als weltweit erstes Fahrzeug überschritt am 29. April nahe Paris die ‚La Jamais Contente’ von Jénatzy die bis dahin unerreichte Geschwindigkeitsgrenze von 100 km/h. Sein mit Akkumulatoren betriebenes Fahrzeug erreichte 105,88 km/h. Einige seiner Autos wurden von der ‚Compagnie Internationale des Transports Automobile’ in Paris von 1899 bis 1901 gebaut. Von 1901 an experimentierte er mit Hybrid-Autos (Benzin- und Elektromotor), deren Produktion 1903 im Martini’s Werk in Belgien unter dem Markennamen ‚Jénatzy-Martini’ begann.

In Berlin-Charlottenburg baute von 1898 bis 1902 die Firma Kühlstein Wagenbau Elektroautos. Einige wurden im Haus entwickelt, andere waren lizenzierte Nachbauten der französischen Jeantaud-Taxis. Spätere Modelle waren z.B. der ‚Kühlstein-Vollmer’. Die Herstellung dieser Fahrzeuge wurde dann 1902 von der AEG übernommen. Die Madelvic Motor Carriage Co. Ltd. in Granton (Schottland) baute von 1898 bis 1900 eine elektrische Droschke. Sie wurde durch ein kleineres fünftes Rad angetrieben, das unter der Droschke angebaut wurde und mit der Vorderachse verbunden war. Diese Konstruktion konnte auch an herkömmlichen Kutschen angebaut werden, um die Pferde zu ersetzen.

Nach Carl Oppermann aus London waren die Elektroautos benannt, die von 1898 bis 1902 unter seinem Namen und von 1902 bis 1907 von der Carl Oppermann Electric Carriage Co. Ltd. hergestellt wurden. Die Firma stellte auch die Batterien selber her. Eines der Fahrzeuge wurde 1905 an den König von Siam verkauft. Auch das Unternehmen Mildé et Cie. in Levallois-Perret (Frankreich) baute von 1898 bis 1909 Elektroautos. Dazu gehörten elektrische Antriebseinheiten, mit denen man Pferdekutschen in Elektroautos umbauen konnte, Dreiräder (bekannt geworden als ‚Mildé-Mondos’), verschiedene kommerzielle Fahrzeuge sowie konventionelle vierrädrige Autos mit und ohne Verdeck. Hybridautos tauchten in der Produktpalette ab 1904 unter dem Namen ‚Mildé-Gaillardets’ auf.

Zur Jahrhundertwende war es also schon üblich, Batterien als ‚normale’ Antriebsquelle für Autos einzusetzen, und auch die Berliner Feuerwehr (Feuerwache Urban) fuhr schon mit Elektroantrieb.

1899 wurden in den USA fast doppelt so viele Automobile mit Elektromotoren wie mit Verbrennungsmotoren gebaut und 90% aller Taxis in New York wurden elektrisch angetrieben. Die Electric Vehicle Company hatte Hunderte von Hansom-Taxis im Einsatz. Die Besonderheit dieser Autos bestand in den separaten Motoren für jedes Rad, womit der Einsatz eines Differentials erspart blieb. (Von den 9.042 ‚Taxis’ im Berlin des Jahres 1908 sind 8.071 Pferde-, 743 Motor- und nur 228 Elektrodroschken.)

Es ist überraschend, wie schnell sich die Technologie nun mit kommerziellen Interessen verband. Die Baker Motor Vehicle Co. in Cleveland war Branchenführer für die gesamte Dauer ihrer Existenz von 1899 bis 1916. In diesen Jahren wurden verschiedene Modelle angeboten, vom Zweisitzer bis zu größeren Limousinen. 1915 kaufte Baker die R.M. Owen Co., die den Owen ‚Magnet’ herstellten. Das Modell ‚Torpedo’ aus dem Jahre 1902 setzte wieder einmal einen neuen Geschwindigkeitsrekord. Die Hub Motor Co. aus Chicago baute Elektroautos von 1899 bis 1900 unter dem Markennamen ‚Hub Electric’. Alle Fahrzeuge hatten 4 Motoren, jeweils an der Radnabe montiert. Die maximale Geschwindigkeit betrug 24 km/h. Ein Zweisitzer wurde von der Cleveland Machine Screw Co. in Cleveland in den Jahren 1899 bis 1901 gebaut. Die ersten Modelle hießen ‚Cleveland’, die späteren ‚Sperry’.

Auch in Deutschland kam Bewegung in den Markt: Die Elektrizitäts- und Automobil-Gesellschaft Harff & Schwarz AG in Köln baute in ihren Maxwerken von 1899 bis 1903 Elektroautos, die sowohl zu privaten als auch zu kommerziellen Zwecken eingesetzt wurden. Die Elektrizitäts-Aktiengesellschaft (vormals Schuckert & Co.) baute in Nürnberg Elektroautos von 1899 bis 1903 bis die Firma von Siemens übernommen wurde. Die Berliner Maschinenfabrik Henschel & Co. produzierte sowohl Elektroautos als auch Benziner, zum größeren Anteil jedoch ersteres, und zwar von 1899 bis 1906. Sie baute auch Berlins erstes elektrisch betriebene Taxi. Heinrich Scheele aus Köln baute Elektroautos und elektrisch angetriebene Lastkraftwagen von 1899 bis 1906 unter seinem eigenen Namen und später unter der Kölner Elektromobil-Gesellschaft Heinrich Scheele (1906 bis in die 1920er Jahre).

In Frankreich produzierte die ‚La societe de la voiture Bouquet, Garcin et Schivre’ in Neuilly Elektroautos von 1899 bis 1906. Die Palette umfasste Autos vom Kleinstwagen bis zu Bussen. Eines dieser Fahrzeuge stellte einen neuen Rekord in der längsten mit einer Batterieladung zurückgelegten Strecke auf – über eine Distanz von 262 km. Die Firma stellte auch ihre eigenen Batterien her.

Über einen Zeitraum von 3 Jahren baute die Canadian Motors Ltd. die ‚Motette’, ein kleines zweisitzige Auto, und ab 1900 dann einen elektrischen Bus ‚Tallyho’.

Von 1899 bis 1902 baute die National Motor Carriage Syndicate Ltd. in London Elektroautos, die nach ihrem Designer benannt wurden – Mr. Henry M. Joel. Diese Autos wurden von 2 Motoren angetrieben, die die Hinterräder separat mit Ketten antrieben. Bekannt geworden sind diese Autos durch das Rennen von London nach Brighton, das sie mit einer einzigen Batterieladung durchfuhren.