E-Mobilität: China verbietet Verkauf von E-Autos mit brandgefährdeten Akkus

Selten, aber kompliziert: Feuerwehreinsatz an einem E-Auto Foto: picture alliance / onw-images Elektroautos: Zwei Stunden brandsicher – China definiert E-Autos neu China verbietet den Verkauf von E-Autos mit brandgefährdeten Akkus. Das ist herausfordernd für die Hersteller – und wirft die Frage auf, ob die Deutschen noch Standards setzen können. PekingPeking im Frühjahr. Auf dem Messestand der Auto China Show, der wichtigsten Automesse des Landes, zeigt Porsche den Cayenne Coupé Electric. Es ist die Weltpremiere für die Coupé-Version des intern E4 genannten Viersitzers: bis zu 1156 PS Leistung, Tempo 260 Spitze, Sprint von 0 auf 100 in 2,5 Sekunden, Reichweite bis 669 Kilometer. Das Licht der Scheinwerfer gleitet über die Dachlinie, die Porsches Designer dem Klassiker 911 nachempfunden haben. Der Cayenne soll auch mit Elektromotor exakt das repräsentieren, wofür die Sportwagen aus Zuffenhausen stehen. Viel bemerkenswerter ist deshalb, was die Besucher nicht sehen. Eingebettet in den Fahrzeugboden befindet sich eine Batterie, die in China gerade Geschichte schreibt. Der 113 Kilowattstunden fassende Energieblock treibt eines der ersten europäischen Serienfahrzeuge an, das die neue chinesische Sicherheitsnorm erfüllt, die seit dem 1. Juli wirksam ist und die Autowelt grundlegend verändern dürfte. Weltweit erstmalig schreibt die Norm GB 38031–2025 für alle Typzulassungen vor: Hochvolt-Fahrbatterien in E-Autos dürfen nach einem Schaden, egal, ob Crash oder Kurzschluss, nicht mehr in Brand geraten oder explodieren. Und das mindestens zwei Stunden lang. Auch BMW präsentierte mit seinem neuen Modell iX3 auf der Messe in Peking erstmals ein Fahrzeug, das die neue Norm erfüllt. Wasserstoff-Förderung Wasserstoff, der teure Antrieb ohne Zukunft Die Bundesregierung wird Wasserstoff-Tankstellen und Lkw mit weiteren 220 Millionen Euro fördern. Dabei wird immer klarer: Der Markt braucht die aufwendige und teure Technologie nicht. von Stefan Hajek Die „Panik“ der Skeptiker Die kategorische Vorgabe des chinesischen Ministeriums für Industrie und Informationstechnologie, die ab Sommer 2027 auch für alle Neuwagen bereits länger zugelassener Modelle gilt, soll die Sicherheit der E-Autos weiter erhöhen. Und adressiert zugleich eine offenbar tief verwurzelte Angst vieler E-Auto-Skeptiker. Wenn irgendwo ein Fahrzeug in Brand gerät, auf Autobahnen, in Fähren oder Tiefgaragen, lautet die erste Frage: „War’s ein E-Auto?“ Die Frage speist sich aus vielen Filmschnipseln brennender Wracks, Feuerwehren, die Elektroautos in wassergefüllten Containern versenken, Autofähren, die brennend im Atlantik versinken. Zwar gehen E-Autos statistisch weit seltener in Flammen auf als Verbrenner. Doch sie brennen anders, intensiver, länger, sind schwerer zu löschen – auch weil Fahrbatterien, einmal in Brand geraten, den fürs Feuer notwendigen Sauerstoff als chemische Reaktion selbst produzieren. Und so wurde das brennende Elektroauto zum Symbol eines hartnäckigen Misstrauens, das die Fahrzeuge Vertrauen und Marktanteile kostet. Entscheidend ist, Schäden an Akkus auf den Ausbruchsort zu begrenzen Jens TübkeChef der Fraunhofer-Forschungsfertigung Batteriezelle Bislang. Denn nun kommt die Antwort aus Peking. „Als ich das erste Mal von dem Normentwurf hörte, dachte ich, wenn China das so umsetzt, markiert es für Batteriebau und E-Mobilität eine Zeitenwende“, sagt Jens Tübke, Chef der Fraunhofer-Einrichtung Forschungsfertigung Batteriezelle und Professor für elektrochemische Speicherung am Karlsruher Institut für Technologie. Tatsächlich gehen die Anforderungen der Norm weit über alle älteren Vorgaben hinaus; sowohl solche aus China als auch alle internationalen Vergleichsstandards. Neben der zweistündigen Feuersicherheit sind unter anderem auch ein spezieller Crashtest für einen Unterbodenaufprall sowie ein Frühwarnsystem für Batterieschäden vorgeschrieben. Spätestens fünf Minuten nachdem eine Batteriezelle zerstört wird oder beginnt, sich chemisch zu zersetzen, müssen die Insassen gewarnt werden. Giftige Gase dürfen bis zum Alarm nicht ins Fahrzeuginnere gelangen und die Passagiere gefährden. Gerät eine einzelne Akkuzelle in Brand, droht eine gefährliche Kettenreaktion. Foto: PR „Das ist ein sehr gutes Beispiel für eine nutzerorientierte Regulierung“, sagt Stefan Bratzel, Direktor des Autoinstituts Center of Automotive Management in Bergisch Gladbach. Der Staat gebe das Ziel vor, die Industrie müsse die geeigneten Lösungen finden. Forciert wird die Regelung durch teils drakonische finanzielle Strafen, sollte sich künftig die Batterie eines neu zugelassenen Elektroautos doch vorzeitig entzünden. Sogar zeitlich begrenzte Verkaufsverbote für die betroffenen Fahrzeugtypen oder der komplette Verlust der Typzulassung sieht das neue Gesetz bei Verstößen gegen die Norm künftig vor. Aber reicht das aus? Lassen sich Brandrisiken tatsächlich per Norm wegregulieren? „Nein“, sagt Fraunhofer-Experte Tübke, „im schlimmsten Fall kann natürlich auch künftig noch ein Auto und so auch ein Elektroauto in Brand geraten.“ Die Sorgen der Techniker Passiert sei dennoch viel, sagt Tübke. Er skizziert, an welchen Stellen Batterien heute viel sicherer konstruiert und in Fahrzeuge integriert werden können, sodass die Hersteller den chinesischen Vorgaben genügen können. Das Problem liegt in der heute genutzten Zellchemie, die eine Art organisches Lösungsmittel als Elektrolyt verwendet, um die Energie zu speichern; Substanzen mit einem ähnlichen Brennwert wie Benzin. Werden die Zellen beschädigt oder überhitzt, kann die Zelle in Brand geraten. Das gilt auch, wenn die hauchdünnen Membranen im Inneren, die verschiedene Chemikalien voneinander trennen, Schaden nehmen. Fachleute sprechen vom „Thermal Runaway“, dem Durchbrennen. Entzündet eine Zelle die nächste, kann das als Kettenreaktion bisher den kompletten Akkupack in Brand setzen. Start-up der Woche „Wir zerlegen E-Autos“ Die Robotikanlagen von R3 Robotics gewinnen wichtige Rohstoffe aus Elektroautos. Was hält Investor Patrick Tucci von der Idee? von Dominik Reintjes „Dass mal eine oder zwei Zellen in einer Fahrzeugbatterie Schaden nehmen, lässt sich nicht verhindern“, sagt Batterieexperte Tübke. Kritisch sei jedoch nicht dieser erste Schaden, sondern die darauffolgende Ausbreitung zur Kettenreaktion, die schließlich nicht mehr kontrollierbar ist. „Entscheidend ist, den Fehler durch eine sichere Konstruktion der Batteriepacks auf den Ausbruchsort zu begrenzen, heiße Zellgase abzuleiten und die einzelnen Zellen so abzukapseln, dass die Hitze andere Batteriezellen nicht in brandgefährliche Temperaturbereiche aufheizt.“ Eine weitere Option ist der Einsatz anderer Batterietypen, bei denen die Speicherung des Stroms auf alternativen Chemikalien basiert, die nicht oder deutlich schwerer in Brand geraten. Das erläutert Alan Greenshields, Batterieexperte und Unternehmer: „Bei den heute oft genutzten und sehr leistungsstarken Speichern mit Nickel-Mangan-Kobalt-Kathoden wird bei Überhitzung Sauerstoff frei, der die Brandausbreitung noch erleichtert.“ Batterien mit Lithium-Eisenphosphat-Kathoden beispielsweise setzten keinen Sauerstoff frei, hätten aber noch eine geringere Energiedichte, so Greenshields: „Festkörperbatterien versprechen zwar höhere Energiedichten und mehre Sicherheit. Doch vor dem Serieneinsatz müssen noch technologische und produktionstechnische Herausforderungen gelöst werden.“ Wirtschaft von oben Putins Krieg löst in Nordkorea Autoboom aus In Pjöngjang wächst eine Autokultur heran, die es offiziell nicht geben dürfte. Satellitenbilder zeigen volle Parkplätze und sogar erste Staus. von Nele Antonia Höfler Und so ähnelt die Entwicklung einer sowohl äußerst brandsicheren als auch hoch leistungsfähigen Fahrbatterie bei Zulieferern und Autoherstellern zunehmend einem Balanceakt. Wie lassen sich Kosten und Sicherheit perfekt austarieren? Welche Bauform ist optimal: Rund- oder Flachbatterien? Braucht es spezielle Karosseriebauteile, die den Stromspeicher hermetisch umschließen, wie ein Safe? Oder Konzepte, bei denen die Batteriemodule selbst Teil der Gesamtkarosserie sind und bei denen kritische Gase bei Schäden leicht ins Freie abgeleitet werden können? Die Lösungen der Ingenieure Auf diesen Ansatz setzt etwa Porsche beim neuen Cayenne. „Das Batteriesystem ist integraler Bestandteil der Sicherheitsstruktur des Fahrzeugs“, sagt Porsche-Manager Marco Schmerbeck, Leiter Energiesysteme bei der Cayenne-Baureihe. „Das heißt, bei einem Crash wirkt die Energie zwar durch das Gehäuse der Batterie, aber nicht auf die Zelle.“ Zugleich erlaube es die Konstruktion, austretende Gase in den Unterboden von der Batterie wegzuleiten und dort auf unkritische Temperaturen abzukühlen, um den Brand benachbarter Zellen zu verhindern. Das erläutert Marcus Heck, der bei der Gestaltung der Cayenne-Baureihe verantwortlich ist für thermische Ausbreitung und Dichtigkeit der Fahrbatterien: „Wir haben das im Prinzip schon bei älteren Modellen, wie dem Macan, eingeführt und seither weiterentwickelt.“ Damit habe Porsche die Anforderungen der neuen Norm frühzeitig in die internen Anforderungen aufgenommen, bevor diese in China wirksam wurde. Dabei setzt Porsche vorerst weiter auf die potenziell sensibleren, aber leistungsstärkeren Nickel-Mangan-Kobalt-Kathoden. „Für die Energieabgabe und die angestrebte Fahrdynamik, aber auch fürs gewünschte Ladeverhalten liefert diese Zellchemie derzeit noch die besseren Leistungswerte“, so Schmerbeck. 2Stundenlang dürften Batterien nach einem Schaden am Auto nicht in Brand geraten Zur eingesetzten Batteriechemie ihrer Fahrzeuge für den chinesischen Markt äußern sich die anderen deutschen Hersteller nicht konkret. Wohl aber erklären sie unisono, dass ihre Neufahrzeuge für Chinas neue Normen bereits gerüstet seien. „Alle Modelle des Konzerns erfüllen die geltenden gesetzlichen und regulatorischen Anforderungen in ihren jeweiligen Märkten“, heißt es auf Fragen zu der Norm etwa bei Volkswagen. Bei BMW startet mit der Vorstellung des neuen iX3 LWB in China eine neue, Gen6 genannte Batteriezell- und Speichertechnologie. „Gen6 wurde fürs ganze vollelektrische Portfolio und für den Weltmarkt entwickelt und erfüllt daher auch die neuen chinesischen gesetzlichen Anforderungen“, heißt es in der Münchner Konzernzentrale. Die Aufgabe der Deutschen Damit wird auch klar, dass die neue Sicherheitsvorgabe im fernen China nicht bloß dort die E-Autos sicherer macht. Weil Autos für internationale Märkte entwickelt werden und sich die Konstruktion unterschiedlicher E-Autos für nationale Märkte nicht rechnet, ist es bloß eine Frage der Zeit, bis auch in Europa normal ist, was in China zur Norm erklärt wurde. Die deutschen Autobauer, scheint es, sehen sich dafür gerüstet. Was sie nicht sagen, was sich aber spätestens beim Blick auf die Batterietechnik jeder in der Branche eingestehen muss: Nicht bloß bei innovativen Bedienkonzepten oder beim Batteriebau, auch bei grundlegenden Technologiesprüngen in der Fahrzeugsicherheit setzt China inzwischen global die Standards. Für die sichere E-Mobilität sei das im konkreten Fall unbestritten ein Gewinn, sagt Automarktexperte Stefan Bratzel. Für die europäischen Autobauer stecke darin jedoch ein Warnsignal im Hinblick auf ihre Wettbewerbsfähigkeit: „Sie müssen schauen, dass sie technologisch wieder Vorreiter werden und einen Vorsprung gewinnen.“ Der E-Mobilität kann der erbitterte Wettstreit nur guttun. Auch beim Brand- und Explosionsrisiko. Lesen Sie auch: E-Fuels sind ein Traum, der weiter auf sich warten lässt Legen Sie die WiWo als Ihre wichtige Nachrichtenquelle fest. 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