Werkstoffe
E-Mobility fährt ab auf rostfrei

Ein Gastbeitrag von Ursula Herrling-Tusch 7 min Lesedauer

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Noch existieren unterschiedliche Antriebsenergien nebeneinander, doch die Zukunft der Mobilität wird elektrisch. Eine Schlüsselrolle im Streben nach Effizienz, Leichtbau und Wirtschaftlichkeit dieser elektrischen Antriebssysteme hat Edelstahl Rostfrei.

Eine Schlüsselrolle im Streben nach Effizienz, Leichtbau und Wirtschaftlichkeit elektrischer Antriebssysteme hat Edelstahl Rostfrei inne.(Bild:  König Metall)
Eine Schlüsselrolle im Streben nach Effizienz, Leichtbau und Wirtschaftlichkeit elektrischer Antriebssysteme hat Edelstahl Rostfrei inne.
(Bild: König Metall)

Die Neuzulassungen im Jahr 2021 beweisen: E-Mobility nimmt rasant Fahrt auf. Weltweit wurden 6,7 Millionen Elektroautos 2021 verkauft (Quelle: Statista). Auf Deutschland entfielen davon 356.000 reine Elektroantriebe, ein Plus gegenüber dem Vorjahr von 83,3 Prozent. Hinzu kamen 325.449 Plug-in-Hybride, was einer Steigerung um 62,3 Prozent gegenüber dem Jahr 2020 entspricht (Quelle: Kraftfahrt-Bundesamt). Treiber der Entwicklung waren staatliche Förderprogramme, der Anstieg der Kraftstoffpreise sowie die Einrichtung innerstädtischer Klimazonen. Die Entwicklungsabteilungen der Automobilhersteller setzen auf Technologieoffenheit: Im Mittelpunkt von Forschung und Entwicklung steht der elektrische Antrieb – neben optimierten Verbrennermotoren und sogenannten e-fuels, also synthetischen Kraftstoffen aus erneuerbaren Energien. Für elektrische Antriebe sprechen lokale Emissionsfreiheit, das höhere Drehmoment aus dem Stand heraus sowie Geräuscharmut.

Temperaturbeständigkeit und Crashresidenz

Die derzeit vorherrschende Batterietechnologie bei Elektrofahrzeugen ist die Lithium-Ionen-Batterie (LIB). An sogenannten Post-Lithium-Batterie-Technologien, die ohne seltene oder umweltgefährdende Rohstoffe auskommen und nicht entflammbar sind, wird jedoch bereits intensiv geforscht. Doch weder Natrium-Ionen Batteriezellen noch Feststoffbatterien haben bisher die notwendige industrielle Reife, Wirtschaftlichkeit und Lebensdauer erreicht. Hoch performante LIBs auf Elektrolytbasis hingegen erzielen heute Reichweiten, die mit jenen von konventionellen Motoren vergleichbar sind. Das Batteriemodul besteht aus Batteriezellen, die zu einer Leistungseinheit zusammengeschaltet und von einem Modulgehäuse umschlossen werden. Neben Aluminiumlegierungen kommt für die Batteriegehäuse vor allem austenitischer Edelstahl zum Einsatz, der per Laser riss- und verzugsfrei geschweißt wird. Ausschlaggebende Argumente für den unmagnetischen, nichtrostenden Stahl sind hohe Crash-Resistenz, eine im Vergleich zu üblichen Aluminiumlegierungen deutlich höhere Hitzebeständigkeit im Brandfall sowie Gewichtsersparnis. So widersteht voll austenitischer Edelstahl nicht nur dauerhaft Temperaturen von bis zu 300 Grad Celsius, sondern übersteht sogar mehr als zehn Minuten lang Temperaturen von bis zu 1300 Grad Celsius mit nur geringer Verformung.