Tesla Roadster

Der Tesla Roadster ist ein vollständig elektrisch betriebener, zweisitziger Sportwagen. Er ist das erste Serienfahrzeug von Tesla Motors.

Am 24. Juli 2006 stellte Tesla Motors den Roadster in einer geschlossenen Veranstaltung auf dem Santa Monica Airport vor. Die Kleinserienproduktion begann nach mehreren Verzögerungen am 17. März 2008

Antrieb

Der zweisitzige Sportwagen wird von einem 185 kW (252 PS) starken Elektromotor im Heck angetrieben. Das maximale Drehmoment von 375 Nm liegt bei Drehzahlen von 0–4500/min an. Das ursprünglich geplante Hinterachsen-Zweiganggetriebe wurde verworfen, da die Prototypen den Anforderungen an die Langlebigkeit des Fahrzeugs nicht genügten. Stattdessen wird die endgültige Serienform ein Getriebe mit nur einem Gang haben. Alle bis zum Zeitpunkt der Umstellung gefertigten Tesla Roadster erhalten zunächst das zweistufige Vorseriengetriebe, das allerdings im zweiten Gang arretiert ist, um die einwirkenden mechanischen Belastungskräfte zu beschränken. Diese Lösung wird im Rahmen der Herstellergarantie bei allen so ausgelieferten Fahrzeugen später gegen das Einganggetriebe ersetzt.

Mit dem endgültigen Getriebe erreicht das Fahrzeug in etwa 3,8 Sekunden 100 km/h, die früher ausgelieferten Modelle brauchen dafür derzeit 5,7 Sekunden. Um die Getriebemechanik zu schonen, wird der Roadster bei 201 km/h (125 mph) elektronisch abgeregelt.

Fahrwerk und Karosserie

Der Roadster wurde zusammen mit AC Propulsion und Lotus entwickelt. Unverkennbar trägt die Karosserie die Design-Handschrift des britischen Sportwagenherstellers Lotus, dessen Werk in Hethel auch die Serienfertigung übernommen hat. Orientierungspunkt war der Lotus Elise, von dem viele Bauteile übernommen wurden. Beide Fahrzeuge nutzen den gleichen Aluminiumrahmen, den der dänische Lotus-Zulieferer Hydro Aluminium entwickelte. Der Rahmen wiegt lediglich 65 kg und ist nicht geschweißt, sondern verklebt und verschraubt. Den gleichen Rahmen hatte der Opel Speedster. Die Karosserie ist aus Kohlefaser.

Der fertig montierte Wagen wiegt etwa 1240 kg, ist 3,94 m lang und 1,87 m breit.

Neben dem Stoffverdeck ist die Montage eines Hardtops vorgesehen.

Energiespeicher

Der Energiespeicher besteht aus 6831 Zellen handelsüblicher Lithium-Ionen-Akkus für Laptops mit einer Speicherkapazität von insgesamt ca. 55 Kilowattstunden, die mit einer Spannung von 375 Volt an den Motor abgegeben werden. (Zum Laden werden 25 % mehr als die Speicherkapazität bzw. etwa 70 Kilowattstunden benötigt.^[1]) Bei den Lithium-Ionen-Akku-Zellen handelt es sich um den Typ 18650, von denen jedes Jahr mehrere Millionen Stück hergestellt werden. Jede Akkuzelle ist 65 mm lang und hat einen Durchmesser von 18 mm. Das gesamte Paket aus 6831 Zellen wiegt etwa 450 kg. Jede Zelle hat zwei Sicherungen, eine an der Anode sowie eine an der Kathode. Der gesamte Batterieblock wird durch eine Mischung aus Wasser und Glykol gekühlt.

Auf Grundlage des amtlichen amerikanischen Fahrzyklus verspricht der Hersteller eine Reichweite von 350 km. In der Praxis beobachtete Reichweiten lagen zwischen 90 km^[2] und 501 km.^[3] Die Ladezeit wird mit 3,5 Stunden angegeben. Für 80 % der ursprünglichen Ladekapazität garantiert der Hersteller bis 100.000 Meilen (ca. 161.000 Kilometer) oder sieben Jahre. Ein neuer Akku soll etwa 10.000 Euro kosten.

Die hohe Reichweite trotz nur 55 Kilowattstunden Speicherkapazität ist möglich, weil Elektromotoren effizienter arbeiten als Verbrennungsmotoren, die die chemische Energie des Treibstoffes zum großen Teil in Wärme, aber nicht wie gewünscht in Bewegung umsetzen. Außerdem wirkt der Elektromotor beim Bremsen als Generator und kann so einen Teil der aufgebrachten Bewegungsenergie wieder in elektrischen Strom umwandeln. Dies spart besonders bei Stadtfahrten Energie.

Die Ladezeit mit beträgt mit Drehstromanschluss bei optimalem Anschluss 1,5 bis 2 Stunden (400V Drehstrom bei 63A). Mit einem 32A Drehstromanschluss beträgt die Ladezeit ca. 3h, bei 16A Anschluss 6 Stunden. Steht lediglich eine Wechselstromsteckdose zur Verfügung kann ein kompletter Ladezyklus bis zu 20 Stunden dauern.

Energieumsatz

Der Energiebedarf beträgt im Durchschnitt 12,7 kWh/100 km^[4], bezogen auf den Energiegehalt von Motorenbenzin entspricht dies 1,49 Liter auf 100 km. Um diese Energie bereitzustellen, würden bei Erzeugung in einem Wärmekraftwerk etwa 4–8 Liter Heizöl aufgewandt, zur Deckung mit Solarstrom würden für 20.000 km Jahresfahrleistung etwa 25 Quadratmeter Solarzellen benötigt. Das Fahrzeug selbst ist abgasfrei, CO₂ und andere Schadstoffe können jedoch bei der Elektrizitätserzeugung freigesetzt werden, abhängig von der Art der Stromgewinnung.

Im Widerspruch dazu gibt die Internetseite des Herstellers eine Energieeffizienz einschließlich Energiebereitstellung und -erzeugung (Well-To-Wheel = Quelle bis Rad) von 1,14 km/MJ (entsprechend 24,4 kWh/100 km) an. Dies entspricht Fahrzeugen mit einem Verbrauch von etwa 2,2 Litern Benzin oder Diesel oder 1,5 kg Erdgas (H-Gas) pro 100 km Strecke. Dabei wird die Elektroenergiebereitstellung und -erzeugung aus Erdgas mit einem Wirkungsgrad (Well-To-Station = Quelle bis Tankstelle) von 52,5 % angenommen, der Well-to-Station-Wirkungsgrad bei Diesel mit 90,1 %, Benzin mit 81,7 % und Erdgas mit 86 % angenommen.

Kritik

Vielfach skeptisch, gerade auch von Vertretern großer Automobilhersteller, wird die versprochene Haltbarkeit des Batterienblocks im Heck zwischen Fahrersitzbank und Motor gesehen, weil Lithium-Ionen-Akkus nach deren Auffassung keine ausreichende Lebensdauer für die Verwendung in einem Kraftfahrzeug aufwiesen. Tesla Motors vertritt aber die Auffassung, dass es extreme Temperaturen seien, die Akkus rasch altern ließen, nämlich Kälte bei Handys und Hitze bei Laptops. Deshalb werde der Akkublock des Tesla Roadster permanent von temperierter Flüssigkeit umspült, die für optimale Temperaturen von 18–25 °C sorgen soll.

Kosten und Produktion

Der Preis für die Basisausstattung des Wagens beträgt 109.000 US-Dollar. Ein vollständiges Laden des Akkublocks (für ca. 350 km Reichweite) kostet nach amerikanischen Preisen etwa zwei bis drei US-Dollar.^[5] Auf deutsche Strompreise übertragen entspricht dies etwa 11 Euro (bei 20 ct/kWh).

Am Anfang sollen im Werk Hethel von Lotus in England pro Jahr 2000 Exemplare gefertigt werden. Der Produktionsstart erfolgte am 17. März 2008. Interessenten können sich auf Teslas Webseite gegen eine Anzahlung von 60.000 US-Dollar (50.000 Euro in Europa) auf eine Warteliste setzen lassen.

Nachdem der Roadster zuerst nur in Nordamerika angeboten wurde, ist er seit Mai 2009 auch in Europa erhältlich. Dafür wurde ein auf 250 Einheiten limitiertes Sondermodell Signature Edition zum Preis von mindestens 117.810 Euro geschaffen. Das europäische Modell soll einen stärkeren Motor, ein verändertes Getriebe, spezielle Dämpfer und Sonderfelgen haben.

Quelle: Wikipedia.de