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Tesla Model 3 zerlegt: Elektronik 6 Jahre weiter als VW und Toyota
B.S. • 21. Februar 2020
Die traditionellen Autobauer wie VW oder Toyota sollen bis zu sechs Jahre hinter Tesla bei der Entwicklung sein. Vor allem ein Bauteil in den Elektroautos des US-Unternehmens soll den Vorsprung besonders offenbaren.
Tesla verkauft zwar mit weniger als 400.000 Autos pro Jahr weit weniger als die großen Dickschiffe der Autoindustrie wie Toyota oder VW, die jeweils jährlich um die zehn Millionen Fahrzeuge absetzen. Trotz oder vermutlich gerade deswegen verursacht Elon Musks verhältnismäßig kleiner, wendiger Autobauer den großen Playern Kopfzerbrechen, denn aus technologischer Sicht scheint Tesla den „Dickschiffen“ um Jahre voraus zu sein, wie ein Teardown des Model 3 der japanischen Zeitung Nikkei nahelegt.
Tesla: Zentrale Recheneinheit und Software aus eigener Entwicklung
Aus technologischer Sicht sei vor allem die zentrale Recheneinheit herausstechend, die Tesla als „Full Self-Driving Computer“ (FSD) und Hardware 3 bezeichnet. Der Rechner übernehme nicht nur Aufgaben für teilautomatisiertes Fahren nach Level 2,5 – und bald auch für autonomes Fahren –, sondern diene auch zur Steuerung des erweiterten Infotainment-Systems.
Das Rechenmodul, das im Frühjahr 2019 vorgestellt wurde, steckt in allen neuen Model S, X und 3 Fahrzeugen und besitzt zwei selbstentwickelte 260 Quadratmillimeter große Chips für künstliche Intelligenz. Ein wenig wie Apple baut Tesla dabei nicht nur die Hardware selbst, sondern auch die Software, sodass das System so funktioniert, wie der Hersteller es sich vorstellt. Vor der selbst entwickelten Hardware 3 setzte Tesla seinen Vorgänger „Hardware 2.5“ ein, der zusammen mit Nvidia gefertigt wurde. Durch den Schritt zur Eigenentwicklung habe man eine Verbesserung der Bild-pro-Sekunde-Verarbeitung um den Faktor 21 für die Autopilot-Funktion erreichen können, so das Unternehmen.
Für Nikkei sei diese kleine Recheneinheit die größte Waffe im aufstrebenden Markt der vollvernetzten Elektroautos. Die Zeitung geht gar davon aus, dass solche Lösungen die klassischen Lieferkette der Automobilindustrie beenden könnten. Ein Ingenieur eines japanischen Autoherstellers, der die zentrale Recheneinheit inspizierte, erklärte: „Wir bekommen sowas nicht hin.“
Zwar arbeiten Unternehmen wie Toyota oder VW an vernetzten Fahrzeugen mit teilautonomen Fahrfunktionen, für die eine elektronische Plattform mit einem leistungsstarken Computern erforderlich ist, um große Datenmengen berechnen zu können. Derzeit setzen die großen Player dafür aber auf mehrere Recheneinheiten und Systeme. So erwarten Branchenkenner, dass Volkswagen oder Toyota Technologien, die Tesla nutzt, frühestens um 2025 durchsetzen wird. Nikkei zieht daraus, dass Tesla im Technologiebereich der Konkurrenz um sechs Jahre voraus ist.
Anders als Tesla: Traditionelle Hersteller mit vielen Steuereinheiten von vielen Zulieferern
Traditionelle Autohersteller sind aber offenbar selbst mit ihren neuesten Modellen auf technologischer Ebene noch nicht so weit, wie exemplarisch an Volkswagens erstem vollvernetzten Stromer, dem VW ID 3, zu sehen ist. Beim ID 3 kommen abermals mehrere Betriebssysteme und Recheneinheiten zum Einsatz.
Dass die großen Autohersteller es bislang nicht geschafft haben, Tesla auf Technologie-Ebene Paroli zu bieten und es in den nächsten Jahren wohl auch nicht so schnell schaffen werden, liegt an den über Jahrzehnte hinweg gewachsenen Strukturen und Abhängigkeiten von Zulieferern. Firmen wie Bosch, Continental und Schaeffler liefern hochspezialisierte Bauteile mit der passenden Software an die Autobauer.
Durch den Einsatz von Hard- und Software Dritter stecken laut Christian Senger, Mitglied des VW-Markenvorstands für das Ressort Digital Car and Services, in einem typischen Premiumfahrzeug zehn Millionen Zeilen Code, verteilt auf 70 Steuerungsgeräte, auf denen acht verschiedene Betriebssysteme laufen. Jede Funktionsgruppe im Auto besitze letztlich eine eigene Steuereinheit – viele von ihnen von Zulieferern.
Aufgrund dieser Vielzahl an Systemen sei es dem VW-Manager unter anderem unmöglich, für jede Funktion des Systems Over-the-Air-Updates einspielen zu können, wie Tesla es realisiere. Laut Senger sei es beim VW ID 3 zunächst nur möglich, Sicherheits-Updates einzuspielen – wenn das System dann läuft, denn offenbar hat der Autobauer mit massiven Softwareproblemen zu kämpfen. Andere Software-Updates müssen demzufolge wie bisher noch kabelgebunden in der Werkstatt eingespielt werden.
A n diesem Sonntag berichtete der Blog Electrek über neue Forschungsergebnisse von Jeff Dahn, Teslas Batterie-Forschungspartner an der kanadischen Dalhousie University, laut denen Zellen für Elektroautos sogar gut genug für insgesamt 3,5 Millionen Kilometer Lebensdauer sein könnten. Damit bezog sich der Blog auf einen Vortrag von Dahn auf YouTube – und dort wurde vor kurzem schon einmal ein Video mit Akku-Aussagen des Tesla-Partners gelöscht. 15.000 Akku-Zyklen bei Tesla möglich? Tesla-Chef Elon Musk spricht seit längerem von Elektroauto-Akkus für 1 Million Meilen Fahrleistung, hat beim Batterie-Tag Ende September aber keine entsprechende Zelle vorgestellt. Für Dahn allerdings ist dieses Problem im Grunde schon gelöst. Schon in diesem Februar sagte er in einem Vortrag, selbst 2 Millionen Meilen (etwa 3,2 Millionen Kilometer) mit demselben Akku seien realistisch. Ein Video mit Auszügen daraus wurde allerdings von YouTube „aufgrund einer Beschwerde wegen Urheberrechtsverletzungen“ wenig später gelöscht. In dem neuen Vortrag geht es laut Electrek um dasselbe Thema. Dahn habe neue Test-Ergebnisse mit seinen langlebigen Zellen vorgestellt, berichtet der Blog. Inzwischen lasse sich sagen, dass die Tesla-Batterien mit speziellen Additiven 10.000 Zyklen gut überstehen. Sie könnten also 10.000-mal komplett ge- und entladen werden, was bei 350 Kilometern pro Ladung 3,5 Millionen Kilometern in einem Elektroauto entspricht – und bei mehr Reichweite pro Füllung sogar noch mehr. Wenn man die Zellen pfleglicher behandelt, also weder bis 100 Prozent auflädt noch bis 0 Prozent nutzt, sollen sie sogar 15.000 Zyklen überstehen.
Knapp drei Jahre nach dem Marktstart des Volumen-Modells Model 3 hat der Elektroauto-Pionier Tesla eine wichtige symbolische Marke überschritten. „Glückwunsch an das Tesla-Team zur Produktion unseres millionsten Autos“, schrieb CEO Elon Musk in der Nacht zum Dienstag auf Twitter und veröffentlichte dazu das Foto eines roten Model Y, einmal einzeln und einmal umringt von Mitarbeitern. Damit dürfte Tesla in seinen mittlerweile zwei Werken weltweit (das Stammwerk im kalifornischen Fremont und die neue Gigafactory in China) eine Produktionsrate von rund 40.000 Autos pro Monat erreicht haben, hat der Blog Electrek ausgerechnet. Das wäre mehr als im Schlussquartal 2019, in dem laut Tesla insgesamt knapp 105.000 Model 3, Model S und Model X produziert wurden, was einer Monatsrate von etwa 35.000 entspricht. 1300 Model 3 pro Woche aus China Nach Angaben des Unternehmens wurde der Absatz seiner Elektroautos bislang meist nur vom produzierbaren Volumen zurückgehalten, nicht von der Nachfrage. Mit der Gigafactory in China (Giga Schanghai) ist diese Kapazität zuletzt gestiegen, auch wenn der Produktionshochlauf durch eine Coronavirus-Zwangspause gebremst wurde. Dennoch wurde hier inzwischen eine Rate von mindestens 1300 Model 3 pro Woche erreicht, was hochgerechnet auf das Gesamtjahr bedeutet, dass die Produktion in der Giga Schanghai jetzt in etwa der Hälfte des geplanten Ziels für die erste Phase (150.000 Fahrzeuge pro Jahr) entspricht. Für das Gesamtjahr 2020 hat Tesla die Auslieferung von mindestens 500.000 Fahrzeugen prognostiziert, einschließlich des Model Y, dessen erste Auslieferungen in Nordamerika in diesen Tagen beginnen. Bei der von Electrek genannten Rate von bislang 40.000 Teslas pro Monat in 2020 wäre dieses Ziel von der Produktionsseite her schon fast erreicht. Denkbar scheint damit sogar, dass Tesla bis Ende des Jahre eine weitere symbolische Marke hinter sich lässt, nämlich die Produktion von 1,5 Millionen Autos.
BMW setzt Autoakkus im Second-Life jetzt in einer Speicherfarm ein, wo sie zu Hunderten weiter verwendet werden können. Zugleich hat der Autobauer den 100.000sten i3 produziert. Für Akkunachschub ist also gesorgt. Kapazität bis zu 15 MWh - Leistung 10 MW BMW hat auf dem Werksgelände in Leipzig eine Speicherfarm in Betrieb genommen, mit der eine Zweitnutzung von Autoakkus möglich sein soll. In der Akkufarm können bis zu 700 gebrauchte BMW i3 Stromspeicher untergebracht werden, wobei aktuell nur 500 Stück eingebaut wurden. Das hat seinen Grund: Der BMW i3 ist erst vier Jahre auf dem Markt, so dass noch viele der Fahrzeuge mit dem Originalakku unterwegs sind. Die Farm sei auch mit der künftigen Akkugeneration kompatibel, sagte Joachim Kolling, Leiter Energy Services bei BMW. Parallel zur Eröffnung des Energiespeichers lief im BMW-Werk Leipzig der 100.000ste BMW i3 vom Band. Die aktuelle Tagesproduktion des BMW i3 liegt bei rund 120 Einheiten. Die Akkus der Farm werden mit dem Strom geladen, den Windräder auf dem Firmengelände erzeugen. Das System ist in das öffentliche Stromnetz integriert, was die Vermarktung von Primär-Regelleistung ermöglicht: Bei einem Überangebot von Strom können die Akkus geladen werden, bei geringem Stromangebot kann der Speicher wiederum Strom beisteuern. Die Anlage verfügt über eine vermarktbare Leistung von 10 Megawatt und eine vermarktbare Kapazität von 15 Megawattstunden. Einen anderen Weg geht Daimler mit seinem Akkuspeicher in Herrenhausen. Dort werden keine alten, sondern neue Akkus für Elektroautos aus dem Smart Electric Drive zusammengefasst. Die Anlage soll künftig auf eine Speicherkapazität von insgesamt 17,4 MWh kommen. Die als Ersatzteile vorgehaltenen Akkus für die Fahrzeuge müssen regelmäßig geladen werden. Auf diese Weise kann Daimler sogar noch Geld damit verdienen, denn auch dieser Speicher hängt am Stromnetz.
Pünktlich zu den Krokusferien in den Niederlanden wurde auf einer der Hauptachsen in die österreichischen und schweizer Skigebiete als Service für Tesla-Owner ein provisorischer Ladepark mit 16 Paletten-Superchargern mit je 150kW errichtet. Bild: Provisorischer Paletten-Ladepark in Hilden mit V2-Chargern zu Beginn der Krokusferien in NL.
Die reine Solar-Ausschreibung mit einem Volumen von 100 Megawatt war fast um den Faktor 5 überzeichnet, d.h. es hatten sich Projekte für fast 500 Megawatt beworben. Dies zeigt einmal mehr, dass die aktuelle CDU-geführte Politik die Energiewende ausbremst. Der Zubau pro Jahr ist in der Solar- und Windenergie viel zu gering für eine erfolgreiche Energiewende. Das niedrigste Gebot betrug 3,55 Cent pro Kilowattstunde – ein neuer Rekord. Der durchschnittliche mengengewichtete Zuschlagswert lag mit 5,01 Cent niedriger als in der Runde zuvor. Beide Werte zeigen, dass die Photovoltaik günstiger Energie erzeigen kann als fossile Kraftwerke. Insgesamt 18 Gebote für eine zu errichtende Photovoltaik-Leistung von 100,6 Megawatt hat die Bundesnetzagentur in der jüngsten Ausschreibung zum Gebotstermin 1. Februar 2020 bezuschlagt. Abgegeben wurden 98 Gebote mit einem Leistungsumfang von 493 Megawatt. Auf die landwirtschaftlichen Flächen in benachteiligten Gebieten in Bayern entfallen 13 der 18 Zuschläge, mit einer Leistung von insgesamt 75 Megawatt. Die verbleibenden fünf Zuschläge verteilen sich auf Flächen in Brandenburg, Mecklenburg-Vorpommern, Rheinland-Pfalz und Schleswig-Holstein. Breit gestreut ist hingegen das Feld der erfolgreichen Bieter. Kein Unternehmen konnte sich in dieser Runde mehr als zwei Zuschläge sichern. Die parallel durchgeführte Ausschreibung für Windenergieanlagen an Land war dagegen deutlich unterzeichnet. Bei einer ausgeschriebenen Menge von 900 Megawatt wurden 67 Gebote mit einem Volumen von 527 Megawatt eingereicht. Insgesamt 66 Gebote mit einem Volumen von 523 Megawatt erhielten einen Zuschlag. Die Gebotswerte der bezuschlagten Gebote reichten von 5,76 Cent bis 6,20 Cent pro Kilowattstunde. Der durchschnittliche Zuschlagswert lag bei 6,18 Cent pro Kilowattstunde und damit geringfügig über dem der Vorrunde (6,11 Cent pro Kilowattstunde). Nächste Ausschreibung am 01. März Der nächste Ausschreibungstermin für die Photovoltaik und die Windenergie an Land ist der 1. März 2020. Dann werden jeweils Zuschläge für Projekte mit 300 Megawatt Gesamtleistung vergeben. Es handelt sich um die erste Sonderausschreibung in diesem Jahr. Die insgesamt 1,4 Gigawatt, die zusätzlich für die Photovoltaik vorgesehen sind, werden dabei auf vier verschiedene Termine – März, Juli, September und Dezember – verteilt. Ebenfalls bereits eröffnet ist die erste technologieübergreifende Ausschreibungsrunde 2020 für Photovoltaik und Windkraft an Land. Sie hat den Stichtag 1. April und ein Volumen von 200 Megawatt. In der Vergangenheit gingen alle Zuschläge an Photovoltaik-Projekte. Kerstin Andreae, Hauptgeschäftsführerin des BDEW, forderte mit Blick auf die Ergebnisse die Bundesregierung zum zügigen Handeln auf. Es müsse „schnellstmöglich ein Artikelgesetz zum Ausbau der Erneuerbaren“ geben. Der 52-Gigawatt-Deckel für die Photovoltaik müsse aufgehoben und das Ausbauziel für Windkraftanlagen auf See erhöht werden. Auch gelte es die Abstandsregeln bei Onshore-Windkraft zu klären. „Erneut dokumentiert die Ausschreibung die mittlerweile dramatische Situation für die Windenergie an Land. Die Energiewirtschaft braucht schnell Klarheit darüber, mit welchen Instrumenten die Bundesregierung dem schleppenden Windkraftausbau begegnen möchte“, so Andreae weiter. Auch wenn das Ausschreibungsergebnis bei der Photovoltaik erfreulich sei, so könne „dies nicht die Lücke beim Windenergieausbau an Land ausgleichen“. Mit Blick auf den drohenden Förderstopp für Photovoltaik-Anlagen bis 750 Kilowatt wegen des 52-Gigawatt-Deckels erklärte Andreae: „Es gibt bereits Meldungen, wonach erste Solar-Ausbauvorhaben keine Finanzierung mehr finden. Wir erwarten dringend die Aufhebung des 52 Gigawatt-Deckels, auf den sich die Bundesregierung bereits im September 2019 geeinigt hatte. Es darf nicht zu einem fahrlässig herbeigeführten Ausbaustopp für Photovoltaik kommen.“
Elon Musk hat auf Twitter angekündigt, die Solarziegel noch in diesem Jahr außerhalb der USA verkaufen zu wollen.
Bisher 100 Megawatt Leistung Die weltweit größte Speicherbatterie wird noch größer. Wie das australische Wirtschaftsministerium mitteilt, wird die lokale Tochter des französischen Stromproduzenten Neoen Kapazität und Leistung des mit Tesla-Technik realisierten Speicherkraftwerks Hornsdale Power Reserve um jeweils 50 Prozent erhöhen. Schon in ihrer jetzigen Form ist die Anlage in Südaustralien die größte ihrer Art weltweit. Ihre Kapazität beträgt derzeit 129 Megawattstunden, die Leistung 100 Megawatt. Nach Angaben des Ministeriums wird der Ausbau mit 50 Millionen australischen Dollar finanziert. 50 Millionen Dollar Einsparungen bisher In ihrem ersten Betriebsjahr habe die Mega-Batterie für die Verbraucher mehr als 50 Millionen australische Dollar (gut 30 Millionen Euro) eingespart, teile Neoen mit. Nach früheren Berichten betrugen die Kosten der Installation nur etwa das Doppelte, was eine sehr kurze Amortisationszeit bedeuten würde. Der jetzt verkündete Ausbau solle in der ersten Jahreshälfte 2020 vollzogen sein, die Ersparnisse würden dann weiter zunehmen.