Elektromobilität: Zukunftstechnologie mit Startschwierigkeiten

Elektrofahrzeuge sind ein Schlüssel zur Mobilität von morgen. Die deutsche Automobilindustrie arbeitet daran, dass sie für mehr Kunden zur echten Option wird.

Die Elektromobilität könnte die Wunderwaffe der Mobilität von morgen sein: Fahrzeuge, die lokal keine Schadstoffe und kein CO2 ausstoßen, schonen Klima und Ressourcen – vor allem, wenn der verwendete Strom aus erneuerbaren Energiequellen stammt. Noch dazu sind sie leise. So könnten sie dafür sorgen, dass unsere Städte lebenswerter werden. Bisher entscheiden sich aber nur wenig Kunden für ein Elektroauto: Von den 45 Millionen Pkw, die Anfang 2016 in Deutschland zugelassen waren, hatten nur rund 38.000 Fahrzeuge einen Elektro-, Plug-in Hybrid- oder Brennstoffzellenantrieb.

Woran liegt das? Immerhin bieten die deutschen Hersteller heute bereits mehr als 30 verschiedene E-Modelle an, von Plug-in-Hybriden bis zu komplett elektrisch angetriebenen Fahrzeugen. Doch bei aller Vielfalt stehen auf dem Weg zur flächendeckenden Verbreitung von Elektrofahrzeugen drei Hürden im Weg: Der Preis der E-Modelle ist derzeit noch recht hoch, die Akkuleistung reicht nur für eine begrenzte Strecke und es gibt noch nicht ausreichend Lademöglichkeiten.

Der Preis

Elektrofahrzeuge sind in der Regel teurer als Autos mit Verbrennungsmotoren. Das liegt vor allem an den Kosten für die Batterie. Doch das wird sich in den kommenden Jahren ändern, weil die Preise für Batterien sinken. Forscher des Stockholm Environment Institute haben berechnet, dass die Preise für Lithium-Batteriezellen seit 2007 um 14 Prozent pro Jahr gefallen sind. Ab einem Akku-Preis von rund 150 Dollar pro Kilowattstunde könnten Elektroautos demnach mit herkömmlichen Fahrzeugen mithalten. Diese Grenze wird voraussichtlich in vier bis neun Jahren erreicht sein. Die Nationale Plattform Elektromobilität (NPE) empfiehlt, die Weichen für eine nachhaltige Batteriezellproduktion in Deutschland nun zu stellen, damit sie bis 2025 stufenweise auf- und ausgebaut werden kann.

Bis dahin ergibt es Sinn, den höheren Preis mit einer Kaufprämie abzufedern. Länder wie China oder die USA haben bereits gezeigt wie es geht. Seit Juli 2016 gibt es den sogenannten „Umweltbonus“ auch in Deutschland: Der Kauf von reinen Elektroautos und Plug-in-Hybriden wird mit bis zu 4.000 Euro bezuschusst. Ist der Markt einmal angesprungen, wird diese Starthilfe nicht mehr nötig sein.

Entscheidend für die Elektromobilität sind leistungsfähige Batteriezellen und die dazugehörige Batterietechnik. In der Batterietechnik sind deutsche Hersteller führend – dabei geht es zum Beispiel um die Steuerung der Batterie und das Temperaturmanagement.

Bei den meist in Asien produzierten inneren Bestandteilen der Batterie, den Batteriezellen, gibt es jedoch in den Fabriken zurzeit weltweit große Überkapazitäten. Denn die aktuelle Generation von Lithium-Zellen ist – vor allem in Europa – kaum wirtschaftlich zu produzieren und hat noch große Schwächen, was die Reichweite betrifft. In Deutschland Batteriezellen herzustellen ist deshalb nur sinnvoll, wenn wir uns auf die kommende Generation von Zellen konzentrieren und sie gezielt fördern: Neue Technologien wie Lithium-Luft- oder Lithium-Schwefel-Zellen werden wahrscheinlich günstiger in der Herstellung und deutlich leistungsfähiger in Bezug auf die Reichweite sein.

Die Reichweite

Viele Kunden zögern mit dem Kauf eines Elektroautos, weil eine komplett geladene Batterie noch nicht mit der Reichweite eines vollen Tanks mithalten kann. Zum Vergleich: Während man mit einem vollgetankten Benziner durchaus die Strecke von Köln nach Berlin fahren kann, ohne nachzutanken, müssen heutige reine Elektroautos je nach Modell zwischendurch mindestens einmal an die Ladestation. Plug-in Elektrofahrzeuge lassen sich wiederum einsetzen wie konventionelle Fahrzeuge.

Elektrofahrzeuge sind heute noch nicht für alle Anwendungsszenarien gleichermaßen geeignet. Das ist ein Grund, warum es auf unseren Straßen noch lange einen Mix aus verschiedenen Antrieben geben wird. Doch was viele nicht wissen: Für 90 Prozent aller Fahrten genügt die Reichweite von Elektroautos bereits heute – und sie wird sich stetig erhöhen.

Mit der Weiterentwicklung der Batterien werden diese nicht nur günstiger, sondern auch leistungsfähiger. Experten gehen davon aus, dass sich bis zum Jahr 2025 die Reichweite verdoppelt, bzw. die Kosten halbieren. Die deutsche Automobilindustrie optimiert zudem permanent die Antriebsysteme, um die Fahrzeuge effizienter zu machen. Der Fortschritt bei Leichtbautechnologien verringert darüber hinaus das Gewicht und erhöht so die Reichweite.

Die Infrastruktur

Die Reichweite wäre für viele Menschen kein Kaufhemmnis, wenn die Ladeinfrastruktur bereits besser ausgebaut wäre. Derzeit gibt es etwa 6.500 öffentlich zugängliche Ladepunkte. Das ist zu wenig, damit Autokäufer in einem E-Modell eine echte Alternative sehen. Deswegen ist es richtig, dass die Bunderegierung hier nachsteuert und eine Förderung in Höhe von 300 Mio Euro für die Ladeinfrastruktur beschlossen hat: Das Ladestationen-Netz soll damit bis 2020 ausgebaut werden.

Vor allem muss in Schnellladestationen investiert werden, denn mit ihnen ist ein deutlich schnelleres Aufladen der Elektroautos möglich; Ziel ist dabei, dass der Ladevorgang nur wenige Minuten dauert. Die deutsche Automobilindustrie unterstützt die Standortwahl und den Ausbau eines bundesweiten Schnellladenetzes unter anderem durch die Kooperation mit Partnern aus Forschung, Wirtschaft und Politik.

Außerdem wurde mit dem Combined Charging System (CCS) ein einheitliches Ladesystem für Europa etabliert. Beides sind wichtige Schritte, um Elektroautos zu einer echten Option für die Kunden zu machen.

Die Industrie jedenfalls ist konsequent, was den Ausbau und die Weiterentwicklung der Elektromobilität betrifft: Von den mehr als 30 Milliarden Euro, die deutsche Autobauer jährlich in Forschung und Entwicklung investieren, fließt ein Großteil in diesen Bereich.

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