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Elektroauto: Warum das eAuto nicht aufzuhalten ist

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Elektromobilität ist auf dynamischem Wachstumspfad: Das Elektroauto bietet viele Vorteile, aber auch einige Nachteile.

Dem Elektroauto gehört als Teil der Verkehrswende die Zukunft – eine Zukunft, die weit mehr bietet als eine neue Antriebstechnologie. Das so angetriebene Fahrzeug ist Emotion, es steht für Autonomes Fahren und für moderne Mobilitätskonzepte wie Car-Sharing oder Ride-Hailing. Es kann ein mobiles Gadget sein oder aber der beinahe lautlos daher schleichende Alltagshelfer. Das Auto mit Elektromotor macht nicht „Brumm-Brumm“, sondern „TSSSSSSSS“, ähnlich wie eine Straßenbahn. Das Elektrofahrzeug ist pure Emotion, Dynamik und Leidenschaft.

Elon Musk und Tesla Motors (insbesondere mit dem Tesla Model 3) haben den Wandel hin zur Elektromobilität entscheidend geprägt. Dem Massenmarkt hat China den Weg bereitet. Jetzt ist klar: Das eAuto ist nicht mehr aufzuhalten, denn es passt perfekt in die künftige Welt aus dezentraler Energieversorgung und intermodalen Verkehrskonzepten. Das eAuto ist Sinnbild für die Digitalisierung in Wirtschaft und Gesellschaft. Das Auto ist mehr als Elektromotor und Akku – es ist ein Lebensgefühl, das immer mehr Menschen begeistert.

Radikale Prognosen gehen davon aus, dass der letzte Verbrenner-PKW bereits 2026 verkauft werden wird. Hierbei berufen sich Experten auf den sogenannten Osborne-Effekt. Der Osborne-Effekt ist ein soziales Phänomen, bei dem Kunden Bestellungen für das aktuelle, bald veraltete Produkt stornieren oder zurückstellen, wenn ein Unternehmen ein zukünftiges Produkt frühzeitig ankündigt.

Graphisch veranschaulicht sieht die radikale Abkehr vom Verbrennungsmotor dann so aus:

(Via THEDRIVEN / Quelle: Prof. Ray Wills)

Die Geschichte des Elektroautos beginnt bereits vor 100 Jahren und reicht bis in die Gegenwart. In den nächsten 10 bis 15 Jahren wird in Deutschland, aber auch global der disruptive Wandel erfolgen – dabei wird Elektromobilität auch mit Brennstoffzellen dazukommen und möglicherweise neue Hybridfahrzeuge, die mit Elektromotor ausgestattet sind, aber für lange Fahrten mit synthetischen Kraftstoffen betankt werden.

Elektrofahrzeuge: Exponentielle Entwicklung erwartet

Elektroauto Tesla Model X
Elektroauto: Tesla Model X sorgen für Interesse Bildquelle: Tesla Motors

Die Autobranche, mit den Produkten und Dienstleistungen rund um den Verbrennungsmotor, wie wir sie heute kennen, wandelt sich derzeit grundlegend. Was Beobachter des Autosektors wie Innovations- und Zukunftsforscher Lars Thomsen (u.a. in diesem Video von 2013) oder Tony Seba (im Buch Clean Disruption – bei Amazon kaufen) schon längere Zeit vorhersagen, wird in den kommenden zehn bis fünfzehn Jahren Realität werden: Das Auto im Speziellen, aber auch die Elektromobilität im Allgemeinen, wird sich in rasender Geschwindigkeit auf einer exponentiellen Bahn durchsetzen. Die Vorteile des Elektroantriebs sind zu frappierend – viele Entwicklungen gehen derzeit Hand in Hand und werden in einer Umwälzung des Autosektors münden.

Die Veränderungen, die damit auf die klassische Autobranche zurollen, werden mittlerweile wahrgenommen – wunderbar erläutert hat das Ende 2015 SZ-Redakteur Thomas Fromm über die Rolle der Autozulieferer, der in seinem Kommentar richtigerweise sich einmal mit den Autozulieferern befasst. Dazu muss man wissen: Das Auto mit Elektromotor ist technisch viel weniger anspruchsvoll als ein Auto mit Verbrennungsmotor. Es enthält kaum Bauteile, die verschleißen können. Kein Auspuff, keine Nockenwellen, keine Einspritzpumpen. „Ein Drittel dessen, was so ein Auto mit Verbrennungsmotor ausmacht, wird künftig nicht mehr gebraucht“, schreibt SZ-Redakteur Fromm.

Elektroauto von Volkswagen: Der ID BUZZ

Das bedeutet für klass. Autozulieferer, die im Auftrag der Automobilkonzerne Spezialkomponenten für das Verbrennungsauto hergestellt haben, eine entscheidende Herausforderung: Wie vielen wird es gelingen, zeitgleich die Komponenten weiterhin Just-in-Time zu liefern und sich gleichzeitig in neue Bereiche vorzuwagen, in denen sie eventuell auch bei flächendeckendem Einsatz von E-Autos am Markt bestehen können?

Weil derart wenig Verschleißteile benötigt werden, ist auch das flächendeckende Netz von Autowerkstätten in Zukunft in der heutigen Engmaschigkeit nicht mehr notwendig. Und genau das ist auch einer der Gründe, warum Unternehmen, die sich mit dem Auto bislang nicht beschäftigt haben, heute die Chance haben, in diesen Sektor einzudringen.

Tesla, Apple, Google oder junge Unternehmen wie Atieva oder Faraday Future, die milliardenschwer finanziert werden, können in den Autosektor vordringen, weil das moderne Auto technisch eher banal ist und kein riesiges Servicenetz als Grundvoraussetzung für den Verkauf eines Autos dient. Das E-Fahrzeug ist eher ein „Digital Device“ – IT, Vernetzung und Digitalisierung sind die entscheidenden Komponenten, die den Autosektor künftig prägen. Das reicht dann bis hin zum Autonomen Fahren: Fährt das Elektroauto selbstständig, kann sich der „Fahrer“ darauf konzentrieren, bereits online das einzukaufen, was er im angepeilten Shoppingcenter nur noch abholen muss.

Mehrere Megatrends befeuern die Entwicklung

Es sind gleich mehrere Megatrends, die dafür sprechen, dass sich das E-Fahrzeug in den kommenden Jahrzehnten durchsetzen wird. Der Trend zu Erneuerbaren Energien, insbesondere Photovoltaik ist weltweit längst unverkennbar. Prognosen gehen davon aus, dass Strom aus Photovoltaikanlagen in einigen Jahren noch zwei bis vier Cent je Kilowattstunde kosten – und damit konkurrenzlos günstig sein wird.

Der Think Tank Agora Energiewende (vgl. Hintergrundpapier Was wäre, wenn… ein flächendeckender Rollout von Solar-Speicher-Systemen stattfände? ) hat für Deutschland bereits ein Szenario mit Solarstromanlagen mit einer Gesamtleistung von 150 Gigawatt in Kombination mit Batteriespeichern (40 GW) und einer Kapazität von 120 GWh durchgerechnet – im Ergebnis zeigt sich, dass der Ausbau erneuerbarer Energien am einem gewissen Niveau mit der Bereitstellung von Speichertechnologien einher gehen muss.

Neben dem Megatrend Erneuerbare Energien spielt auch der Trend hin zu Batteriespeichern in Haushalten, Gewerbebetrieben oder als Quartiersspeicher dem Elektroauto in die Hände – denn beispielsweise die Unternehmen Daimler, GETEC und The Mobility House (vgl. Beitrag von Greentech Media: Energy Storage: Automakers on Second-Life Batteries for the Grid: ‘We Want a Foot in the Door of This Market’) haben gemeinsam ein Projekt zur Zweitnutzung von Akkus in entsprechenden Stromspeichern gestartet.

Der Trend zum stationären Batteriespeicher ist für die Entwicklung des Elektrofahrzeugs deshalb bedeutsam, weil dadurch die Preise für die gespeicherte Kilowattstunde weiter sinken. Lithium-Ionen-Akkus sind derzeit der Standard und werden sowohl in mobilen Endgeräten wie Laptops als auch in mobilen wie stationären Stromspeichern eingesetzt.

Darin wurden für Deutschland Solarstromanlagen mit einer Gesamtleistung von 150 Gigawatt in Kombination mit Batteriespeichern mit einer Gesamtleistung von 40 Gigawatt und einer Speicherkapazität von 120 Gigawattstunden unterstellt und die Frage untersucht, welche Auswirkungen diese auf das Gesamtsystem hätten. Mit dem Megatrend Damit eng verknüpft ist die wachsende Bedeutung von Stromspeichern, insbesondere mit Lithium-Ionen-Akkus.

E-Autos als Teil der Elektromobilität

NIO ES8 ist ein Elektroauto aus China

Das moderne Auto mit einem Elektromotor und einer Batterie ist Teil der so genannten Elektromobilität – damit sind alle Fahrzeuge individueller und kollektiver Mobilität gemeint, die durch elektrische Energie angetrieben werden. Dazu zählen Zweiräder wie Pedelecs und Elektroroller ebenso wie Dreiräder wie das Google-Dreirad Aptera und klassische Autos wie das Tesla Model S, der Stromos oder die ersten Serienfahrzeuge Peugeot iON, Mitsubishi i-MiEV oder der elektrisch betriebene Smart von Daimler.

Beim E-Fahrzeug wird die Antriebsenergie meistens in Form aufladbarer Akkumulatoren mitgeführt, nur selten werden nicht wiederaufladbare, klassische Batterien verwendet (Mondauto). Brennstoffzellen-Fahrzeuge, serielle Hybrid-Elektrofahrzeuge und Fahrzeuge mit dieselelektrischem Antrieb nutzen verschiedene Kraftstoffe als Primärenergie, um daraus den Antriebsstrom herzustellen.

Inzwischen haben auch die großen deutschen Autobauer erkannt, dass sich der Markt wie erwartet entwickeln wird. Sie tüfteln und entwickeln Elektroautos, zeigen Studien und kündigen weitere Modelle an. Für die IAA 2017 hat beispielsweise Mercedes gleich mehrere Neuvorstellungen angekündigt – dabei setzt Mercedes auf seine eigens entwickelte neue Marke EQ, die im Dezember 2016 präsentiert wurde:

Elektroantrieb: Viele Vorteile

Der Elektroantrieb ist dem weit verbreiteten Antrieb mit Verbrennungsmotoren in vielen Eigenschaften überlegen. Dazu zählen:

  • der viel höhere Wirkungsgrad,
  • die vorteilhafte Drehmomentcharakteristik des Elektromotors,
  • die vorteilhafte Leistungscharakteristik des Elektromotors,
  • der einfachere Aufbau des Antriebsstrangs,
  • Autos mit Elektromotor verfügen kaum über Verschleißteile, sind also weniger wartungsintensiv als klassische Autos mit Verbrennungsmotor,
  • die Emissionsfreiheit in Bezug auf Schadstoffe und Lärm, zumindest wenn das Elektroauto mit regenerativer Energie betankt wird.

Im Vergleich zu Fahrzeugen mit Verbrennungsmotoren verfügt das E-Auto meistens über geringere Reichweiten. Dies ist in erster Linie auf die vergleichsweise geringeren Energiemengen zurückzuführen, die beim bisherigen Stand der Technik in Energiespeichern wie Lithium-Ion-Akkus mitgeführt werden können.

Die Akku-Technologie für das Elektrofahrzeug erlebte in den vergangenen Jahren eine intensive Weiterentwicklung, etwa durch die Anforderungen tragbarer Elektronikgeräte wie Notebooks und Mobiltelefonen, wodurch höhere Energiedichten, ein schnelleres Aufladen und eine höhere Sicherheit erreicht werden konnten. Dennoch verbleibt die Energiedichte von Akkumulatoren immer noch deutlich unter der von Flüssigbrennstoffen wie Benzin.

Wir sind mitten in der sauberen Revolution

Die Förderung von Elektroautos nahezu in jedem Land der Welt. Steigende Zulassungszahlen in den Jahren 2019 und 2020. Tesla als Speerspitze des Wandels hin zum Elektroantrieb baut parallel Fabriken auf drei Kontinenten. Und schließlich die rasante, disruptive Entwicklung von Solar und Wind zeigen: Wir sind mitten in der sauberen Revolution.

Die Vorteile der Elektromobilität greifen insbesondere dort, wo Strecken mit Elektroantrieb planbar zurück gelegt werden müssen. Der Stadtbus, der jeden Tag x-mal auf der selben Strecke verkehrt, ist prädestiniert für die Umstellung auf elektrischen Antrieb. Aber auch der Bagger oder die Raupe auf der innerstädtischen Baustelle macht reichlich Sinn. Natürlich auch die Müllfahrzeuge, die wegen der Geräuscharmut außerhalb der Rush-Hour ihre Routen fahren können.

Lithium, Kobalt, Nickel, Blei: Nachteile des Elektroautos

Doch im Zuge der sauberen Revolution, die noch viel stärker von Nutzfahrzeugen als von PKWs ausgeht, ist auch der Umgang mit Rohstoffen zu bedenken. Denn der große Bedarf an Nickel, Lithium oder Kobalt für die Batterien ist durchaus ein Nachteil des Elektroautos. Allerdings: Die Branche ist durchaus hinterher, die Nachteile zu minimieren oder komplett abzuschaffen.

Nehmen wir das Beispiel Lithium: In der Atacama-Wüste beispielsweise wird Lithium unter großem Wasserverbrauch gefördert. Dadurch sinkt der Grundwasserspiegel. Es gibt aber mittlerweile Methoden, mit denen der Wasserverbrauch radikal gesenkt werden kann. Teilweise verhindern politische Gründe, dass diese eingesetzt werden. Das kann man der Elektromobilität dann aber kaum vorwerfen.

Positiv ist, dass beispielsweise Lithium künftig auch in Europa gefördert werden dürfte – beispielsweise als Nebenprodukt der Tiefengeothermie. Mehr dazu im Artikel: Lithium für Elektroautos – Weißes Gold mit schwarzem Fleck.

Das Beispiel Kobalt wird dadurch emotionalisiert, dass es dort auch Kinderarbeit gibt. Das ist keine gelungene Situation, aber keine Kobalt-Förderung für Elektroauto-Batterien würde das Problem nicht lösen. Schwierig sind die politischen Verhältnisse im Kongo, einer Diktatur, in der Menschen kaum alternative Arbeitsmöglichkeiten haben. Kobalt-Förderer wie Glencore unterstützen genau diese Schaffung von Arbeitsplätzen, damit illegale Minen weniger werden.

Alle Hersteller von Batteriesystemen für Elektromobilität arbeiten daran, dass weniger Kobalt gebraucht wird. Dazu muss auch klar gesagt werden: Der Großteil des Abbaus von Kobalt geschieht im industriellen Maßstab mit deutlich geringeren, negativen Auswirkungen auf die Bevölkerung. Aber auch hier gilt es, auch in Zukunft, genau hinzuschauen, und Missstände bekannt zu machen.

Aus der Sicht vom Elektroauto dramatischer ist: Auch ein Elektroauto braucht eine Starterbatterie, die meistens auf Blei basiert. Und der Abbau von Blei führt zu Vergiftungen von Millionen Menschen. Besonders schrecklich ist die Situation etwa in Mombasa.

 

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  1. […] Elektroauto 2020 […]

  2. Horst Heller sagt

    Ich sehe die „Revolution“ nicht. Ich sehe fast nie ein E-Auto, und dabei fahre ich viel und schaue automatisch immer auf das Nummernschild meines Vordermannes.

    Wie soll das auch klappen? Natürlich fährt man am Tag, vielleicht nur 50 Kilometer, aber in den Urlaub? Frankreich-Rundreise? 1200 Kilometer in zwei Wochen? Kann ich dort überall laden, viel zu unsicher….
    Mietwagen extra dafür? Wer zahlt mir das??? Mietwagen für zwei Wochen kostet eine Menge Geld!

    Skifahren im Winter in die Schweiz. Geht das mit E-Auto? Und wenn es einen großen Stau gibt, und mir geht der Akku leer? Dann sitze ich im kalten Auto und muss den ADAC holen…

    Nach acht Jahren ist die Garantie vom Akku weg. Wer kauft mein Auto dann noch gebraucht???

    Alles viel zu unsicher….
    Für 10 000 Euro krieg ich übrigens ein wunderbar gebrauchten Benziner!!!

    1. Martin Jendrischik sagt

      Hallo Horst,

      moderne Elektroautos haben eine Reichweite zwischen 400 und 750 Kilometern. Wo ist die Schwierigkeit, damit 1.200 Kilometer in zwei Wochen zu fahren? Es gibt keine.

      Für das Aufladen eines Elektroautos braucht es eine Steckdose – und Zeit. Für Auslandsreisen gibt es sehr gute Adapter-Sets, die es einem ermöglichen.

      Skifahren im Winter: Ja, auch das geht mit dem passenden Elektroauto problemlos. Das E-Auto braucht für Sitzheizung und Co. sehr wenig Strom. Der Stau muss über sehr viele Stunden gehen oder der Akku weit heruntergefahren sein, um tatsächlich liegen zu bleiben. Wird mit jedem Tag schwieriger, weil die Akkus besser werden.

      Übrigens: Toyota gibt eine Garantie von einer Million Kilometer (oder zehn Jahre) auf die Batterie von Elektroautos (https://www.zeit.de/mobilitaet/2020-06/elektroautos-batterien-akku-e-mobilitaet-autoindustrie-garantie). Nach zehn Jahren hat die Batterie-Technologie wieder einen solch gewaltigen Sprung gemacht, dass ein potenzieller Käufer Dein gut erhaltenes Auto ringsherum mit Kusshand zurücknimmt. Die Batterie erhält ein zweites Leben als stationärer Batteriespeicher mit weniger Beanspruchung.

      Die Dinge rund um das E-Auto entwickeln sich rasant – es bleibt heute jedem selbst überlassen, was er kaufen und fahren möchte. Wer die Umwelt schonen und Geld sparen möchte, fährt aus meiner Sicht: E-Auto.

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