Die Zukunft des Elektrofahrzeugs bis 2050

Angesichts steigender CO2-Emissionen durch Verbrennung von Diesel- und Benzinkraftstoffen und knapper werdender fossiler Energieressourcen sind im Automobilbau innovative Antriebssysteme von zentraler ökologischer wie ökonomischer Bedeutung. Fahrzeuge mit Elektroantrieb spielen deshalb für die Zukunft der mobilen Gesellschaft eine entscheidende Rolle. Technisch betrachtet sind für die Verbreitung der Akkus die Parameter Reichweite, Ladezeiten und Lebensdauer entscheidend. Im weltweiten Wettbewerb entscheiden darüber hinaus die Kosten und die klimapolitischen Faktoren über den Erfolg alternativer Antriebssysteme.

"Elektromobilität eröffnet für deutsche Autobauer wie für Energieversorger viel versprechende Chancen. Die Wettbewerbsfähigkeit der deutschen Automobilwirtschaft hängt mehr denn je von der Leistungsfähigkeit, den Kosten für Schlüsseltechnologien sowie der Kooperation der Akteure in Forschung, Wirtschaft und Politik ab", sagt Univ.-Prof. Dr. Marion Weissenberger-Eibl, Institutsleiterin des Fraunhofer ISI. Vor diesem Hintergrund haben Fraunhofer-Forscher die wesentlichen Parameter in einer Wirtschaftlichkeitsanalyse identifiziert und zwei alternative Szenarien für Elektromobilität in Deutschland entwickelt. Die Basisparameter sind: die Entwicklung der Kosten für Batterie und An-triebstrang sowie die Spanne zwischen Strompreis und konventionellen Kraftstoffen unter Einbezug der Steuerbelastung.

Das so genannte Dominanz-Marktszenario nimmt als optimistische Alternative den fast vollständigen Ersatz des konventionellen Fuhrparks von mindestens 45 Millionen Autos durch Plug-in-Hybrid- und Elektro-Fahrzeuge in Deutschland bis 2050 an. Demzufolge würde der hierdurch notwendige Energiebedarf bei jährlich 70 bis 90 Terawattstunden (TWh) liegen. Ausgedrückt in der Kapazität eines Kohlekraftwerks mittlerer Größe müssten hierfür acht Kraftwerke bereitgestellt werden. Wenn der Strom wie politisch festgelegt aus erneuerbaren Quellen stammt, beträgt die Gesamtemissionsbilanz nur etwa 10 g CO2 pro gefahren Kilometer - zum Vergleich: Die Emissionen erdölbasierter Fahrzeuge einschließlich der Vorkette der Energieproduktion liegen heute bei knapp 200 g CO2.

In einem heute realistischer erscheinenden Pluralismus-Szenario stellt die Elektromobilität eine von mehreren Lösungen dar. Hierbei gehen die ISI-Experten von einer Diversifikation an Kraftstoffen und Antriebssystemen aus. Den Studien nach werden sich diese primär in den Märkten durchsetzen, in denen ihre spezifischen Vorteile genutzt werden: beispielsweise kleine Fahrzeuge für den innerstädtischen Verkehr, Elektroroller oder Leichttransporter für den innerstädtischen Lieferverkehr. Hierbei schätzt das ISI die Nachfrage auf etwa acht Millionen Elektrofahrzeuge und Plug-in-Hybrid-Fahrzeuge bis zum Jahr 2050, das entspricht 17% des heutigen Fahr-zeugbestandes. Der Energiebedarf hierfür: 10 bis 15 TWh. Diese zusätzlich notwendige Strommenge stellt keine besondere Anforderung an den Bau von Kraftwerken dar.

"Die Elektromobilität weist aufgrund ihrer deutlich höheren Energieeffizienz wesentliche Vorteile gegenüber anderen individuellen Mobilitätslösungen auf und trägt zu einer nachhaltigen Entwicklung bei. Selbst beim aktuellen Strommix ergibt sich eine positive CO2-Bilanz, die sich durch stärkere Marktdurchdringung von erneuerbaren Energien sowie intelligente Lastverlagerung noch weiter verbessern könnte", erläutert Prof. Martin Wietschel, Leiter des Geschäftsfeldes Energiewirtschaft am Fraunhofer ISI. "Wie schnell sich die Flottenstruktur wandelt, hängt zum einen von der Entwicklung der technischen Parameter ab. Zum anderen entscheiden darüber die Öl- und Batteriepreise, die Kundenakzeptanz sowie insbesondere die klimapolitischen Instrumentarien wie Steuern und Emissi-onsgrenzwerte", so Wietschel.

Der Hintergrund: Derzeit wird die Zukunft der Elektromobilität in Flottenversuchen tiefergehend analy-siert. Im Juni dieses Jahres ist der Flottenversuch Elektromobilität angelaufen. Ein von der Bundesre-gierung gefördertes Forschungskonsortium aus Volkswagen, E.ON, den Batterietechnologieanbietern GAIA und Evonik / Li-Tec sowie Forschungspartnern wie Fraunhofer, dem Heidelberger Ifeu, dem Institut für Verkehrsforschung des DLR, der Rheinisch-Westfälische Technische Hochschule Aachen sowie der Westfälischen Wilhelms-Universität Münster soll die Potenziale von Plugin-Hybrid- und Elektrofahrzeugen und den effizienten Einsatz erneuerbarer Energien im Verkehr erforschen. Auch die Daimler AG und die RWE AG entwickeln im E-Mobility-Projekt alternative Antriebssysteme.