Eine technische und gesellschaftliche Herausforderung

Hybridfahrzeuge sind der erste Schritt in Richtung Elektromobilität: Ihre Batterien werden beim Bremsen aufgeladen – die Energie stammt also letztlich aus dem fossilen Kraftstoff. Reinen Elektrofahrzeugen fehlt dieses Energiereservoir, und ihre Reichweite wird derzeit noch stark durch die Kapazität der Batterie begrenzt. Wenn sie sich auf breiter Front durchsetzen sollen, müssen Elektrofahrzeuge mit einer Batterieladung mehrere hundert Kilometer am Stück fahren können – ein derzeit noch nicht gelöstes Problem.
Es gibt aber noch einen weiteren wesentlichen Unterschied zu Fahrzeugen mit Verbrennungsmotor: Während der Kraftstofftank in wenigen Minuten aufgefüllt ist, dauert das Nachladen der Batterie bisher noch mehrere Stunden – viel zu lange für einen kurzen Zwischenstopp. Auch Batteriewechselsysteme werden diskutiert, sind aber ebenfalls mit logistischen und technischen Schwierigkeiten behaftet.
 
Neue Ideen für die Wiederaufladung sind also gefragt – eine Möglichkeit besteht darin, die Batterie mobil nachzuladen: Elektrofahrzeuge könnten in Zukunft beim Parken oder sogar während der Fahrt induktiv und berührungslos mit Energie versorgt werden. Erste Projekte zu Praxiserprobungen sind in Vorbereitung.

Die aktuelle Hybridtechnik könnte in Zukunft aber auch anders funktionieren: Dann wäre der Elektromotor der Hauptantrieb, und ein optimierter Verbrennungsmotor käme als „Range Extender“ nur zum Einsatz, um die Batterie nachzuladen. So ließe sich die Reichweite der Fahrzeuge vergrößern. Auf diesem Gebiet wird insbesondere in europäischen Projekten intensiv gearbeitet.

Der Strom für Elektromotoren kann aber nicht nur von Batterien, sondern auch von Brennstoffzellen geliefert werden. PKW und Busse mit Wasserstoff-Brennstoffzellen sind seit einigen Jahren in der Erprobung: 2004 startete die CEP in Berlin das weltweit größte Demonstrationsprojekt mit zwei Wasserstofftankstellen und 17 Wasserstoff-Fahrzeugen. Auf der Hamburger Alster verkehrt seit 2008 das weltweit erste Fahrgastschiff mit Brennstoffzellenantrieb im Linienbetrieb. Für den flächendeckenden Einsatz im Straßenverkehr müsste allerdings eine neue Infrastruktur für die Verteilung des Wasserstoffs geschaffen werden.

Elektrofahrzeuge spielen in den Überlegungen der Energieversorgungsunternehmen eine große Rolle. Die Stromversorger könnten eine bedeutende Anzahl von Fahrzeugbatterien als Pufferspeicher für „Smart Grids“ – die intelligenten Stromnetze der Zukunft – nutzen, um Belastungsspitzen des Netzes aufzufangen oder Energie aus erneuerbaren Quellen zu  verbrauchsarmen Tageszeiten aufzunehmen. Das Beispiel zeigt: Der Trend zu elektrischen Antrieben führt zu völlig neuen Interessenlagen und Konstellationen innerhalb der Wirtschaft. Automobilindustrie, Batteriehersteller und Energieversorgungsunternehmen müssen gemeinsam an der Technologie und der erforderlichen Infrastruktur arbeiten. Neben technischen Lösungen könnten daraus auch neue Kooperationen und Geschäftsmodelle hervorgehen.

Studien zeigen, dass der Trend zu Hybrid- und Elektrofahrzeugen signifikante Auswirkungen auf die Wertschöpfungskette von Herstellern und Zulieferern haben wird: Abhängig von der konkreten Verteilung zwischen der Eigenleistung und den Zulieferern sinkt die Fertigungstiefe bei Hybridfahrzeugen um circa 7 % Prozent und bei Elektrofahrzeugen um circa 13 %. Heute sind Motor, Getriebe sowie Elektrik und Elektronik noch Kernkompetenz der Automobilhersteller – doch genau diese Wertschöpfungsanteile werden durch den Wandel zu Elektroantrieben verringert. Für die Automobilhersteller bedeutet das: Sie müssen zusätzlich zur Technologie­entscheidung ihr Geschäftsmodell neu ausbalancieren und die Grenze zwischen OEM, Zulieferern und Kooperationspartnern neu definieren.

Auch unser Verständnis von Mobilität könnte sich langfristig verändern: In Innenstädten sind Elektrofahrzeuge und Hybride besonders sinnvoll, während der Verbrennungsmotor für lange Strecken auf absehbare Zeit die bessere Wahl bleiben dürfte. In Zukunft ist also eine Arbeits­teilung der beiden Antriebskonzepte denkbar, bei der auch weiterentwickelte Carsharing-Konzepte eine große Rolle spielen können. So gesehen ist die Elektromobilität nicht nur eine technische, sondern auch eine gesellschaftliche Herausforderung.