Die Elektromobilität befindet sich in einem ständigen Wandel, der von technologischen Fortschritten, staatlichen Vorgaben und wirtschaftlichen Bedingungen beeinflusst wird. Der aktuelle Beschluss der EU-Staaten sieht vor, dass nach dem Jahr 2035 in der Europäischen Union keine neuen Benzin- oder Dieselautos mehr zugelassen werden dürfen.
Eine Ausnahme stellen Fahrzeuge dar, die mit sogenannten E-Fuels betrieben werden. Dabei handelt es sich um synthetische Kraftstoffe (zum Beispiel Methanol), die durch die Umwandlung von elektrischer Energie in chemische Energie hergestellt werden. Treibstoffe solcher Art existieren in flüssiger und gasförmiger Form. E-Fuels werden aktuell als vielversprechende Option betrachtet, um den Übergang zu einer kohlenstoffarmen Wirtschaft voranzutreiben.
Welcher Antriebssysteme sich letztendlich durchsetzen werden, hängt stark vom Preis ab. 94,5 US-Dollar und 64,5 Kilogramm CO2-Emissionen kostet aktuell die Herstellung einer Kilowattstunde Lithium-Ionen-Batteriezelle (LIB) in den USA, so Zahlen des Jülicher Forschungszentrums.
Batteriemetalle werden billiger
Die Batterieeinheit gilt als Hauptgrund für den erhöhten Preis von Elektroautos im Vergleich zu PKWs mit Verbrennungsmotor. Bis zum Jahr 2025 wird eine Preisreduzierung von Lithium-Ionen-Akkus auf 83 Euro pro Kilowattstunde prognostiziert. 2010 lag der Preis für die Energiespeicher noch bei 600 Euro pro Kilowattstunde. Die wichtigen Batteriemetalle sichern sich Batteriehersteller und Autobauer mittlerweile zunehmend durch Direktinvestitionen in Bergbau- und Raffinerieprojekte.
Die Recherchefirma BloombergNEF geht davon aus, dass durch kontinuierliche Investitionen in Forschung und Entwicklung, Verbesserungen des Herstellungsprozesses und Kapazitätserweiterung in der gesamten Lieferkette, die Kosten der Batterietechnologie in den nächsten zehn Jahren deutlich sinken werden.
Die größten Bedenken, die es derzeit in Verbindung mit Elektromobilität gibt, betrifft die Lebensdauer und Herstellung der Batterien. Auch die Stromerzeugung ist ein Thema. Denn stammen sie aus fossilen Brennstoffen, ergibt sich gar kein reduzierender Effekt in Bezug auf CO2-Emissionen. Dennoch liefern die Erkenntnisse des Forschungszentrums Jülich wichtige Einblicke in den Trend der sinkenden Kosten für batterieelektrische Fahrzeuge und geben Anlass zur Hoffnung für eine nachhaltigere und kosteneffiziente Zukunft der Mobilität.
Forscher: Elektromotor effizientester Antrieb
Die Jülich-Analyse zeigt, dass bereits in den kommenden Jahren die Elektromobilität in den meisten Fällen die preisgünstigere Alternative werden könnte. Den größten Vorteil gegenüber den Verbrennern sehen die Forscher hinsichtlich des Wartungsaufwands und der Effizienz. Nur die Herstellungskosten der elektrifizierten Antriebe werden auch im kommenden Jahr oberhalb eines Verbrenner-Pkws liegen.
In den Berechnungen wurden drei Antriebsvarianten miteinander verglichen und kommen zu dem Ergebnis, dass Elektroautos im Jahr 2045 etwa 15 Kilowattstunden (kWh) erneuerbaren Strom je 100 km gefahrener Strecke benötigen werden. Das Brennstoffzellenauto kommt ungefähr auf den doppelten Verbrauch mit 28 kWh und der Verbrenner mit E-Fuels auf 72 kWh. Für die Herstellung der E-Fuels ist zudem ein vier bis fünffacher Bedarf an erneuerbaren Energie nötig als für Batterieautos. Auch das wird in die Bilanz einkalkuliert.
Die Prognose: Die Herstellungskosten der batterieelektrischen PKW würden auch 2025 noch oberhalb derer eines konventionellen Verbrenner-Fahrzeugs liegen. Längerfristig kommen die Wissenschaftler zu dem Ergebnis, dass sich Elektromobilität bei den Neuzulassungen durchsetzen wird. „Unsere Analysen zeigen, dass schon in den nächsten Jahren die Elektromobilität in den allermeisten Fällen die preisgünstigere Alternative werden wird und sich dieser Trend langfristig weiter verstärken wird“, erklärt Detlef Stolten, Direktor des Jülicher Instituts für Techno-ökonomische Systemanalyse.
„Ob sich die Batterie oder Brennstoffzelle lohnt, hängt von der jeweiligen Anwendung und der Entwicklung der Strom- und Wasserstoffkosten ab. Eines ist jedoch eindeutig: Der Verbrenner wird in allen untersuchten Fällen die teuerste Variante.“, so Thomas Grube, Leiter des Teams Verkehrstechnik und zukünftige Mobilität. Die Jülicher Forscher rechnen damit, dass die Batterie bis zum Ende dieses Jahrzehnts eine dominante Marktstellung einnehmen wird. Erst zur nächsten Dekade erwarten sie, dass auch die Brennstoffzelle aufgrund der Kostenreduktionen im Antriebsstrang und der Wasserstoffproduktion signifikante Marktanteile gewinnen wird.
An dieser Stelle sei erwähnt, dass andere Studien zu wesentlich negativeren Ergebnissen bezüglich der Zukunftstauglichkeit von Elektroautos kommen. Einem Bericht von „Consumer Reports“ zufolge machen E-Fahrzeuge momentan im Schnitt 80 Prozent mehr technische Probleme als vergleichbare Verbrenner-Modelle. Auch die Wasserstoff-Technologie ist keineswegs unumstritten.
Lesen Sie dazu: Langzeittest: E-Autos sind deutlich fehleranfälliger als Verbrenner
Probleme am Gebrauchtwagenmarkt
Doch wie sieht die aktuelle Realität aus? Bisher wurde kaum der Blick auf auf den Handel mit gebrauchten Elektrofahrzeugen gelenkt. Denn hier ist ein wesentlicher Unterschied zu den Verbrennern. Der Ausfall der Batterie kommt beim Elektrofahrzeug einem Totalschaden gleich. Muss diese ausgetauscht werden, so kommt es vom Preis den Kauf eines Kleinfahrzeuges gleich. Die bisherigen Käufer investieren hauptsächlich in Neufahrzeuge. Solange die Fahrzeuge fahren ist der Wartungsaufwand eventuell geringer, doch das Kernstück, die Batterie, ist von begrenzter Lebensdauer.
Elektroautos sind noch nicht allzu lange auf dem Markt. Beim Bestand machen Vollstromer auf dem Gebrauchtwagenmarkt trotz gestiegener Zahlen noch keine drei Prozent aus. Experten rechnen erst ab diesem Jahr mit einem höheren Elektro-Anteil auf dem Markt, da jetzt erst die Leasingrückläufer aus den vergangenen Jahren für den Privatmarkt angeboten würden.
Auch ist laut dem Monatsreport des Zentralverbands Deutsches Kraftfahrzeuggewerbe e.V. der Durchschnittspreis für E-Autos gestiegen. Im Vergleich zu 2022 um 4.000 Euro auf 52.700 Euro. Zugleich stieg auch das durchschnittliche Fahrzeuggewicht um 93 Kilogramm auf über 1,9 Tonnen. Dies wiederum hängt mit einer größeren Batteriekapazität zusammen, die jedoch auch einen erhöhten Rohstoffbedarf und damit einen höheren Preis nach sich ziehe. Es bleibt abzuwarten, wie sich der Markt für gebrauchter E-Fahrzeuge entwickeln wird. Sollte die Rechnung nicht aufgehen, steht die Automobilbranche in Zukunft vor massiven Problemen.
Keine Serienreife bei Brennstoffzellenautos
Elektromobilität, E-Fuels und Brennstoffzellenantrieb gelten als zukunftsweisend. Der bayerische Wirtschaftsminister Hubert Aiwanger persönlich rührte im vergangenen Jahr die Werbetrommel für das Wasserstoffauto iX5 des Automobilkonzerns BMW. Es ist das bislang einzige deutsche Auto, das auf Wasserstoff-Technik setzt, wobei die Bayern es mehr als Flottenversuch mit nur 100 produzierten Autos sehen.
Erst ab 2025 plant der Autobauer das Modell serienreif zu haben. Noch müsse BMW an technischen Feinheiten arbeiten und die Kosten senken. Ziel sei es, preislich mit den Batterie-Fahrzeugen vergleichbar zu sein. Aiwanger erntete im Netz Kritik für das verfrühte Lob. Denn mit umgerechnet 18 Euro Betriebskosten auf 100 Km bleibt er noch deutlich hinter Elektrofahrzeugen, Benziner oder Diesel zurück. Die Vorwürfe gegen ihn lauteten mangelnder Realitätssinn und Lobbyismus-Absichten.
Auch wenn die Kosten sinken würden, gebe es das nächste Problem: die bisher fehlende Ladeinfrastruktur. Auf der Internetseite „h2.live“ kann man in Echtzeit sehen, wie der aktuelle Stand des Tankstellennetzes für Wasserstoffautos in Deutschland ist. So gibt es aktuell gerade einmal 92 eröffnete H2-Tankstellen. Zwar soll die Reichweite bei über 500 Kilometer liegen, dennoch ist das Netz unzureichend.
Was die Wasserstoffproduktion angeht, so sind uns andere Nationen bei dem Thema etwas voraus. Länder wie Dubai, Oman oder Saudi-Arabien investieren in die erneuerbare Energiequelle. Das Erdgas dieser Länder schwindet, Schätzungen zufolge reicht es noch zehn bis 20 Jahre. Lange Zeit war es ein Schlüssel für das Wirtschaftswachstum. Nun muss umgedacht werden. Das Ministerium für Energie und Mineralien des Oman gründete bereits 2021 eine nationale Allianz für grünen Wasserstoff. Im Sommer vergangenen Jahres folgte die Verabschiedung einer nationalen Wasserstoffstrategie der Vereinigten Arabischen Emirate (VAE). Der Plan sieht vor bis 2030 jährlich eine Million Tonnen grünen Wasserstoff zu produzieren.
Die VAE als solche planen vor allem die Schaffung von sogenannten Wasserstoffoasen. Dabei handelt es sich um Wasserstoffproduktionszentren. Im Beisein von Umweltminister Robert Habeck wurde bereits 2022 ein Memorandum unterzeichnet, dass vorsieht bei innovativen Forschungsprojekten zusammenzuarbeiten und den Wissens- und Technologieaustausch zwischen Deutschland und den Emiraten zu fördern.
