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Das Magazin für Forschung und Innovation
 

Elektromobilität

Auf dem Lande, auf dem Wasser, in der Luft – die Zahl der Elektrofahrzeuge wächst

400.000 elektrisch angetriebene Automobile sind derzeit weltweit unterwegs, laut einer Analyse des Zentrums für Sonnenenergie- und Wasserstoffforschung Baden-Württemberg (ZSW). Damit hat sich der Bestand in den zwölf Monaten des vergangenen Jahres verdoppelt. Die größte Nachfrage gibt es in den USA, in Japan und China. Deutschland ist nicht vorne mit dabei, sondern liegt auf Platz sieben. Noch ist die Zahl im Vergleich mit herkömmlichen Verbrennungsmaschinen überschaubar, in den nächsten Jahren soll sich aber viel tun. Allein in Deutschland sollen 2020 eine Million Elektrofahrzeuge unterwegs sein – das ist das Ziel der Bundesregierung. In ihrem „BLUE Map Szenario“ rechnet die International Energy Agency (IEA) damit, dass 2050 50 Millionen Elektrofahrzeuge sowie ebenfalls 50 Millionen Plug-in-Hybriden verkauft werden.

Nordeuropa steht besonders unter Strom

Den höchsten Marktanteil von Elektroautos haben derzeit die Niederlande und Norwegen – Norwegen knapp 2 Prozent und die Niederlande 1,1 Prozent. Das sind die aktuellen Ergebnisse des Electric Vehicle Index (EVI) der Unternehmensberatung McKinsey. „Norwegen und die Niederlande setzen ganz gezielt auf Anreize bei der Absatzförderung“, so Christian Malorny, Direktor im Berliner Büro von McKinsey und Experte für Elektromobilität. „Dies reicht von einer direkten Subventionierung des Kaufpreises bin hin zu weiteren Vorteilen wie der Nutzung von Busspuren und kostenlosem Parken in den Innenstädten.“

Einen Königsweg bei der Elektromobilität gibt es nicht

Die Unternehmensberatung Roland Berger misst die Wettbewerbsposition der Automobilnationen an den drei Indikatoren Industrie, Technologie und Markt – und kommt zu anderen Ergebnissen. Die fünf Spitzenplätze nehmen aber bei beiden Indizes traditionelle Automobilnationen mit starker eigener Produktion ein. Japan konnte in den drei Einzelindizes am deutlichsten zulegen. Das Land behauptet Japan die Führung im Bereich Industrie laut Roland Berger vor allem wegen der umfangreichen Batterie-Wertschöpfung. Der Grund seien Preissenkungen der japanischen Automobilhersteller für den heimischen Markt und das daraus resultierende attraktive Preis-Leistungsverhältnis.

Schub kann die Elektromobilität vor allem von zwei Treibern erwarten: Zum einen ist das verfügbare Angebot an Erdöl endlich, die Kraftstoffpreise werden daher weiter steigen. Zudem trägt der weltweit stark wachsende Autoverkehr wesentlich zum Klimawandel bei. Einen Königsweg in Sachen Elektromobilität gibt es nicht, die Hersteller entwickeln verschiedene Lösungen. Prof. Dazu Horst E. Friedrich (DLR): „Bis zum Jahr 2030 wird eine Vielzahl elektrifizierter Fahrzeugkonzepte parallel am Markt existieren. Rein verbrennungsmotorisch betriebene Fahrzeuge werden auch weiter einen hohen Marktanteil ausmachen. Durch die kontinuierlich steigende Elektrifizierung des Antriebsstrangs werden über Mild-, Voll- und Plug-in-Hybride schließlich auch rein batterieelektrisch betriebene Fahrzeuge zunehmend marktrelevant.“

Der Weltmarkt für Batterien auf Lithium-Ionen-Basis soll bis 2015 auf über neun Milliarden US-Dollar wachsen

Die Technologien für elektrische Antriebe, Energiespeicher und Netzinfrastruktur sind in ihren Grundlagen entwickelt, aber an zahlreichen Stellen besteht Forschungs-, Optimierungs- und Vernetzungsbedarf. Leistungsfähige und zugleich kostengünstige Speichersysteme zu entwickeln, ist die größte Herausforderung. Geforscht wird an einer Vielzahl von Materialien. Das größte Potenzial sieht man derzeit bei Batteriesystemen auf Lithium-Ionen-Basis. Der Weltmarkt für diese Batterien entwickelt sich äußerst dynamisch. Roland Berger geht davon aus, dass er bis 2015 auf über neun Milliarden US-Dollar wachsen wird. Zu diesem Zeitpunkt werden voraussichtlich über vier Millionen Fahrzeuge mit elektrischem, Hybrid- oder Plug-in-Hybridantrieb (xEV) pro Jahr auf den Markt kommen.

Vor allem Japan und Korea sind die führenden Batterietechniknationen. China hat zwar zahlreiche Hersteller, hinkt aber technisch hinterher. Der Markt für Batterien im Reich der Mitte soll aber bis 2016 auf 259 Milliarden Renminbi Yuan (RMB; rund 42 Milliarden US-Dollar) anwachsen, so eine Studie des Marktforschungsunternehmens Freedonia Group. Schon jetzt ist das Land der größte Hersteller von Elektrozweirädern und investiert stark in "New Energy Vehicles". Bis 2015 werden Anbieter aus China rund acht Prozent des Weltmarktes kontrollieren; bis 2020 könnte sich China sogar zum größten E-Mobilitätsmarkt entwickeln.

Stromer erobern die Meere - und den Himmel

Während Elektroantriebe die Autoindustrie seit Jahren beschäftigen, war es um die Luftfahrtbranche bislang still gewesen. Das hat sich in diesem Jahr geändert: Airbus lässt seit März 2014 das vollelektrische Flugzeug E-Fan fliegen. 35 Minuten kann das Flugzeug in der Luft bleiben, das Ziel ist eine Stunde. Ende 2017 soll die Produktion in Serie beginnen. Auch die Schifffahrt treibt das Thema um. So hat Siemens zusammen mit der norwegischen Werft Fjellstrand die Technologie für die erste elektrisch angetriebene Autofähre der Welt entwickelt. Das Elektroschiff soll 2015 in Dienst gestellt werden und stößt keinerlei Kohlendioxid aus – auch dank des Strommixes in Norwegen. Angetrieben wird das 80 Meter lange Schiff von zwei Elektromotoren mit je 450 Kilowatt Leistung, die ihre Energie aus Lithium-Ionen-Akkus saugen. Zwischen jeder Fährfahrt werden die Schiffsbatterien im Hafen geladen.

Das Beispiel zeigt: Die Ladeinfrastruktur ist eine wichtige Voraussetzung für die Ausbreitung der Elektromobilität. Ob auf dem Lande, auf dem Wasser oder in der Luft – Elektrofahrzeuge können ihre Klimaschutzwirkung erst dann voll entfalten, wenn der Strom aus erneuerbaren Energien stammt.

Gitta Rohling