Whitepaper_Der Antriebsstrang in der Transformation_SEG Automotive
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<strong>Whitepaper</strong><br />
<strong>Der</strong> <strong>Antriebsstrang</strong> <strong>in</strong> <strong>der</strong> <strong>Transformation</strong><br />
E<strong>in</strong>e ausgeglichene Technologie-Analyse<br />
1
Vorwort<br />
Die Individualmobilität und damit die Automobil<strong>in</strong>dustrie<br />
stehen vor <strong>der</strong> größten Verän<strong>der</strong>ung<br />
ihrer Geschichte, angetrieben von den drei Megatrends<br />
Elektrifizierung, Connectivity und autonomes<br />
Fahren. Bei Letzteren beiden geht es vor<br />
allem um Sicherheit und Komfort. <strong>Der</strong> Wandel<br />
vom Verbrennungsmotor zum E-Antrieb spielt<br />
dagegen auf globaler Ebene e<strong>in</strong>e wichtige Rolle,<br />
um den vom Menschen verursachten Klimawandel<br />
e<strong>in</strong>zudämmen.<br />
Die Elektrifizierung wird kommen. Aber wie<br />
schnell und mit welchen regionalen Unterschieden?<br />
Welche Faktoren – wie Batterietechnologie<br />
und -produktion – bee<strong>in</strong>flussen die schnelle<br />
Verbreitung? Wie umweltfreundlich s<strong>in</strong>d E-Autos<br />
heute schon im Vergleich zu konventionellen<br />
Antrieben? Welche Vor- und Nachteile haben<br />
verschiedene Antriebstechnologien h<strong>in</strong>sichtlich<br />
Kosten und Fahre<strong>in</strong>schränkungen für den<br />
Endverbraucher? Und welche kurzfristigen Lösungsansätze<br />
gibt es, um schon vor dem Durchbruch<br />
<strong>der</strong> E-Mobilität <strong>in</strong> signifikantem Maße<br />
CO 2<br />
-Emissionen e<strong>in</strong>zusparen?<br />
Diesen Fragen widmet sich dieses <strong>Whitepaper</strong>.<br />
Dazu wirft es e<strong>in</strong>en detaillierten Blick auf den<br />
Status Quo und die Entwicklung des Weltmarktes<br />
sowie <strong>der</strong> Schlüsselregionen Ch<strong>in</strong>a, EU, USA,<br />
und Indien. Außerdem analysiert es, wie verschiedene<br />
Antriebstechnologien (von Verbrennungsmotor<br />
über Hybrid bis E-Antrieb) heute<br />
abschneiden – aus Umweltgesichtspunkten,<br />
aber auch aus Kundenperspektive.<br />
Inhaltsverzeichnis<br />
1. Management Summary 4<br />
2. Herausfor<strong>der</strong>ung Klimawandel 8<br />
3. Status Quo PKW-Markt und Elektrifizierung 10<br />
3.1 Globaler PKW-Markt 10<br />
3.2 Treiber & Bremser <strong>der</strong> Elektrifizierung 14<br />
4. Etablierte Antriebstechnologien im Vergleich 18<br />
4.1 Umweltperspektive 18<br />
4.1.1 CO 2<br />
Emissionen im laufenden Betrieb 18<br />
4.1.2 CO 2<br />
Emissionen über das gesamte Fahrzeugleben 20<br />
4.1.3 Zwischenfazit 23<br />
4.2 Käuferperspektive 24<br />
4.2.1 Kosten über die Laufzeit 25<br />
4.2.2 Fahre<strong>in</strong>schränkungen 27<br />
4.2.3 Zwischenfazit 29<br />
5. 48V Hybridisierung als effizientes Mittel, CO 2<br />
e<strong>in</strong>zusparen 30<br />
5.1 Wie funktioniert die 48V-Hybridtechnologie? 30<br />
5.2 Verfügbarkeit & Perspektive 48V 30<br />
6. H<strong>in</strong>tergrund<strong>in</strong>formationen Schlüsselmärkte 32<br />
6.1 Marktperspektive Ch<strong>in</strong>a 32<br />
6.2 Marktperspektive Europa 34<br />
6.3 Marktperspektive USA 36<br />
6.4 Marktperspektive Indien 38<br />
7. Über <strong>SEG</strong> <strong>Automotive</strong> 38<br />
Dr. Peter Sokol<br />
Chief Operat<strong>in</strong>g Officer<br />
<strong>SEG</strong> <strong>Automotive</strong><br />
Dr. Marc Uhl<br />
Vice President Eng<strong>in</strong>eer<strong>in</strong>g<br />
<strong>SEG</strong> <strong>Automotive</strong><br />
Christoph Hölzl<br />
Pressesprecher<br />
<strong>SEG</strong> <strong>Automotive</strong><br />
2 3
1. Management Summary<br />
I. Globaler PKW-Markt im Überblick:<br />
Elektromobilität wächst exponentiell – <strong>der</strong> Absatz stieg 2017 um 78% gegenüber Vorjahr auf<br />
668.000 E-PKW. Trotzdem lag <strong>der</strong> Marktanteil an den Neuzulassungen 2017 nur bei 0,8 %. Auch<br />
im Fahrzeugbestand von 1 Mrd. PKW weltweit spielen Elektroautos mit rund 2 Mio. Stück aktuell<br />
noch e<strong>in</strong>e untergeordnete Rolle.<br />
Insgesamt wurden 2017 gut 86 Mio. PKW abgesetzt, 2,4% mehr als im Vorjahr. <strong>Der</strong> Antrieb mit<br />
<strong>der</strong> höchsten leistungsspezifischen CO 2<br />
-Emission, <strong>der</strong> Benz<strong>in</strong>er, hat dabei mit 62 Mio. Fahrzeugen<br />
bei weitem den größten Anteil. <strong>Der</strong> Diesel dagegen, h<strong>in</strong>sichtlich CO 2<br />
-Emissionen <strong>der</strong> deutlich<br />
effizientere Verbrennungsmotor, ist global weiter <strong>in</strong> <strong>der</strong> Krise (Absatz 14 Mio. Fahrzeuge <strong>in</strong><br />
2017). Parallel ist e<strong>in</strong> starker Anstieg <strong>der</strong> schweren und energiehungrigen SUVs zu verzeichnen<br />
– mittlerweile entfällt rund jede dritte PKW-Neuzulassung auf diese Fahrzeugkategorie. 1<br />
Mehr Informationen siehe Kapitel 3.1.<br />
II. Status Quo Elektrifizierung:<br />
<strong>Der</strong> Druck auf e<strong>in</strong>en Ausbau <strong>der</strong> Elektromobilität und damit die Automobilhersteller nimmt zu,<br />
sowohl aus <strong>der</strong> Gesellschaft als auch durch die Politik h<strong>in</strong>sichtlich immer str<strong>in</strong>genterer CO 2<br />
-Vorgaben<br />
und punktueller Fahrverbote.<br />
Allerd<strong>in</strong>gs s<strong>in</strong>d hier starke regionale Unterschiede zu berücksichtigen, vor allem bei Gesetzgebung<br />
(Grenzwerte, Subventionen) und <strong>der</strong> verfügbaren Lade<strong>in</strong>frastruktur. Mögliche Käufer<br />
lassen sich aktuell vielfach noch von praktischen Bedenken (v.a. Ladezeiten und Reichweiten)<br />
sowie höheren Anschaffungskosten bremsen. Letztere liegen <strong>in</strong>sbeson<strong>der</strong>e an <strong>der</strong> momentan<br />
noch sehr kosten<strong>in</strong>tensiven Batterieproduktion, bei <strong>der</strong> im Vergleich zu Verbrennungsmotoren<br />
pro Fahrzeug außerdem mehrere Tonnen an zusätzlichem CO 2<br />
freigesetzt werden. 2 Engpässe<br />
bei <strong>der</strong> Batterieproduktion und den entsprechenden Rohstoffen könnten die Verbreitung <strong>der</strong><br />
Elektromobilität ebenfalls verlangsamen.<br />
Mehr Informationen siehe Kapitel 3.2.<br />
Auch auf Grund dieser Komb<strong>in</strong>ation aus Treibern und Bremsern <strong>der</strong> Elektrifizierung rechnen Experten<br />
damit, dass auch 2025 noch rund 85% <strong>der</strong> Fahrzeuge mit e<strong>in</strong>em Verbrennungsmotor<br />
verkauft werden (vgl. Seite 11). 3<br />
III. Antriebstechnologien im Vergleich:<br />
Die Frage: „Welche Antriebstechnologie ist aktuell am s<strong>in</strong>nvollsten?“ lässt sich nicht pauschal<br />
beantworten – denn es gibt zwei ganz unterschiedliche Blickw<strong>in</strong>kel:<br />
1. Die Umweltperspektive, bei <strong>der</strong> auch die gewaltigen regionalen Unterschiede h<strong>in</strong>sichtlich<br />
<strong>der</strong> Stromgew<strong>in</strong>nung berücksichtigt werden müssen.<br />
2. Die Käuferperspektive, bei <strong>der</strong> vor allem Kosten/Nutzen und Komfort e<strong>in</strong>e Rolle spielen.<br />
a. Umweltperspektive:<br />
EVs können sich positiv, aber auch negativ, auf das Klima auswirken<br />
Benz<strong>in</strong>er<br />
PHEV<br />
EV<br />
48V-Diesel-Hybrid<br />
-90% -80% -70% -60% -50% -40% -30% -20% -10% 0% +10% +20% +30% +40%<br />
CO<br />
2<br />
Emissionen im laufenden Betrieb*<br />
CO 2 Emissionen über Fahrzeug-Lebenszeit**<br />
Diesel<br />
* E<strong>in</strong>sparung bzw. zusätzlicher CO2-Ausstoß im laufenden Betrieb <strong>in</strong>klusive Emissionen für Bereitstellung des<br />
Kraftstoffs („Well to Wheel“) im Vergleich zu e<strong>in</strong>em Dieselfahrzeug ähnlicher Ausführung. Schwankungen ergeben<br />
sich durch den unterschiedlichen Strommix <strong>in</strong> verschiedenen Län<strong>der</strong>n. Quellen und mehr Information <strong>in</strong> Kapitel 4.1.<br />
** E<strong>in</strong>sparung bzw. zusätzlicher CO2-Ausstoß über die gesamte Lebenszeit <strong>in</strong>klusiv Herstellung und Recycl<strong>in</strong>g<br />
(„Cradle to Grave“) im Vergleich zu e<strong>in</strong>em Dieselfahrzeug ähnlicher Ausführung. Angenommene Laufzeit von 50.000<br />
km für Kompaktwagen und 150.000 km für an<strong>der</strong>e Fahrzeugklassen. Schwankungen ergeben sich durch den unterschiedlichen<br />
Strommix <strong>in</strong> verschiedenen Län<strong>der</strong>n. Quellen und mehr Information <strong>in</strong> Kapitel 4.1.<br />
Elektrofahrzeuge können schon heute e<strong>in</strong>en signifikanten Beitrag zum Klimaschutz leisten. In<br />
Län<strong>der</strong>n, die ihren Strom nur zu ger<strong>in</strong>gem Anteil aus fossilen Brennstoffen generieren, spart e<strong>in</strong><br />
EV gegenüber e<strong>in</strong>em effizienten Verbrenner über den gesamten Lebenszyklus mehr als 50 % <strong>der</strong><br />
CO 2<br />
-Emissionen e<strong>in</strong>. <strong>Der</strong> Fall ist dies beispielsweise im Atomstrom-dom<strong>in</strong>ierten Frankreich und<br />
auch <strong>in</strong> Norwegen, das fast se<strong>in</strong>en ganzen Strom aus Wasserkraft gew<strong>in</strong>nt. 4 In vielen Schlüsselmärkten,<br />
wie USA, Indien, Ch<strong>in</strong>a, aber auch <strong>in</strong> Deutschland, wird dagegen bei <strong>der</strong> Stromproduktion<br />
so viel CO 2<br />
ausgestoßen, dass sich re<strong>in</strong>e Elektrofahrzeuge o<strong>der</strong> auch PHEVs im Vergleich zu<br />
e<strong>in</strong>em effizienten Verbrenner auch auf lange Sicht nur e<strong>in</strong>geschränkt lohnen bzw. sich zum Teil<br />
sogar negativ auf das Klima auswirken.<br />
Denn global kamen 2017 erst 26% <strong>der</strong> Energie für EVs aus erneuerbaren Quellen, bis 2022 wird<br />
e<strong>in</strong> Anstieg auf 30% erwartet. 5 Selbst 2040 werden laut aktuellen Prognosen erst 31% des weltweiten<br />
Strombedarfs über erneuerbare Energie gedeckt werden. 6<br />
Referenzwert<br />
In Län<strong>der</strong>n, welche ihren Strom vorwiegend aus fossilen Brennstoffen gew<strong>in</strong>nen, ist damit<br />
auch perspektivisch e<strong>in</strong> 48V-Hybrid die klimafreundlichste Lösung – diese Technologie macht<br />
Verbrenner zu Mildhybriden, <strong>in</strong>dem sie Bremskraft rekuperiert und diese für Kraftstoffe<strong>in</strong>sparungen<br />
<strong>in</strong> Höhe von bis zu 15% sowie e<strong>in</strong> leistungsfähigeres Bordnetz nutzt.<br />
Mehr Informationen zur Umweltperspektive siehe Kapitel 4.1.; für mehr Details zu 48V siehe Kapitel 5.<br />
1 2 3 4<br />
5<br />
6<br />
jato.com<br />
ivl.se iea.org theicct.org<br />
iea.org<br />
eia.gov<br />
4 5
1. Management Summary<br />
b. Käuferperspektive:<br />
Für den <strong>in</strong>dividuellen Käufer stehen im Wesentlichen zwei Punkte im Fokus:<br />
1. Was kostet mich me<strong>in</strong> Fahrzeug?<br />
2. Ist me<strong>in</strong> Fahrerlebnis irgendwie e<strong>in</strong>geschränkt?<br />
Weitere Faktoren wie die Umweltfreundlichkeit nehmen maximal sekundär E<strong>in</strong>fluss – bester<br />
Beweis dafür ist die steigende SUV-Quote. 1<br />
Bezüglich <strong>der</strong> Kosten haben EVs heute noch e<strong>in</strong>en deutlichen Nachteil – sowohl <strong>in</strong> <strong>der</strong> Anschaffung<br />
als auch <strong>in</strong> den Gesamtkosten über die Lebenszeit. Dazu kommt noch e<strong>in</strong> ungewisser Wie<strong>der</strong>verkaufswert.<br />
Langfristig könnte die Preisschere durch Kostensenkungen <strong>in</strong> <strong>der</strong> Batterieproduktion<br />
kle<strong>in</strong>er werden. Über entsprechende Steuervorteile o<strong>der</strong> Subventionen können auch<br />
kurzfristig effektive Kaufanreize geschaffen werden.<br />
EVs und PHEVs haben deutlich höhere Gesamtkosten<br />
Benz<strong>in</strong>er<br />
PHEV<br />
EV<br />
48V-Diesel-Hybrid<br />
0%<br />
Diesel<br />
Referenzwert<br />
+5%<br />
+10%<br />
Unterschied <strong>in</strong> den Gesamt-Betriebskosten*<br />
* Abschätzung <strong>der</strong> Mehrkosten über die gesamte Lebenszeit (<strong>in</strong>kl. Anschaffung, Betriebskosten, Wertm<strong>in</strong><strong>der</strong>ung) im<br />
Vergleich zu e<strong>in</strong>em Dieselfahrzeug ähnlicher Ausführung. Detaillierte Rechenbeispiele siehe Kapitel 4.2.<br />
H<strong>in</strong>sichtlich Fahre<strong>in</strong>schränkungen sehen sich EVs und Verbrenner unterschiedlichen Herausfor<strong>der</strong>ungen<br />
gegenüber: Die Reichweite, Ladezeiten und Lade<strong>in</strong>frastruktur werden auch mittelfristig<br />
noch viele Käufer von e<strong>in</strong>em EV abhalten, bis es deutliche Verbesserungen bei <strong>der</strong> Batterietechnologie<br />
gibt. Auf <strong>der</strong> an<strong>der</strong>en Seite kommen regional bei Verbrennungsmotoren bereits<br />
Fahrverbote o<strong>der</strong> Zulassungsbeschränkungen zum E<strong>in</strong>satz, welche sich als durchaus effektiv<br />
erweisen.<br />
+15%<br />
+20%<br />
+25%<br />
+30%<br />
Kurz gesagt: Mit dem Verbrenner kommt man nicht <strong>in</strong> jede Stadt, dafür problemlos über Land.<br />
Mit dem teureren EV darf man fast überall fahren, hat aber nicht für jedes Ziel genug Reichweite<br />
o<strong>der</strong> Ladestationen. E<strong>in</strong> PHEV kann pr<strong>in</strong>zipiell beides, ist aber durch se<strong>in</strong>e zwei Antriebe (E-Motor<br />
+ Verbrennungsmotor) beson<strong>der</strong>s teuer und von hohen CO 2<br />
-Emissionen <strong>in</strong> <strong>der</strong> Herstellung<br />
gekennzeichnet.<br />
In diesem Spannungsfeld werden viele Verbraucher auch mittelfristig zum Verbrenner greifen,<br />
solang es für ihre spezielle Mobilitätssituation die beste Lösung sche<strong>in</strong>t. Als s<strong>in</strong>nvoller Kompromiss<br />
h<strong>in</strong>sichtlich Kosten und Emissionen deutet sich die 48V-Hybridtechnologie an, welche<br />
Verbrennungsmotoren kostengünstig deutlich effizienter macht.<br />
Für mehr Informationen siehe Kapitel 4.2.<br />
IV. Schlüsselmärkte <strong>in</strong> <strong>der</strong> Analyse:<br />
In den wichtigsten Fahrzeugmärkten <strong>der</strong> Welt gibt es gravierende Unterschiede, <strong>in</strong>sbeson<strong>der</strong>e<br />
h<strong>in</strong>sichtlich folgen<strong>der</strong> Gesichtspunkte:<br />
- CO 2<br />
Gesetzgebung (Grenzwerte, Fahrverbote, Subventionen)<br />
- Aktueller und zukünftiger Strommix und damit Umweltfreundlichkeit von<br />
EVs jetzt und perspektivisch<br />
- Marktanteil EVs, Marktsättigung <strong>in</strong> Fahrzeugen pro 1000 E<strong>in</strong>wohner<br />
sowie Marktwachstum<br />
- Lade<strong>in</strong>frastruktur<br />
Informationen, wie sich dies <strong>in</strong> den Schlüsselmärkten Ch<strong>in</strong>a, Europa, USA und Indien auf die<br />
Verbreitung <strong>der</strong> Elektromobilität auswirkt, f<strong>in</strong>den Sie <strong>in</strong> Kapitel 6.<br />
V. Fazit:<br />
Auch wenn sie langfristig s<strong>in</strong>nvoll ist, hat die Elektromobilität noch e<strong>in</strong>en langen Weg vor sich.<br />
Trotz exponentieller Absatzsteigerungen ist ihr Marktanteil ger<strong>in</strong>g. Zudem ist sie aktuell re<strong>in</strong> aus<br />
CO 2<br />
-Sicht gegenüber an<strong>der</strong>en Antriebstechnologien nur <strong>in</strong> ausgewählten Märkten die bessere<br />
Wahl. Insbeson<strong>der</strong>e im Schlüsselmarkt Ch<strong>in</strong>a und vielen Schwellenlän<strong>der</strong>n wird selbst 2040 <strong>der</strong><br />
Strommix noch so stark von fossilen Brennstoffen geprägt se<strong>in</strong>, dass EVs im laufenden Betrieb<br />
ke<strong>in</strong>e deutlichen Vorteile gegenüber effizienten Verbrennern aufweisen. Global werden laut International<br />
Energy Outlook 2017 <strong>der</strong> EIA auch 2040 erst 31% des Stroms aus regenerativen<br />
Quellen stammen – und immer noch ebenso viel aus Kohle. 6 In Regionen mit gutem Strommix<br />
– vorneweg Norwegen und Frankreich – können EVs dagegen schon heute über die Lebenszeit<br />
des PKWs mehr als 50% <strong>der</strong> CO 2<br />
-Emissionen e<strong>in</strong>sparen. 4<br />
Für e<strong>in</strong>e globale Verbreitung gibt es zudem noch e<strong>in</strong>e Reihe an H<strong>in</strong><strong>der</strong>nissen auszuräumen. Vorneweg<br />
s<strong>in</strong>d weitere technologische Durchbrüche und Preissenkungen <strong>in</strong> <strong>der</strong> Batterietechnologie<br />
notwendig – sowie die Ausräumung möglicher Engpässe <strong>in</strong> <strong>der</strong> Produktion und h<strong>in</strong>sichtlich<br />
zentraler Komponenten wie Kobalt und Lithium. Denn aktuell s<strong>in</strong>d es <strong>in</strong>sbeson<strong>der</strong>e Mehrkosten,<br />
Reichweite und Lade<strong>in</strong>frastruktur, die Käufer h<strong>in</strong>sichtlich EVs abschrecken.<br />
Deswegen werden nach aktuellen Prognosen auch 2025 noch 85% <strong>der</strong> PKW mit e<strong>in</strong>em Verbrennungsmotor<br />
produziert werden. 3 Für diese Fahrzeuge gilt es die CO 2<br />
-Emissionen möglichst<br />
ger<strong>in</strong>g zu halten. Neben bekannten Technologien wie Start-Stopp ersche<strong>in</strong>t hier als kurzfristig<br />
verfügbare Lösung die 48V-Hybridtechnologie als vielversprechend [vgl. Kapitel 5]. Aber auch<br />
an<strong>der</strong>e Konzepte – wie synthetische Kraftstoffe, Erdgasautos o<strong>der</strong> die Brennstoffzelle – können<br />
mittel- bis langfristig s<strong>in</strong>nvolle Ansätze se<strong>in</strong>, die sich parallel zu Elektrofahrzeugen entwickeln.<br />
Denn am Ende wird es vermutlich nicht e<strong>in</strong>e Lösung geben, die für alle Anwendungsfälle<br />
(Stadt vs. Überland, Erst- vs. Zweitauto vs. Shar<strong>in</strong>g, Industrienation vs. Entwicklungsland) universell<br />
die Beste ist – sowohl was Emissionen, als auch die verfügbare Infrastruktur angeht.<br />
6 7
2. Herausfor<strong>der</strong>ung Klimawandel<br />
Die Jahre 2015-2017 waren die heißesten seit Beg<strong>in</strong>n <strong>der</strong> Aufzeichnungen <strong>der</strong> World Meterological<br />
Organization (WMO) vor über 170 Jahren. 2017 lag die Temperatur im Schnitt 1,1 Grad über<br />
<strong>der</strong> vor<strong>in</strong>dustriellen Zeit. 7 Zum Vergleich: Im Klimaabkommen von Paris wurde e<strong>in</strong> Grenzwert<br />
von „deutlich unter 2 Grad“ für den maximalen langfristigen Temperaturanstieg festgelegt. 8 Beson<strong>der</strong>s<br />
stark ausgeprägt ist die Erwärmung <strong>in</strong> <strong>der</strong> Arktis. E<strong>in</strong> Wandel, <strong>der</strong> Folgen zeigt. Zu den<br />
Wirkungen dieses Anstiegs, die auch 2017 beobachtet wurden, zählen:<br />
• Reduktion <strong>der</strong> Eismassen <strong>in</strong> Arktis und Antarktis<br />
• Anstieg <strong>der</strong> Meeresspiegel<br />
• Häufung von Extremwetterlagen<br />
• Wassermangel <strong>in</strong> e<strong>in</strong>igen Weltregionen bei gleichzeitig steigen<strong>der</strong> Überschwemmungsgefahr<br />
<strong>in</strong> an<strong>der</strong>en<br />
Es besteht e<strong>in</strong> breiter Konsens <strong>in</strong> <strong>der</strong> Wissenschaft, dass <strong>der</strong> Klimawandel, wie wir ihn <strong>der</strong>zeit<br />
bereits erleben, durch den Ausstoß von Treibhausgasen wie Methan und Kohlendioxid menschenverursacht<br />
ist. Als wesentlich verantwortlich gilt <strong>der</strong> kont<strong>in</strong>uierliche Anstieg des CO 2<br />
-Anteils<br />
<strong>in</strong> <strong>der</strong> Atmosphäre, <strong>der</strong> durch die Industrialisierung sprungartig angestiegen ist. Nach Ansicht<br />
des Weltklimarates IPCC darf e<strong>in</strong>e Konzentration von 450ppm nicht überschritten werden,<br />
um den Temperaturanstieg „relativ wahrsche<strong>in</strong>lich“ auf maximal 2 Grad zu begrenzen. 9<br />
Quelle: climatecentral.org 11<br />
Laut <strong>der</strong> letzten Erhebung des IPCC<br />
stammen 14% <strong>der</strong> globalen CO 2<br />
Emissionen<br />
aus dem Transport-Sektor, 95%<br />
davon durch die Verbrennung fossiler<br />
Brennstoff wie Diesel und Benz<strong>in</strong>. 12<br />
410<br />
In <strong>der</strong> EU entfallen 12% <strong>der</strong> gesamten<br />
CO 2<br />
-Emissionen auf PKW 13 und 5% auf<br />
NKW. 14<br />
E<strong>in</strong>e Reduzierung des CO 2<br />
-Ausstoßes<br />
405<br />
von PKW und NKW ist daher e<strong>in</strong> wichtiger<br />
Bauste<strong>in</strong>, um die Verschlimmerung<br />
des Klimawandels e<strong>in</strong>zudämmen.<br />
400<br />
395<br />
Monatliche Durchschnittswerte<br />
Monatliche Durchschnittswerte<br />
saisonbere<strong>in</strong>igt<br />
390<br />
2014 2015 2016 2017 2018 2019<br />
Quelle: noaa.gov 10 Jahr<br />
Entwicklung <strong>der</strong> CO 2<br />
Konzentration <strong>in</strong> <strong>der</strong> jüngsten Vergangenheit<br />
CO Konzentration (pro Million Teilchen)<br />
2<br />
Entwicklung <strong>der</strong> CO 2<br />
Konzentration <strong>in</strong> den letzten 800.000 Jahren<br />
CO Konzentration (pro Million Teilchen)<br />
2<br />
400<br />
350<br />
300<br />
250<br />
200<br />
150<br />
Aktueller Stand<br />
800 Vergangenheit (<strong>in</strong> Jahrtausenden)<br />
0<br />
7 8 9 10 11<br />
12<br />
13<br />
14<br />
wmo.<strong>in</strong>t<br />
c2es.org ipcc.ch noaa.gov climatecentral.org epa.gov<br />
ec.europa.eu<br />
ec.europa.eu<br />
8 9
3. Status Quo PKW-Markt und<br />
Elektrifizierung<br />
3.1 Globaler PKW-Markt<br />
2017 erreichte <strong>der</strong> Bestand an re<strong>in</strong>en Elektrofahrzeugen (EVs) die Schallmauer von 2 Mio. Fahrzeugen.<br />
Rechnet man noch die Plug-In Hybridfahrzeuge (PHEVs) h<strong>in</strong>zu, waren 2017 gut 3 Mio.<br />
PKWs mit e<strong>in</strong>em E-Antrieb auf den Straßen unterwegs. Zum Vergleich: Insgesamt s<strong>in</strong>d weltweit<br />
aktuell über 1 Mrd. PKW im E<strong>in</strong>satz, <strong>der</strong> Anteil <strong>der</strong> EVs am globalen Gesamt<strong>in</strong>ventar ist also<br />
noch ger<strong>in</strong>g. 15<br />
Bestand von Elektroautos <strong>in</strong> den wichtigstens Regionen und Märkten<br />
Gesamtbestand EVs (<strong>in</strong> Millionen)<br />
Gesamtbestand EVs (<strong>in</strong> Millionen)<br />
3,5<br />
3,0<br />
2,5<br />
2,0<br />
1,5<br />
1,0<br />
0,5<br />
0,0<br />
1,4<br />
1,2<br />
1,0<br />
0,8<br />
0,6<br />
0,4<br />
0,2<br />
0,0<br />
Ch<strong>in</strong>a<br />
2013 2014 2015 2016 2017<br />
USA<br />
Japan<br />
Norwegen<br />
UK<br />
Netherlands<br />
Frankreich<br />
Deutschland<br />
Schweden<br />
Kanada<br />
Sonstige<br />
Globaler Absatz PKW und leichte Nutzfahrzeuge nach Motorentyp 2017<br />
Quelle: Jato.com 7<br />
Für die weitere Entwicklung <strong>der</strong> Marktanteile von EVs gibt es sehr unterschiedliche Szenarien,<br />
die e<strong>in</strong>en Gesamtbestand im Korridor von 25 - 90 Millionen EVs bis 2025 und 60 -200 Millionen<br />
EVs bis 2030 vorhersagen. Die Prognosen und Ankündigungen <strong>der</strong> Automobilhersteller (OEMs)<br />
liegen <strong>in</strong> etwa <strong>in</strong> <strong>der</strong> Mitte dieses Korridors.<br />
Selbst bei diesem exponentiellen Wachstum zeichnet sich also ab, dass auch 2025 EVs nur um<br />
Sonstige<br />
die 15% <strong>der</strong> Neuzulassungen ausmachen werden. Rund 85% <strong>der</strong> Fahrzeuge werden selbst dann<br />
noch mit e<strong>in</strong>em Verbrennungsmotor vom Band rollen – mit o<strong>der</strong> ohne zusätzlicher Hybridtechnologie.<br />
USA<br />
Europa<br />
3<br />
Entwicklungsszenarien für den Gesamtbestand von EVs bis 2030<br />
Ch<strong>in</strong>a<br />
220<br />
EV<br />
200<br />
IEA B2DS<br />
180<br />
IEA 2DS<br />
EV+PHEV<br />
160<br />
140<br />
Pariser Erklärung<br />
7%<br />
120<br />
100<br />
6%<br />
PHEV<br />
80<br />
IEA RTS<br />
5%<br />
60<br />
Historisch<br />
EV<br />
40<br />
4%<br />
Kumulierte Ziele <strong>der</strong><br />
20<br />
e<strong>in</strong>zelnen Län<strong>der</strong><br />
EV Anteil am<br />
3%<br />
0<br />
Kumulierte OEM<br />
Gesamt<strong>in</strong>ventar<br />
2010 2015 2020 2025 2030<br />
Ankündigungen<br />
(Schätzung)<br />
2%<br />
(%)<br />
1%<br />
0%<br />
Anmerkungen: Das RTS-Szenario be<strong>in</strong>haltet u.a. technologische Verbesserungen vor dem H<strong>in</strong>tergrund angekündigter<br />
o<strong>der</strong> <strong>in</strong> Erwägung gezogener Richtl<strong>in</strong>ien. Das 2DS-Szenario berücksichtigt e<strong>in</strong>e Wahrsche<strong>in</strong>lichkeit<br />
von 50%, den erwarteten Anstieg <strong>der</strong> globalen Durchschnittstemperatur auf 2°C zu begrenzen.<br />
Das B2DS-Szenario entspricht im Rahmen des Pariser Abkommens e<strong>in</strong>em durchschnittlichen Anstieg <strong>der</strong><br />
globalen Temperatur um 1,75°C.<br />
Quelle: IEA Global EV Outlook 2017 3<br />
Anteil am PKW-Gesamtbestand<br />
Gesamtbestand EVs (<strong>in</strong> Millionen)<br />
2016 & 2017<br />
<strong>in</strong> Millionen Fahrenzeugen<br />
60,54 62,39 14,47 13,94<br />
2,97 3,79<br />
Benz<strong>in</strong>er Diesel EV+Hybrid<br />
HEV TOP 5 EV TOP 5 PHEV TOP 5<br />
Absatz 2,51 Mio. Absatz 668 Tsd. Absatz 417 Tsd.<br />
Vorjahr +13% Vorjahr +78% Vorjahr +63%<br />
Prius<br />
210k BAIC EC<br />
78k Prius<br />
52k<br />
C-HR<br />
Prius C / AQUA<br />
Yaris / Vitz<br />
Rav 4<br />
190k<br />
149k<br />
131k<br />
115k<br />
Model S<br />
Leaf<br />
ZD Zhidou<br />
Model X<br />
47k<br />
46k<br />
42k<br />
33k<br />
Song<br />
Outlan<strong>der</strong><br />
Q<strong>in</strong><br />
3-Series<br />
32k<br />
24k<br />
21k<br />
20k<br />
Aber: <strong>der</strong> Absatz von EVs nimmt weiter deutlich zu – 2017 stieg die Zahl <strong>der</strong> Neuzulassungen<br />
global auf 668.000 re<strong>in</strong> elektrische PKW, e<strong>in</strong> Plus von 78%. <strong>Der</strong> Anteil am Gesamtmarkt von 86<br />
Mio. <strong>in</strong> 2017 verkauften Fahrzeugen liegt damit nun bei rund 0,8 Prozent. 1 Auffällig s<strong>in</strong>d dabei<br />
vor allem die starken regionalen Unterschiede – Vorreiter s<strong>in</strong>d v.a. das Wasserkraft-Land Norwegen<br />
sowie Ch<strong>in</strong>a, wo EVs politisch beson<strong>der</strong>s geför<strong>der</strong>t werden.<br />
15<br />
16<br />
wardsauto.com<br />
iea.org<br />
10 11
3. Status Quo PKW-Markt und<br />
Elektrifizierung<br />
Globaler SUV Absatz nach Region 2017<br />
EMEA<br />
5,51 Mio.<br />
Vorjahr +19%<br />
Ch<strong>in</strong>a<br />
10,73 Mio.<br />
Vorjahr +13%<br />
Nordamerika<br />
8,21 Mio.<br />
Vorjahr +6%<br />
Südamerika<br />
0,63 Mio.<br />
Vorjahr +40%<br />
Südkorea<br />
0,50 Mio.<br />
Vorjahr +3%<br />
Japan<br />
0,52 Mio.<br />
Vorjahr +30%<br />
Asien-Pazifik<br />
1,74 Mio.<br />
Vorjahr +14%<br />
SUV Marktanteil<br />
Quelle: Jato.com 17<br />
41,6%<br />
37,6%<br />
39,3%<br />
36,4%<br />
31,4% 33,1% 29,4%<br />
25,6%<br />
2016 & 2017<br />
21,7% 23,6% 15,7%<br />
19,2%<br />
9,8% 11,9%<br />
Ch<strong>in</strong>a<br />
Nordamerika<br />
Südkorea<br />
EMEA<br />
Asien-Pazifik<br />
Südamerika<br />
Japan<br />
Ungebrochen ist dabei <strong>der</strong> Trend zum Sports Utility Vehicle (SUV) – die schweren und entsprechend<br />
energiehungrigen Fahrzeuge machen mittlerweile mehr als e<strong>in</strong> Drittel <strong>der</strong> Neuzulassungen<br />
aus. Beson<strong>der</strong>s beliebt s<strong>in</strong>d die SUVs <strong>in</strong> Ch<strong>in</strong>a mit e<strong>in</strong>em Absatz von über 10 Mio. Stück <strong>in</strong><br />
2017 (Marktanteil 42% - 2013 lag er noch bei 17%) und den USA. Neben dem Wachstum des<br />
Fahrzeugsmarkts ist dieses „Upsiz<strong>in</strong>g“ beim Fahrzeugkauf e<strong>in</strong> entscheiden<strong>der</strong> Faktor, warum <strong>in</strong><br />
Ch<strong>in</strong>a <strong>der</strong> Gesamt-Spritverbrauch seit 2009 um 81% Prozent gestiegen ist. 18<br />
Vor diesem H<strong>in</strong>tergrund ist es also unumgänglich, für Verbrennungsmotoren weitere Effizienzsteigerungen<br />
zu implementieren, bis sich die Elektromobilität flächendeckend durchsetzt [Vgl.<br />
Kapitel 5 zum Thema 48V-Hybridisierung].<br />
17 18<br />
jato.com<br />
energyfuse.org<br />
12 13
3. Status Quo PKW-Markt und<br />
Elektrifizierung<br />
3.2 Treiber & Bremser <strong>der</strong> Elektrifizierung<br />
<strong>Der</strong> Markt für EVs wächst wie gezeigt exponentiell. Von dem Ziel, dass alle Neuzulassungen EVs<br />
s<strong>in</strong>d, wie es manche Politiker schon für 2030 for<strong>der</strong>n, s<strong>in</strong>d die Marktprognosen aber weit entfernt.<br />
Warum ist das so? E<strong>in</strong> Kurzüberblick, welche Treiber und Bremser es für e<strong>in</strong>en schnellen<br />
Durchbruch <strong>der</strong> Elektrifizierung gibt:<br />
Bei Nicht-E<strong>in</strong>haltung <strong>der</strong> CO 2<br />
-Ziele – z.B. 95g CO 2<br />
/km <strong>in</strong> <strong>der</strong> EU im Jahr 2021 – drohen den<br />
OEMs empf<strong>in</strong>dliche Strafzahlungen. Aktuelle Prognosen gehen davon aus, das viele Hersteller<br />
den Richtwert zum Teil deutlich reißen werden. Alle<strong>in</strong> <strong>in</strong> <strong>der</strong> EU kämen so z.B. auf VW nach diesem<br />
Modell CO 2<br />
Strafzahlungen von weit über 1 Mrd. Euro pro Jahr zu. 21<br />
Treiber:<br />
• In <strong>der</strong> Gesellschaft ist, gerade vor dem H<strong>in</strong>tergrund von „Dieselgate“ und des Klimawandels<br />
sowie <strong>der</strong> Fe<strong>in</strong>staubbelastung <strong>in</strong> Ballungsräumen, das Bewusstse<strong>in</strong> entstanden, dass<br />
sich bei <strong>der</strong> Mobilität etwas än<strong>der</strong>n muss – und zwar besser heute als morgen.<br />
• Die Politik setzt sich für e<strong>in</strong>en Wechsel zu e<strong>in</strong>er umweltfreundlicheren Mobilität e<strong>in</strong>, partiell<br />
auch um die Gunst potentieller Wähler zu gew<strong>in</strong>nen. Im Vorreiterland Ch<strong>in</strong>a gilt beispielsweise<br />
ab 2019 e<strong>in</strong>e Quote für E-Autos, die dann über die Jahre ansteigt. 19 In an<strong>der</strong>en<br />
Län<strong>der</strong>n stehen sogar komplette Verkaufsverbote für Verbrenner im Raum – <strong>in</strong> Norwegen<br />
ab 2025, <strong>in</strong> den Nie<strong>der</strong>landen ab 2030 und <strong>in</strong> Frankreich ab 2040. 16<br />
• E<strong>in</strong>e verschärfte CO 2<br />
-Gesetzgebung 20 zum Flottenverbrauch <strong>in</strong> Komb<strong>in</strong>ation mit dem<br />
anhaltenden Trend zum SUV stellt die Automobilhersteller vor die Herausfor<strong>der</strong>ung, bei im<br />
Schnitt immer größeren Autos trotzdem den Ausstoß zu reduzieren. Mildhybride, Plug-In<br />
Hybride und Elektrofahrzeuge müssen dadurch zwangsweise Teil des Fahrzeugmixes werden.<br />
Überblick über CO 2<br />
Ziele <strong>in</strong> verschiedenen Märkten<br />
CO<br />
2<br />
Emissionen (g/km) normalisiert nach NEDC Fahrzyklus<br />
220<br />
200<br />
180<br />
160<br />
140<br />
120<br />
100<br />
80<br />
60<br />
40<br />
20<br />
0<br />
2000<br />
9<br />
8<br />
7<br />
6<br />
5<br />
4<br />
• Dem e<strong>in</strong>zelnen Konsumenten drohen Fahrverbote o<strong>der</strong> Zufahrtsbeschränkungen <strong>in</strong> bestimmten<br />
Städten o<strong>der</strong> Stadtteilen. <strong>Der</strong>lei Verbreitung und Ausgestaltung ist regional sehr unterschiedlich,<br />
hat aber unmittelbare Auswirkungen auf das Kaufverhalten <strong>in</strong> <strong>der</strong> entsprechenden<br />
Region.<br />
Welche OEMs erreichen den EU Zielwert für 2021 von 95g CO 2<br />
/km?<br />
Quelle: Automobilwoche / PA Consult<strong>in</strong>g 21<br />
3<br />
2<br />
Festgelegte Ziele<br />
1<br />
0<br />
2005 2010 2015 2020 2025 2030<br />
Quelle: International Council on Clean Transportation 20<br />
Historische Performance<br />
* H<strong>in</strong>weis: Japan hat die 2020 Ziele bereits 2013 erreicht<br />
Japan 2020: 122*<br />
Mexico 2016: 145<br />
Südkorea 2020: 97<br />
Saudi Arabien 2020: 142<br />
Brasilien 2017: 138<br />
Ch<strong>in</strong>a<br />
2020: 117<br />
Indien 2022: 113<br />
EU 2021: 95<br />
Kanada 2025: 99<br />
USA 2025: 99<br />
Kraftstoffverbrauch (umgerechnet auf Liter Benz<strong>in</strong>/100 km)<br />
Erwarteter Flottenverbrauch im Jahr 2021<br />
105g<br />
95g<br />
85g<br />
75g<br />
84g<br />
Toyota<br />
94g<br />
Renault-Nissan<br />
96g<br />
Daimler<br />
98g<br />
Ford<br />
98g<br />
PSA<br />
99g<br />
BMW<br />
99g<br />
Volkswagen<br />
105g<br />
FCA<br />
19 20 21<br />
sueddeutsche.de theicct.org automobilwoche.de<br />
14 15
3. Status Quo PKW-Markt und<br />
Elektrifizierung<br />
318.000 öffentlich verfügbare<br />
langsame Ladestationen<br />
112.000 öffentlich verfügbare<br />
Schnellladestationen<br />
Bremser:<br />
• Auch wenn viele Verbraucher E-Mobilität generell für s<strong>in</strong>nvoll halten, ist <strong>der</strong> Schritt zum<br />
Kauf e<strong>in</strong> sehr großer. Objektive Faktoren dafür s<strong>in</strong>d u.a. die höheren Anschaffungskosten, e<strong>in</strong>geschränkte<br />
Reichweite sowie die Ladezeiten. Auch <strong>der</strong> Wie<strong>der</strong>verkaufswert ist unsicher – <strong>in</strong>sbeson<strong>der</strong>e<br />
was die Alterung <strong>der</strong> Batterien o<strong>der</strong> Wertm<strong>in</strong><strong>der</strong>ung durch technologischen Fortschritt<br />
angeht. Solang <strong>der</strong> Kauf e<strong>in</strong>es E-Autos mit <strong>der</strong>artigen persönlichen Nachteilen verbunden ist,<br />
wird sich nicht die Mehrheit <strong>der</strong> Verbraucher dafür entscheiden.<br />
Mehr zur Verbraucherperspektive siehe Kapitel 4.2<br />
• E<strong>in</strong> EV ist nicht per Def<strong>in</strong>ition e<strong>in</strong> Gew<strong>in</strong>n für die Umwelt: Jedes E-Auto startet mit e<strong>in</strong>er Hypothek<br />
von mehreren Tonnen CO 2<br />
aus <strong>der</strong> Batterieproduktion – pro kWh fallen ca. 150-200kg<br />
CO 2<br />
an. 2 Bevor e<strong>in</strong> EV <strong>in</strong>sgesamt e<strong>in</strong>en positiven Effekt hat, muss dieser Start-Nachteil erst<br />
e<strong>in</strong>mal grammweise pro Kilometer abgestottert werden. Wie schnell dies geschieht, hängt von<br />
dem jeweiligen Strommix im Land ab. In e<strong>in</strong>em Markt wie Norwegen, wo fast 100% des Stroms<br />
aus Wasserkraft stammen, ist <strong>der</strong> Umweltvorteil durch e<strong>in</strong>en EV am Ende trotzdem enorm.<br />
In Ch<strong>in</strong>a beispielsweise verursacht aber auch e<strong>in</strong> E-Auto abhängig von <strong>der</strong> Prov<strong>in</strong>z im laufenden<br />
Betrieb zwischen 145 und 188 Gramm CO 2<br />
pro Kilometer re<strong>in</strong> durch die Belastung aus <strong>der</strong><br />
Stromproduktion – und liegt damit deutlich über sparsamen Autos mit Verbrennungsmotor. 22<br />
Mehr über die ökologische Rentabilität von E-Autos <strong>in</strong> Kapitel 4.1<br />
22%<br />
3%<br />
4%<br />
7%<br />
4%<br />
12%<br />
7%<br />
Quelle: IEA Global EV Outlook 2017 3<br />
41%<br />
7%<br />
2% 1%1%<br />
2%<br />
6%<br />
7%<br />
74%<br />
Ch<strong>in</strong>a<br />
Japan<br />
USA<br />
UK<br />
Deutschland<br />
Frankreich<br />
Norwegen<br />
Sonstige<br />
• Dazu kommen fragwürdiger Abbau und etwaige Lieferengpässe von zentralen Batterie-Rohstoffen<br />
wie Kobalt, dessen Gew<strong>in</strong>nung und Verarbeitung aus ökologischen und sozialen<br />
sonst werden lediglich die lokalen Emissionen e<strong>in</strong>gespart – und <strong>in</strong> Kohle- o<strong>der</strong> Gaskraftwer-<br />
• <strong>Der</strong> globale Strommix muss deutlich stärker auf regenerative Energien umgestaltet werden,<br />
Gesichtspunkten heikel ist – 60% <strong>der</strong> Produktion des Weltmarktes stammen aktuell aus dem<br />
ke verlagert. Für e<strong>in</strong>e flächendeckende Elektrifizierung ist also auch e<strong>in</strong>e Abkehr von fossilen<br />
Brennpunkt Kongo. 23 Es gibt bereits Bestrebungen, gerade den Kobalt-Anteil an Batterien zu<br />
Brennstoffen <strong>in</strong> <strong>der</strong> Stromproduktion notwendig. Die aktuelle Prognose – e<strong>in</strong>e Verbesserung<br />
reduzieren – selbst unter E<strong>in</strong>berechnung dieses Effekts rechnet die IEA mit e<strong>in</strong>em Anstieg des<br />
des Anteils regenerativer Quellen am globalen Strommix auf 31% bis 2040 ist nicht genug für<br />
Kobaltbedarfs für EVs um den Faktor 10 bis 2030. 16 Generell ist nicht gesichert, ob die Batterieproduktion<br />
schnell genug wachsen kann, um die steigende Nachfrage abzudecken. Aktuell<br />
e<strong>in</strong>en signifikanten positiven Effekt von EVs auf das Klima. 6<br />
wurden beispielsweise e<strong>in</strong>ige Hybrid-Projekte von OEMs wie BMW und Daimler verschoben,<br />
Es existieren also starke Treiber, die e<strong>in</strong>en globalen Ausbau <strong>der</strong> Elektrifizierung begünstigen –<br />
weil die notwendigen Batterien nicht zu Verfügung stehen werden. 24<br />
diese s<strong>in</strong>d allerd<strong>in</strong>gs regional unterschiedlich stark ausgeprägt [vgl. Kapitel 6]. Auf <strong>der</strong> an<strong>der</strong>en<br />
Mehr über die Preisentwicklung von Batterien sowie Rohstoffe auf Seite 26<br />
Seite gibt es aber auch e<strong>in</strong>e Reihe an H<strong>in</strong><strong>der</strong>nissen, welche die E<strong>in</strong>führung <strong>der</strong> Elektrifizierung<br />
bremsen und welche sich nicht kurzfristig lösen lassen. Davon wird sich <strong>der</strong> Siegeszug <strong>der</strong><br />
• Auch die notwendige Infrastruktur zum Laden <strong>der</strong> Fahrzeuge muss global zur Verfügung<br />
E-Mobilität auf lange Sicht nicht aufhalten lassen – zu wichtig und s<strong>in</strong>nvoll ist emissionsfreies<br />
stehen und die entsprechende Stromversorgung gesichert werden. 2017 gab es rund 430.000<br />
Fahren. Aber es wird, wie auch schon die Marktdaten zeigten, e<strong>in</strong>e Entwicklung peu à peu se<strong>in</strong><br />
öffentlich verfügbare Ladestationen 16 – bis 2030 werden bis zu 14 Millionen benötigt. 3 – was wie<strong>der</strong>um erfor<strong>der</strong>t, <strong>in</strong> <strong>der</strong> Übergangsphase die Emissionen durch Verbrennungsmotoren<br />
so stark zu reduzieren wie möglich.<br />
22 23 24<br />
zeit.de faz.net automobil-produktion.de<br />
16 17
4. Etablierte Antriebstechnologien<br />
im Vergleich<br />
Welche Antriebstechnologie ist die beste Wahl, wenn man heute e<strong>in</strong> Auto kauft? Diese augensche<strong>in</strong>lich<br />
e<strong>in</strong>fache Frage erweist sich als äußerst komplex – und muss anhand zweier Dimensionen<br />
beantwortet werden:<br />
1. Was ist die beste Lösung für die Umwelt?<br />
2. Nach welchen Hauptkriterien entscheidet <strong>der</strong> Verbraucher?<br />
Insgesamte CO 2<br />
Emissionen im laufenden Betrieb<br />
EV<br />
PHEV<br />
Benz<strong>in</strong>-Mildhybrid<br />
Erdgas<br />
Diesel<br />
Dazu kommt, dass sich diese Fragen nicht pauschal beantworten lassen, da sie vom Umfeld<br />
des Käufers abhängen – v.a. von se<strong>in</strong>em Heimatland (und damit dem Strommix) und dem E<strong>in</strong>satzzweck<br />
des Fahrzeugs (z.B. als Zweitauto für die Stadt o<strong>der</strong> als Erstauto mit hohem Anteil<br />
an Überlandverkehr). Im Folgenden werden daher die Umwelt- und Käuferperspektive separat<br />
betrachtet.<br />
Benz<strong>in</strong>er<br />
0 25 50 75 100 125 150 175 200 225 250<br />
CO 2 g/km<br />
Quelle: Applied Energy / Research Gate 27<br />
4.1 Umweltperspektive<br />
„Well to Wheel“ Berechnung CO 2<br />
-Emissionen im laufenden Betrieb 2016 pro Kilometer <strong>in</strong> den Län<strong>der</strong>n USA, Ch<strong>in</strong>a,<br />
Brazilien, Frankreich und Italien – ausgewiesen ist die Bandbreite vom jeweils emissionsärmsten bis zum emissionsreichsten<br />
Landeswert.<br />
E<strong>in</strong> unbestreitbarer Vorteil vollelektrischer Antriebskonzepte gegenüber Verbrennungsmotoren<br />
ist <strong>der</strong> Entfall <strong>der</strong> lokalen Schadstoffbelastung. Für große Ballungsräume weltweit kann dies <strong>der</strong><br />
wesentliche Faktor se<strong>in</strong>.<br />
Mit Blick auf die Gesamtklimabilanz h<strong>in</strong>sichtlich <strong>der</strong> CO 2<br />
-Emissionen fällt das Ergebnis nicht unbed<strong>in</strong>gt<br />
so e<strong>in</strong>deutig für die Elektrifizierung aus. Dabei gibt es zwei Faktoren:<br />
In Frankreich (hoher Anteil an Atomstrom) und Brasilien (hoher Anteil an erneuerbaren Energien<br />
und Biomasse) erzeugen E-Autos pro Kilometer Laufleistung nur rund 1/10 des CO 2<br />
-Ausstoßes<br />
konventioneller Antriebe. In Ch<strong>in</strong>a dagegen ist durch den hohen Kohleanteil im Strommix von<br />
den verglichenen Antriebstechnologien e<strong>in</strong> Benz<strong>in</strong>-Mildhybrid die effizienteste Lösung. 27 E<strong>in</strong><br />
48V-Diesel-Hybrid würde durch den niedrigeren Ausgangswert mit e<strong>in</strong>er vergleichbaren E<strong>in</strong>sparung<br />
noch etwas besser abschneiden.<br />
1) Die CO 2<br />
-Emissionen aus dem laufenden Betrieb pro km Fahrleistung<br />
(„Well to Wheel“ Analyse)<br />
2) Die CO 2<br />
-Emissionen, welche bei <strong>der</strong> Fahrzeugherstellung und -entsorgung anfallen<br />
Führt man diese beiden Werte zusammen, erhält man e<strong>in</strong>e „Cradle-to-Grave“ Betrachtung für<br />
das Fahrzeug, also e<strong>in</strong>e realistische Abschätzung über die Gesamtemissionen über die Lebensdauer<br />
des Fahrzeuges.<br />
Zu ähnlichen Ergebnissen kam <strong>der</strong> Global EV Outlook 2017 3<br />
<strong>der</strong> IEA (International Energy Agency):<br />
“Well-to-Wheel” Emissionen, 2015 und 2030<br />
300<br />
Benz<strong>in</strong>er<br />
4.1.1 CO 2<br />
Emissionen im laufenden Betrieb<br />
(„Well to Wheel“ Analyse)<br />
EVs fahren emissionsfrei. Im Idealfall kommt auch <strong>der</strong> Strom für den elektrischen Antrieb aus regenerativen<br />
Energiequellen – sonst werden die CO 2<br />
-Emissionen nur von <strong>der</strong> Straße <strong>in</strong> e<strong>in</strong> Kohle-Kraftwerk<br />
verlagert. Was im E<strong>in</strong>zelfall auf <strong>in</strong>dividueller Ebene gut funktionieren kann, wenn<br />
etwa das E-Auto tagsüber im Betrieb mit Solarstrom aus dem hauseigenen Kollektor geladen<br />
wird, ist aus gesamtgesellschaftlicher Sicht schwierig zu erreichen. In Deutschland etwa kamen<br />
im Jahr 2017 nur rund 38% des Stroms aus regenerativen Quellen– davon knapp 4% aus Wasserkraft.<br />
25 Zum Vergleich: Norwegen hat fast 100% Wasserkraftanteil an <strong>der</strong> Stromerzeugung. 26<br />
g CO<br />
2<br />
/km<br />
250<br />
200<br />
150<br />
100<br />
50<br />
0<br />
Frankreich USA Ch<strong>in</strong>a Japan Europa<br />
Quelle: IEA Global EV Outlook 2017 3<br />
2015<br />
2015<br />
2030<br />
Benz<strong>in</strong>-Hybrid<br />
Diesel<br />
PHEV<br />
EV<br />
2030 RTS<br />
2030 2DS<br />
Je nach Energiemix des jeweiligen Landes produzieren EVs im laufenden Betrieb daher unter<br />
Umständen sogar mehr CO 2<br />
als Fahrzeuge mit Verbrennungsmotor. E<strong>in</strong>e <strong>in</strong>ternationale Studie<br />
analysierte dazu die Märkte USA, Ch<strong>in</strong>a, Brasilien, Frankreich und Italien, die e<strong>in</strong>en sehr unterschiedlichen<br />
Strommix aufweisen – vom fast emissionsfreien, Atomkraft-dom<strong>in</strong>ierten Frankreich<br />
bis zum Kohlestrom-Land Ch<strong>in</strong>a. Dabei wurden die Energieaufwände für die Bereitstellung<br />
(also z.B. Herstellung und Transport des Kraftstoffes) mite<strong>in</strong>kalkuliert.<br />
Auch hier zeigen sich starke lokale Unterschiede und <strong>der</strong> Vorteil von Hybriden gegenüber herkömmlichen<br />
Verbrennern: In Ch<strong>in</strong>a s<strong>in</strong>d sie im laufenden Betrieb die effizienteste Wahl, <strong>in</strong> USA<br />
und Japan nur knapp h<strong>in</strong>ter PHEV und EV. Hier wurde zudem betrachtet, wie sich <strong>der</strong> technologische<br />
Fortschritt und die erwartete Verbesserung des Strommixes mittelfristig auf die Well-to-<br />
Wheel Emissionen auswirken könnten. Dabei ist offenbar zu erwarten, dass sich die Verbesserungen<br />
bei allen Antriebstechnologien <strong>in</strong> gCO 2<br />
/km bis 2030 <strong>in</strong> Ch<strong>in</strong>a, USA und Japan <strong>in</strong> etwa die<br />
Waage halten.<br />
25 26 27<br />
ise.fraunhofer.de iea.org researchgate.net<br />
18 19
4. Etablierte Antriebstechnologien<br />
im Vergleich<br />
Klimabilanz Kle<strong>in</strong>wagen (50.000 km Lebenszeit)<br />
0kg CO 2<br />
5000<br />
10 000<br />
15 000<br />
20 000<br />
25 000<br />
Benz<strong>in</strong>er<br />
CO<br />
2<br />
Ausstoß<br />
Produktion/Recycl<strong>in</strong>g<br />
i<br />
Well-to-Wheel Analyse Deutschland<br />
Speziell die deutsche Situation zeigt e<strong>in</strong>e kürzlich durchgeführte Analyse <strong>der</strong> Autozeitung, die für die aktuelle<br />
Golfgeneration folgende Well-to-Wheel CO 2<br />
-Werte ermittelt hat:<br />
Diesel<br />
48V-Diesel-Hybrid*<br />
EV<br />
Aktueller deutscher<br />
Strommix<br />
100% regenerativ<br />
CO<br />
2<br />
Ausstoß<br />
Kraftstoffbereitstellung<br />
(Well-to-Tank)<br />
CO 2 Ausstoß<br />
Strombereitstellung<br />
(Well-to-Tank)<br />
CO 2 Ausstoß durch<br />
Verbrauch beim Fahren<br />
g/km<br />
160<br />
120<br />
80<br />
40<br />
140 147 156 148 159<br />
Klimabilanz Kle<strong>in</strong>wagen (150.000 km Lebenszeit)<br />
0kg CO 2<br />
5000<br />
10 000<br />
15 000<br />
20 000<br />
25 000<br />
30 000<br />
0<br />
Diesel Benz<strong>in</strong>er Erdgas<br />
EV<br />
Durch den beson<strong>der</strong>en Strommix <strong>in</strong> Deutschland nach dem Atomausstieg s<strong>in</strong>d also sowohl <strong>der</strong> E-Golf als<br />
auch <strong>der</strong> Plug-In Hybrid aktuell e<strong>in</strong>e schlechte Entscheidung für die Umwelt, da sie selbst im laufenden<br />
Betrieb höhere CO 2<br />
-Werte pro gefahrenem Kilometer generieren. Die beste Lösung wäre <strong>in</strong> dieser H<strong>in</strong>sicht<br />
theoretisch e<strong>in</strong> Golf mit 48V-Hybridtechnologie – so könnten noch e<strong>in</strong>mal bis zu 20g CO 2<br />
pro km e<strong>in</strong>gespart<br />
werden 28 Aktuell ist diese Technologie für den Golf aber noch nicht verfügbar.<br />
PHEV<br />
Benz<strong>in</strong>er<br />
Diesel<br />
48V-Diesel-Hybrid*<br />
EV<br />
Aktueller deutscher<br />
Strommix<br />
100% regenerativ<br />
CO<br />
2<br />
emissions (kg)<br />
from car production and recycl<strong>in</strong>g<br />
CO<br />
2<br />
emissions from fuel<br />
provision (well-to-tank)<br />
CO<br />
2<br />
emissions from energy<br />
provision (well-to-tank)<br />
CO<br />
2<br />
emissions dur<strong>in</strong>g operation<br />
(tank-to-wheel)<br />
4.1.2 CO 2<br />
Emissionen über das gesamte<br />
Fahrzeugleben („Cradle to Grave“ Analyse)<br />
Die benötigte Energie für die Fahrleistung ist aber nur e<strong>in</strong> Teilaspekt. Denn die Antriebstechnologien<br />
unterscheiden sich auch <strong>in</strong> Punkto Herstellung und Recycl<strong>in</strong>g signifikant h<strong>in</strong>sichtlich<br />
<strong>der</strong> Umweltbelastung: Batterieproduktion ist energie<strong>in</strong>tensiv – <strong>in</strong>klusive Entsorgung muss man<br />
aktuell mit 150-200 kg CO 2<br />
pro kWh Batterieleistung rechnen, 2 dieser Wert kann bei e<strong>in</strong>em<br />
schlechteren Strommix im Produktionsland aber auch deutlich höher liegen. Das heißt: Elektroautos<br />
und PHEVs starten mit e<strong>in</strong>er Hypothek, die dann über ihre Lebensdauer erst e<strong>in</strong>mal abgetragen<br />
werden muss. Für die E-Variante des Ford Focus mit 24 kWh bezifferte <strong>der</strong> Hersteller<br />
diese zum Beispiel auf 3,4 Tonnen CO 2<br />
. 29 E<strong>in</strong> Tesla Model S mit 100 kWh geht folglich mit 15-20<br />
Tonnen CO 2<br />
als Defizit gegenüber e<strong>in</strong>em Verbrenner aus <strong>der</strong>selben Fahrzeugklasse <strong>in</strong>s Rennen<br />
(zum Vergleich: Selbst e<strong>in</strong> relativ <strong>in</strong>effizienter Verbrenner mit e<strong>in</strong>em Ausstoß von 200g CO 2<br />
/km<br />
müsste 100.000 km fahren, um 20 Tonnen CO 2<br />
zu erzeugen).<br />
Klimabilanz Kompaktklasse (150.000 km Lebenszeit)<br />
Benz<strong>in</strong>er<br />
Diesel<br />
Erdgas<br />
48V-Diesel-Hybrid*<br />
Aktueller deutscher<br />
Strommix<br />
PHEV 100% regenerativ<br />
EV<br />
Aktueller deutscher<br />
Strommix<br />
100% regenerativ<br />
0kg CO 2<br />
5000<br />
10 000<br />
Klimabilanz obere Mittelklasse (150.000 km Lebenszeit)<br />
15 000<br />
20 000<br />
25 000<br />
30 000<br />
CO 2 emissions (kg)<br />
from car production and recycl<strong>in</strong>g<br />
CO<br />
2<br />
emissions from fuel<br />
provision (well-to-tank)<br />
CO<br />
2<br />
emissions from energy<br />
provision (well-to-tank)<br />
CO<br />
2<br />
emissions dur<strong>in</strong>g operation<br />
(tank-to-wheel)<br />
28<br />
Berechnung basierend auf Kraftstoffe<strong>in</strong>sparung von 15% gegenüber e<strong>in</strong>em herkömmlichen Dieselmotor.<br />
29<br />
<strong>in</strong>sideevs.com<br />
30<br />
Wie hoch <strong>der</strong> Umweltvorteil durch die Anschaffung e<strong>in</strong>es E-Fahrzeugs im Vergleich zu e<strong>in</strong>em<br />
vergleichbaren Auto mit konventionellem Antrieb über die gesamte Lebenszeit ist, liegt dann an<br />
zwei Faktoren: <strong>Der</strong> Laufzeit und den E<strong>in</strong>sparungen pro Kilometer, die wie<strong>der</strong>um regional variieren.<br />
Im schlimmsten Fall kann die Energiebilanz des E-Fahrzeugs sogar negativ ausfallen so das<br />
Ergebnis e<strong>in</strong>er aktuellen Studie des ADAC. 30<br />
adac.de<br />
Antriebstechnologien im Vergleich über verschiedenen Szenarien: Kle<strong>in</strong>wagen mit 50.000 km Laufzeit sowie Kle<strong>in</strong>wagen, Kompaktklasse<br />
und Obere Mittelklasse mit je 150.000 km Laufzeit – jeweils basierend auf dem aktuellen Strommix <strong>in</strong> Deutschland<br />
sowie im Vergleich dazu mit Strom aus 100% regenerativen Quellen. Dabei wird offensichtlich: <strong>Der</strong> Strommix ist entscheidend, ob<br />
sich EVs heute schon lohnen. Mit hohem regenerativen Anteil können sie über 50% <strong>der</strong> gesamten CO 2<br />
-Emissionen e<strong>in</strong>sparen. In<br />
Schlüsselmärkten wie Ch<strong>in</strong>a o<strong>der</strong> Indien, die deutlich mehr fossile Brennstoffe <strong>in</strong> <strong>der</strong> Stromgew<strong>in</strong>nung e<strong>in</strong>setzen als Deutschland,<br />
s<strong>in</strong>d EVs dagegen h<strong>in</strong>sichtlich CO 2<br />
-Emissionen schlechter für die Umwelt als effiziente Verbrenner.<br />
* Berechnung von <strong>SEG</strong> <strong>Automotive</strong>. Annahmen: 0,5 kWh Batterie verursacht 100kg CO 2<br />
Emissionen für Herstellung und Recyl<strong>in</strong>g;<br />
15% Kraftstoffe<strong>in</strong>sparung führt zu 15% niedrigeren CO 2<br />
Emissionen für Kraftstoffbereitstellung und beim Fahren.<br />
20 21<br />
Benz<strong>in</strong>er<br />
Diesel<br />
48V-Diesel-Hybrid*<br />
Aktueller deutscher<br />
Strommix<br />
PHEV<br />
100% regenerativ<br />
Aktueller deutscher<br />
Strommix<br />
EV<br />
100% regenerativ<br />
Quelle: ADAC 30<br />
0kg CO 2<br />
5000<br />
10 000<br />
15 000<br />
20 000<br />
25 000<br />
30 000<br />
35000<br />
40 000<br />
45 000<br />
CO<br />
2<br />
emissions (kg)<br />
from car production and recycl<strong>in</strong>g<br />
CO<br />
2<br />
emissions from fuel<br />
provision (well-to-tank)<br />
CO<br />
2<br />
emissions from energy<br />
provision (well-to-tank)<br />
CO<br />
2<br />
emissions dur<strong>in</strong>g operation<br />
(tank-to-wheel)
4. Etablierte Antriebstechnologien<br />
im Vergleich<br />
In Deutschland ist e<strong>in</strong> EV-Kle<strong>in</strong>wagen mit 50.000 km Laufzeit beispielsweise deutlich schlechter<br />
für das Klima als e<strong>in</strong> vergleichbarer Diesel o<strong>der</strong> sogar Benz<strong>in</strong>er. Selbst bei optimistischen<br />
150.000 km Laufzeit hat das EV nur knapp die Nase vorn. Bei Mittelklassewagen rechnet sich<br />
e<strong>in</strong> EV über dieselbe Laufzeit, <strong>in</strong> <strong>der</strong> mittleren Oberklasse ist e<strong>in</strong> Diesel dagegen klar besser. E<strong>in</strong><br />
schlechterer Strommix als <strong>in</strong> Deutschland, wie z.B. <strong>in</strong> Indien, Ch<strong>in</strong>a und weiteren Schwellenlän<strong>der</strong>n,<br />
macht EVs und PHEVs durch die Bank h<strong>in</strong>sichtlich CO 2<br />
-Emissionen zum M<strong>in</strong>usgeschäft.<br />
Die beste Entscheidung wäre dort bezüglich des CO 2<br />
-Ausstoßes über die Lebenszeit e<strong>in</strong> Dieselfahrzeug,<br />
idealerweise <strong>in</strong> Komb<strong>in</strong>ation mit 48V-Hybrid-Technologie.<br />
4.1.3 Zwischenfazit:<br />
Alle<strong>in</strong> e<strong>in</strong>e Umstellung auf EVs ist aus globaler Sicht ke<strong>in</strong>e Lösung für die E<strong>in</strong>dämmung <strong>der</strong><br />
CO 2<br />
-Emissionen durch PKW, son<strong>der</strong>n verlagert sie nur <strong>in</strong>s (Kohle-)Kraftwerk. Wirklich emissionsloses<br />
Fahren ist aktuell noch e<strong>in</strong>e Zukunftsperspektive, die von <strong>der</strong> weltweiten Verbesserung<br />
des Strommixes abhängig ist.<br />
In manchen Län<strong>der</strong>n können EVs die zusätzlichen CO 2<br />
-Emissionen aus <strong>der</strong> Batterieproduktion<br />
schon heute leicht kompensieren und das Klima deutlich entlasten. An<strong>der</strong>norts stellen sie – gerade<br />
<strong>in</strong> Entwicklungslän<strong>der</strong>n mit schlechtem Strommix – sogar e<strong>in</strong>e zusätzliche CO 2<br />
-Belastung<br />
dar, weil sie nur die lokalen Emissionen verh<strong>in</strong><strong>der</strong>n, nicht aber die aus <strong>der</strong> Stromproduktion. In<br />
diesen Märkten muss die Maxime für die nahe Zukunft also heißen, möglichst effiziente Verbrenner<br />
e<strong>in</strong>zusetzen, damit Zeit ist, den Strommix stärker auf regenerativen Energien umzustellen.<br />
Je stärker e<strong>in</strong> Land sich dagegen von fossilen Brennstoffen <strong>in</strong> <strong>der</strong> Stromgew<strong>in</strong>nung löst, desto<br />
mehr lohnt sich e<strong>in</strong> EV – und kann auch heute schon über die Lebenszeit mehr als 50% <strong>der</strong><br />
CO 2<br />
-Emissionen e<strong>in</strong>sparen, wenn es beispielsweise <strong>in</strong> Norwegen gefahren wird.<br />
Klimabilanz über Lebenszeit (150.000 km) im Vergleich<br />
Auspuff<br />
Kraftstoffbereitstellung<br />
Lithium Batterie<br />
Sonstige Herstellung<br />
<strong>Der</strong> Verbrennungsmotor wird uns <strong>in</strong>sofern auf dem Weg <strong>in</strong> die Zukunft noch lange begleiten; die<br />
effizienteste Variante davon sche<strong>in</strong>t aktuell <strong>in</strong> Märkten, wo sich EVs noch nicht rechnen, e<strong>in</strong>e<br />
48V-Hybridtechnologie zu se<strong>in</strong>. Dies wird auch mittelfristig so bleiben, wie die Prognosen für die<br />
Entwicklung des Strommixes z.B. <strong>in</strong> Indien und Ch<strong>in</strong>a zeigen: Selbst das optimistische „Susta<strong>in</strong>able<br />
Development Scenario“ <strong>der</strong> IEA erwartet für diese beiden Län<strong>der</strong> 2030 e<strong>in</strong>en Strommix, <strong>der</strong><br />
immer noch e<strong>in</strong>en stärkeren Anteil an fossilen Brennstoffen hat, als heute <strong>in</strong> <strong>der</strong> EU. 16<br />
Strommix und CO 2<br />
-Ausstoß nach Region, 2017 und 2030<br />
CO 2 Emissionen (g/km)<br />
250<br />
200<br />
150<br />
100<br />
50<br />
0<br />
Durchschnittlicher<br />
EU-PKW<br />
Hocheffizienter<br />
PKW<br />
Durchschnitt<br />
Europäische<br />
Union<br />
Frankreich<br />
Deutschland Nie<strong>der</strong>lande Norwegen UK<br />
100%<br />
90%<br />
80%<br />
70%<br />
60%<br />
50%<br />
40%<br />
30%<br />
20%<br />
10%<br />
800<br />
700<br />
600<br />
500<br />
400<br />
300<br />
200<br />
100<br />
g CO<br />
2<br />
/ kWh<br />
Biomasse<br />
Solar/W<strong>in</strong>d/Sonstige<br />
Wasserkraft<br />
Kernkraft<br />
Gas<br />
Öl<br />
Kohle<br />
Verbrenner<br />
Elektroauto<br />
0%<br />
2017 2030<br />
NPS<br />
2030<br />
SDS<br />
2017 2030 2030 2017 2030 2030 2017<br />
NPS SDS<br />
NPS SDS<br />
2030<br />
NPS<br />
OECD Amerika EU 28 Ch<strong>in</strong>a Indien<br />
2030<br />
SDS<br />
0<br />
g CO 2/kWh<br />
Tatsächlich bildet Deutschland für Westeuropa e<strong>in</strong>e Ausnahme: In an<strong>der</strong>en europäischen<br />
Märkten sieht die Bilanz für EVs deutlich besser aus, solange sie nicht nur als Zweitwagen mit<br />
niedriger Laufzeit genutzt werden. Laut e<strong>in</strong>er Studie des ICCT (International Council on Clean<br />
Transportation) erzielen sie im EU-Durchschnitt über e<strong>in</strong>en angenommenen Lebenszyklus von<br />
150.000 Kilometern auch gegenüber e<strong>in</strong>em effizienten Verbrennungsmotor E<strong>in</strong>sparungen <strong>in</strong><br />
Höhe von rund 30 Prozent. 4<br />
Aber außerhalb Europas ist <strong>der</strong> Strommix überwiegend kaum besser o<strong>der</strong> sogar deutlich<br />
schlechter als <strong>in</strong> Deutschland und damit <strong>der</strong> <strong>in</strong>direkte CO 2<br />
-Ausstoß <strong>der</strong> E-Autos <strong>in</strong> e<strong>in</strong>er Region,<br />
die sie unrentabel machen. So ermittelte e<strong>in</strong>e weitere Studie beispielsweise Indien e<strong>in</strong>en Cradle-to-Grave<br />
Wert von 370g CO 2<br />
/km. Neben vielen weiteren Länden schneiden EVs auch <strong>in</strong> den<br />
Schlüsselmärkten Ch<strong>in</strong>a (258g CO 2<br />
/km) und USA (202g CO 2<br />
/km) schlecht ab. 31<br />
Quelle: International Council on Clean Transportation 4 Quelle: U.S. Energy Information Adm<strong>in</strong>istration 6<br />
Aus globaler Perspektive sieht es ähnlich aus: Zwar wird sich global die Produktion von Strom<br />
aus erneuerbaren Quellen bis 2040 <strong>in</strong> etwa verdoppeln – aber bei dem prognostizierten gleichzeitigen<br />
Anstieg des weltweiten Energiebedarfs um 30% werden auch 2040 nur knapp e<strong>in</strong> Drittel<br />
(31%) des Stroms aus regenerativen Quellen stammen. 6<br />
Globale Stromerzeugung nach Energietyp<br />
(<strong>in</strong> Billionen Kilowattstunden)<br />
40<br />
35<br />
30<br />
25<br />
H<strong>in</strong>weis: NPS = New Policies Szenario; SDS = Susta<strong>in</strong>able Development Szenario<br />
Anteil an <strong>der</strong> gesamten Stromerzeugung<br />
(<strong>in</strong> Prozent)<br />
100%<br />
90%<br />
80%<br />
70%<br />
60%<br />
Quelle: IEA Global EV Outlook 2018 16<br />
Öl<br />
Atomkraft<br />
31<br />
20<br />
15<br />
10<br />
5<br />
0<br />
2010<br />
2015 2020 2025 2030 2035 2040<br />
50%<br />
40%<br />
30%<br />
20%<br />
10%<br />
0%<br />
2010 2015 2020 2025 2030 2035 2040<br />
Gas<br />
Kohle<br />
Erneuerbare<br />
Energien<br />
shr<strong>in</strong>kthatfootpr<strong>in</strong>t.com<br />
22 23
4. Etablierte Antriebstechnologien<br />
im Vergleich<br />
4.2 Käuferperspektive<br />
Was <strong>in</strong> <strong>der</strong> Debatte um Klimaschutz und Politikvorgaben gerne übersehen wird, ist e<strong>in</strong>e elementare<br />
Frage: Was will <strong>der</strong> Kunde? Warum greift er nicht schon heute anteilig öfter zum EV? Für den<br />
Verbraucher stehen aus rationaler Sicht beim PKW-Kauf vor allem zwei Aspekte im Zentrum:<br />
1. Kosten: Wie teuer ist das Fahrzeug <strong>in</strong> <strong>der</strong> Anschaffung? Wie hoch s<strong>in</strong>d die Kosten für<br />
den laufenden Betrieb? Wie hoch ist <strong>der</strong> Wie<strong>der</strong>verkaufswert?<br />
2. Fahre<strong>in</strong>schränkungen: Stehen Fahrverbote im Raum? Ist me<strong>in</strong>e Freiheit sonst irgendwie<br />
e<strong>in</strong>geschränkt (z.B. durch Lade<strong>in</strong>frastruktur o<strong>der</strong> Reichweite)?<br />
Natürlich spielen bei <strong>der</strong> Kaufentscheidung noch weitere Faktoren e<strong>in</strong>e Rolle, die bei e<strong>in</strong>zelnen<br />
Konsumenten sehr unterschiedlich stark ausgeprägt se<strong>in</strong> können:<br />
- Umweltperspektive: Wie sieht <strong>der</strong> CO 2<br />
-Abdruck me<strong>in</strong>es Fahrzeuges aus?<br />
- Renommee/Image des jeweiligen Fahrzeugs bzw. Markentreue<br />
- Beson<strong>der</strong>e Komfort-, Sicherheits- o<strong>der</strong> Leistungsfeatures (z.B. Wankstabilisatoren,<br />
welche e<strong>in</strong> leistungsfähigeres Bordnetz erfor<strong>der</strong>n)<br />
Am Ende zählen <strong>in</strong> erster L<strong>in</strong>ie aber die harten Fakten – Kosten und Fahre<strong>in</strong>schränkungen –<br />
welche Fahrzeuge für den e<strong>in</strong>zelnen Käufer <strong>in</strong> Frage kommen. E<strong>in</strong> Beleg dafür, dass die Umweltfreundlichkeit<br />
für viele Konsumenten e<strong>in</strong>e untergeordnete Rolle spielt, ist die seit Jahren<br />
steigende SUV-Quote bei den Neuzulassungen auf mittlerweile über e<strong>in</strong> Drittel. 1<br />
Wenn das „Gesamtpaket“ stimmt, geht die Entscheidung pro EV allerd<strong>in</strong>gs schnell. E<strong>in</strong> Beispiel:<br />
Ende 2017 war <strong>in</strong> Deutschland e<strong>in</strong> Angebot e<strong>in</strong>er Leas<strong>in</strong>ggesellschaft für e<strong>in</strong> 12-Monatsleas<strong>in</strong>g<br />
e<strong>in</strong>es BMW i3 für e<strong>in</strong>e Flatrate von 249€ im Monat b<strong>in</strong>nen weniger Tage vergriffen. 32 Die Kunden<br />
störten sich auch nicht an <strong>der</strong> Werbebeklebung, die man mit dem Angebot <strong>in</strong> Kauf nehmen<br />
musste. Das ger<strong>in</strong>ge Risiko (nach 12 Monaten geht das Fahrzeug zurück) <strong>in</strong> Komb<strong>in</strong>ation mit<br />
dem Preis reichte offenbar aus, um etwaige Vorbehalte wegen zu kle<strong>in</strong>er Reichweite o<strong>der</strong> zu<br />
ger<strong>in</strong>ger Verfügbarkeit von Lade<strong>in</strong>frastrukturen vergessen zu machen.<br />
4.2.1 Kosten über die Laufzeit<br />
Wie rentabel ist es, abseits solcher Son<strong>der</strong>angebote, heute e<strong>in</strong> EV zu kaufen? Die deutsche<br />
Fachzeitschrift Auto Zeitung hat dies basierend auf den verschiedenen Golfmodellen berechnet,<br />
unter E<strong>in</strong>beziehung aller Kostenfaktoren wie Treibstoff, Wartung, Wertverlust etc. 33<br />
Das Ergebnis:<br />
Wer heute e<strong>in</strong> Auto mit <strong>der</strong> durchaus realistischen Absicht kauft, es 4 Jahre lang je 20.000 km<br />
zu fahren und dann weiterzuverkaufen, fährt mit e<strong>in</strong>em Diesel am besten. E<strong>in</strong> – aktuell noch<br />
re<strong>in</strong> hypothetischer – 48V-Hybrid-Golf ist, ebenso wie e<strong>in</strong> Erdgas- o<strong>der</strong> Benz<strong>in</strong>-Antrieb, nur<br />
ger<strong>in</strong>gfügig teurer.<br />
Vergleich <strong>der</strong> Gesamtkosten für verschiedene Golf Varianten<br />
Diesel Benz<strong>in</strong>er Erdgas PHEV EV 48V-Diesel-Hybrid<br />
VW Golf<br />
1.6 TDI<br />
VW Golf 1.5 TSI<br />
ACT BlueMotion<br />
VW Golf 1.4 TGI<br />
BlueMotion<br />
VW Golf<br />
GTE<br />
Gesamtkosten für den Verbraucher für verschiedene Golf-Modelle bei e<strong>in</strong>er Haltungsdauer von 4 Jahren und e<strong>in</strong>er<br />
Laufleistung von 20.000 km pro Jahr – <strong>in</strong>klusive Anschaffung, Wartung, Treibstoff, Wertverlust etc. Berechnung<br />
durch die Auto Zeitung basierend auf den deutschen Marktpreisen.<br />
* Annahme: 1.250 Euro höhere Anschaffungskosten und 15% Kraftstoffe<strong>in</strong>sparung gegenüber regulärem TDI<br />
VW<br />
E-Golf<br />
Grundpreis 23675 24950 26425 36900 35900 24925<br />
Kraftstoffkosten pro Jahr 1219 1662 1093 1786 1590 1036<br />
Gesamtkosten <strong>in</strong>kl.<br />
Wertverlust<br />
26500 27940 27052 33156 30004 27018<br />
Kosten pro KM 0,33 0,35 0,34 0,41 0,38 0,34<br />
Quelle: Auto Zeitung 33<br />
Für e<strong>in</strong>en EV zahlt man dagegen 5 Cent pro Kilometer drauf (<strong>in</strong>sgesamt rund 3500 Euro über<br />
die Laufzeit), für e<strong>in</strong>en PHEV sogar 8 Cent pro Kilometer (<strong>in</strong>sgesamt rund 6700 Euro über die<br />
Laufzeit). Die um gut 10.000 Euro höheren Anschaffungskosten amortisieren sich im Verlauf <strong>der</strong><br />
vier Jahre also nur e<strong>in</strong>geschränkt und beim EV eher als beim PHEV.<br />
Rechenbeispiel:<br />
TDI mit 48V*<br />
In e<strong>in</strong>er weiteren Studie wurde e<strong>in</strong>e Haltedauer von 10 Jahren mit e<strong>in</strong>er Jahresleistung von<br />
16.000 km als Grundlage genommen, auch hier unter E<strong>in</strong>berechnung aller Kosten von Anschaffung<br />
über Instandhaltung bis zu Energie/Treibstoff.<br />
Kosten pro km für verschiedene Antriebstechnologien<br />
0,25<br />
Kosten ($/km)<br />
0,20<br />
0,15<br />
0,10<br />
0,05<br />
0<br />
0,16 0,16 0,15 0,15 0,2 0,2<br />
Diesel Benz<strong>in</strong>er Erdgas Benz<strong>in</strong>er<br />
-Mildhybrid<br />
PHEV<br />
EV<br />
32<br />
Quelle: Applied Energy / Research Gate 27<br />
*Kosten pro Kilometer bei e<strong>in</strong>er Gesamtlaufzeit von 160.000 km über 10 Jahre, <strong>in</strong>klusive Anschaffung, Instandhaltung,<br />
Energiekosten, Wertverlust. Mittelwert <strong>der</strong> 5 Märkte Brasilien, Ch<strong>in</strong>a, Frankreich, Italien, USA. Zwischen den<br />
Werten <strong>der</strong> e<strong>in</strong>zelnen Märkten Schwankungen von maximal 5%.<br />
33<br />
dgap.de Autozeitung 3/2018<br />
24 25
i<br />
4. Etablierte Antriebstechnologien<br />
im Vergleich<br />
In dieser Berechnung liegen PHEV und EV 4-5 Cent pro Kilometer über den an<strong>der</strong>en Antriebstechnologien,<br />
die alle <strong>in</strong> etwa gleichauf s<strong>in</strong>d; bei den angenommenen 160.000 km Fahrleistung<br />
stehen für den Verbraucher im Vergleich damit am Ende Mehrkosten von rund $6.400 – $8.000<br />
im Raum. 27<br />
Bis die Preise <strong>der</strong> Batterieproduktion deutlich fallen, ist e<strong>in</strong> EV also e<strong>in</strong> Luxus, den man sich leisten<br />
können muss – außer die Mehrkosten werden durch an<strong>der</strong>weitige Vergünstigungen (Steuernachlässe,<br />
Subventionen) zum<strong>in</strong>dest teilweise aufgewogen.<br />
Preisentwicklung bei Batterien<br />
Die Batteriekosten spielen e<strong>in</strong>e entscheidende Rolle bei <strong>der</strong> Wettbewerbsfähigkeit von EVs.<br />
Nach aktuellen Voraussagen, könnte <strong>der</strong> Preis bis 2026 auf 100$ pro kWh fallen – aktuell liegt<br />
er wohl etwas über 200$, Tesla gibt an selbst noch günstiger (190$/kWh) zu fertigen. 34 Bei<br />
e<strong>in</strong>em Fahrzeug mit 100 kWh – so viel kann e<strong>in</strong> Tesla Model 3 haben – könnte e<strong>in</strong> weiterer<br />
Preisverfall also bis zu 10.000$ an Produktionskosten e<strong>in</strong>sparen und auf Sicht EVs auf e<strong>in</strong> Kostenniveau<br />
mit an<strong>der</strong>en Antriebstechnologien br<strong>in</strong>gen.<br />
Historische und erwartete Preisentwicklung von Batterien<br />
Historische Entwicklung<br />
Erwartete Entwicklung<br />
$100/kWh<br />
$1,000/kWh<br />
200<br />
2010<br />
2014 2018 2022 2026 2030<br />
Quelle: Bloomberg New Energy F<strong>in</strong>ance 35<br />
E<strong>in</strong> Risikofaktor dabei: Für Batterien werden jede Menge beson<strong>der</strong>er Rohstoffe benötigt,<br />
<strong>in</strong>sbeson<strong>der</strong>e Metalle wie Lithium o<strong>der</strong> Kobalt. Die Nachfrage danach wird exponentiell ansteigen<br />
– mit noch nicht abschätzbaren Konsequenzen auf die weitere Entwicklung <strong>der</strong> Weltmarktpreise.<br />
35 So stieg von 2015 auf 2018 <strong>der</strong> Preis von Kobalt um 250%, <strong>der</strong> von Lithium um<br />
400%. 16 Zudem haben Automobilhersteller immer wie<strong>der</strong> mit Lieferengpässen bei Batterien zu<br />
kämpfen, aktuell z.B. beim Hyundai Ioniq Electric. 36<br />
Erwartete Entwicklung <strong>der</strong> Nachfrage für Batterienrohstoffe<br />
2016 2020 2025 2030<br />
350<br />
250<br />
150<br />
50<br />
Lithium<br />
Mangan Kobalt Kupfer Alum<strong>in</strong>ium Nickel<br />
Quelle: Bloomberg New Energy F<strong>in</strong>ance 35<br />
800<br />
600<br />
400<br />
<strong>in</strong> tausend Tonnen<br />
4.2.2 Fahre<strong>in</strong>schränkungen<br />
Une<strong>in</strong>geschränktes Fahrvergnügen garantieren we<strong>der</strong> Verbrenner noch EV: Bei ersterem drohen<br />
Fahrverbote <strong>in</strong>sbeson<strong>der</strong>e im Stadtbereich, während letztere Grenzen h<strong>in</strong>sichtlich Reichweite<br />
und Lade<strong>in</strong>frastruktur ausweisen.<br />
4.2.2.1 Lade<strong>in</strong>frastruktur und Reichweite<br />
EV-Fahrer stehen oft vor <strong>der</strong> Herausfor<strong>der</strong>ung, ihre Route um das Netzwerk an verfügbaren Ladestationen<br />
herum zu planen. Außerdem können und müssen sie sich <strong>in</strong> Entschleunigung üben,<br />
schließlich „tankt“ sich Strom deutlich langsamer nach als Benz<strong>in</strong>. Selbst am Supercharger sollte<br />
man mit se<strong>in</strong>em Tesla m<strong>in</strong>destens 30 M<strong>in</strong>uten Pause e<strong>in</strong>planen, um unter idealen Bed<strong>in</strong>gungen<br />
wie<strong>der</strong> 270 km Reichweite zu erzielen. 37 Soviel Reichweite an normalen Ladestationen zu tanken,<br />
dauert dagegen mehrere Stunden. 38<br />
17,3kW Typ 2<br />
(ICE62196)<br />
Ladestation<br />
Aufladen kann dauern;<br />
2h 42m<strong>in</strong> von 10% auf 50%<br />
10% 50%<br />
Vor dem Laden<br />
In vielen Län<strong>der</strong>n gibt es generell aktuell noch viel zu wenig öffentliche Ladestationen – und<br />
das EV wird damit stark abhängig von e<strong>in</strong>er privaten Lademöglichkeit Zuhause. So existierten<br />
Ende 2017 global rund 430.000 öffentliche Ladestationen, davon nur etwa e<strong>in</strong> Viertel schnell<br />
o<strong>der</strong> sehr schnell (43 kW o<strong>der</strong> Supercharger). Um e<strong>in</strong>e ausreichende Versorgung sicherzustellen,<br />
muss die Zahl zudem global deutlich steigen – laut IEA auf m<strong>in</strong>destens vier und bis zu 14 Millionen<br />
bis 2030, abhängig von den Wachstumsraten <strong>der</strong> EVs. 3<br />
Lade<strong>in</strong>frastruktur im Vergleich zum Gesamtbestand an EVs + PHEVs<br />
Nach dem Laden<br />
EV Bestand und öffentliche Lade<strong>in</strong>frastruktur nach Land, 2017<br />
4%<br />
3%<br />
4%<br />
6%<br />
24%<br />
EV Bestand<br />
3,1 Millionen<br />
12%<br />
7%<br />
40%<br />
318.000 öffentlich verfügbare<br />
langsame Ladestationen<br />
3%<br />
4%<br />
Quelle: IEA Global EV Outlook 2018 16<br />
7%<br />
22%<br />
4%<br />
12% 7%<br />
112.000 öffentlich verfügbare<br />
Schnellladestationen<br />
Zudem gibt es e<strong>in</strong> erhebliches Ungleichgewicht, wie sich die Ladestationen auf die größten<br />
EV-Märkte verteilen – <strong>in</strong> Deutschland und den Nie<strong>der</strong>landen gibt es beispielsweise bereits e<strong>in</strong><br />
relativ gutes Netz mit über 0,2 öffentlichen Ladestationen pro EV, die USA dagegen liegen bei<br />
0,06 Ladestationen pro EV. Zum Vergleich: Die EU hat als Zielwert ausgegeben, dass pro 10 EVs<br />
e<strong>in</strong>e Ladestation zur Verfügung stehen soll – wobei e<strong>in</strong> Durchschnittswert für das ganze Land<br />
nicht automatisch e<strong>in</strong>e s<strong>in</strong>nvolle regionale Verteilung garantiert.<br />
41%<br />
1% 1%<br />
2%<br />
2%<br />
7%<br />
6%<br />
7%<br />
74%<br />
Ch<strong>in</strong>a<br />
Japan<br />
USA<br />
UK<br />
Deutschland<br />
Frankreich<br />
Norwegen<br />
Sonstige<br />
34 35 36<br />
37<br />
38<br />
electrek.co bloomberg.com electrek.co<br />
26 27<br />
en.wikipedia.org<br />
leccy.net
4. Etablierte Antriebstechnologien<br />
im Vergleich<br />
Verhältnis öffentlicher Ladestationen zu EVs, 2017<br />
Verhältnis Ladestationen pro EV<br />
0.30<br />
0.24<br />
0.18<br />
0.12<br />
0.06<br />
Ladestationen/EV<br />
(Gesamt)<br />
Ladestationen/EV<br />
(langsam)<br />
Ladestationen/EV<br />
(schnell)<br />
EU Vorgabe für 2020<br />
4.2.3 Zwischenfazit<br />
<strong>Der</strong> e<strong>in</strong>zelne Verbraucher handelt – gerade beim Autokauf – nur selten vollkommen rational.<br />
Gerade im Premiumsegment entscheiden viele Autokäufer primär nach Marke und Prestige und<br />
sehen das Fahrzeug zum Teil als Statussymbol. Auch <strong>der</strong> Erstkäufer <strong>in</strong> e<strong>in</strong>em Schwellenland<br />
handelt nicht re<strong>in</strong> auf Basis e<strong>in</strong>er Kosten-Nutzen-Rechnung, ansonsten wären Fahrzeuge, die<br />
speziell für diese Zielgruppe <strong>in</strong> Schwellenmärkten entwickelt wurden, erfolgreicher gewesen. 41<br />
Zudem ist es für den potentiellen Käufer <strong>der</strong> genaue CO 2<br />
-Fußabdruck se<strong>in</strong>en Fahrzeuges nicht<br />
nachvollziehbar, was zusätzlich e<strong>in</strong>e Entscheidung nach persönlichen Kosten/Nutzen-Gesichtspunkten<br />
statt nach Umweltaspekten bed<strong>in</strong>gt.<br />
0.00<br />
Kanada<br />
Ch<strong>in</strong>a<br />
Frankreich<br />
Quelle: IEA Global EV Outlook 2018<br />
Deutschland<br />
Japan<br />
Nie<strong>der</strong>lande<br />
Norwegen<br />
Auch mittelfristig erfor<strong>der</strong>t die Lade<strong>in</strong>frastruktur von EV-Fahrern damit im besten Fall außerhalb<br />
täglichen Pendelns e<strong>in</strong>en zusätzlichen Planungsaufwand – im schlimmsten Fall kann man<br />
gewisse Überlandstrecken außerhalb <strong>der</strong> ersten Welt mit dem EV gar nicht zurücklegen. Damit<br />
büßt das EV etwas e<strong>in</strong>, was für viele Menschen e<strong>in</strong> Hauptargument für Individualmobilität im<br />
Vergleich zu öffentlichen Verkehrsmitteln ist: e<strong>in</strong>fach sorgenfrei losfahren. Wer <strong>in</strong> e<strong>in</strong> Fahrzeug<br />
mit Verbrennungsmotor e<strong>in</strong>steigt, muss sich ke<strong>in</strong>e Gedanken über Reichweite o<strong>der</strong> Lade<strong>in</strong>frastruktur<br />
machen – Tankstellen gibt es auch auf Überlandstrecken schließlich überall.<br />
Schweden<br />
UK<br />
USA<br />
Gesamt<br />
Trotzdem gilt es, die rationalen Barrieren für EVs möglichst schnell zu beseitigen – durch entsprechende<br />
Lade<strong>in</strong>frastruktur und Reichweitensteigerungen, aber auch über die Kosten. Hier<br />
können e<strong>in</strong>erseits Subventionen und Steuervergünstigungen helfen. An<strong>der</strong>erseits s<strong>in</strong>d mittelfristig<br />
klare Verbesserungen <strong>in</strong> <strong>der</strong> Batterietechnologie notwendig, sowohl h<strong>in</strong>sichtlich Kosten<br />
als auch Reichweite. Und es muss durch Verbesserung des Strommix dafür gesorgt werden,<br />
dass sich die persönliche Investition <strong>der</strong> Käufer dann auch entsprechend für die Umwelt auszahlt.<br />
Gleichzeitig sollten die vielen PKW mit Verbrennungsmotor, die <strong>in</strong> den nächsten Jahrzehnten<br />
noch vom Band rollen, möglichst CO 2<br />
-effizient gestaltet werden, z.B. durch Umstellung auf<br />
e<strong>in</strong>e 48V-Technologie mit Rekuperation.<br />
Objektiv gesehen ist dieses Problem <strong>in</strong> vielen Regionen natürlich nicht unlösbar – es gibt zahlreiche<br />
Apps, welche die Routenplanung <strong>in</strong>klusive Ladestationen übernehmen können und die<br />
Infrastruktur wird sukzessive ausgebaut werden. Aber es ist e<strong>in</strong>e hohe mentale Hürde, die vor<br />
<strong>der</strong> Kaufentscheidung für e<strong>in</strong>en EV überbrückt werden muss und zum<strong>in</strong>dest auf Langstrecken<br />
immer zu Verzögerungen führen wird.<br />
4.2.2.2 Fahrverbote<br />
Bei Verbrennungsmotoren ist die Problematik genau umgekehrt: Das Auto lässt sich schnell<br />
und unproblematisch auftanken und praktisch jedes Überlandziel erreichen. Dafür gibt es e<strong>in</strong>e<br />
wachsende Gefahr, dass <strong>der</strong> Gesetzgeber das Autofahren <strong>in</strong> Ballungszentren e<strong>in</strong>schränkt. In<br />
ch<strong>in</strong>esischen Großstädten wie Pek<strong>in</strong>g und Shanghai darf man schon heute Verbrenner nur noch<br />
zulassen, wenn man e<strong>in</strong>e Auktion o<strong>der</strong> Lotterie gew<strong>in</strong>nt; für EVs dagegen gelten lockerere o<strong>der</strong><br />
ke<strong>in</strong>e Restriktionen. 39 Auch <strong>in</strong> an<strong>der</strong>en Län<strong>der</strong>n kommen vermehrt Konzepte zum E<strong>in</strong>satz, um<br />
den Verkehr o<strong>der</strong> die Schadstoffbelastung <strong>in</strong> Großstädten zu reduzieren – mit ganz unterschiedlichen<br />
Ansätzen. Paris und London wollen beispielsweise Dieselfahrzeuge aussperren;<br />
Madrid im Stadtzentrum nur noch Anwohner und öffentliche Fahrzeuge zulassen; Mexico City<br />
rotiert basierend auf dem Kennzeichen, welche Autos an welchen Tagen fahren dürfen und will<br />
ebenfalls Dieselfahrzeuge ab 2025 ganz von <strong>der</strong> Straße holen. 40 <strong>Der</strong>artige Regeln werden meist<br />
auf kommunaler Ebene festgelegt und auf die jeweilige Stadt zugeschnitten – und sie üben<br />
erfolgreich Druck auf die Kaufentscheidung <strong>der</strong> Bewohner aus: Wer mit e<strong>in</strong>em Diesel nicht zur<br />
Arbeit fahren kann, dem bleibt gar nichts an<strong>der</strong>es übrig, als auf e<strong>in</strong>e an<strong>der</strong>e Antriebstechnologie<br />
o<strong>der</strong> öffentliche Verkehrsmittel umzusteigen.<br />
39 40<br />
41<br />
economist.com<br />
bus<strong>in</strong>ess<strong>in</strong>si<strong>der</strong>.com<br />
bus<strong>in</strong>ess<strong>in</strong>si<strong>der</strong>.com<br />
28 29
i<br />
5. 48V Hybridisierung als effizientes<br />
Mittel, CO 2<br />
e<strong>in</strong>zusparen<br />
In den vorherigen Kapiteln zeigte sich <strong>in</strong> e<strong>in</strong>igen Szenarien, dass e<strong>in</strong>e 48V-Hybrid-Technologie<br />
zum aktuellen Zeitpunkt die effizienteste Lösung se<strong>in</strong> könnte, um den CO 2<br />
-Ausstoß über den<br />
Lebenszyklus zu m<strong>in</strong>imieren (vgl. „Cradle to Grave“ Betrachtung ab Seite 20). Insbeson<strong>der</strong>e gilt<br />
dies für die Märkte Deutschland, USA, Indien, Ch<strong>in</strong>a und sonstige Schwellenlän<strong>der</strong>, bei denen<br />
sich auf Grund des zu hohen Anteils fossiler Brennstoffe am Strommix re<strong>in</strong>e EVs aktuell und<br />
mittelfristig nur e<strong>in</strong>geschränkt rechnen. Dieses Kapitel erklärt, was genau h<strong>in</strong>ter 48V steckt und<br />
wie es perspektivisch mit <strong>der</strong> Technologie weitergeht.<br />
5.1 Wie funktioniert die 48V-Hybridtechnologie?<br />
Bei <strong>der</strong> 48V-Technologie wird <strong>der</strong> herkömmliche Generator durch e<strong>in</strong>e sogenannte Boost Recuperation<br />
Mach<strong>in</strong>e (BRM) ersetzt. Sie nutzt die aus <strong>der</strong> Formel 1 bekannte Technologie <strong>der</strong><br />
Bremskraftrückgew<strong>in</strong>nung („Rekuperation“), um e<strong>in</strong>e 48V-Batterie aufzuladen. Im Realbetrieb<br />
werden so bis zu 15% Sprit und damit CO2-Emissionen e<strong>in</strong>gespart sowie weitere Zusatzfunktionen<br />
wie „Boost“ und „Segeln“ ermöglicht [vgl. Infokasten – Leistungsspektrum BRM].<br />
<strong>Der</strong> große Vorteil: <strong>Der</strong> Aufwand dafür ist ger<strong>in</strong>g. Die BRM ersetzt den Generator <strong>in</strong> se<strong>in</strong>em Bauraum<br />
am Riemen („P0-Topologie“) – sie lässt sich also ohne signifikante E<strong>in</strong>griffe <strong>in</strong> die Architektur<br />
des <strong>Antriebsstrang</strong>es <strong>der</strong> gängigen Fahrzeugplattformen <strong>in</strong>tegrieren. Im Gegensatz zu<br />
e<strong>in</strong>em PHEV ist für diese Mildhybridisierung ke<strong>in</strong>e Hochvoltsicherheitsarchitektur notwendig<br />
und die Doppelmotorisierung (Verbrenner + E-Motor) entfällt. Damit wird mit m<strong>in</strong>imalen Kosten<br />
e<strong>in</strong> Großteil des Leistungsspektrums e<strong>in</strong>es PHEV abgedeckt und <strong>in</strong> vielen Märkten auch e<strong>in</strong>e<br />
bessere CO 2<br />
-Bilanz erreicht.<br />
Leistungsspektrum BRM<br />
Das „Upgrade“ von e<strong>in</strong>em konventionellen Generator auf e<strong>in</strong>e BRM br<strong>in</strong>gt e<strong>in</strong>e erhebliche Steigerung<br />
des Leistungsspektrums mit sich: Bremsenergie wird zurückgewonnen (Rekuperation);<br />
bei erhöhtem Leistungsbedarf wird <strong>der</strong> Motor unterstützt (Boost); das Auto kann <strong>in</strong> den Segel-Modus<br />
(Coast<strong>in</strong>g) wechseln und bei über 100km/h mit abgeschaltetem Motor fahren; <strong>der</strong><br />
Motor kann beson<strong>der</strong>s leise aus dem Stand starten (Komfortstart); applikationsabhängig kann<br />
das Auto vollelektrisch rangiert werden. Das Ergebnis: Die BRM träg erheblich dazu bei, Kraftstoff<br />
zu sparen und damit auch den Ausstoß an CO 2<br />
zu senken – unter Realbed<strong>in</strong>gungen bis<br />
zu 15 Prozent. Gleichzeitig speist sie e<strong>in</strong> leistungsstarkes 48-Volt-Netz, über das auch Hochleistungs-Verbraucher<br />
wie elektrische Bremskraftverstärker o<strong>der</strong> Wankstabilisatoren sicher<br />
versorgt werden.<br />
5.2 Verfügbarkeit & Perspektive 48V<br />
Noch s<strong>in</strong>d die BRM und damit 48V nur <strong>in</strong> ausgewählten Fahrzeugen verfügbar. Die Technologie<br />
wurde 2013 erstmals vorgestellt und g<strong>in</strong>g 2017 bei e<strong>in</strong>zelnen Fahrzeugen <strong>in</strong> Serie. 2018 und<br />
2019 wird sich die Technologie vor allem <strong>in</strong> <strong>der</strong> oberen Mittelklasse weiter ausbreiten und <strong>in</strong> <strong>der</strong><br />
Folge auch an<strong>der</strong>e Fahrzeugsegmente durchdr<strong>in</strong>gen.<br />
Denn <strong>in</strong> <strong>der</strong> Fachwelt herrscht Konsens darüber, dass die Kosten für die Implementierung <strong>der</strong>artiger<br />
48V-Hybrid-Systeme signifikant unter den zu erwartenden Strafzahlungen liegt und die<br />
Implementierung für Hersteller und <strong>in</strong> Folge auch für die Endkunden wirtschaftlich ist. 42 Für die<br />
EU beispielsweise entspricht e<strong>in</strong>e E<strong>in</strong>sparung von 10g CO 2<br />
e<strong>in</strong>er vermiedenen Strafzahlung von<br />
950€ 43 - und deckt damit im Wesentlichen die Systemkosten für die BRM ab, welche zudem<br />
noch Mehrwerte für den Fahrer schafft. Bei <strong>der</strong> Erreichung zukünftiger Verbrauchsziele wird die<br />
BRM daher e<strong>in</strong>e Schlüsselfunktion e<strong>in</strong>nehmen. Für OEMs bietet sich e<strong>in</strong> Modellmix aus kont<strong>in</strong>uierlich<br />
steigendem EV-Anteil und konsequentem E<strong>in</strong>satz von 48V-BRM-Lösungen für die<br />
restliche Flotte an..<br />
Inzwischen taucht die magische Zahl „48“ auch <strong>in</strong> <strong>der</strong> Werbung auf als wesentliches Technikfeature<br />
auf, etwa bei <strong>der</strong> neuen Mercedes E-Klasse. 48V wird dort als wesentlicher Kaufanreiz<br />
<strong>in</strong> den Mittelpunkt gestellt und <strong>der</strong> Kunde mit BRM-Features wie Komfort-Start und Boost umworben.<br />
44<br />
Parallel wird bereits an den zukünftigen Generationen <strong>der</strong> BRM gearbeitet, um noch höhere<br />
Leistung und weitere CO 2<br />
-E<strong>in</strong>sparungen zu realisieren. Statt wie bisher am Riemen (P0) s<strong>in</strong>d<br />
dabei u.a. e<strong>in</strong>e Platzierung im Umfeld des Getriebes (P2) o<strong>der</strong> an <strong>der</strong> H<strong>in</strong>terachse (P3/P4) <strong>in</strong><br />
Untersuchung.<br />
P2: Getriebe<br />
Besten Kosten/<br />
Nutzen Verhältnis<br />
P0: Aktuelle<br />
Generation<br />
E<strong>in</strong>fachste Integration<br />
BRM ist am Riemen platziert<br />
Bis zu 15% CO<br />
2<br />
E<strong>in</strong>sparung gegenüber Motor<br />
ohne Start-Stopp<br />
Systemkosten und Implementierungsaufwand ger<strong>in</strong>g<br />
Re<strong>in</strong> elektrisches Fahren kaum möglich<br />
BRM wird im Umfeld des Getriebes platziert<br />
Bis zu 22% CO<br />
2<br />
E<strong>in</strong>sparung gegenüber Motor<br />
ohne Start-Stopp<br />
Systemkosten und Implementierungsaufwand erhöht<br />
E<strong>in</strong>geschränktes elektrisches Fahren möglich<br />
Mittelfristig ist beispielsweise vorstellbar, dass man e<strong>in</strong>e BRM am Riemen mit zwei BRMs an<br />
<strong>der</strong> H<strong>in</strong>terachse komb<strong>in</strong>iert. Die P0-Platzierung sorgt <strong>in</strong> dieser Überlegung für höchsten Komfort<br />
bei Start & Start-Stopp, die P4-Platzierungen für zusätzliche Rekuperation und ausreichend<br />
Leistung für re<strong>in</strong>elektrisches Fahren <strong>in</strong> <strong>der</strong> Innenstadt. Insgesamt ergäbe sich so e<strong>in</strong>e kostengünstigere<br />
Alternative zum PHEV, welche auf aufwändige Hochvoltsicherheitsarchitekturen<br />
verzichten kann.<br />
i<br />
Quelle: <strong>SEG</strong> <strong>Automotive</strong><br />
Vorteile 48V im Überblick<br />
- Kostengünstige Lösung für Verbraucher (durch Sprite<strong>in</strong>sparungen)<br />
und OEMs (durch niedrige Systemkosten und e<strong>in</strong>fache Integration <strong>in</strong><br />
bestehende Fahrzeugplattformen)<br />
- Reduktion <strong>der</strong> CO 2<br />
-Emissionen um bis zu 15% gegenüber herkömmlichem<br />
Verbrennungsantrieb<br />
- Zusatzfunktionen wie Boost, Segeln und Komfort-Start-Stopp<br />
- In Märkten mit mittlerem bis hohem fossilem Brennstoffanteil an<br />
<strong>der</strong> Stromgew<strong>in</strong>nung (Deutschland, Ch<strong>in</strong>a, USA, Indien etc.) sehr gutes<br />
o<strong>der</strong> sogar bestes Emissionsprofil<br />
P3 / P4: H<strong>in</strong>terachse<br />
Skalierbarkeit für<br />
elektrisches Fahren<br />
BRM ist über Differentialgetriebe mit <strong>der</strong> Achse<br />
verbunden<br />
Bis zu 25% CO2 E<strong>in</strong>sparung gegenüber Motor<br />
ohne Start-Stopp<br />
Systemkosten und Implementierungsaufwand erhöht<br />
Umfangreiches elektrisches Fahren möglich<br />
44<br />
30 führt zu 95g f<strong>in</strong>alen Emissionen.<br />
31<br />
42<br />
Quelle: Liebl, Johannes, Beidl, Christian: Internationaler Motorenkongress 2017<br />
(Proceed<strong>in</strong>gs), p. 292<br />
43<br />
Beispielrechnung: 10% Verbrauchsreduzierung bei e<strong>in</strong>em Dieselmotor mit 105g CO² Normverbrauch<br />
daimler.com
6. H<strong>in</strong>tergrund<strong>in</strong>formationen<br />
Schlüsselmärkte<br />
Die Voraussetzungen für e<strong>in</strong>e schnelle Verbreitung <strong>der</strong> Elektromobilität s<strong>in</strong>d von Markt zu Markt<br />
verschieden – beson<strong>der</strong>s Gesetzgebung, Strommix und Lade<strong>in</strong>frastruktur bestimmen, wie attraktiv<br />
EVs heute schon s<strong>in</strong>d. Im Folgenden werden die drei größten Automobilmärkte – Ch<strong>in</strong>a,<br />
Europa und USA – sowie Indien, das zweit-bevölkerungsreichste Land <strong>der</strong> Welt, h<strong>in</strong>sichtlich ihrer<br />
Perspektive als Schlüsselmärkte für die Elektromobilität untersucht.<br />
6.1 Marktperspektive Ch<strong>in</strong>a<br />
Ch<strong>in</strong>a ist <strong>der</strong> größte PKW-Markt <strong>der</strong> Welt – und hat bei e<strong>in</strong>er Durchdr<strong>in</strong>gung von 154 Fahrzeugen<br />
pro 1000 E<strong>in</strong>wohnern weiterh<strong>in</strong> großes Wachstumspotential. Auch h<strong>in</strong>sichtlich EVs ist es<br />
<strong>der</strong> größte Absatzmarkt.<br />
Schon heute kämpft das Land mit <strong>der</strong> Umwelt- und Luftbelastung, welche Industrie und Verkehr<br />
gerade <strong>in</strong> den großen Städten verursachen. So stellt Ch<strong>in</strong>a laut WHO 27 <strong>der</strong> 100 Städte mit <strong>der</strong><br />
höchsten Luftverschmutzung. 48<br />
Kurzsteckbrief Region:<br />
PKW Absatz:<br />
25,8 Mio.<br />
1<br />
Vorjahr +2.3%<br />
Prognose PKW Produktion:<br />
EV Absatz:<br />
581.000<br />
16<br />
Vorjahr +71%<br />
Prognose EV Produktion:<br />
45<br />
32,0 Mio. 2,0 Mio.<br />
2017<br />
2022<br />
Deswegen – und um die Abhängigkeit von Öl-Importen zu reduzieren – verfolgt die Regierung<br />
<strong>in</strong> Pek<strong>in</strong>g e<strong>in</strong> umfangreiches Maßnahmenpaket, um e<strong>in</strong>en Umstieg auf Elektroautos zu begünstigen.<br />
Dazu zählen:<br />
• E<strong>in</strong>e Quote für „NEVs“ (New Energy Vehicles): Ab 2019 müssen OEMs mit Verkaufszahlen<br />
über 30.000 e<strong>in</strong>e Punktzahl für NEVs erreichen – 2019 liegt diese bei 10, 2020<br />
bei 12 Punkten pro 100 Fahrzeugen. Dabei ist abhängig von Reichweite und Effizienz e<strong>in</strong><br />
PHEV bis zu 2, e<strong>in</strong> EV bis zu 6 Punkte wert. 49<br />
• Für den Flottenverbrauch verschärfen sich die Ziele jedes Jahr auf schließlich 117g<br />
CO 2<br />
/km bis 2020<br />
• <strong>Der</strong> Kauf von EVs mit e<strong>in</strong>er Reichweite von m<strong>in</strong>destens 150km wird vom Staat mit bis<br />
zu 50.000 RMB (6700 €) unterstützt, dazu kommen ggf. noch regionale Subventionen.<br />
• In Ballungszentren wie Shanghai o<strong>der</strong> Pek<strong>in</strong>g gibt es starke Zulassungsbeschränkungen<br />
für Verbrenner. 39<br />
Zudem ist die Lade<strong>in</strong>frastruktur <strong>in</strong> den Ballungszentren gut ausgebaut – <strong>der</strong> momentane landesweite<br />
Durchschnitt von 0,17 öffentlichen Ladesäulen pro EV/PHEV ist beispielsweise deutlich<br />
oberhalb des Zielwerts von 0,1 <strong>in</strong> <strong>der</strong> EU.<br />
Es liegt auch an dieser Komb<strong>in</strong>ation, Druck auf die OEMs auszuüben und Anreize für die Verbraucher<br />
zu schaffen, dass Ch<strong>in</strong>a zum größten Absatzmarkt für EVs aufgestiegen ist. Die Zukunft<br />
<strong>der</strong> Hochvolt-Technologie wird deswegen auch zu e<strong>in</strong>em großen Teil auf diesem Markt<br />
mitentschieden werden.<br />
Allerd<strong>in</strong>gs: Noch gew<strong>in</strong>nt Ch<strong>in</strong>a 70% se<strong>in</strong>er Elektrizität aus fossilen Brennstoffen, vorwiegend<br />
aus Kohle. Zwar hat das Land den Umstieg auf Atomstrom und erneuerbare Energien e<strong>in</strong>geleitet,<br />
aber auch 2040 werden nach aktuellen Prognosen noch 55% des Stroms aus fossilen Brennstoffen<br />
stammen. Parallel bereiten OEMs <strong>in</strong> Ch<strong>in</strong>a die Markte<strong>in</strong>führung von 48 Volt vor, um <strong>in</strong>nerhalb<br />
kurzer Zeit die Effizienz von Verbrennern und damit die CO 2<br />
Emissionen zu reduzieren.<br />
Strommix: Erneuerbar Fossil Nuklear<br />
11%<br />
70% 4%<br />
55%<br />
Stromerzeugung <strong>in</strong> Ch<strong>in</strong>a nach Energietyp<br />
(<strong>in</strong> Milliarden Kilowattstunden)<br />
Stromerzeugung <strong>in</strong> Ch<strong>in</strong>a aus<br />
erneuerbaren Quellen<br />
(<strong>in</strong> Milliarden Kilowattstunden)<br />
26%<br />
34%<br />
10.000<br />
5.000<br />
8.000<br />
4.000<br />
46 6<br />
2017 2040<br />
6.000<br />
3.000<br />
Öffentliche Ladesäulen:<br />
CO2-Zielsetzung:<br />
213.903<br />
117g CO<br />
(= 0.17 per EV/PHEV)<br />
2/km<br />
16<br />
bis 2020<br />
Marktsättigung:<br />
154 PKW / 1000 E<strong>in</strong>wohner 47<br />
4.000<br />
2.000<br />
0<br />
2010<br />
2015 2020 2025 2030 2035 2040<br />
2.000<br />
1.000<br />
0<br />
2010<br />
2015 2020 2025 2030 2035 2040<br />
Erneuerbar<br />
Gas<br />
Öl<br />
Wasserkraft<br />
W<strong>in</strong>dkraft<br />
Atomkraft<br />
Kohle<br />
Solar<br />
Sonstige<br />
Quelle: U.S. Energy Information Adm<strong>in</strong>istration 6<br />
45 46 47 48<br />
49<br />
ihsmarkit.com energybra<strong>in</strong>pool.com en.wikipedia.org en.wikipedia.org<br />
32 33<br />
theicct.org
6. H<strong>in</strong>tergrund<strong>in</strong>formationen<br />
Schlüsselmärkte<br />
6.2 Marktperspektive Europa<br />
Zudem haben die europäischen OEMs ganz beson<strong>der</strong>s mit <strong>der</strong> Dieselkrise zu kämpfen. In Europa<br />
lag <strong>der</strong> Höhepunkt des Zulassungsanteils von Diesel-PKW bei 55,5% im Jahr 2011, und ist nun<br />
im freien Fall – alle<strong>in</strong> 2017 g<strong>in</strong>g es 8 Prozentpunkte nach unten auf nun 43,7%. 54 Nach verschiedenen<br />
Schätzungen könnte dieser Anteil mittelfristig auf rund 15% schrumpfen. 55 Am stärksten<br />
betroffen s<strong>in</strong>d die deutschen Hersteller, die massiv an Vertrauen e<strong>in</strong>gebüßt haben. In Deutschland<br />
selbst fiel <strong>der</strong> Anteil <strong>der</strong> Dieselzulassungen laut Kraftfahrtbundesamt <strong>in</strong>nerhalb des letzten<br />
Jahres um 12 Prozentpunkte – von 45% im Januar 2017 auf 33% im Januar 2018.<br />
Kurzsteckbrief Region:<br />
PKW Absatz:<br />
21 Mio.<br />
1<br />
Vorjahr +2.5%<br />
Prognose PKW Produktion:<br />
135.000<br />
16<br />
Vorjahr +49%<br />
Prognose EV Produktion:<br />
45<br />
23,5 Mio. 1,3 Mio.<br />
Strommix:<br />
44%<br />
26%<br />
30%<br />
EV Absatz:<br />
Erneuerbar Fossil Nuklear<br />
47%<br />
13%<br />
2017 2040<br />
50 6<br />
40%<br />
2017<br />
2022<br />
Unklar ist auch, wie die Europäer im Technologiewettstreit um die Elektromobilität abschneiden<br />
werden. E<strong>in</strong>erseits besteht e<strong>in</strong>e gewisse Abhängig von Ch<strong>in</strong>a h<strong>in</strong>sichtlich <strong>der</strong> Produktion von<br />
Batterien; an<strong>der</strong>erseits sche<strong>in</strong>t die Entwicklung von EVs <strong>in</strong> Ch<strong>in</strong>a schneller voranzuschreiten,<br />
als <strong>in</strong> Europa. Bezeichnend ist, dass das kle<strong>in</strong>e Norwegen <strong>der</strong> größte EV-Markt <strong>in</strong> Europa ist mit<br />
e<strong>in</strong>em Absatz von 33.000 PKW vor Frankreich (26.000) und Deutschland (25.000). 56<br />
Führend ist die EU dagegen weiterh<strong>in</strong>, was die Str<strong>in</strong>genz <strong>der</strong> CO 2<br />
-Grenzwerte angeht, welche bis<br />
2021 auf 95 g/km begrenzt (<strong>in</strong> etwa 4,1l / 100km) und mit empf<strong>in</strong>dlichen Strafzahlungen von<br />
95€ pro g verknüpft se<strong>in</strong> werden. Auch beim Strommix – trotz Ausreißern wie Deutschland – ist<br />
Europa aktuell e<strong>in</strong> Vorbild für an<strong>der</strong>e Regionen. Schon heute stammen vergleichsweise niedrige<br />
44% des Stroms aus fossilen Quellen, <strong>der</strong> Anteil regenerativer Quellen soll bis 2040 von aktuell<br />
30% auf 40% ausgebaut werden. Da aber parallel <strong>in</strong> Län<strong>der</strong>n wie Deutschland die Stromproduktion<br />
aus Atomenergie zurückgefahren wird, ist 2040 sogar mit e<strong>in</strong>er höheren Quote an fossilen<br />
Quellen zu rechnen (47%). 6<br />
Stromerzeugung nach Energietyp –<br />
OECD Europa<br />
(<strong>in</strong> Milliarden Kilowattstunden)<br />
Stromerzeugung aus erneuerbaren<br />
Quellen – OECD Europa<br />
(<strong>in</strong> Milliarden Kilowattstunden)<br />
Öffentliche Ladesäulen:<br />
~110.000<br />
(= 0.18 per Fahrzeug) 16<br />
CO2-Zielsetzung:<br />
95g CO 2/km<br />
bis 2021<br />
Marktsättigung:<br />
573 PKW / 1000 E<strong>in</strong>wohner 51<br />
5.000<br />
4.000<br />
3.000<br />
2.000<br />
2.500<br />
2.000<br />
1.500<br />
1.000<br />
<strong>Der</strong> europäische Markt ist gekennzeichnet von großer Heterogenität:<br />
Die Marktsättigung reicht von 308 PKW / 1000 E<strong>in</strong>wohner <strong>in</strong> Rumänien bis 775 PKW / 1000<br />
E<strong>in</strong>wohner <strong>in</strong> Malta; 51 die Kaufkraft hat e<strong>in</strong>e Spannweite von 949 Euro pro Jahr <strong>in</strong> <strong>der</strong> Ukra<strong>in</strong>e<br />
bis zu 63.267 Euro <strong>in</strong> Liechtenste<strong>in</strong>; 52 <strong>in</strong> Norwegen hatten EVs <strong>in</strong> 2017 e<strong>in</strong>en Marktanteil von<br />
20%, im Nachbarland F<strong>in</strong>nland dagegen von 0,4%; 16 <strong>der</strong> Strommix reicht von Norwegen (fast<br />
100% Wasserkraft) und Frankreich (rund ¾ des Stroms aus Atomkraft) bis h<strong>in</strong> zu Deutschland<br />
(Atomausstieg, 50% fossile Quellen). 53 Une<strong>in</strong>heitlich ist auch die Lade<strong>in</strong>frastruktur, wenn auch<br />
die EU für ihre Mitgliedsstaaten für 2020 e<strong>in</strong>e Versorgung von 0,1 öffentlichen Ladestationen<br />
pro EV als Ziel ausgegeben hat.<br />
1.000<br />
0<br />
2010 2015 2020 2025 2030 2035 2040<br />
Erneuerbar Gas<br />
Atomkraft Kohle<br />
Quelle: U.S. Energy Information Adm<strong>in</strong>istration 6<br />
Insofern bleibt die Entwicklung von EVs <strong>in</strong> Europa abzuwarten – sowohl aus technologischer<br />
Sicht, als auch was ihre Rentabilität basierend auf dem Strommix angeht. E<strong>in</strong>s ist klar: Wenn<br />
die Abkehr vom Diesel h<strong>in</strong> zum weniger effizienten Benz<strong>in</strong>er weiter anhält, muss es zu deutlichen<br />
Effizienzsteigerungen kommen, um die CO 2<br />
-Ziele e<strong>in</strong>zuhalten. Ansonsten drohen nicht nur<br />
Strafzahlungen, son<strong>der</strong>n weitere negative Schlagzeilen, die im Kontext <strong>der</strong> Sensibilisierung <strong>der</strong><br />
Öffentlichkeit durch den Diesel-Skandal umso gravieren<strong>der</strong> wirken würden. Tatsächlich gehen<br />
aktuelle Studien davon aus, dass die meisten großen OEMs das 95g Ziel verfehlen werden. 20<br />
Als e<strong>in</strong> Lösungsansatz neben Downsiz<strong>in</strong>g deutet sich bei vielen Anbietern <strong>der</strong> flächendeckende<br />
E<strong>in</strong>satz <strong>der</strong> 48V-Hybrid-Technologie an.<br />
500<br />
0<br />
2010<br />
2015 2020 2025 2030 2035 2040<br />
Wasserkraft<br />
Geothermal<br />
W<strong>in</strong>dkraft<br />
Sonstige<br />
Solar<br />
50 51 52 53<br />
54<br />
55<br />
56<br />
sandbag.org.uk<br />
acea.be<br />
gfk.com<br />
manager-magaz<strong>in</strong>.de<br />
34 35<br />
forbes.com<br />
forbes.com<br />
best-sell<strong>in</strong>g-cars.com
6. H<strong>in</strong>tergrund<strong>in</strong>formationen<br />
Schlüsselmärkte<br />
6.3 Marktperspektive USA<br />
Kurzsteckbrief Region:<br />
PKW Absatz:<br />
17,2 Mio.<br />
1<br />
Vorjahr -2%<br />
Prognose PKW Produktion:<br />
200.000<br />
16<br />
Vorjahr +25%<br />
Prognose EV Produktion:<br />
45<br />
17,6 Mio. 725.000<br />
Strommix:<br />
63% 20%<br />
17%<br />
EV Absatz:<br />
Erneuerbar Fossil Nuklear<br />
55%<br />
16%<br />
27%<br />
2017<br />
2022<br />
Unter Präsident Obama vollzogen die USA e<strong>in</strong> deutliches Umdenken h<strong>in</strong>sichtlich <strong>der</strong> Klimapolitik<br />
e<strong>in</strong>. Dazu gehörten striktere Flottenverbrauchsziele bis 2025 (54,5 miles per gallon – entspricht<br />
ca. 99g CO 2<br />
/km) und e<strong>in</strong> deutlicher Ausbau regenerativer Quellen am Strommix. So sollte <strong>der</strong><br />
Anteil fossiler Brennstoffe an <strong>der</strong> Stromproduktion bis 2040 von 63% auf 55% s<strong>in</strong>ken – wobei<br />
selbst bei diesem Wert die CO 2<br />
-Emissionen aus <strong>der</strong> Stromproduktion die Rentabilität von EVs<br />
noch sehr fraglich gestalten. 58<br />
Die Trump Adm<strong>in</strong>istration hat diese bereits beschlossenen Klimaschutz-Maßnahmen im Zusammenhang<br />
mit dem Austritt aus dem Pariser Klimaschutzabkommen nun <strong>in</strong> Frage gestellt<br />
und will neue, deutlich weniger strikte Ziele auszurufen, auch um die Automobil<strong>in</strong>dustrie zu<br />
stärken und Autofahren erschw<strong>in</strong>glicher zu machen. 59<br />
Unabhängig von den genauen Regularien – denkbar wäre beispielsweise e<strong>in</strong> E<strong>in</strong>frieren <strong>der</strong> Zielwerte<br />
von 2021 bis 2026 – ist weiterer technologischer Fortschritt notwendig, um die Grenzwerte<br />
e<strong>in</strong>zuhalten.<br />
Entgegen <strong>der</strong> früheren Skepsis <strong>der</strong> Verbraucher erfreut sich Start-Stopp nun auch <strong>in</strong> den USA<br />
zunehmen<strong>der</strong> Beliebtheit. Durch Start-Stopp und die E<strong>in</strong>führung <strong>der</strong> 48V-Hybridtechnologie,<br />
die auch den Start-Stopp-Zyklus noch e<strong>in</strong>mal komfortabler macht, könnte sich <strong>in</strong> den USA auch<br />
jenseits von EVs großes Potenzial für kurz- und mittelfristige Sprit- und damit CO 2<br />
-E<strong>in</strong>sparungen<br />
realisieren lassen.<br />
Stromerzeugung <strong>in</strong> den USA nach Energietyp<br />
(<strong>in</strong> Milliarden Kilowattstunden)<br />
57 6<br />
2017 2040<br />
6.000<br />
Historisch<br />
Prognose (Clean Power Plan)<br />
Öffentliche Ladesäulen:<br />
45.868<br />
(= 0.06 per EV/PHEV) 16<br />
CO2-Zielsetzung:<br />
99g CO 2/km<br />
bis 2025<br />
Marktsättigung:<br />
910 PKW / 1000 E<strong>in</strong>wohner 47<br />
5.000<br />
4.000<br />
3.000<br />
2.000<br />
Die USA waren schon oft <strong>der</strong> Anstoß für große Marktverän<strong>der</strong>ungen <strong>in</strong> <strong>der</strong> Automobil<strong>in</strong>dustrie<br />
– Beispiel dafür s<strong>in</strong>d ihre Rolle als Pionier bei PHEV; High-Tech Unternehmen wie Google, die<br />
autonomes Fahren vorantreiben; UBER als Disruptor h<strong>in</strong>sichtlich Ride Hail<strong>in</strong>g; und nicht zuletzt<br />
Tesla als e<strong>in</strong> Vorreiter für die Elektrifizierung.<br />
Es ist allerd<strong>in</strong>gs unklar, ob die USA diese Führungsrolle mittelfristig behaupten können. Mittlerweile<br />
ist Nordamerika nur noch <strong>der</strong> drittgrößte PKW-Markt, die Verkaufszahlen s<strong>in</strong>d auf hohem<br />
Niveau leicht rückläufig. <strong>Der</strong> Absatz von EVs steigt zwar weiter klar zweistellig (25% YoY), aber<br />
deutlich langsamer als <strong>in</strong> den beiden größeren Märkten Ch<strong>in</strong>a und Europa. Gerade die Trends,<br />
die die USA mite<strong>in</strong>geleitet haben – autonomes Fahren, Car Shar<strong>in</strong>g, Ride Hail<strong>in</strong>g – werden mittelfristig<br />
dazu beitragen, dass <strong>der</strong> nordamerikanische Markt weiter abflacht und zunehmend<br />
standardisierte, ökonomischere Fahrzeuge zum E<strong>in</strong>satz kommen, z.B. als selbstfahrendes Taxi.<br />
1.000<br />
0<br />
2000 2010 2020 2030 2040<br />
Erneuerbar<br />
Atomkraft<br />
Gas<br />
Kohle<br />
Quelle: U.S. Energy Information Adm<strong>in</strong>istration 6<br />
57 58<br />
59<br />
eia.gov<br />
bus<strong>in</strong>ess<strong>in</strong>si<strong>der</strong>.de<br />
36 37<br />
epa.gov
6. H<strong>in</strong>tergrund<strong>in</strong>formationen<br />
Schlüsselmärkte<br />
6.4 Marktperspektive Indien<br />
Kurzsteckbrief Region:<br />
PKW Absatz:<br />
3,6 Mio.<br />
1<br />
Vorjahr +9%<br />
Prognose PKW Produktion:<br />
80%<br />
17%<br />
2017 60<br />
3%<br />
Öffentliche Ladesäulen:<br />
222<br />
(= 0.03 per Fahrzeug) 16<br />
EV Absatz:<br />
2.000<br />
16<br />
Vorjahr +344% 2017<br />
Prognose EV Produktion:<br />
45<br />
6,8 million 83.000<br />
Strommix:<br />
Erneuerbar Fossil Nuklear<br />
60%<br />
5%<br />
35%<br />
2027 61<br />
2022<br />
CO2-Zielsetzung:<br />
113g CO 2/km<br />
by 2022<br />
Marktsättigung:<br />
50 PKW / 1000 E<strong>in</strong>wohner 47<br />
62<br />
Um die Importabhängigkeit von fossilen Brennstoffen zu verr<strong>in</strong>gern und die Kohlenstoff<strong>in</strong>tensität<br />
<strong>der</strong> Stromerzeugung zu reduzieren, hat sich die <strong>in</strong>dische Regierung zu erheblichen Investitionen<br />
<strong>in</strong> erneuerbare Energien verpflichtet. <strong>Der</strong>zeit stammen über 80% des Stroms <strong>in</strong> Indien<br />
aus fossilen Brennstoffen, fast ausschließlich aus Kohlekraftwerken. Bis 2027 soll <strong>der</strong> Anteil <strong>der</strong><br />
erneuerbaren Energien auf rund 35% steigen. 61<br />
Doch auch dann werden EVs im H<strong>in</strong>blick auf die Gesamtemissionen nicht besser abschneiden<br />
als effiziente Fahrzeuge mit Verbrennungsmotoren. Trotzdem ist selbst die Verlagerung <strong>der</strong><br />
Emissionen ob <strong>der</strong> angesprochenen Luftverschmutzung <strong>in</strong> den Ballungszentren e<strong>in</strong> großer Gew<strong>in</strong>n<br />
für die Stadtbevölkerung. Parallel muss das Ziel se<strong>in</strong>, Verbrennungsmotoren möglichst effizient<br />
zu gestalten – also <strong>in</strong>sbeson<strong>der</strong>e auf Downsiz<strong>in</strong>g, leichte Elektrofahrzeuge wie E-Scooter<br />
& E-Rikschas sowie 48V-Hybridisierung zu setzen. Die angespannte Verkehrslage <strong>in</strong> Ballungszentren<br />
bietet zudem großes E<strong>in</strong>sparpotential für Start-Stopp – e<strong>in</strong>e Technologie, die <strong>in</strong> Indien<br />
noch nicht verbreitet ist.<br />
Stromerzeugung <strong>in</strong> Indien nach<br />
Energietyp<br />
(<strong>in</strong> Milliarden Kilowattstunden)<br />
2.500<br />
2.000<br />
1.500<br />
1.000<br />
500<br />
0<br />
2010<br />
Erneuerbar<br />
Atomkraft<br />
2015 2017 2022 2027<br />
Gas<br />
Kohle<br />
Quelle: U.S. Energy Information Adm<strong>in</strong>istration 6 Central Energy Authority India (2017-2027 values) 61<br />
Noch spielt das riesige Land Indien mit über e<strong>in</strong>er Milliarde E<strong>in</strong>wohner h<strong>in</strong>sichtlich PKW-Verkaufszahlen<br />
e<strong>in</strong>e untergeordnete Rolle – <strong>der</strong> Absatz von 3,6 Mio. Fahrzeugen entspricht <strong>in</strong> etwa<br />
<strong>der</strong> Größe des Marktes <strong>in</strong> Deutschland. Aber bei e<strong>in</strong>er Marktsättigung von nur 50 PKW pro 1000<br />
E<strong>in</strong>wohnern gibt es großes Wachstumspotential – und im Umkehrschluss große Verantwortung,<br />
die Motorisierung möglichst umweltfreundlich zu gestalten.<br />
Denn schon heute ist Luftverschmutzung e<strong>in</strong> großes Problem im Land, die WHO zählt 12 <strong>in</strong>dische<br />
Städte zu den 25 meistverschmutzten <strong>in</strong> <strong>der</strong> Welt. 48 EVs s<strong>in</strong>d im PKW-Markt noch nicht<br />
angekommen – ihr Marktanteil liegt bei unter 0,1% und e<strong>in</strong>e öffentliche Lade<strong>in</strong>frastruktur ist<br />
praktisch nicht existent.<br />
In Indien entfällt e<strong>in</strong> großer Teil <strong>der</strong> Individualmobilität auf Zwei- bzw. Dreirä<strong>der</strong> (Motorrä<strong>der</strong> und<br />
Rikschas). Hier gibt es ebenfalls Bestrebungen, den Umstieg auf elektrifizierte Modelle voranzutreiben,<br />
allerd<strong>in</strong>gs bislang mit e<strong>in</strong>geschränktem Erfolg.<br />
Die weitere CO 2<br />
-Gesetzgebung im Land ist aktuell noch <strong>in</strong> <strong>der</strong> Diskussion. Hatte Indien zwischenzeitlich<br />
schon überlegt, ab 2030 nur noch EVs zuzulassen, ist dies vorerst wie<strong>der</strong> vom<br />
Tisch. Stattdessen wird über e<strong>in</strong>e neue, striktere CO 2<br />
-Gesetzgebung h<strong>in</strong>sichtlich des Flottenverbrauchs<br />
und mögliche Steuererleichterungen für EVs diskutiert. 63<br />
60 61 62<br />
63<br />
7. Über <strong>SEG</strong> <strong>Automotive</strong><br />
Mobilität startet mit uns – seit über 100 Jahren<br />
<strong>SEG</strong> <strong>Automotive</strong> ist eng mit <strong>der</strong> Geschichte des Automobils verbunden. 2018 aus dem BOSCH<br />
Geschäftsbereich Starter Motors & Generators entstanden, steht das Unternehmen für über<br />
100 Jahre Innovationen <strong>in</strong> diesem Produktbereich: von Lichtmasch<strong>in</strong>e und Anlasser über Start-<br />
Stopp bis zur Mildhybridisierung. Als Technologieführer hat es sich <strong>SEG</strong> <strong>Automotive</strong> zum Ziel<br />
gesetzt, durch die Reduzierung des CO 2<br />
-Austoßes von Personen- und Nutzfahrzeugen weiterh<strong>in</strong><br />
e<strong>in</strong>en wichtigen Beitrag zum Klimaschutz zu leisten – und das weltweit über alle Antriebstechnologien<br />
h<strong>in</strong>weg.<br />
Als global aufgestellter Zulieferer mit 16 Standorten <strong>in</strong> den wichtigsten Automobil-Märkten<br />
<strong>der</strong> Welt und über 8.000 Mitarbeitern ist <strong>SEG</strong> <strong>Automotive</strong> e<strong>in</strong>er <strong>der</strong> bedeutendsten Akteure <strong>in</strong><br />
se<strong>in</strong>em Segment. Dah<strong>in</strong>ter steht e<strong>in</strong> Produktionsnetzwerk, das weltweit höchste Eng<strong>in</strong>eer<strong>in</strong>gund<br />
Fertigungskompetenz garantiert. Technologieführerschaft und höchste Qualitätsansprüche<br />
zeichnen die Produkte aus: Weltweit setzen nahezu alle <strong>Automotive</strong>-OEMs maßgeschnei<strong>der</strong>te<br />
Lösungen von <strong>SEG</strong> <strong>Automotive</strong> im PKW- und im Nutzfahrzeugbereich e<strong>in</strong>.<br />
ieefa.org<br />
CEA India<br />
<strong>in</strong>diatimes.com<br />
hktdc.com<br />
Für mehr Informationen besuchen Sie www.seg-automotive.com.<br />
38 39
Impressum<br />
Chefredaktion:<br />
Christoph Hölzl (v.i.S.d.P.)<br />
Herausgeber:<br />
<strong>SEG</strong> <strong>Automotive</strong> Germany GmbH<br />
Lotterbergstraße 30, 70499 Stuttgart, Germany<br />
Geschäftsführer:<br />
Dr. Ulrich Kirschner, Dr. Peter Sokol, Hans-Joachim Kuppel<br />
Ihr Kontakt zu <strong>SEG</strong> <strong>Automotive</strong>:<br />
Tel: +49 711 4009 - 8000<br />
Mail: contact@seg-automotive.com<br />
Registergericht:<br />
Amtsgericht Stuttgart HRB 754886<br />
USt-IdNr.:<br />
DE815636227<br />
www.seg-automotive.com