electrive.net LIVE: Wo steht die eMobility in zehn Jahren?

Passend zu unserem Jubiläum „10 Jahre electrive.net“ konnten wir in dieser Woche die zehnte Ausgabe unserer Online-Konferenz „electrive.net LIVE“ veranstalten. Anlass genug, mit zahlreichen eMobility-Experten auf die vergangenen zehn Jahre zurückzublicken – aber natürlich auch nach vorne. Denn jetzt geht’s erst richtig los!

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Gerade einmal 51 Abonnenten haben am 4. April 2011 die erste Ausgabe des Newsletters von electrive.net erhalten – heute wird electrive.net TODAY jeden Morgen an über 28.500 Postfächer versendet. Nach Jahren des stetigen, aber linearen Wachstums kam 2015 ein Ereignis, das die Autobranche nachhaltig verändert hat: Dieselgate. Mit dem Bekanntwerden der Manipulationen und Schlagzeilen wie „Der Diesel ist tot“ setzte ein Umdenken ein – ist der Antrieb der Zukunft ein „hocheffizienter Verbrenner“? Oder doch elektrisch?

Dieselgate wurde bei der zehnten Ausgabe unserer Online-Konferenz immer wieder als Wendepunkt bezeichnet, der nicht nur den großen Tanker Volkswagen auf einen neuen Kurs brachte, sondern in der Diskussion um Abgaswerte, Feinstaub, NOx und CO2 die bis dato schier unangreifbaren Autobauer viel Vertrauen gekostet hatte.

Einer, der bereits 2015  stark am Durchbruch der Elektromobilität gearbeitet hatte, ist Volker Lazzaro, Geschäftsführer beim Ladeinfrastruktur-Pionier Mennekes. Er will rückblickend nicht nur der Abgas-Manipulation die Rolle als Game Changer zusprechen – sondern erwähnt auch die Premiere des Tesla Model 3. „Dass 300.000 Menschen ein solches Auto haben wollen, war ein starkes Zeichen – weit über die Autobranche hinaus.“

Um den Hochlauf der Elektromobilität seitdem – und speziell mit der Innovationsprämie ab dem zweiten Halbjahr 2020 – zu veranschaulichen, kann man natürlich einen Blick in die Zulassungszahlen des KBA oder aufbereitet in unser eMobility-Dashboard werfen. Oder man wählt den Blickwinkel der Ladeinfrastruktur: Wie Martin Klässner, Mitgründer und CEO des österreichischen Lade-Software-Spezialisten has·to·be berichtet, dauerte es von der Gründung des Unternehmens 2013 fünf Jahre, bis eine Million Ladevorgänge über die has·to·be-Plattform abgerechnet wurden. Kürzlich – also nur drei weitere Jahre später – wurde der Ladevorgang Nummer 5.000.000 gestartet. „Jeder Normalbürger ist im Stande, mit einem Elektroauto durch Europa zu fahren“, sagt Klässner bei „electrive.net LIVE“. „Jetzt müssen wir weiter ausbauen und die Convenience erhöhen.“

Ausbau der Ladeinfrastruktur ist natürlich das passende Stichwort für Kurt-Christoph von Knobelsdorff, Geschäftsführer der bundeseignen NOW GmbH. Dort werden nicht nur die Wasserstoff-Förderprogramme des Bundesverkehrsministeriums koordiniert, sondern auch der Ausbau der Ladesäulen – die Nationale Leitstelle Elektromobilität ist bekanntlich bei der NOW angesiedelt. Auch wenn das „W“ im Namen nach wie vor für Wasserstoff steht.

Von Knobelsdorff betont in seinem Auftritt, dass es in Deutschland für jedes Ladeszenario eine umfangreiche Förderung gebe, von der heimischen Garage über öffentliches AC-Laden bis hin zu den 1.000 Schnellladeparks – die Ausschreibung soll laut seiner Aussage in diesem Jahr starten. „Ich bin der Meinung, dass wir die Chance haben, eine Infrastruktur zu bauen, die Kunden die Reichweitenangst endgültig nimmt“, so der NOW-Chef. „Wir haben in Deutschland die besten Voraussetzungen – kurze Strecken, die nötigen Mittel und vor allem den politischen Willen. Batterie-elektrische Mobilität wird überall möglich.“

Kommt die Brennstoffzelle auch im Pkw?

Aber: So sehr er die Batterie-elektrische Mobilität voranbringen will, spricht er sich doch vehement für die Technologieoffenheit aus. Mit Volkswagen, das zuletzt öffentlich „Technologieklarheit“ gefordert hatte, ging von Knobelsdorff hart ins Gericht. „Dass VW das für sich definiert, ist völlig ok – Herr Diess muss das gegenüber seinen Gesellschaftern verantworten“, sagt von Knobelsdorff bei „electrive.net LIVE“. „Es geht aber zu weit, von der Politik zu fordern, auf eine Technologie oder konkret den Aufbau eines Wasserstoff-Tankstellennetzes zu verzichten – entgegen den aktuellen Strategien der Wettbewerber. Über die Politik zu versuchen, die Strategie der Konkurrenz zu beeinflussen, halte ich für inakzeptabel.“

Er halte es für möglich, dass es „auch bei einem gut ausgebauten Netz von Ladesäulen einen Markt für Brennstoffzellen-Pkw“ geben werde. „Wie groß diese Nische ist, kann man diskutieren“, so der NOW-Geschäftsführer. „Man sollte es aber nicht ausschließen.“ Er räumte aber ein, dass Brennstoffzellenautos aufgrund des Platzbedarfs der Technologie „eher größere Fahrzeuge“ sein werden, „also nicht in der Golf-Klasse.“

Dennoch seine Forderung: „Wir müssen den Zustand, in dem sich Technologien gegenseitig bekämpfen, endlich hinter uns lassen. Der Brennstoffzellen-Pkw wird den Hochlauf der Batterie-elektrischen Autos nicht gefährden.“

„Was in China im Bereich Brennstoffzelle passiert, ist gewaltig“

Diese Einschätzung teilt auch Volker Blandow, Global Head of e-Mobility beim TÜV SÜD, und zugeschaltet aus Bangkok. Blandow war daran beteiligt, als die Prüforganisation vor rund zehn Jahren ihr erstes Batterie-Prüflabor in München errichtete. Kleine Anekdote: Weil man nicht genau gewusst habe, wie sicher die Anlage sein müsse, habe man zum Beispiel die Wände 60 Zentimeter dick gemacht und „sündhaft teure“ Fenster eingebaut, die Standards für Atomkraftwerken entsprechen.

Seit vielen Jahren arbeitet Blandow aber von Asien aus und hat somit einen anderen Blick auf die Branche. „Was in China im Bereich Brennstoffzelle passiert, ist gewaltig“, berichtet er. Obwohl der Fokus bei der Regulierung auf Brennstoffzellen in Nutzfahrzeugen liege, gebe es in China jeden Monat Rollouts von Brennstoffzellen-Pkw. „Daher ist es riskant von VW, auf seinem wichtigsten Markt nur auf die Batterie zu setzen“, sagt Blandow.

Was ihm dabei aus deutscher Sicht sorgen bereitet: „Die Chinesen denken nicht von der Technologie her, sondern vom Markt.“ Anstatt nach dem Motto „Wenn wir wollten, könnten wir“ an hochtechnisierten Brennstoffzellen zu forschen, werden dort Tatsachen geschaffen – etwa mit robusten Brennstoffzellen-Bussen im Norden Chinas, wo es für die Batterie-Busse im Winter oft zu kalt war. „Was ist, wenn China in einigen Jahren 10 bis 20 Prozent Brennstoffzellen-Quote fordert?“, fragt Blandow rhetorisch.

Mit Blick auf die globalen Märkte sieht er aber noch nicht die Chinesen, sondern die Südkoreaner vorne. Besonders Hyundai zeige, dass es in der Bandbreite von attraktiven Batterie-elektrischen Autos über die Brennstoffzelle bis hin zu elektrifizierten Lkw und Bussen gehe. „Das würde mir als großer Konzern in Europa zu denken geben“, sagt Blandow. „Wir dürfen das nicht nur isoliert aus dem deutschen Markt betrachten.“

„Wer als Erster im Markt ist, hat große Vorteile“

Auch Otmar Scharrer, Senior Vice President R&D E-Mobility, Electrified Powertrain Technology bei ZF, schaut aufmerksam auf die Koreaner. Aber nicht unbedingt wegen der Brennstoffzelle, sondern weil sie mit den Elektroautos auf Basis der eigens entwickelten E-GMP nicht nur 800-Volt-Komponenten in höhere Stückzahlen bringen, sondern dabei auch auf Siliziumkarbid setzen. „Die Hersteller setzen stark darauf, dass die Kosten für diese Komponenten fallen“, sagt Scharrer. „Wer damit als Erster im Markt ist, hat große Vorteile.“

ZF ist bereits lange am Markt, seit über 15 Jahren wird am Bodensee und im eMobility-Zentrum des Zulieferers in Schweinfurt an Hybrid-Getrieben entwickelt – später kamen dann auch E-Achsen und auch Siliziumkarbid-Komponenten hinzu. Seit dem vergangenen Jahr entwickelt ZF auch ein Baukastensystem für seine Elektroantriebe. „Es war bisher nicht wirklich möglich, in einem Baukasten zu arbeiten“, so Scharrer. „Die Produkte wurden in zu kleinen Stückzahlen nachgefragt. Jetzt ist der Markt so groß, dass wir Synergieeffekte trotz unterschiedlicher Marktanforderungen erzielen können.“

Die Anforderungen sind hoch: Im Zeitraum von 2024 bis 2026 wollen viele Kunden mit der nächsten Stufe der Elektrifizierung starten. Für ZF bedeutet das: Statt wie bisher 50 Monate Entwicklungszeit für einen solchen Technologie-Baukasten muss das System jetzt in 25 bis 30 Monaten fertig sein. „Dazu kommt, dass sich Premium-Kunden von der Konkurrenz abheben wollen“, sagt der eMobility-Entwicklungschef. „Das muss unser Baukasten hergeben, dass wir das solche Anforderungen abdecken können.“

Auch ZF stellt sich auf die steigende Bedeutung der Software ein

Das wird – egal ob bei Fahrzeugen mit 400 oder 800 Volt Betriebsspannung – zunehmend über die Software passieren. „Software wird ein wesentlicher Entwicklungspfad sein“, sagt Scharrer. „Bei der Mechanik und der Produktion haben wir schon einen sehr hohen Reifegrad erreicht.“ Er nennt ein Beispiel: Bei niedrigen Motor-Drehzahlen arbeitet die Leistungselektronik effizienter, wenn sie mit einer anderen Schaltfrequenz als bei hohen Drehzahlen arbeitet. Eine entsprechend entwickelte Software, die die Schaltfrequenz an die Fahrsituation in der Stadt oder auf der Autobahn anpasst, kann dem Kunden zwischen 0,5 und 1,5 Prozent mehr Reichweite bringen.

Und das ohne jegliche Hardware-Änderung. Klingt nach einer simplen Feststellung, hat bei einem Konzern, der 1915 als Zahnradfabrik GmbH gegründet wurde und bis heute an der Mechanik verdient, aber enorme Auswirkungen. Nicht nur die Fertigung muss künftig umgestellt, sondern auch das Personal mitgenommen werden. Der Maschinenbau-Ingenieur wird zwar immer noch mit Drehmomenten rechnen, braucht aber künftig auch ein tieferes Verständnis von Elektrotechnik und Software. „Man braucht bei der Elektromobilität Innovationsgeist, aber auch ein gutes Maß an Erfahrung“, sagt Scharrer. „Bei dem Tempo der Transformation muss man auf Erfahrungen und funktionierende Strukturen zurückgreifen können.“

An solchen Strukturen hat bei vielen Unternehmen in der Branche die Beratung P3 Automotive mitgearbeitet – seit Jahren im Hintergrund. Ein wichtiger Faktor für die Entscheidungen in Unternehmen sind natürlich immer die zu erwartenden Stückzahlen. Zwar präsentiert Geschäftsführer Markus Hackmann bei seinem Auftritt auch einige Prognosen für das Jahr 2030. Bei Pkw werden demnach weltweit 27,3 Millionen BEV und 8,4 Millionen PHEV abgesetzt, bei einem Gesamtmarkt von 91 Millionen Fahrzeugen – macht addiert einen Marktanteil von rund 40 Prozent.

Diese Zahlen seien aber schon veraltet, so Hackmann, denn sie basieren auf einem CO2-Compliance-Modell. „Aktuell überarbeiten wir unser Stückzahlen-Modell komplett und beziehen auch weitere Faktoren mit ein“, so Hackmann. Dazu kommt die enorm hohe Dynamik im Markt. „Wenn wir in sechs Monaten hier wieder zusammenkommen, werden wir schon eine massive Entwicklung sehen. Das macht es natürlich schwierig, konkret auf 2030 zu blicken.“

50 €/kWh in 2026?

Dennoch wagt der Experte einige weitere Prognosen: Der globale Batteriemarkt werde von 256 GWh in 2020 auf 2.340 GWh im Jahr 2030 wachsen. Die Batterien selbst werden immer günstiger. Innerhalb der kommenden fünf bis zehn Jahre geht Hackmann davon aus, dass die Preise auf 50 Euro pro Kilowattstunde sinken können „Wann genau, hängt vor allem von den Rohstoffkosten ab.“

Die Brennstoffzelle hingegen sieht er eher in den Bereichen „Truck, Bus, Marine und Stapler“. „Es sind viele Branchen, die nicht unbedingt im täglichen Fokus stehen“, sagt Hackmann. „Dennoch ist dort viel Drive in diesen Themen, da passiert jede Menge.“

Gerade bei der Rohstoff-Frage verweist TÜV-Experte Blandow wieder auf die Brennstoffzelle im Pkw, für die eben nicht 500 Kilogramm Batterie-Materialien je Fahrzeug benötigt werden. „Bei einer Betrachtung BEV oder FCEV dürfen wir nicht nur die Energieeffizienz im Fahrzeug selbst betrachten, sondern auch den Aufwand der Energieerzeugung und Umweltfolgen des Rohstoffabbaus“, so Blandow.

Seine Berechnungen hätten ergeben, dass bei komplett elektrisch angetriebenen Pkw volkswirtschaftlich weder ein reines Batterie-elektrisches Szenario noch 100 Prozent Brennstoffzelle die günstigste Lösung sei, sondern „grob 50/50 mit leichter Mehrheit für das Batterie-Auto“.

Ob jetzt flächendeckend Ladesäulen oder Wasserstoff-Tankstellen gebaut würden, sei dabei nachrangig. „Der große Faktor wird nicht der Aufbau der Infrastruktur sein, sondern die Investitionen in das Energiesystem“, so der TÜV-Experte.

„Das CO2-Ziel für 2030 werden wir auf keinen Fall schaffen“

Mit Blick auf die CO2-Ziele der EU ist für Peter Mock, Managing Director des ICCT, die Antriebstechnologie zweitrangig – solange sie emissionsfrei ist. Zwar lobt Mock die jüngsten Entwicklungen – analog zu den steigenden Marktanteilen der E-Autos ist der durchschnittliche CO2-Ausstoß neuer Pkw um elf Prozent gesunken. „Es ist ein Verdienst der CO2-Regulierung, dass die Hersteller dazu gezwungen wurden, entsprechende Modelle einzuführen und die Kunden davon zu überzeugen“, sagt Mock. Gleichzeitig benennt er auch Schwächen des Systems: Der Fünf-Jahres-Rhythmus der CO2-Regelungen ermögliche es den Herstellern, die Fahrzeuge schubweise auf den letzten Drücker zu bringen und dazwischen mit bestehenden Technologien ihre Gewinne zu maximieren.

Legt man die EU-Ziele für 2050 zugrunde – 90 Prozent weniger CO2-Emissionen im Verkehrssektor –, reichen die aktuellen Maßnahmen bei weitem nicht aus. Das ICCT hat hier mehrere Szenarien erstellt. Um das EU-Ziel für 2050 zu erreichen, müsste der Straßenverkehr ab 2030 alle Neufahrzeuge elektrifiziert haben. In einem moderateren Szenario, das bis 2050 eine Reduktion um 89 Prozent erreichen würde, wird die vollständige Elektrifizierung erst 2035 erreicht – aber selbst 2030 sind die CO2-Emissionen dann schon 70 Prozent geringer als heute. Die Realität sieht freilich anders aus: Schreibt man die derzeit gültigen Maßnahmen fort, landet man 2030 bei einer Reduktion von lediglich 37,5 Prozent.

„Egal was wir tun: Das CO2-Ziel für 2030 werden wir auf keinen Fall schaffen“, sagt Mock. „Wir müssen jetzt die Grundlagen schaffen und alles daran setzen, die Ziele für 2050 zu erreichen. Technisch ist die erforderliche CO2-Senkung gut darstellbar, Hersteller und Städte weltweit planen bereits damit.“

Bis dahin muss der Markthochlauf weiter vorangetrieben werden – die aktuelle Lage bei den Halbleitern hin oder her. Mennekes-Geschäftsführer Lazzaro bekommt das an verschiedenen Fronten zu spüren. Zum einen will Mennekes mit einer neuen Fabrik die Produktion seiner Amtron-Wallboxen noch im ersten Halbjahr vervierfachen – derzeit kann Mennekes gar nicht so viele Wallboxen bauen, wie sie angesichts der KfW-Förderung verkaufen könnten.

Mennekes stellt aber nicht nur Wallboxen und Ladekabel her, sondern auch die dazu passenden im Fahrzeug verbauten Ladebuchsen. „Wir erleben 1:1 den Hochlauf in der Automobilproduktion. Wir haben ein komplettes Werk gebaut, das nur Fahrzeugkomponenten herstellt“, berichtet Lazzaro. „Aber schon dieses Werk reicht nicht mehr aus, um den aktuellen Bedarf zu decken. Wir könnten schon den Anbau planen.“

Für den Markthochlauf sind das natürlich Luxusprobleme.

Obwohl es gar nicht ausdrückliches Thema dieser Ausgabe von electrive.net LIVE war, haben unsere Experten bereits ausführlich über die Brennstoffzelle diskutiert. In der nächsten Ausgabe am 19. Mai wird das dann der Schwerpunkt der Diskussion sein, wenn „electrive.net LIVE“ zum elften Mal über die Bühne geht.