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Mittwoch, 20. Februar 2019

Kraftfahrzeuge

EU-Regeln treiben E-Mobilität

Von Stefan Woltereck | 10. Januar 2019 | Ausgabe 01

Die EU hat strenge Regeln für den CO2-Ausstoß von Pkw bis 2030 beschlossen. Zu schaffen sind sie nur durch alternative Antriebskonzepte. Für 2019 sind daher viele E-Mobile angekündigt.

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Foto: Nicolas Genin/ABACAPRESS/ddp images

Konsequent elektrisch: Als erster Hersteller verbannt Smart alle Verbrennungsmotoren aus seiner Produktpalette.

Seit kurz vor Weihnachten liegen die gesetzlichen Rahmenbedingungen für die Zukunft vor: Bis 2021 dürfen neu zugelassene Pkw in der EU im Schnitt maximal 95 g CO2/km ausstoßen: Hersteller großer und schwerer Karossen schaffen diese Hürde nur, wenn sparsame Modelle dabei helfen, den Flottendurchschnittsverbrauch zu verringern.

E-Mobilmarkt weltweit

Nach Vorgaben der EU soll bis 2025 der CO2-Ausstoß um weitere 15 % fallen, bis 2030 sogar um 37,5 %. Statt 95 g CO2/km müssen ab 2025 die CO2-Emissionen auf 81 g /km reduziert werden, nur noch 59,4 g CO2/km dürfen es dann fünf Jahre später sein. Umgerechnet auf den Kraftstoffverbrauch bedeutet das, dass ab 2021 ein Fahrzeug im Schnitt nur noch 4,1 l/100 km Benzin verbrauchen darf, als Diesel 3,6 l/100 km. Ab 2025 soll der Wert weiter auf 3,5 l/100 km (Benzin), bzw. 3,1 l/100 km Diesel sinken. Fünf Jahre später sind es dann nur noch 2,6 l/100 km bzw. 2,3 l/100 km. Erfüllen lassen sich solche Vorgaben nur mit einem elektrischen Antrieb – oder wenigstens mit E-Motor als Unterstützung für den Verbrennungsmotor.

Ein aktuelles Beispiel: Der Porsche Panamera 4E-Hybrid, 340 kW stark, 278 km/h schnell und fast zwei Tonnen schwer, wird mit einem Kraftstoffverbrauch von gerade einmal 2,5 l/100 km (56 g CO2) angegeben, wobei der Prüfzyklus mit einer vollgeladenen Batterie begonnen wird. Zum Vergleich: Der gleichstarke Panamera 4S kommt ohne E-Unterstützung auf 8,2 l/100 km (186 g CO2).

E-Fahrzeuge in Deutschland

Die elektrische Autozukunft beginnt jetzt: mit kleinen Akkus in den Stadtwagen etwa bei Renault, Mini, Smart, Kia, Hyundai und demnächst im neuen Opel Corsa. Große Akkus und mehr Reichweite finden sich u. a. bei Tesla, Audi, Jaguar, demnächst bei Mercedes-Benz, Porsche und weiteren. Nahezu alle Hersteller planen dazu Zwitter: Hybrid und Plug-in-Hybrid. Der Verbrenner spielt also noch für viele Jahre eine Hauptrolle, der E-Motor hilft beim Beschleunigen und erzeugt Strom beim Verzögern. In weiteren E-Varianten wird der Verbrenner genutzt, um die Reichweite zu erhöhen wie beispielsweise im BMW i8.

Vor der Großserie steht auch der 48 V Hybrid. Zwar sind einige Hundert Volt noch Klassenstandard – z. B. beim Pionier Toyota Prius – 48 V vermeiden jedoch Gefahren durch Hochspannung. Das System wird darüber hinaus einfacher und preiswerter. Eine dieser 48-V-Varianten wird u. a. im VW Golf zum Einsatz kommen. Apropos Wolfsburg: Der VW-Konzern plant bis Ende 2022 nicht weniger als 25 elektrifizierte „ID“-Modelle. Dafür sollen 30 Mrd. € investiert werden. Ab 2025 sind weitere Investitionen von einer Mio. €/Jahr geplant, ab 2030 sogar das Vierfache. Dann muss jeder zweite neue Pkw in der EU elektrisch rollen, um die CO2-Vorgaben zu erfüllen.

Norwegen erreicht diesen Prozentsatz bereits, in China und den USA sind E-Mobile in einer Stückzahl von je über 1 Mio. auf den Straßen. Als erster Hersteller in Deutschland verbannt Smart den Kolbenmotor gänzlich aus der Produktpalette und setzt künftig konsequent auf die rein elektrischen EQ-Modelle.

In Deutschland rollen jedoch nur knapp zwei Promille des gesamten Autobestandes elektrisch, inklusive Plug-ins sind es doppelt so viele. Prämien und Steuervorteile sollen die Anschaffung versüßen. Akzeptanz und Verkauf – so eine Analyse der Unternehmensberatung Arthur D. Little – steigen jedoch zusehens, ein „E“ auf dem Nummernschild attestiert sogar Fahrern schwerer SUV Umweltbewusstsein. Durch Formel-E-Rennen und Sporterfolge wie der VW „ID R Pikes Peak“ beim spektakulären Bergrennen auf dem gleichnamigen Berg in den USA steigt der Status von Elektrofahrzeugen zusätzlich.

Längst sichern sich die Hersteller knappe Materialien wie Lithium und Kobalt durch langfristige Verträge, Milliarden fließen in den Aufbau eigener Batteriefertigungen. Und in die Entwicklung neuer Akkus: Lithium-Feststoff-Batterien versprechen Vorteile bei Gewicht, Bauraum, Preis und Ladetempo. Galten vor fünf Jahren noch 130 Wh/kg und 1000 $/KWh als Richtwerte, sind es heute 400 Wh und 100 $. Erste Serienprodukte gibt es bereits in China. Mit solchen Akkus sollen sich 100 km Reichweite in fünf Minuten nachladen lassen – über neue Säulen, die mit 800 V arbeiten etwa von Porsche. VW will mobile Ladestationen, etwa bei Veranstaltungen, bereitstellen.

Vielleicht wird das alles überflüssig: Die Brennstoffzelle, die „onboard“ Strom erzeugt, macht rasche Fortschritte. Hyundai will bis 2030 Kapazitäten für jährlich 700 000 „fuel cells“ schaffen. Erste Serienautos gibt es bereits, auch aus Japan. Die deutschen Hersteller befassen sich zwar auch mit dieser Technologie, zu einem Serienmodell kam es bislang noch nicht, wozu auch die dürftige Wasserstoffinfrastruktur ein Grund sein dürfte.

Kritiker bemängeln den Verbrauch seltener Rohstoffe, viel Energieeinsatz und viel CO2 bei der Produktion von E-Fahrzeugen sowie kommende Milliardeninvestitionen in Strom- oder Wasserstofftankstellen. Die noch fehlende Infrastruktur für das Recycling der irgendwann ausgedienten Akkus stößt ebenfalls auf Kritik, auch wenn Altakkus noch eine Zeit lang als stationärer Stromspeicher weiterleben könnten. Experten sehen die Zukunft auch in Kraftstoffalternativen wie Erdgas, um Ausstoß von CO2 weiter zu reduzieren. Ein serienmäßiger VW Up mit Erdgasantrieb erreicht mit 81 g/km bereits den für 2025 angepeilten Wert – und erfordert keine teure neue Infrastruktur. Auch für LKW und Schiffe wird Erdgas immer interessanter. Biokraftstoffe aus Pflanzenresten können CO2-Belastungen sogar ganz vermeiden. Volkswagen erprobt derzeit sogar eine ungewöhnliche Lösung: Ein aktueller R 33 BlueDiesel wird mit verbrauchten, sonst nicht mehr verwendbaren Speisefetten betrieben.