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Die nachfolgenden Internetseiten der DZ BANK dürfen nur von Personen angesehen werden, deren dauerhafter Wohn-/Geschäftssitz in einem der Mitgliedsstaaten des Europäischen Wirtschaftsraums (EWR) mit Deutsch als Amtssprache oder in der Schweiz ist, die sich nicht in den Vereinigten Staaten von Amerika, Kanada, oder Japan befinden und die keine „U.S.-Person“ gemäß Definition der „Regulation S“ des amerikanischen Wertpapiergesetzes „U.S. Securities Act“ von 1933 in der jeweils gültigen Fassung (im Folgenden „U.S.-Person“) sind. Die DZ BANK übernimmt insbesondere keine Verantwortung für die Verbreitung des Inhalts von Internetseiten gegenüber Personen, die nachfolgend falsche Angaben machen.

Ich habe meinen dauerhaften Wohn-/Geschäftssitz in einem Mitgliedsstaat des Europäischen Wirtschaftsraums (EWR) mit Deutsch als Amtssprache oder in der Schweiz und habe die Pflichtangaben und Interessenkonflikte / Rechtliche Hinweise gelesen und bin mit ihnen einverstanden. Ich bestätige, dass ich mich derzeit nicht in den Vereinigten Staaten von Amerika, Kanada oder Japan befinde, dass ich keinen dauerhaften Wohnsitz in den Vereinigten Staaten von Amerika habe und dass ich auch keine „U.S.-Person“ bin.

#1
Ausgabe

Von der Monokultur zur „Artenvielfalt“

Klimafreundliche Autos als Investitionsprogramm

Im Fokus
Michael Stappel, Economist
10 min
263 Leser
11.03.2020

Nicht die versiegenden Ölquellen beenden die Dominanz des Verbrennungsmotors. Vielmehr sind es Klima- und Umweltschutzaspekte, die eine Weiterentwicklung neuer Antriebe erfordern. Für welche Technik es am Ende ein Siegeszug wird, bleibt abzuwarten. Klar ist: Der Wandel in der Automobilindustrie hat eine enorme Bedeutung für die hiesige Volkswirtschaft.

Noch werden die Kfz-Neuzulassungen von Autos mit traditionellem Verbrennungsmotor dominiert. Doch ein Blick auf die Entwicklung der Zulassungszahlen zeigt, dass die Verdrängung von Otto- und Dieselmotoren bereits begonnen hat: Seit 2015 hat sich der Anteil alternativer Techniken in Form von „Stromern“ und Hybriden von 1,7% bis 2019 auf 8,8% mehr als verfünffacht. Und dieser Trend dürfte sich in Anbetracht des steigenden regulatorischen Drucks noch verschärfen. Bei längerfristiger Perspektive dürfte insbesondere die geplante Verteuerung und Begrenzung von CO2-Emissionen den Umbruch in der Kfz-Technik bewirken. Das Thema ist vor allem auch wichtig, weil die deutsche Autoindustrie bisher sehr erfolgreich Diesel- und Benzinfahrzeuge entwickeln und vermarkten konnte. Sie hat so nicht nur wertvolle Arbeitsplätze geschaffen, sondern auch ganz wesentlich zu den Exporterfolgen unserer Volkswirtschaft beigetragen.

Pkw-Neuzulassungen nach Antriebsarten

Quelle: Kraftfahrt-Bundesamt

Pkw-Neuzulassungen nach Antriebsarten

Quelle: Kraftfahrt-Bundesamt

Hintergrund sind EU-Vorgaben, die den durchschnittlichen Spritverbrauch der Fahrzeugflotten der Hersteller stark begrenzen. Will man weder auf Komfort noch auf Sicherheit verzichten, lässt sich diese Vorgabe nur erreichen, indem man den Anteil an Elektro- und Hybridfahrzeugen erhöht.

Langfristig im Vorteil 

Elektrofahrzeuge haben unter Klimaschutzaspekten vor allem den Vorteil, dass sie beim Energieverbrauch nahezu CO2-neutral sind. In der sogenannten „Well-to-Wheel“-Betrachtung, das heißt von der ursprünglichen Energiequelle bis zum Rad, gilt das freilich nur, wenn der eingesetzte Strom aus erneuerbaren Energiequellen wie Wind, Wasser oder Sonne stammt. Das ist im aktuellen Strommix trotz Energiewende hierzulande noch nicht der Fall, denn nach wie vor kommt der Strom zu fast 40% aus fossilen Brennstoffen. Mit steigendem Anteil erneuerbarer Energien am Strommix, verbessert sich beim Elektroantrieb automatisch die CO2-Bilanz. Dies ist ein großer Vorteil gegenüber Benzin- und Dieselmotoren, die – egal wie sparsam sie sind – immer eine negative CO2-Bilanz haben werden. Hinzu kommt, dass ein Elektroantrieb während des Betriebs keinerlei umweltschädliche Emissionen ausstößt. Das gilt für batterie-elektrische Fahrzeuge, die in der Regel einen Lithium-Ionen-Akku als Energiespeicher nutzen. Und das gilt für brennstoffzellen-elektrische Fahrzeuge, die Energie in Form von Wasserstoff speichern, um ihn in einer Brennstoffzelle in Strom umzuwandeln (mehr hierzu unter „Was ist eigentlich ein Wasserstoffantrieb?“). Technische Anlagen, die mit grünem Strom Wasserstoff mittels Elektrolyse herstellen, werden bereits von Siemens angeboten. Geht es um Wasserstofflogistik und -Tankstellen, wartet Linde mit entsprechenden Lösungen auf.

Strommix 2019 aus deutschen Steckdosen*

Quelle: vorläufige Jahresauswertung von Energy Charts des Fraunhofer ISE

Die Umwandlung von Strom in Wasserstoff (Elektrolyse) und die Rückumwandlung in Strom für den Elektromotor des Autos bewirken allerdings Energieverluste. Somit ist der Primärenergieverbrauch der Brennstoffzellentechnik höher als bei batteriebetriebenen Autos, aber besser als bei traditionellen Verbrennungsmotoren. Dafür hat der in Drucktanks komprimierte Wasserstoff eine extrem hohe Energiedichte. Dies wiederum macht ihn als Energiespeicher interessant, auch weil auf Strom zurückgegriffen werden kann, der an windreichen oder sonnigen Tagen im Überfluss bereitsteht. So ist diese Antriebsart deutlich flexibler als die Steuerung der Akkuladezeiten für batterie-elektrische Autos. Die Vorteile von Wasserstoff als Energiespeicher sorgen auch für größere Reichweiten der Autos im Vergleich zu den schweren Akkus batterie-elektrischer Antriebe. Außerdem lässt sich Wasserstoff ähnlich schnell tanken wie Benzin oder Diesel. Das ist ein wichtiger Pluspunkt gegenüber der Batterietechnik, die selbst bei Schnellladevorgängen vergleichsweise lange Ladezeiten erfordert, sodass der Langstreckeneinsatz solcher Fahrzeuge unattraktiv wird. Dazu kommt ein weiterer Nachteil der Lithium-Ionen-Akkus: Die energieaufwendige Batterieproduktion verhagelt in den ersten Jahren die CO2-Bilanz. Berechnungen des ADAC zufolge wird der Nachteil der Batterieautos bei der Gesamt-CO2-Bilanz gegenüber Benzin- oder Dieselfahrzeugen erst ab Fahrleistungen von 50.000 bis 100.000 Kilometern ausgeglichen.

Sobald der CO2-Ausstoß begrenzt wird und erneuerbare Energien gefördert werden, schwindet der Kostenvorteil fossiler Energieträger.

Ein Nebeneinander ist nötig

Bisher bewirkte die gute Versorgung mit günstigem Benzin und Diesel eine Monokultur in der Antriebstechnik. Die Massenproduktion von Autos mit Otto- und Dieselmotor hält deren Preise niedrig und die Infrastruktur hat sich mit Blick auf Tankstellen und Kfz-Werkstätten voll auf Diesel und Benziner ausgerichtet. Für den Verbrennungsmotor ist dies ein enormer Wettbewerbsvorteil, der die Verbreitung alternativer Antriebstechniken erschwert.

Doch im Zuge der Umsetzung der EU-Klimaschutzvorgaben könnte sich das bald ändern. Denn sobald der CO2-Ausstoß verteuert beziehungsweise begrenzt wird und erneuerbare Energien gefördert werden, schwindet der Kostenvorteil fossiler Energieträger. Vorausgesetzt, Fahrzeuge mit alternativen Antriebstechniken erreichen größere Produktionsmengen, sodass die Anschaffungskosten sinken, und die notwendige Infrastruktur wächst, dürfte sich ein Nebeneinander verschiedener Techniken entwickeln. Schwindet dann über die Zeit noch der dominante Wettbewerbsvorteil billigen Öls, können alternative Antriebe ihre jeweiligen Stärken besser ausspielen. Beim brennstoffzellen-elektrischen Fahrzeug sind das neben der guten CO2-Bilanz die schnelle Tankzeit und höhere Reichweiten, die für Langstrecken und Vielfahrer wichtig sind. Dagegen eignen sich batterie-elektrische Autos eher für den Stadtverkehr sowie die Kurz- und Mitteldistanz. Und für den Transport schwerer Güter kann man, wo Schiene oder Schiff nicht infrage kommen, weiterhin auch auf möglichst saubere LKW mit Verbrennungsmotoren setzen, die zum Beispiel Biogas oder Wasserstoff tanken.

Der Straßenverkehr dürfte also nicht nur „grüner“, sondern auch „bunter“ werden, sprich klimafreundlicher und vielfältiger. Durch technischen Fortschritt verändern sich allerdings die Leistungsprofile der unterschiedlichen Antriebsarten. Ein Beispiel: Sollte es gelingen, deutlich kleinere und leichtere Akkus zu entwickeln, die sich ähnlich schnell laden lassen, wie eine Benzinbetankung dauert, würden gravierende Nachteile batterie-elektrischer Antriebe entfallen.

Der Weg in alternative Antriebstechniken

Quelle: DZ BANK

Wer macht das Rennen?

Dass alternative Antriebstechniken bisher auf eine eher schwache Nachfrage stießen, liegt auch an vergleichsweise hohen Fahrzeugpreisen und der unzureichenden Ladeinfrastruktur für die Akkus beziehungsweise fehlenden Wasserstoff-Tankstellen. In der bisherigen Entwicklung liegt der batterie-elektrische Antrieb klar vor der Brennstoffzellen-Technologie: vor allem in puncto Produktionsmengen und Angebotsvielfalt der Fahrzeuge. Außerdem ist die ergänzende Infrastruktur etwa in Form von Wasserstoff-Tankstellen bisher nicht vorhanden und CO2-neutraler Wasserstoff derzeit noch zu teuer. Fortschritte bringen soll hier die kürzlich vom Wirtschaftsministerium angekündigte „Nationale Wasserstoffstrategie“. Nachholbedarf gibt es auch beim Netz öffentlicher Akku-Ladestellen, das längst nicht für den angestrebten Ausbau der Batteriefahrzeuge gerüstet ist. Dabei geht es nicht nur darum, die notwendige Zahl an Ladepunkten zu errichten. Entscheidend wird sein, jederzeit eine sichere Versorgung mit sauberem Strom zu gewährleisten.

Diese Infrastruktur-Probleme lassen sich nicht von heute auf morgen lösen. Allerdings werden auf mittlere Sicht die EU-Vorgaben zur Absenkung des Flottenverbrauchs der Autohersteller der entscheidende Faktor sein. Um die EU-Ziele bis 2030 zu erreichen, setzen die Hersteller insbesondere auf Fahrzeuge mit Hybrid-Antrieb und batterie-elektrische Autos. Der Anteil beider Antriebstechniken könnte zusammengenommen bis Ende des Jahrzehnts auf bis zu 70% aller Neuzulassungen steigen (mehr hierzu in der Rubrik „Anlagestrategie).

Wie stark auf lange Sicht der traditionelle Verbrennungsmotor durch alternative Antriebstechniken verdrängt wird, hängt vor allem davon ab, wie sehr sich Benzin und Diesel durch eine CO2-Bepreisung beziehungsweise -Begrenzung verteuern und wie stark klimafreundliche Alternativen gefördert werden. Die Frage, welche neuen Techniken sich für welche Anwendungen durchsetzen, wird von zahlreichen Faktoren bestimmt: Dazu zählen neben den Leistungsprofilen der Antriebstechniken auch die Systematik öffentlicher Förderung sowie die Strategien der Autohersteller und der weitere technische Fortschritt.

Ein klares Ziel vor Augen

Die Automobilindustrie – einschließlich Zulieferbetrieben sowie Kfz-Handel und -Werkstätten – ist eine Schlüsselbranche der deutschen Wirtschaft. Je nach Abgrenzung steht sie nicht nur für bis zu 1,8 Millionen Arbeitsplätze, die direkt oder indirekt vom Auto abhängen. Wie kaum ein anderer Wirtschaftszweig steht sie auch für Ingenieurskunst, Innovationskraft und ein starkes Markenimage. Das trägt zur Exportstärke der Branche und der gesamten deutschen Volkswirtschaft bei.

Der sich abzeichnende Wandel ist jedoch mit gewaltigen Herausforderungen für den Sektor verbunden. Wichtige Bestandteile der Autos, die heute vom Band laufen, sind in elektrischen Autos unnötig. Nicht nur, dass Elektromotoren im Vergleich zu modernen Selbstzündern oder Ottomotoren viel einfacher zu bauen sind. Elektrofahrzeuge benötigen weder Auspuff noch Katalysator, weil keine Abgase entstehen. Ein Sechs-Gang-Getriebe oder eine Automatikschaltung ist genauso überflüssig wie Kupplung, Kardanwelle oder Lichtmaschine. Das schafft Platz im Auto, aber auch in den Fabrikhallen. So wird der kürzlich von verschiedenen Autoherstellern angekündigte Arbeitsplatzabbau insbesondere mit dem Wandel der Antriebstechniken begründet.

Andererseits ist die Revolution der Fahrzeug-Antriebstechnik auch ein gewaltiges Investitionsprogramm: angefangen bei Forschungsinvestitionen und der Entwicklung neuer Modelle über den Umbau von Autofabriken, Zulieferbetrieben und Werkstätten bis hin zum Aufbau ergänzender Infrastruktur wie Stromladepunkte oder Wasserstofftankstellen. Der künftige Anteil des Autos an der deutschen Wertschöpfung und am Export wird vor allem davon abhängen, ob es den hiesigen Kfz-Herstellern gelingt, ihre Rolle als Innovationstreiber aus der Welt der Verbrennungsmotoren in eine klimafreundliche Zukunft des Autos zu übertragen. Diesen Prozess kann der Staat unterstützen, sei es durch Forschungs- und Entwicklungsförderungen oder Kaufanreize für klimafreundliche Fahrzeuge, die den Einstieg in die günstige Massenproduktion öffnen, vor allem jedoch durch den Aufbau der Versorgungsinfrastruktur.

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