„Elektromobilität ist ein ineffizienter, schmutziger und teurer Irrweg“

Gehörst du auch zu jenen, denen die Umwälzungen im Automobilsektor Sorgen machen? Da bist du nicht allein, denn es gibt jede Menge Anlässe dafür. Überall sprießende Start-ups, expandierende chinesische Wettbewerber, ein immer komplexerer Regulierungsrahmen und das Aufkommen von autonomen Fahrzeugen, das die Tech-Giganten dieser Welt in den Automobilsektor lockt.

Man muss es allerdings auch nicht übertreiben mit den Bedenken. Als ich kürzlich argumentiert habe, warum die Entscheidung von Volkswagen (WKN:766403), sich bei alternativen Antrieben auf das batterieelektrische Auto zu fokussieren, eigentlich ziemlich viel Sinn ergibt, gab es einiges an negativem Feedback. Viele Leser drückten ihr Unverständnis aus und lieferten auch ihrerseits Argumente, warum das in ihren Augen ein Irrweg sei.

Viele Einwände gelten allerdings nur rückblickend. Erfahre hier, wie einfallsreiche Ingenieure auf dem Weg sind, einige der größten Herausforderungen der Elektromobilität zu lösen.

„Elektroautos überlasten die Stromnetze“

Zweifellos: Wenn nach der Rush-Hour alle nach Hause kommen und fast gleichzeitig ihr Elektroauto an ihre heimische 22-Kilowatt-Wallbox hängen, dann kollabiert das Stromnetz. Das funktioniert nur so lange, wie die Elektroautodichte noch relativ gering ist. Ab einem bestimmten Punkt müssen andere Lösungen her. Eine Möglichkeit bestünde vielleicht in der massiven Aufrüstung der Stromnetze. Die dürfte allerdings auch irgendwann an Grenzen stoßen.

Aussichtsreicher erscheint daher die Nutzung von Pufferspeichern, die sich zu günstigen Zeiten aufladen. Damit entfällt die Netzbelastung nahezu komplett. Auch öffentliche Ladestationen setzen vermehrt auf dieses Konzept. Speicherbasierte Ladelösungen gibt es bereits heute unter anderem von Volkswagen, Kreisel, Nidec (WKN:505531) und ADS-TEC. Auch SolarEdge (WKN:A14QVM) hat sich einiges vorgenommen und aktuell eine Lösung zur direkten Nutzung von Sonnenstrom vom Dach im Programm.

Ergebnis: Lösbares Problem, aber Kostenfaktor.

„Die Lithiumvorkommen sind nicht ausreichend“

Tja, wenn jetzt auch noch jede Ladestation eine große Batterie braucht, dann könnte es mittel- bis langfristig eng werden mit der Lithiumversorgung. Wird dieser zentrale Rohstoff wegen der Knappheit zu teuer, dann scheitert die batterieelektrische Elektromobilität.

Allerdings ist es so, dass Lithium eigentlich nur für Batterien für mobile und portable Anwendungen gebraucht wird — und selbst dort nicht überall. Für stationäre Anwendungen gibt es hingegen zahlreiche Alternativen. So wurden zum Beispiel auf Basis von günstigem und reichlich vorhandenem Natrium zuletzt glaubwürdige Durchbrüche gemeldet. Auch Magnesium und Kalium werden als aussichtsreicher Lithiumersatz gehandelt.

Hinzu kommt die bereits erprobte Redox-Flow-Technik auf Basis von Vanadium oder zukünftig vielleicht auch dem billigen Abfallstoff Lignin. Selbst für die Elektromobilität werden lithiumfreie Alternativen vorgeschlagen.

Ergebnis: Lösbares Problem, da die Zahl der lithiumfreien Alternativen stetig steigt.

„Für die Motoren werden Unmengen von Seltenen Erden gebraucht“

Ja, die Förderung der selten in größeren Konzentrationen vorkommenden Metalle wie Neodym oder Praseodym lässt sich nur schwer hochfahren. Das könnte zu Engpässen führen, wenn bald in jedem Neuwagen ein kräftiger Motor steckt, dessen Dauermagnete mit diesen Hochleistungsmaterialien gespickt sind. Aber sind diese unverzichtbar? Natürlich nicht!

Schon seit vielen Jahren hat beispielsweise die Nidec-Tochter SR Drives geschaltete Reluktanzmotoren im Angebot, die vollkommen ohne Magnete auskommen. Mittlerweile können Autobauer aus diversen Optionen wählen. BMW (WKN:519000) hat sogar selbst einen Elektromotor entwickelt, der ohne diese politischen Rohstoffe auskommt.

Ergebnis: Zumindest was den Motor angeht, werden Seltene Erden in Zukunft kein Problem darstellen.

„Für die Batterien wird Kobalt aus Konfliktgebieten gebraucht, wo Kinderarbeit herrscht“

Dieser Punkt handelt natürlich von einem Problem, das weit über die Elektromobilität hinausreicht. Als verantwortungsvoller Konsument will man nicht die Kinderarbeit fördern, auch nicht beim Kauf von Kleidung oder exotischen Lebensmitteln. Besonders ironisch wird die Situation, wenn man das Elektroauto für das gute Umweltgewissen kauft.

Aber wie VW-Chef Diess kürzlich bei „Hart, aber fair“ erläuterte, wird auch die Kobaltfrage lösbar sein. Ähnlich wie der Absatz von Elektroautos über die kommenden Jahre steigen wird, dürfte der Kobaltanteil in den Batterien sinken. Zudem gibt es bereits heute kobaltfreie Alternativen, darunter zum Beispiel Lithium-Eisenphosphat (LiFePO4).

Ergebnis: Voraussichtlich wird das bereits bestehende Problem durch die Elektromobilität nicht signifikant verschärft.

„Und überhaupt: begrenzte Reichweite, mangelnder Grünstrom und schlechte Gesamtbilanz“

Das Problem mit der Reichweite wird spätestens gelöst sein, wenn die nächste Batteriegeneration marktreif wird, welche rund doppelt so hohe Energiedichten verspricht. Fahrzeuge, die heute vielleicht 400 Kilometer weit kommen, würden dann mit einem gleich schweren Batteriepack über 800 Kilometer Reichweite verfügen. Bis dahin wird natürlich auch die Zahl der Ladepunkte um ein Vielfaches höher sein. Wer sich dann immer noch unwohl fühlt, kann zukünftig sicherlich ein Auto mit Solarmodulen auf der Außenhaut und ergänzender Brennstoffzelle wählen.

Was den Strommix angeht, steht außer Frage, dass es ein Problem ist, wenn schmutzige fossile Brennstoffe als Hauptenergiequelle genutzt werden. Hier wird die Industrie mithelfen müssen, dass der Ökostromausbau beschleunigt wird. Studien zeigen nämlich, dass die Ökobilanz eines Stromers deshalb derzeit noch häufig schlechter ist als bei einem sparsamen Verbrenner.

Dabei sind allerdings drei Dinge zu beachten:

• Erstens wird beim Elektroauto eine viel steilere Lernkurve durchlaufen, weshalb hier entlang der gesamten Wertschöpfungskette viel schnellere Fortschritte als bei den vom Verbrauch her ziemlich ausgereizten Otto- und Dieselmotoren zu erwarten sind.
• Zweitens kann man davon ausgehen, dass Elektroautos aufgrund ihres mechanisch einfacheren Aufbaus im Schnitt deutlich länger leben als Verbrenner. Auch das spart eine Menge Ressourcen.
• Drittens sorgt die Elektrifizierung neben der Vermeidung von gesundheitsschädlichen lokalen Abgasen auch über die Rekuperation für eine Entlastung der Bremsen, was die Feinstaubbelastung zusätzlich verringert. An diesem Punkt geht es für uns alle wortwörtlich um Leben und Tod.

Die anderen kritischen Punkte müssen adressiert werden, sind aber wie dargestellt durchaus lösbar. Dann müsste es Volkswagen „nur“ noch gelingen, neue Geschäftsmodelle erfolgreich zu entwickeln und über seine Offensive die Wirtschaftlichkeit so zu steigern, dass die Kaufentscheidung leichtfällt.