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Interview01.06.2016

Forscher hält E-Auto-Kaufprämie nur temporär für sinnvoll

Was alternative Antriebssysteme fürs Auto können müssen

Prof. Dr. Kai Peter Birke, Institut für Photovoltaik, Abt. Elektrische Energiespeichersysteme der Universität Stuttgart Quelle: Universität Stuttgart Prof. Dr. Kai Peter Birke Professor Universität Stuttgart
INITIATOR DIESER FACHDEBATTE
Alexander Hiller
Redakteur
Meinungsbarometer.info
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"Elektromobilität ist nur dann wirklich nachhaltig, wenn der Strom aus erneuerbaren Energien zu einem wettbewerbsfähigen Preis kommt", betont Prof. Dr. Kai Peter Birke von der Universität Stuttgart. Überhaupt scheint ihm die Diskussion um alternative Energieträger im Auto verkürzt.





Wie bewerten Sie die neue Kaufprämie der Bundesregierung für E-Autos?
Eine Technologie muss sich eines Tages ökonomisch selbst tragen. Subventionen können daher nur eine zeitlich begrenzte Anregung sein. Folgende Punkte müssen für E-Autos zu einem bestimmten Zeitpunkt ausreichend beantwortet sein: Kosten der Batterie, Ladeinfrastruktur, Stromerzeugungskosten, Herkunft des Stromes. Elektromobilität ist nur dann wirklich nachhaltig, wenn der Strom aus erneuerbaren Energien zu einem wettbewerbsfähigen Preis kommt! Es gibt für die genannten Punkte vorsichtig gesprochen eine Aussicht auf Machbarkeit und Erfüllung, aber eine Kaufprämie zur schnelleren Einführung einer Technologie (erhöhte Nachfrage als Technologie-Treiber) macht nur temporär Sinn. Es wird sich herausstellen müssen, ob die Höhe der Prämie als Treiber ausreicht.

Ist die Forcierung der Elektromobilität sinnvoll oder wären alternative bzw. die Optimierung bestehender Antriebssysteme sinnvoller?
Entscheidend ist letzten Endes, wie der benötigte Energieträger (Strom, Wasserstoff, Kohlenwasserstoffe) hergestellt wird (Nachhaltigkeit) und zu welchen Kosten (Wettbewerb) dies gelingt. Das scheint in Diskussionen oft völlig zu kurz zu kommen. Eine Batterie, eine Brennstoffzelle oder ein Verbrennungsmotor konvertieren nur Energie. Entscheidend ist doch, wo der Energieträger herkommt. Eine Elektromobilität mit Braunkohle oder Atomstrom macht wenig Sinn. Offenbar lassen sich aber bereits jetzt schon mit großen Solarfeldern in sonnenreichen Gegenden um die 5ct/kWh über Laufzeit darstellen! Gelingt es, Wasserstoff und Kohlenwasserstoffe mit regenerativen Energien zu wettbewerbsfähigen Kosten herzustellen, können sowohl Brennstoffzellen als auch der klassische Verbrenner neben Elektrofahrzeugen in zukünftigen Szenarien Marktanteile haben. Im Falle der Kohlenwasserstofferzeugung muss dabei freigesetztes CO2 zu deren Herstellung verwertet werden können, da sonst kein nachhaltiger geschlossener Kreislauf entsteht.

Wie schätzen Sie die Akzeptanz und die Nutzungspotenziale der Elektromobilität grundsätzlich für den Individualverkehr ein? Wird das E-Auto künftig Normalität oder bleiben E-Autos teure Hightechfahrzeuge?
Sieht man sich die Kostenentwicklung an, scheinen Preise auf Batterieebene von 100€/kWh keine Utopie mehr zu sein. Noch vor einigen Jahren war man skeptisch, ob 250 €/kWh je erreichbar sind. Ferner können technisch Batterien um die 400 km Reichweite ohne weiteres bereitgestellt werden. Das E-Auto wird sich in seiner zukünftigen Entwicklung daher nicht auf ein Hightechfahrzeug beschränken. Schafft man noch eine ausreichende Ladeinfrastruktur mit akzeptablen (Teil-)Ladezeiten, so ist die Einschätzung der Akzeptanz positiv.

Welche Entwicklungen erhoffen Sie sich bei den Speichertechnologien, gibt es hier neue Ansätze, um das E-Auto langstreckentauglich zu machen?
Nicht nur elektrochemisch Speichertechnologien haben Verbesserungspotentiale. Immer wieder rückt die Energiedichte BoL (Begin of Life) auf Zellebene völlig überproportional in den Vordergrund. Aktuell verliert man von Zell- auf Systemebene ca. den Faktor 2 in der gravimetrischen Energiedichte (Wh/kg). Hier könnten eines Tages Werte von 1,3 möglich sein, und nicht die Zelle sondern die Batterie im Auto zählt am Ende bezüglich Energiedichte und Energieinhalt. Ferner kann der gesamte Antriebsstrang, also die elektrische Maschine, die Leistungselektronik und die Batterie weiter optimiert werden, einmal Hardwareseitig aber auch Softwareseitig (Energiemanagement). Denkbar sind überdies Ansätze wie Cloud-BMS (Batteriemanagementsystem) für z. B. auf Verkehr und Wetter optimierte Fahrprofile. Zu guter Letzt spielen auch andere Komponenten wie Gewicht, Reifen, eine Rolle. Wenn man all diese Potentiale zusammennimmt, sind bereits heutige Li-Ionen Technologien soweit, das E-Auto langstreckentauglich zu machen. Darüber hinaus werfen Post Li-Ionen Technologien viele ungelöste Fragen auf, da das wesentlich Grundprinzip der Interkalation (reversible Ein- und Auslagerung von Ionen auf Zwischengitterplätze) verlassen wird. Das Hybridfahrzeug war nur mit dem Prinzip möglich, den Nickel-Metallhydrid ist nichts anderes als eine Protonenschaukel, die die extrem hohe Anzahl von Zyklen (Bremsen, Beschleunigen) möglich macht). Eine konsequente Weiterentwicklung der Li-Ionentechnologie (z. B. durch den gezielten Einsatz fester Ionenleiter) zusammen mit der Nutzung der eingangs genannten Potentiale auf Systemebene könnte bereits zum nachhaltigen Durchbruch reichen.

 

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