Elektromobilität

Die Elektromobilität erlebt seit einigen Jahren einen Aufschwung. Gründe hierfür sind die angestrebte Reduktion der CO₂-Emissionen sowie technologische Fortschritte, insbesondere bei den Batterien. In der Schweiz bietet die Elektromobilität der Strombranche Chancen für neue Geschäftsmodelle – aber auch Herausforderungen.

Personenwagen mit einem Elektromotor – seien es rein batteriebetriebene oder teils elektrisch fahrende Hybridautos – sollen als zentraler Bestandteil einer «Verkehrswende» die schädlichen Emissionen aus der Mobilität drastisch senken. Fährt ein Auto elektrisch, erzeugt es zumindest lokal keine Abgase. Wird das E-Auto ausserdem mit sauberem Ökostrom geladen, dann fällt die Umweltbilanz des Elektroautos deutlich besser aus als jene von «Verbrennern». 

Über die immer grössere Marktpräsenz elektrisch angetriebener Fahrzeuge gab zuletzt der Bericht der Internationalen Energieagentur IEA «Global EV Outlook 2020» Auskunft. Im Jahr 2019 betrug die Anzahl neu registrierter Elektroautos mehr als 2.1 Millionen, was 6% über den Neuzulassungen von 2018, damit aber deutlich unter den Verkaufszuwächsen der Vorjahre liegt. Die Hauptgründe hierfür sind weltweit schrumpfende Automärkte, geringere Kaufprämien für Elektroautos in wichtigen Ländern und das Abwarten technologischer Verbesserungen und neuer Modelle durch die Konsumenten.  

Dennoch wuchs die Gesamtzahl der weltweit registrierten E-Autos um 40 Prozent gegenüber dem Vorjahr auf 7.2 Millionen. Deutlich zugelegt – vor allem dank starker Zuwächse in China – haben auch Elektrobusse und E-Zwei- und Dreiräder. Von Ersteren ist etwa eine halbe Million, von Letzteren sind bereits 350 Millionen weltweit unterwegs. 

Der Boom der Elektromobilität wird von einem parallelen Aufbau der Ladeinfrastruktur begleitet. Vor allem private Ladestationen in Wohnhäusern oder am Arbeitsplatz nehmen zu, aber auch die öffentlichen Ladesäulen erleben einen Anstieg. Auf dem Globus werden bereits 7.3 Millionen Ladeanschlüsse verzeichnet.

Elektroauto, Ladevorgang
Kraftstoff aus der Steckdose: Noch besitzen erst 2.6 Prozent der neu zugelassenen Autos einen elektrischen Antrieb.

China führt in Elektro-Zwei- und Dreirädern sowie Stadtbussen

Eine Elektrifizierung findet nicht nur bei Autos statt. Auch andere Arten von Fahrzeugen werden zunehmend elektrisch angetrieben, darunter v.a. Zweiräder wie E-Roller / -Mopeds und E-Bikes. Mittlerweile sind ca. 350 Millionen elektrische Zwei- und Dreiräder auf Strassen weltweit unterwegs. Die Mehrzahl davon zirkuliert in China, wo viele Städte Zweiräder mit Verbrennungsmotor verboten haben.

Daneben verkehrt weltweit mittlerweile etwa eine halbe Million Elektrobusse, die meisten davon wiederum in China. Obwohl die Anzahl der Neuregistrierungen 2019 etwas niedriger war als in den Vorjahren, aufgrund eines schrittweisen Auslaufens von Fördergeldern und eines generellen Rückgangs im Busmarkt, sind die Busflotten in vielen chinesischen Städten nahezu oder vollständig elektrifiziert. Elektrobusse tragen somit wesentlich zur Verbesserung der Luftqualität in Städten bei. Daher finden sie auch in anderen Regionen der Welt immer mehr Verbreitung, beispielsweise in Santiago de Chile, was die derzeit grösste städtische Elektrobusflotte ausserhalb von China hat.

Stark fallende Batteriepreise

Aber Förderbeiträge sind nur ein Teil der Erklärung für den zunehmenden Erfolg des Elektromobils. Stark ins Gewicht fällt auch die rasante Preisentwicklung bei den Lithiumionen-Batterien, die vor allem dem anhaltenden Wachstum im Bereich der Verbraucherelektronik zuzuschreiben ist. Lithiumionen-Batterien für Elektroautos haben in diesem Kontext zwischen 2010 und 2019 insgesamt eine Preisreduktion von mehr als 85 Prozent erfahren. Der durchschnittliche Preis pro Kilowattstunde Speicherkapazität ging von 1100 US-Dollar 2010 auf 156 US-Dollar im Jahr 2019 zurück. Da die Batterie immer noch den dominierenden Kostenpunkt in einem E-Fahrzeug bildet, wirken sich diese Kostensenkungen sichtbar positiv auf den Kaufpreis von Elektroautos aus. Die zukünftige Preisentwicklung dürfte angesichts der weiterhin steigenden Lernkurve erfreulich bleiben. Immer mehr portable Geräte, Heimspeicher für Elektrizität und Batterieautos auf dem Weltmarkt führen zu wachsenden Stückzahlen produzierter Lithiumionen-Batterien. Dies wiederum zieht weitere Kostensenkungen nach sich. Expertenschätzungen gehen davon aus, dass der Batteriepreis bis 2025 unter 100 US-Dollar pro Kilowattstunde Speichervermögen fallen könnte. 

Herausforderungen durch Elektroautos

Steht auf dem Dach eines Einfamilienhauses eine Photovoltaik-Anlage, wird rund ein Drittel des produzierten Stroms zum Aufladen des Elektrofahrzeugs gebraucht. Sollte in Zukunft womöglich die Hälfte aller Automobilisten auf Elektroautos setzen, sieht sich die ganze Schweiz vor eine echte Herausforderung gestellt. Der Strombedarf dürfte in Zukunft grundsätzlich steigen, v.a. aufgrund von immer mehr Anwendungen – auch in anderen Sektoren – die Strom als Energieträger nutzen.

Eine weitere Herausforderung ist der Zeitunterschied zwischen Solastrom-Produktion und Ladevorgang der Elektroautos. Es ist davon auszugehen, dass sich Solarenergie in Privathaushalten durchsetzen wird. Während die Photovoltaik-Anlage indes tagsüber Strom produziert, wird das Auto abends oder über Nacht aufgeladen, da es während dieser Zeit nicht genutzt wird. Also wird das Speichern der Solarenergie immer wichtiger. Um dem steigenden Bedarf begegnen zu können, braucht es nicht nur ein Engagement der Netzbetreiber oder der Elektrizitätswerke. Auch die Politik wird sich mit weiteren Verordnungen und Gesetzen auseinandersetzen müssen, um erneuerbare Energien zu fördern und die Bevölkerung zu einem energieeffizienteren Verhalten zu motivieren.