New Mobility: Antriebstechnologien der Zukunft
26. August 2022, Lifestyle , Nachhaltigkeit
An emissionsfreier Mobilität führt in Zukunft kein Weg vorbei: Die EU-Umweltminister haben kürzlich beschlossen, dass ab 2035 nur noch klimaneutrale Neuwagen verkauft werden dürfen. Doch welche alternativen Antriebstechnologien stehen dann zur Verfügung – und was passiert mit bereits zugelassenen Verbrennern?
Im Jahr 2019 entstanden laut Statistischem Bundesamt 26 Prozent der europaweiten klimaschädlichen CO2-Emissionen im Straßenverkehr. Deshalb soll der in der EU durch Kraftfahrzeuge verursachte Kohlenstoffdioxidausstoß im kommenden Jahrzehnt schrittweise bis auf null gesenkt werden.
Beschlossene Sache ist, dass ab 2035 alle Neuzulassungen klimaneutral unterwegs sein müssen. Bereits zugelassene Verbrenner müssen dann nicht verschrottet werden – sie dürfen nach jetzigem Stand auch nach 2035 noch weiterfahren. Nach dem Willen des EU-Parlaments sollen dann allerdings nur noch Fahrzeuge mit batterieelektrischem Antrieb oder Wasserstoff als Energiespeicher neu zugelassen werden.
Das sehen die EU-Umweltministerien anders. Diskutiert wird derzeit noch über ein Hintertürchen, wodurch das Aus für neue Verbrenner noch abgewendet werden könnte. Konkret lautet der Vorschlag, dass Verbrenner-Neuzulassungen auch dann noch möglich sein sollen, sofern das betreffende Fahrzeug mit einem klimaneutralen Kraftstoff (E-Fuel) betrieben wird.
Nachhaltige Alternativen zu Benzin und Diesel
Schon lange wird an nachhaltigem Ersatz für fossile Kraftstoffe geforscht. An erster Stelle stehen nach Expertenmeinungen batterieelektrisch betriebene Fahrzeuge, die Strom aus erneuerbaren Energien nutzen. Doch auch E-Fuels gehören dazu, so das Ergebnis einer aktuellen Studie, für die der Verband der Elektrotechnik, Elektronik und Informationstechnik (VDE) Meinungen aus der Politik (parteiübergreifend) und Wirtschaft (z. B. Autohersteller, OEMs, Zulieferer und Energieversorger) eingeholt hat.
Die Hauptbotschaft der Studie ist: Nur mit einem intelligenten, technologieoffenen und auf die jeweilige Anwendung zugeschnittenen Mix aus allen verfügbaren klimaneutralen Antriebstechnologien – Batterie, Brennstoffzelle und E-Fuels – kann das ambitionierte Klimaziel der EU „Zero Emission“ erfüllt werden.
Hier die drei wichtigsten Antriebstechnologien der Zukunft im Überblick:
E-Antrieb (batterieelektrisch)
Zu den „alten“ neuen Antriebstechnologien zählt das klassische E-Fahrzeug, das einen Elektromotor hat und den Strom mithilfe eines Lithium-Ionen-Akkus speichert. Geladen wird es an der Wallbox zu Hause oder unterwegs an Ladesäulen – die Infrastruktur wird derzeit europaweit massiv ausgebaut. Die Reichweite des Fahrzeugs hängt von der Kapazität des Akkus ab und von der Geschwindigkeit, mit der man unterwegs ist. Passionierte E-Mobilisten schätzen neben dem Nachhaltigkeitsaspekt den hohen Fahrkomfort inklusive ultraschneller Beschleunigung. Ein Nachteil des klassischen Akku-Antriebs ist allerdings, dass hierfür seltene Rohstoffe abgebaut werden. Hinzu kommt, dass Elektroantriebe mit Akku für den Schwerlastverkehr auf Langstrecken aus verschiedenen Gründen ungeeignet sind, allen voran wegen der derzeit noch zu geringen Reichweite.
E-Antrieb (Wasserstoff-Brennstoffzellen)
Hier kommt Wasserstoff als Antriebslösung der Zukunft ins Spiel. „Die Einführung von Brennstoffzellenfahrzeugen kann unter anderem im ÖPNV (Busse, Züge), im Straßenschwerlastverkehr (Lkw) oder in der Logistik (Gabelstapler, Flurförderzeuge) die Elektromobilität ergänzen und den Ausstoß von CO2 und anderen Luftschadstoffen massiv senken“, kommentiert das Bundesministerium für Wirtschaft und Klimaschutz. „Im Pkw-Bereich hat die Brennstoffzelle gute Perspektiven im Einsatz auf langen Strecken.“ Obwohl einige Autohersteller bereits Brennstoffzellenautos mit Wasserstoffantrieb anbieten, steckt die Technologie erst am Anfang ihrer Entwicklung.
Um die Energiewende auch in puncto Wasserstofftechnologie weiter voranzutreiben, hat die Bundesregierung daher 2020 die Nationale Wasserstoffstrategie (NWS) verabschiedet. Sie gibt den Handlungsrahmen für die künftige Erzeugung, den Transport, die Nutzung und die Weiterverwendung von Wasserstoff vor.
Synthetische Kraftstoffe (E-Fuels)
E-Fuel wird nicht aus fossilen Rohstoffen gewonnen, sondern synthetisch mittels Elektrolyse aus Wasser erzeugt und mit Kohlenstoff aus CO2 verbunden. Dieses kann u. a. aus der Umgebungsluft oder aus Industrieabgasen stammen.
Für die Herstellung ist allerdings ein hoher Stromeinsatz erforderlich. Das bedeutet: E-Fuels sind nur dann klimafreundlich, wenn sie aus nachhaltig erzeugtem Ökostrom hergestellt werden. Der Vorteil ist, dass E-Fuels ähnliche Eigenschaften wie Benzin oder Diesel haben und von Verbrennern wie gewohnt an der Zapfsäule getankt werden können.
Allerdings gilt es laut ADAC erst noch eine große Herausforderung zu bewältigen: „Zur klimaneutralen Erzeugung von E-Fuels sind große Mengen regenerativen Stroms erforderlich. Das wäre mit riesigen Solarfeldern in der Wüste oder Windkraftanlagen im Meer denkbar. Außerdem muss der Wirkungsgrad von E-Fuel höher werden, der aktuell bei nur zehn bis 15 Prozent liegt. Wegen der aufwendigen Herstellung ist momentan auch der Preis zu hoch. Experten hoffen, dass er bis 2030 erheblich reduziert werden kann.“