20 The­sen in 20 Wochen – gemein­sam in der Elek­tro­mo­bi­li­tät durch­star­ten: The­se #2

Was­ser­stoff und syn­the­ti­sche Treib­stof­fe wer­den im PKW-Seg­ment zukünf­tig kei­ne Bedeu­tung haben. “ 

Im Rah­men der ers­ten The­se haben wir Grün­de für den Hoch­lauf bat­te­rie­elek­trisch betrie­be­ner PKW sowie des­sen erwar­te­te Umfän­ge the­ma­ti­siert. Das Ergeb­nis: In 2030 wer­den in Deutsch­land unse­rer Mei­nung nach rund 10 Mil­lio­nen rein bat­te­rie­be­trie­be­ne PKW sowie rund 3,5 Mil­lio­nen Plug-In-Hybri­de Teil des Fahr­zeug­be­stan­des sein. In Sum­me ent­spricht dies einem Anteil von cir­ca 25% des gesam­ten deut­schen PKW-Bestands. Im Umkehr­schluss kommt schnell die Fra­ge auf, wie die rest­li­chen 75% des Fahr­zeug­be­stands in 2030 betrie­ben sein wer­den. Wer­den dies nach wie vor kon­ven­tio­nel­le Ver­bren­nungs­mo­to­ren sein oder wer­den sich neben der bat­te­rie­be­trie­be­nen Elek­tro­mo­bi­li­tät wei­te­re Tech­no­lo­gien eta­blie­ren? Grund­sätz­lich kom­men hier­bei Brenn­stoff­zel­len­an­trie­be auf Was­ser­stoff­ba­sis (“Was­ser­stoff­au­tos”) sowie die Nut­zung syn­the­ti­scher Treib­stof­fe in Frage. 

Wer­fen wir als ers­tes einen Blick auf was­ser­stoff­be­trie­be­ne PKW. Als wesent­li­chen Grund und gleich­zei­tig als Not­wen­dig­keit für den erwar­te­ten Hoch­lauf der bat­te­rie­be­trie­be­nen Elek­tro­mo­bi­li­tät haben wir im Rah­men der ers­ten The­se poli­ti­sche Rah­men­be­din­gun­gen iden­ti­fi­zie­ren kön­nen. Die­se Not­wen­dig­keit trifft auch auf was­ser­stoff­be­trie­be­ne Brenn­stoff­zel­len­an­trie­be zu. So besteht wegen des enor­men Inves­ti­ti­ons­be­darfs und der aus heu­ti­ger Sicht für Markt­ak­teu­re nicht gege­be­nen Wirt­schaft­lich­keit bei­spiels­wei­se Bedarf an Rah­men­be­din­gun­gen, Anrei­zen und För­de­run­gen für die Fahr­zeug­ent­wick­lung, die (Ent­wick­lung der) Was­ser­stoff­pro­duk­ti­on und die Errich­tung der Tank­stel­len­in­fra­struk­tur. Dies hat die deut­sche Bun­des­re­gie­rung erkannt und trotz ihres offen­sicht­li­chen  Fokus auf die bat­te­rie­be­trie­be­ne Elek­tro­mo­bi­li­tät mit ihrer Was­ser­stoff­stra­te­gie auch die­se Tech­no­lo­gie im Blick. So wird bei­spiels­wei­se der Aus­bau an Was­ser­stoff­tank­stel­len der­zeit geför­dert und die für bat­te­rie­be­trie­be­ne PKW gel­ten­de  Kauf­prä­mie gilt eben­falls für Was­ser­stoff­au­tos — zumin­dest in der Theo­rie, da der­zeit nur eines der zwei in Deutsch­land erhält­li­chen Was­ser­stoff-PKW die För­der­vor­aus­set­zun­gen erfüllt. Neben des gerin­gen Fahr­zeug­an­ge­bots (In Deutsch­land sind der­zeit der Hyun­dai NEXO und der Toyo­ta Mirai erhält­lich) spre­chen eini­ge wei­te­re Grün­de gegen die Wasserstoffmobilität:

  • Hohe Anschaf­fungs­kos­ten. Die in Deutsch­land erhält­li­chen Was­ser­stoff-PKW kos­ten bis­her auf­grund der kom­ple­xen Tech­nik und gerin­gen Ska­lie­rung jeweils über 60.000€
  • Feh­len­der Aus­bau der Ladein­fra­struk­tur. Im Ver­gleich zu den rund 15.000 kon­ven­tio­nel­len Tank­stel­len bestehen in Deutsch­land der­zeit rund 100 Was­ser­stoff­tank­stel­len mit Inves­ti­ti­ons­kos­ten von jeweils über einer Mil­lio­nen Euro
  • Hohe Treib­stoff­rei­se. Die­se sind der­zeit ver­gleich­bar mit Ben­zin­prei­sen und somit deut­lich teu­rer als Lade­strom für das bat­te­rie­be­trie­be­ne Elektroauto
  • Kri­tisch zu betrach­ten­de Ener­gie­ef­fi­zi­enz im Fal­le der Erzeu­gung nach­hal­ti­gem Was­ser­stoffs (Sie­he Grafik) 
Die Wir­kungs­gra­de eines was­ser­stoff­be­trie­be­nen und bat­te­rie­brtei­ebe­nen PKWs bei Nut­zung von Erneu­er­ba­ren Strom im Vergleich

Die benann­ten Nach­tei­le der Was­ser­stoff­mo­bi­li­tät haben Kon­se­quen­zen auf den Absatz. Ins­ge­samt sind in Deutsch­land  der­zeit nur rund 500 Was­ser­stoff­au­tos zuge­las­sen. Dies ent­spricht 0,001 Pro­zent aller hier­zu­lan­de fah­ren­den Autos. Welt­weit gibt es etwa 20.000 Was­ser­stoff­au­tos. Im Ver­gleich zum Absatz von Elek­tro­au­tos sind die­se Absatz­zah­len dem­nach bis­her ver­schwin­dend gering. 

Doch was wird sich zukünf­tig an die­sem Bild ändern? Aller Vor­aus­sicht nach nicht viel. An den Wir­kungs­gra­den wer­den rein phy­si­ka­lisch kei­ne zufrie­den­stel­len­den Ver­bes­se­run­gen erzielt wer­den und die Tank­stel­len­in­fra­struk­tur wird sich auf­grund des gerin­gen Fahr­zeug­be­stands sowie der hohen Inves­ti­ti­ons­kos­ten aller Vor­aus­sicht nach nur trä­ge ent­wi­ckeln. Die­se Mei­nung tei­len auch die euro­päi­schen Auto­mo­bil­kon­zer­ne. Dies hat zur Fol­ge, dass deren ehe­mals umfang­rei­chen Was­ser­stoff­plä­ne mitt­ler­wei­le min­des­tens stark redu­ziert, über­wie­gend gar voll­stän­dig “begra­ben” wor­den sind. Sei­tens der Attrak­ti­vi­tät des Fahr­zeug­an­ge­bots wer­den folg­lich die asia­ti­schen Her­stel­ler das Tem­po vor­ge­ben. Doch auch wenn die­se ihre Ent­wick­lun­gen vor­an­trei­ben und ihr Ange­bot aus­bau­en wer­den, erschei­nen zur bat­te­rie­be­trie­be­nen Mobi­li­tät ver­gleich­ba­re Ska­len­ef­fek­te aus heu­ti­ger Sicht uto­pisch und somit die Ent­wick­lung der Fahr­zeug­tech­no­lo­gie nach­hal­tig benach­tei­ligt zu sein. Aus die­sem sowie der dis­ku­tier­ten und dar­über hin­aus­ge­hen­den Nach­tei­le der Was­ser­stoff­mo­bi­li­tät erscheint ein Durch­bruch im PKW-Bereich unrealistisch. 

Trotz allem bestehen eini­ge ent­schei­den­de Stär­ken der Was­ser­stoff­mo­bi­li­tät. Die­se lie­gen vor allem in der im Ver­gleich zum bat­te­rie­be­trie­be­nem Elek­tro­au­to höhe­ren Reich­wei­te pro Batterieladung/Tankfüllung sowie dem wegen der feh­len­den Bat­te­rie ins­ge­samt gerin­ge­ren Gewichts des Fahr­zeugs. Zwei von meh­re­ren Fak­to­ren, die den Was­ser­stoff­an­trieb vor allem für den Schwer- und Fern­ver­kehr attrak­tiv machen. Der Bereich in dem die bat­te­rie­be­trie­be­ne Elek­tro­mo­bi­li­tät bis­her nicht punk­ten kön­nen. Denn was bei bei­spiels­wei­se Nah­ver­kehrs-Lkw, Lie­fer­wa­gen, Müll­au­tos oder auch Stadt­bus­sen funk­tio­niert – ein Elek­tro­an­trieb mit Bat­te­rie, die auf dem Betriebs­hof auf­ge­la­den wird – ist bis auf Wei­te­res kei­ne Opti­on im Schwer- und Fern­ver­kehr. Für die­se Fahr­zeu­ge, die pro Jahr durch­aus über 150.000 Kilo­me­ter fah­ren und von denen in Deutsch­land knapp 60.000 zuge­las­sen sind, ist ein bat­te­rie­elek­tri­scher Antrieb bis­her zu schwer, in der Anschaf­fung zu teu­er und bezüg­lich der Reich­wei­te sowie Halt­bar­keit der Bat­te­rie zu unat­trak­tiv. Nahe­zu alle eta­blier­ten Her­stel­ler und etli­che Neu­ein­stei­ger arbei­ten daher an der Seri­en­rei­fe der Was­ser­stoff­an­trie­be für Last­wa­gen. Wir glau­ben, dass sich Was­ser­stoff­fahr­zeu­ge in eini­gen die­ser Berei­chen durch­set­zen kön­nen, da hier die Vor­tei­le gegen­über dem bat­te­rie­elek­tri­schem Antrieb aus­ge­spielt wer­den kön­nen und in Tei­len auch zumin­dest mit­tel­fris­tig alter­na­tiv­los erscheinen.

Ein ähn­li­ches Bild ergibt sich bei der Bewer­tung der Nut­zung syn­the­ti­scher Treib­stof­fen. Eine typi­sche Fra­ge an die­ser Stel­le ist, was denn wäre, wenn es einen künst­lich und kli­ma­neu­tral her­ge­stell­ten Kraft­stoff gäbe, der ohne Aus­stoß von Treib­haus­ga­sen ver­brennt und bezahl­bar ist. Könn­te man damit wei­ter kon­ven­tio­nel­le Autos mit Ver­bren­nungs­mo­to­ren fah­ren und das bestehen­de Tank­stel­len­netz nut­zen ohne das Kli­ma nega­tiv zu beeinflussen? 

Ja, das wäre aus unse­rer Sicht mög­lich. Grund­sätz­lich ist die Annah­me kor­rekt, dass bestehen­de kon­ven­tio­nel­le Fahr­zeu­ge und Tank­stel­len in die­sem Sze­na­rio wei­ter­hin und kli­ma­neu­tral nutz­bar wären. Doch auch wenn die Ent­wick­lung syn­the­ti­scher Treib­stof­fe lang­sam den For­schungs­cha­rak­ter ver­lässt, ist die Tech­no­lo­gie von einer wett­be­werbs­fä­hi­gen Markt­rei­fe weit ent­fernt. Anders als bei Was­ser­stoff wür­de es zwar nicht am Tank­stel­len­netz oder dem Fahr­zeug­an­ge­bot man­geln (Schließ­lich könn­ten die bestehen­de Tank­in­fra­struk­tur und Fahr­zeug­tech­no­lo­gie wei­ter­hin genutzt wer­den), doch es bestehen äußerst kri­tisch zu hin­ter­fra­gen­de Aspek­te in Bezug auf die Effi­zi­enz und Wirtschaftlichkeit.

So gel­ten zum einen wegen der zukünf­tig ver­mut­lich auf Was­ser­stoff basie­ren­den Pro­duk­ti­on von syn­the­ti­schen Kraft­stof­fen die bereits dis­ku­tier­ten Regeln der Inef­fi­zi­enz — nur etwas extre­mer, da wei­te­re Pro­duk­ti­ons­schrit­te hin­zu­kom­men. Zum ande­ren sind die Treib­stoff­kos­ten zu beach­ten. Heu­te wür­den für einen Liter syn­the­ti­scher Kraft­stoff cir­ca 4,50 € Her­stel­lungs­kos­ten anfal­len. Opti­mis­ti­sche Pro­gno­sen wie die des Wup­per­tal Insti­tuts gehen davon aus, dass im Jahr 2030 ein End­kun­den­preis von 2,29 € inkl. Steu­ern mög­lich wäre. Klar ist: Trotz des stei­gen­den öko­lo­gi­schen Bewusst­seins wer­den die meis­ten Kun­den syn­the­ti­sche Kraft­stof­fe nur akzep­tie­ren, wenn der Preis stimmt. Bis dies ein­tref­fen wird, wird unse­rer Mei­nung nach die bat­te­rie­be­trie­be­ne Mobi­li­tät All­tag in Deutsch­land sein, den Markt domi­nie­ren und Nut­zer begeis­tern. Eine Umkehr zum kon­ven­tio­nel­len Auto erscheint zu die­sem Zeit­punkt sei­tens Anbie­ter und Nut­zer folg­lich äußerst unrea­lis­tisch. Doch neben der Bedie­nung mög­li­cher Nischen im PKW-Seg­ment (etwa der Nut­zung von Old­ti­mer oder auch eini­ger Sport­wa­gen) wird syn­the­ti­scher Treib­stoff über­all da, wo Bat­te­rien oder Brenn­stoff­zel­len aus heu­ti­ger Sicht kei­nen Sinn erge­ben einen sinn­vol­len Bei­trag leis­ten kön­nen: Bei­spiels­wei­se wird die Urlaubs­rei­se mit dem Flug­zeug dank syn­the­ti­scher Treib­stof­fe end­lich nach­hal­tig mög­lich sein können.

Fazit: In 2030 wer­den neben der bat­te­rie­be­trie­be­nen Elek­tro­mo­bi­li­tät nach wie vor die kon­ven­tio­nel­len Antrie­be im PKW-Seg­ment domi­nie­ren. Deren Antei­le wer­den Schritt für Schritt sin­ken und durch bat­te­rie­be­trie­be­ne Fahr­zeu­ge ersetzt wer­den. Strom wird damit zur unmit­tel­ba­ren Ener­gie­quel­le der Mobi­li­tät. Die bei­den  Ener­gie­quel­len Was­ser­stoff und syn­the­ti­sche Treib­stof­fe ord­nen wir eine Rol­le im Schwer- und Fern­ver­kehr, der Schiff­fahrt sowie dem Flug­ver­kehr zu. 

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Tim Kimpel

Tim Kimpel

Seniorberater
con|energy unternehmensberatung
kimpel@conenergy.com

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