Steuern wir auf eine elektrische Zukunft zu?

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Article Veröffentlicht 20.11.2017 Zuletzt geändert 20.11.2017
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Auf europäischen Straßen vollzieht sich ein geräuschloser Wandel. Der Einsatz von Elektrofahrzeugen soll in ganz Europa starten. Es ist ein Schritt, der den Weg zu einem umweltfreundlicheren Straßenverkehrssystem ebnen könnte, jedoch auch mit Herausforderungen bei der Deckung des Energiebedarfs und den Investitionen in die entsprechende Infrastruktur verbunden sein könnte.

©avda-foto Flickr

Wenn es nach den jährlichen Automobilausstellungen geht, drängen batteriebetriebene Elektroautos, dank rasanter technologischer Fortschritte und des erwarteten Preisrückgangs bei Neuwagen, in den kommenden Jahren aufgrund preiswerterer Batteriesysteme in den Massenmarkt. Automobilhersteller profitieren von der steigenden Nachfrage nach umweltfreundlicheren, schadstoffärmeren Autos infolge zunehmender gesundheitlicher Bedenken in Verbindung mit der Luftverschmutzung. Führende Automobilhersteller behaupten, dass die neueren batteriebetriebenen Elektrofahrzeuge zuverlässiger und langlebiger seien. Auch die Luftqualitätsproblematik hat das Interesse der Öffentlichkeit an Dieselfahrzeugen gebremst.

Der Umsatz mit batteriebetriebenen Elektrofahrzeugen in der Europäischen Union (EU) folgt seit 2008 weiter einem deutlichen Aufwärtstrend und ist 2015 gegenüber dem Umsatz 2014 um 49 % gestiegen. Trotz eines etwas langsameren Wachstums 2016 dürfte sich dieser Aufwärtstrend langfristig fortsetzen. Doch bleiben Dieselfahrzeuge und Benziner weiterhin die Könige der Straße. 2016 waren insgesamt 49,4 % aller zugelassenen Neuwagen in der EU mit einem Dieselmotor ausgestattet, 47 % mit einem Benzinantrieb. Elektrische batteriebetriebene und Plug-in-Hybrid-(„Steckdosenhybrid“)-Fahrzeuge zusammen machen mit einem Anteil von 1,1 % aller in der EU verkauften Neuwagen, noch immer nur einen Bruchteil des Gesamtumsatzes aus. Ausgehend von den derzeitigen Marktverhältnissen wird erwartet, dass sich der künftige Marktanteil neuer Elektroautos bis 2020-2025 auf 2 % bis 8 % belaufen wird.

Mehrere Studien gelangen zu dem Schluss, dass die Kosten noch immer der Hauptgrund dafür sind, dass sich Verbraucher noch nicht uneingeschränkt zu Elektrofahrzeugen bekennen, ebenso wie die Zuverlässigkeit der neuen Technologie. Problematisch sind nach wie vor auch die Themen Reichweite und Lebensdauer der Batterie, Verfügbarkeit von Ladestationen und Unterhaltskosten einschließlich Steuern und Wartung.

Benzinern wird der Stecker gezogen

Trotz dieser Herausforderungen wird Werbung für elektrisch betriebene Fahrzeuge gemacht, da sie maßgeblich am Aufbau eines nachhaltigen Mobilitätssystems beteiligt sind. Sie sollen die Fesseln der langjährigen Abhängigkeit Europas von Verbrennungsmotoren und Öl für seine Beförderungsbedürfnisse sprengen. Die verstärkte Nutzung von Fahrzeugen mit Elektroantrieb, insbesondere solchen, die mit erneuerbaren Energien betrieben werden, kann für die Zielerreichung der EU, die Treibhausgasemissionen bis 2050 um 80 % bis 95 % zu senken und auf eine emissionsarme Zukunft zuzusteuern, eine wichtige Rolle spielen.

Fahrzeuge mit Elektroantrieb sind in der Regel deutlich energieeffizienter als solche, die mit fossilen Kraftstoffen betrieben werden. Je nach Art der Stromerzeugung kann der Einsatz von akkubetriebenen Elektroautos zu einer erheblichen Senkung des CO2-Ausstoßes und der Emissionen von luftverschmutzenden Stickoxiden und Feinstaub führen, welche in vielen Städten Europas die Hauptursachen für Probleme mit der Luftqualität bilden.

Von allen europäischen Ländern ist Norwegen beim Einsatz von Elektrofahrzeugen führend. In Norwegen sind inzwischen 100 000 Elektrofahrzeuge im Einsatz, und der norwegische Verband für Elektrofahrzeuge möchte diese Zahl bis 2020 auf 400 000 erhöhen. In vielen europäischen Ländern ist die verstärkte Verwendung von Elektroautos auf die vielen Anreize und Subventionen zurückzuführen, mit denen Autofahrern der Umstieg auf umweltfreundliche Produkte schmackhaft gemacht werden soll, einschließlich Steuerbefreiungen, Preisnachlässen und kostenfreien Parkplätzen für Elektroautos. Solche Förderregelungen haben großen Einfluss auf den Umsatz. Nachdem in den Niederlanden und in Dänemark 2016 die steuerlichen Anreize und Subventionen gestrichen worden waren, ist der Verkauf von Plug-in-Hybrid- und batteriebetriebenen Elektrofahrzeugen merklich gesunken. Dänemark hat allerdings 2017 einige Steuervergünstigungen wieder eingeführt, um den Umsatz anzukurbeln.

Auswirkungen auf Luftqualität und Klimawandel

Ein Boom bei Elektrofahrzeugen wird zu einer Senkung der Treibhausgasemissionen und zu einer besseren Luftqualität in Stadtzentren und den wichtigsten Verkehrskorridoren führen. Doch wird die steigende Nachfrage nach Strom für den Betrieb dieser Autos die Energieversorger vor eine andere Herausforderung stellen. Eine Analyse der EUA deutet darauf hin, dass für den Fall, dass der Einsatz von Elektroautos bis 2050 auf 80 % steigt, zusätzliche 150 Gigawatt Strom erforderlich werden, um diese Autos zu laden. Der gesamte Stromverbrauch Europas durch Elektroautos würde von etwa 0,03 % 2014 auf 9,5 % 2050 steigen.

Je nachdem, welche Stromquelle genutzt wird, könnten die positiven Auswirkungen auf Klima und Luftqualität durch zusätzliche Emissionen aus dem betreffenden Energiesektor wieder aufgehoben werden. Höhere Emissionen wären noch spürbarer, wenn der zusätzliche Energiebedarf mit Strom aus Kohlekraftwerken gedeckt würde. Diese vermehrte Nutzung von Kohle für die Stromerzeugung in manchen Regionen könnte zu zusätzlichen Schwefeldioxidemissionen führen. Alles in allem lässt sich jedoch davon  ausgehen, dass die Kohlendioxid-, Stickoxid- und Feinstaubemissionen im Straßenverkehr, die verhindert würden, die höheren Emissionen aufgrund der Stromerzeugung auf EU-Ebene überwiegen.

Der E-Boom droht, das Netz zu belasten

Ein E-Boom könnte aber auch eine schwierige Herausforderung für die bestehende Strominfrastruktur und die Netze darstellen, insbesondere in Ländern, die mehr Strom aus erneuerbaren  Quellen nutzen. Die meisten nationalen Netze sind derzeit für den Umgang mit einem verstärkten Einsatz von Fahrzeugen mit Batterieantrieb schlecht gerüstet und in vielen Ländern fehlt die geeignete Infrastruktur für die Ladestationen. Die meisten Länder in Europa verfügen lediglich über ein paar Tausend öffentliche Strom-Tankstellen, und meist erfolgt die Ladung sehr langsam — wodurch ein Ladevorgang mithilfe haushaltsüblicher (AC) Wechselstromsteckdosen und -kabel im Niederspannungsbereich möglich wird. Demgegenüber liefern Schnellladestationen Hochspannungs-Gleichstrom (DC), was einen viel schnelleren Ladevorgang ermöglicht. Dies ist allerdings kostspieliger und bei der Leistungsübertragung geht mehr Strom verloren.

Befürchtet wird außerdem, dass die meisten Menschen ihre leer gefahrenen Autos nach der Arbeit an die Steckdose hängen, was die Energienetze in Spitzenzeiten zusätzlich belasten würde. Neuere Elektroautos können jedoch so programmiert werden, dass sie nicht automatisch geladen werden, wenn der Stecker in die Steckdose gesteckt wird, sondern zu ganz bestimmten Zeiten. Beispielsweise ist im Vereinigten Königreich, im Rahmen eines Forschungsprojekts bei dem ein „Vehicle-to-grid“-System zum Einsatz gelangt, das nationale Netz in der Lage, bei Verbrauchsspitzen Strom aus Autobatterien zu ziehen, um Angebot und Nachfrage auszubalancieren und zugleich sicherzustellen, dass die Fahrzeuge morgens voll aufgeladen sind. Die EU fördert den Auf- und Ausbau der Verkehrsinfrastruktur in Europa, um die Einrichtung von E-Tankstellen auf den wichtigsten Straßen zu beschleunigen.

Der Weg dorthin

Angesichts all dieser Herausforderungen stellt sich die Frage, ob die Elektrifizierung unseres Straßenverkehrssystems tatsächlich realistisch ist. Dies scheinen zumindest politische Entscheidungsträger, einschließlich europäischer Regierungen und der Europäischen Kommission sowie einige Automobilhersteller und Stromversorger, zu denken. Elektrofahrzeuge, die aus erneuerbaren Energiequellen betrieben werden, können bei der Umstellung auf einen umweltfreundlicheren, nachhaltigeren Straßenverkehr eine sehr wichtige Rolle spielen. Natürlich vermag diese Umstellung allein die heutigen Probleme wie Staus, Parken,  den Bau von Straßen und Gebäuden sowie deren Reparaturen, mit denen unsere Städte im Moment zu kämpfen haben, nicht allesamt zu lösen. Das alleine wird auch nicht ausreichen, um das Ziel der EU, auf eine emissionsarme Wirtschaft umzustellen, zu erreichen.

Jüngsten Umfragen zufolge ist sich die Öffentlichkeit zunehmend bewusst, dass eine Umstellung auf Elektroautos, zur Verringerung der Luftverschmutzung und zur Reduzierung der Abhängigkeit von fossilen Brennstoffen, dringend notwendig ist. Der Ersatz von Diesellastwagen durch Elektrofahrzeuge für den innerstädtischen Lieferverkehr könnte sicherlich zur Verbesserung der Luftqualität in Städten beitragen. Die Einführung des Car-Sharing in vielen europäischen Städten zeigt außerdem, dass sich die Menschen inzwischen fragen, ob der Besitz eines Autos tatsächlich zu ihrem Lebensstil dazugehört, da andere Mobilitätsangebote immer komfortabler werden und in den meisten Fällen auch günstiger sind.

Die EU und die einzelstaatlichen Regierungen haben bereits Rechtsvorschriften erlassen, um die Entwicklung von emissionsärmeren Technologien im Verkehrswesen zu fördern und Ziele für den Zugang der Öffentlichkeit zu E-Tankstellen festzulegen. Die Industrie beginnt dank Darlehen und Ergänzungsfinanzierungen der EU bereits mit Investitionen in den Aufbau der dringend benötigten Schnellladeinfrastruktur entlang der wichtigsten Autobahnen in Europa. Damit lassen sich Befürchtungen hinsichtlich der Zuverlässigkeit ausräumen. Für große europäische Energieversorgungsunternehmen sind die kommenden fünf bis zehn Jahre maßgebend, um die Infrastruktur aufzubauen, damit die Elektrifizierung des Verkehrssektors erfolgen kann.

In mehreren Ländern wurden Subventionen und andere Anreize wie z.B. Steuerbefreiungen eingeführt, um die Anschaffung von Elektroautos attraktiver zu machen. Aber auch die Kommunalbehörden auf regionaler oder städtischer Ebene sind aktiv geworden. Sie haben kostenlose Parkplätze und E-Tankstellen für Elektroautos in verkehrsreichen Stadtzentren eingerichtet und Elektroautos von Straßenbenutzungsgebühren befreit bzw. Ermäßigungen angeboten. Der Energiesektor sowie einige EU-Mitgliedstaaten üben außerdem Druck auf die EU aus, damit die entsprechende Plug-In-Infrastruktur rund um Arbeitsstätten und Wohnungen sowie in der Nähe von Stadtwohnungen aufgebaut wird. Damit die Umstellung auf Elektroautos in einem größeren Maßstab erfolgen kann, ist ein einfaches und schnelles Aufladen der Batterien entscheidend und muss damit verbessert werden.

Die Autohersteller haben ihrerseits ebenfalls damit begonnen, in Smartphone-basierte Car-Sharing-Programme als weitere Möglichkeit ihre Elektrofahrzeuge zu bewerben, zu investieren. Mit Reichweiten von 150 bis 300 km unter realitätsnahen Fahrbedingungen sind Elektroautos für die meisten Fahrten im Rahmen des Car-Sharing ideal. Die Hersteller investieren aber auch in elektrische selbstfahrende (autonome) Fahrzeuge, die Experten zufolge die Zahl der Fahrzeuge auf der Straße in Zukunft um sage und schreibe 90 % reduzieren könnten.

Einige Hersteller haben bereits damit begonnen, Elektrofahrzeuge für die Beförderung im Straßengüterverkehr zu erforschen. Das schweizerische Unternehmen E-Force produziert bereits komplett elektrische LKWs mit einer Reichweite von bis zu 300 km, die hauptsächlich im Stadt- und Überlandverkehr zum Einsatz kommen sollen. Andere Hersteller ziehen nach. Städte in ganz Europa haben mit der Einführung von Elektrobussen auf einigen ihrer öffentlichen Verkehrswege begonnen. Wie wohl der nächste Durchbruch aussehen wird – Frachtschiffe mit Solarsegeln oder eine kombinierte Straßen- und Schieneninfrastruktur, bei der der komplette Landverkehr durch sauberen Strom angetrieben werden kann? Auch ein solarbetriebenes Flugzeug wurde schon erfunden und hat seine Erdumrundung von 40 000 km erfolgreich absolviert.

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