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Mobilitätswende Die Energiewende in der Mobilität braucht Technologieoffenheit

Ein Auto an einer Elektroladestation Quelle: dpa

Beim Verkehr steht die deutsche Energiewende vor großen Herausforderungen. Sie kann gelingen, aber nur international.

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Elektromobilität gilt bei vielen als Königsweg zur Verringerung des CO2-Ausstoßes. Ich halte die alleinige Konzentration auf batteriebetriebene Motoren jedoch für einen Irrweg. Stattdessen müssen Politik und Industrie technologieoffen sein, um eine „Mobilitätswende“ hin zu Fahrzeugen mit geringerem CO2-Ausstoß zu bewerkstelligen. Diese ist unabdingbar für den Klimaschutz.

Allen ist klar, dass die Zukunft der Mobilität Deutschlands nicht in konventionellen Motoren liegen wird, die Benzin oder Diesel aus Erdöl verbrennen. Dieser Konsens reicht von den Umweltverbänden über die Wissenschaft und die Politik bis zur Automobil-Industrie. Doch die deutschen Autobauer produzieren nicht nur für den Binnenmarkt, sondern zu weitaus größeren Anteilen für ausländische Märkte. Sie müssen deshalb die jeweils spezifischen Bedingungen dieser Länder im Blick haben. Das gilt nicht nur für den Absatz, sondern auch für alle Umweltschutzbemühungen und CO2-Bilanzen: Wo kommen Rohstoffe her? Welchen Strommix gibt es wo? Wie ist die Infrastruktur für Ladestationen, zum Beispiel in den verschiedenen Regionen der USA oder Russlands? Denn klar ist auch: Es zählt nicht, was aus dem Auspuff – sofern vorhanden – rauskommt, sondern was in der Atmosphäre landet. Dort werden Treibhause wirksam und dort muss gemessen werden. Und für CO2 gibt es keine lokale oder regionale Atmosphäre, sondern nur eine globale! 

Das heißt, man muss den gesamten Produktionsprozess und die Lebenszyklen aller Komponenten betrachten. Die Energieversorgung der deutschen Automobilität besteht im Moment zu etwa 90 bis 95 Prozent aus Importen von Benzin und Diesel. Nur zu etwa 5 Prozent tragen Erneuerbare Energien in Form von Biodiesel oder „E10“-Benzin zur Fortbewegung der Autos bei.

Aktuell beträgt die Importquote der gesamten Energie Deutschlands über alle Sektoren – Elektrizität, Wärme, Mobilität – etwa 75 bis 80 Prozent. Weniger als 15 Prozent des deutschen Energiebedarfs werden aktuell aus Erneuerbaren Energien gedeckt, davon zwei Drittel aus Biomasse, also nur ein Drittel aus „heimischen“ Solar- und Windkraftanlagen. Dieser Anteil wird sich durch den Zubau von Windkraft- und Solar-Anlagen in den nächsten Jahren erhöhen müssen. Doch in Deutschland gibt es weder genug Sonne, noch genügend Wind, um ausreichend grüne Energie im Land zu erzeugen. So hat ein Jahr zwar 8760 Stunden – doch im Schnitt scheint die Sonne in Deutschland davon nur 1000 Stunden (Photovoltaik). Ohne ausreichend Speicherkapazität und Leitungen reichen die Sonnenstunden bei Weitem nicht. Und um Energie aus Wind an Land und vor der Küste zu erzeugen, stehen in Deutschland jährlich nur zwischen 1200 und 2400 Stunden zur Verfügung. Von Akzeptanzproblemen weiterer Windparks im dichtbesiedelten Deutschland ganz zu schweigen. Inzwischen gibt es über 1000 Bürgerinitiativen gegen Windkraftprojekte.

Hinzu kommt: Der Rohstoffverbrauch dieser Technologien ist hoch und die Materialien werden oft unter problematischen ökologischen und sozialen Bedingungen gewonnen. Für die Anlagen im Bereich Wind- und Solarenergie benötigt man beispielsweise im Vergleich etwa mit Gas- oder Wasserkraftwerken wesentlich größere Mengen an Stahl pro erzeugtem Megawatt Strom. Für die Lithium-Ionen-Akkus in batteriebetriebenen Elektroautos braucht es Kobalt, um die Energiedichte zu erhöhen und die Ladezeiten zu verkürzen.

Der Bedarf an diesen und weiteren Rohstoffen steigt und wird sich durch die Energiewende weiter erhöhen. Aus rein geologischen Gesichtspunkten wird es zwar bis 2050 keine Probleme bei der Verfügbarkeit von Rohstoffen für die Energiewende geben. Die Preise werden aber mit der Nachfrage steigen, insbesondere, wenn man riskante und umweltschädliche Abbaubedingungen vermeiden will.

Deutschland ist ein Industriestandort. Allein der Chemiekonzern BASF hat in etwa den gleichen Energieverbrauch wie ganz Dänemark. Und ein Stahlwerk von Thyssen im Ruhrgebiet hat einen Energiebedarf, der mit dem gesamten Wärmebedarf Berlins vergleichbar ist. Eine vollständige Umstellung aller Sektoren auf Strom aus heimischen erneuerbaren Quellen ist unter den genannten Gesichtspunkten auf absehbare Zeit nicht zu leisten. Sie ist aber auch nicht nötig. Eine Lösung ist der Import „grüner“ Energieträger, E-Fuels, beispielsweise als Wasserstoff, Methanol oder synthetischer Kraftstoff aus wind- und sonnenreichen Gebieten wie Afrika oder der Arabischen Halbinsel. Aus ökonomischer Sicht ist es sinnvoll, dort zu investieren, wo die Effizienz am größten ist. Auch die aus Klimaschutzgründen notwendige CO2-Bepreisung – am besten im europäischen Rahmen – wird die Energieeffizienz befördern.

Was gibt es schon?

Im Kontext E-Mobilität / E-Fuels sind aktuell folgende Optionen verfügbar beziehungsweise werden entwickelt:

- Elektrische Antriebe mit Batterien – die sind zwar im Auto selbst emissionsfrei, insgesamt aber abhängig vom realen Strommix – und da hapert es in der Praxis noch, siehe Kohlestrom. Weiterer Nachteil: hohes Gewicht, hoher Preis und fragwürdig abgebaute Rohstoffe. Vom schwierigen Aufbau der Infrastruktur (Stromversorgung, Ladestationen) ganz zu schweigen. Insbesondere deshalb hat zum Beispiel die Regierung in China beschlossen, die Förderung von Batterie-elektrischen Fahrzeugen in den nächsten Jahren zugunsten der Wasserstofftechnologie zurückzufahren.

- Parallel-Hybride, bei denen beide Technologien – Verbrennungsmotor mit Getriebe und Elektromotor – nebeneinander eingebaut sind. Das Reichweitenproblem wäre damit gelöst, die bestehende Infrastrukturen (Tankstellen) könnten weiter genutzt werden (in Zukunft eben mit synthetischen Kraftstoffen). Beide Technologien parallel machen die Autos aber schwerer und teurer.

- Serielle Hybride, bei denen ein Verbrennungsmotor die Batterie nur als Generator lädt und der eigentliche Antrieb voll elektrisch ist. Das Fahrzeug ist leichter und billiger als beim Parallel-Hybrid, die Verbrennungsmotoren würden kompromisslos nur im optimierten Bereich arbeiten – weitgehend abgasfrei und verbrauchsarm. Moderne serielle Hybride erfüllen bereits heute Abgas- und Verbrauchswerte, die in der EU von 2030 an gelten sollen. Auch hier würde die bestehende Infrastruktur (Tankstellen) weiter genutzt werden können.

- Elektrische Antriebe mit Brennstoffzellen (vermutlich mit Wasserstoff) – abgasfrei und insbesondere CO2-frei, wenn eben der Kraftstoff, nämlich der Wasserstoff, aus Erneuerbaren Energien gewonnen wird. Der betriebswirtschaftliche Nachteil des Wasserstoffs, konkret die Kosten der Herstellung, würde volkswirtschaftlich sehr gut kompensiert werden, wenn dazu vor allem sogenannter Überschussstrom aus Erneuerbaren Energien genutzt wird, insbesondere aber sollte dabei auf Import von „grünem“ Wasserstoff gesetzt werden. Hier ist allerdings der Aufbau einer eigenen Infrastruktur, sicherlich gekoppelt mit den bisherigen Tankstellen, notwendig.

Bislang steht nicht fest, welche Technologien das Rennen machen werden. Um international im Wettbewerb weiter bestehen zu können, ist deswegen Technologieoffenheit eine conditio sine qua non für beides – Klimaschutz und hinreichende Profitabilität – und damit letztendlich Sicherung unserer Arbeitsplätze, insbesondere auch im Bereich Forschung und Entwicklung.

Ich bin fest davon überzeugt, dass wir die Energiewende im Sektor Mobilität zu einem Erfolg machen können, aber nur, wenn wir technologieoffen bleiben und klimaneutrale Energieträger aus den Regionen einführen, wo sie effizienter erzeugt werden können als in Deutschland. Und gerade auch für die Produktion der deutschen Autobauer für und im Ausland ist die Technologieoffenheit zwingend. Beispielsweise wendet sich China inzwischen ähnlich wie Japan verstärkt der Wasserstofftechnologie zu.

Das kann aber nur Teil eines größeren Plans für eine Mobilitätswende sein, zu der mehr gehört als der Umstieg auf neue Antriebstechniken. Die Art, wie Mobilität funktioniert, wird sich grundlegend ändern müssen, um eine möglichst effiziente, das heißt lebenspraktische, kostengünstige und zugleich umwelt- und klimaschonende Fortbewegung zu realisieren. Batterie- und brennstoffzellenbetriebene Fahrzeuge sowie synthetische Kraftstoffe sind dabei – insbesondere für die individuelle Mobilität – ein wichtiger Transformationsschritt. Von zentraler Bedeutung bei dieser Transformation ist die Betrachtung des gesamthaften CO2-Fußabdrucks. Neuartige Vernetzung, Technologieoffenheit, Import grüner Energieträger und CO2-Bepreisung sind die richtigen Elemente, die in Deutschland gesetzten Klimaschutzziele im Bereich Mobilität zu erreichen.

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