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12. September 2009 00:15 Uhr

Neue Wege

Elektroautos boomen auf der Internationalen Automobilausstellung

Die Autobauer steuern um, viele von ihnen sehr spät: weg vom Öl, hin zu alternativen Antrieben. Auf der IAA sind zahlreiche gute Ideen für Elektroautos zu sehen. Doch die Ingenieure müssen viele Probleme lösen.

Der giftgrüne Mercedes Blue Zero surrt dank eines Elektromotors flüsterleise über den abgesperrten Flugplatz Malmsheim, 30 Kilometer westlich von Stuttgart. Der Kompaktwagen ist ein handgefertigtes Einzelstück, doch nächstes Jahr soll er als Elektro-A-Klasse-Modell mit einer Reichweite von 150 Kilometern auf den Markt kommen – zunächst in einer Kleinserie von 500 Exemplaren.

Gut 120 Jahre nachdem Bertha Benz den Siegeszug des Verbrennungsmotors mit einer Fahrt von Mannheim nach Pforzheim einläutete, scheint seine Ablösung beschlossene Sache. Schwindende Erdölreserven, hohe Benzinpreise, die Klima-Debatte und immer schärfere Abgasvorschriften zwingen Autobauer, Zulieferer und Kunden zu einem radikalen Kurswechsel. Für die Hersteller ist es der größte Umbau in ihrer Geschichte. Die neuen Stromautos brauchen leistungsfähige Batterien und eine komplexe Steuerungselektronik. Verbrennungsmotoren werden überflüssig, auch mehrstufige Getriebe, Auspuffanlagen, Katalysatoren.

"Wir stehen an einer Schwelle vergleichbar mit der von der Schreibmaschine zum Computer”, sagt Audi-Entwicklungsvorstand Michael Dick. Selbst wenn die Verbrennungsmotoren deutlich sparsamer werden, müssen bis 2020 bis zu zehn Prozent der zugelassenen Autos elektrisch und emissionsfrei fahren, um die vereinbarten Klimaziele zu erreichen.

Doch wer wird das Rennen um das Elektroauto gewinnen? Was zählt noch die Kompetenz, gute Motoren, Kupplungen, Getriebe, Katalysatoren oder Auspuffe zu bauen? Welche der 17 weltweit aufgestellten Autohersteller und 10 000 Zulieferer werden überleben?

Mit Staatsmilliarden gepäppelte Hersteller aus China und den USA nutzen ihre Chance. Mit neuen Ideen und Techniken greifen sie die etablierten deutschen Autohersteller Volkswagen, Daimler, BMW & Co. an. Diese versuchen, sich mit Milliardeninvestitionen zu wehren.

Wie gigantisch die Umwälzungen sein werden, zeigt eine neue Untersuchung der Unternehmensberatung McKinsey: Weltweit können Elektrofahrzeuge bis 2020 einen Marktanteil von neun Prozent erreichen. Das wären sieben Millionen Fahrzeuge und ein neuer Markt mit 470 Milliarden Euro Umsatz.

Rund 140 000 Arbeitsplätze könnten weltweit in Unternehmen entstehen, die Batterien und die Elektronik entwickeln und herstellen. Doch zugleich fallen 46 000 Jobs weg, davon 12 000 bei deutschen Herstellern von Motoren, Getrieben und Abgasanlagen. "Es ist eine Frage des Überlebens, dass sich Unternehmen den entstehenden Elektromarkt erschließen", sagt McKinsey-Experte Christian Malorny.

In einem weiteren Schritt wird das Stromzeitalter auch das Geschäft von Autohändlern und Werkstätten auf den Kopf stellen. 600 000 Mitarbeiter zählt McKinsey heute im Bereich Handel, Werkstätten und Zubehör in Deutschland. Schon jetzt zeigt sich, dass Elektroautos weniger wartungsintensiv sind als Verbrennungsmotoren. Sie benötigen kein Motorenöl, kein mehrstufiges Getriebe, keinen Auspuff und keinen Katalysator mehr, diese Teile jedoch machen wertmäßig einen erheblichen Teil aller Reparaturen aus. Die einzig wartungsintensiven Teile von Elektroautos sind Batterie und Elektronik. Doch bislang ist unklar, welche Spielart der Elektro-Mobilität sich durchsetzt.

Beim Hybrid unterstützt ein Elektroantrieb den Verbrennungsmotor und treibt das Auto über kurze Strecken von zwei bis fünf Kilometern rein elektrisch an, wie beim Toyota Prius. Hauptantriebsquelle ist jedoch der Verbrennungsmotor.

Der Plug-in-Hybrid funktioniert ähnlich wie der Hybrid, die Akkus können jedoch auch über eine Ladestation geladen werden. Die Technik wird im Mercedes S500 Plug-in-Hybrid eingesetzt.

Elektroautos mit Reichweitenverlängerern, so genannten Range Extendern finden sich in Fahrzeugen wie dem Opel Ampera. Ist der Akku nach einer Fahrstrecke von 65 Kilometern erschöpft, springt ein Benzinmotor an, der über einen Generator Strom für den Elektromotor produziert. Das Auto kann auf diese Weise 500 Kilometer weit fahren.

Reine Elektroautos werden von einem Motor angetrieben, der mit Strom aus Akkus versorgt wird. Die bekanntesten Vertreter sind der Tesla Roadster und der Mitsubishi I-MiEV, der von 2010 an auch in Deutschland zu haben sein wird.

Brennstoffzellenautos haben entweder einen Reformer an Bord, der aus Sauerstoff und Methanol Wasserstoff gewinnt, der wiederum in einer nachgeschalteten Brennstoffzelle in elektrische Energie umgewandelt wird. Alternativ wird die Brennstoffzelle direkt mit gasförmigem Wasserstoff gefüttert. Eingesetzt wird diese Technik bislang nur in Konzeptfahrzeugen wie dem Mercedes F-Cell oder dem Ford Edge Hy-Series.

Welche Technik auch immer das Rennen machen wird: Die Akkus und die dazugehörige Steuerungselektronik bereiten den Herstellern die größten Probleme. Erst wenn sich die Energiespeicher schnell aufladen lassen, eine Reichweite von wenigstens 200 Kilometern haben, dauerhaltbar und sicher sind, kann die Technik massenhaft eingesetzt werden.

Das leisten bislang nicht einmal die aktuellen Lithium-Ionen-Akkus. Pro Kilowattstunde (kWh) Speicherkapazität einer Batterie müssen derzeit Herstellungskosten von 600 bis 800 Euro veranschlagt werden. Die im Smart ED eingesetz ten Akkus kommen auf 14 kWh – macht also 9800 Euro Batteriekosten. Schlüge man die auf den Neuwagenpreis auf, verdoppelte sich der Preis des Smart Coupés glatt – bei einer Reichweite von 160 Kilometern. Im Schnitt sind Elektroautos noch mindestens 10 000 Euro teurer als Autos mit einem konventionellen Antrieb.

Deshalb arbeiten Unternehmen auf der ganzen Welt an besseren und billigeren Stromspeichern. Angesichts des mächtigen Wettbewerbs aus aller Welt rüsten die deutschen Hersteller und Zulieferer ihre Entwicklungsabteilungen kräftig auf. Gleichzeitig schmieden die Unternehmen Allianzen, die noch vor kurzem undenkbar waren. BMW kooperiert mit Bosch und Samsung.

Daimler setzt in Kooperation mit dem Essener Mischkonzern Evonik bei den Batteriebauern Deutsche Accumotive und Li-Tec aus dem sächsischen Kamenz auf den Aufbau eigenen Know-hows. Mit etwas Verspätung ist auch VW dabei. Man kooperiert mit Sanyo. Der Startschuss für die ersten serienmäßig produzierten Elektroautos soll laut Volkswagen-Entwicklungsvorstand Ulrich Hackenberg 2013 fallen: "Dann wird VW sein erstes Elektroauto auf den Markt bringen." Konzernschwester Audi zeigt die elektrogetriebene Variante des Sportwagens R8 nun als Prototyp auf der IAA.

Das asiatische Batterie-Know-how nutzen auch andere europäische Hersteller: Weit fortgeschritten ist die Elektroauto-Entwicklung bei Renault/Nissan. Beide kooperieren seit dem französisch-japanischen Zusammenschluss vor zehn Jahren mit dem japanischen Batteriespezialisten NEC. Schon 2010 sollen mit dem Renault Kangoo und dem Nissan Leaf zwei Elektroautos auf den Markt kommen.

Fast alle stehen mit der Stromspeichertechnik und der elektronischen Steuerung noch am Anfang. Das ist die Gelegenheit für Neulinge. Deshalb drängen Chinesen mit Macht und Geld in das neue Geschäft. Sie können auf viel Know-how und ein dichtes Expertennetz in Asien zurückgreifen. 70 Prozent der Akkus für Laptops, Werkzeuge und Handys kommen aus der Region.

Mit Milliardenbeträgen fördert Peking die Entwicklung von Hybrid- und Elektroautos. China soll Weltmarktführer bei Autos mit alternativen Antrieben werden. Speerspitze der Offensive ist BYD aus dem südchinesischen Schenzhen. Die drei Buchstaben stehen für "Build your dreams". Das Unternehmen ist der zweitgrößte Produzent von Handybatterien. 2003 übernahm man einen abgewirtschafteten Autobauer in der zentralchinesischen Stadt Xi’An. Damit erwarb BYD die Lizenz zum Bau von Autos. Heute gehört BYD, in das Warren Buffet im vergangenen Jahr 230 Millionen Dollar investiert hat, zu den Pkw-Bauern mit den höchsten Zuwachsraten. Anfang 2010 soll der E6 folgen – ein Vollelektrofahrzeug mit 400 Kilometern Reichweite und einer Spitzengeschwindigkeit von 160 Stundenkilometern.

Der Hybrid-Pionier Toyota pirscht sich über den Plug-in-Hybrid an das Elektroauto heran. Dieser hat eine größere Batterie und kann an der Steckdose aufgeladen werden. Er kann 30 bis 50 Kilometer rein elektrisch fahren, danach nimmt der Benzinmotor seinen Dienst auf. Auf der IAA wird Toyota einen Plug-in-Prius zeigen, dessen Serienproduktion 2010 beginnt. Doch so nah Toyota dem Elektroauto gekommen ist – groß ist die Skepsis der Japaner gegenüber dem rein elektrischen Fahren. Der Elektroantrieb komme auf absehbare Zeit nur für Stadtautos und Kleinwagen in Frage, meint ein hochrangiger Manager.

Längst ist das Rennen um das Elektroauto ein Kampf der Regionen. Und nirgends wird er so vehement geführt wie in den USA. Die US-Regierung hat Investitionsprogramme zur Förderung der Energietechnik mit einer Rekordsumme von 150 Milliarden Dollar aufgelegt. Aus diesem Topf bauen beispielsweise die Elektroautobauer Tesla und der Zulieferer Johnson Controls neue Batteriefabriken in der strukturschwachen Region Michigan auf. Mit den dann günstiger produzierten Batterien will beispielsweise Tesla der Konkurrenz 2011 das Fürchten lehren. Die Kalifornier planen den fünftürigen Tesla S, der 50 000 Dollar kosten und über eine Reichweite von sagenhaften 480 Kilometern verfügen soll.

Die potenziellen Autokäufer sind verwirrt. Jeder fünfte Interessent zögert vor allem deshalb, weil er glaubt, er könne den Elektroantrieb bald kaufen. Die Verwirrung hatte das Nürnberger Marktforschungsinstitut Puls im August in einer Befragung von 3500 potenziellen Autokäufern herausgefunden. Kein Wunder, dass die Befragten zudem noch völlig unrealistische Erwartungen an die Elektromobile haben: 38 Prozent erwarten die breite Markteinführung vor 2015, etwa 40 Prozent rechnen dabei mit Preisen auf dem Niveau konventioneller Benziner.

Autor: Tim Gall