Elektromobilität

Nicht zuletzt durch das Pariser Klimaabkommen steht der konventionelle Verbrennungsmotor für Automobile unter Druck. Unter den derzeit verfügbaren „sauberen“ Alternativtechnologien hat aktuell der Elektroantrieb die Nase weit vorne. Die Umweltbilanz eines E- Autos hängt letztlich natürlich stark von der Stromquelle ab. Neben spezialisierten Unternehmen wie Tesla oder BYD (Build Your Dreams, China) investieren auch die „traditionellen“ Autobauer verstärkt in das Segment Elektromobilität.

Derzeit ist die Verbreitung der Elektromobilität länderspezifisch noch sehr unterschiedlich. Wesentliche Voraussetzungen für einen Markterfolg sind eine geeignete Infrastruktur und Anreizmodelle, die neben finanziellen Vorteilen wie Steuererleichterungen auch die Verwendung von Busspuren, kostenloses Parken oder das Nutzen öffentlicher Ladestationen umfassen können. In Europa zählt Norwegen mit bereits über 100.000 verkauften E-Autos zu den Vorreitern der neuen Technologie. In den USA hat sich der Bundesstaat Kalifornien sehr früh diesem Thema verschrieben.

Die Strategien der Automobilbranche in Richtung Elektromobilität sind verschieden. Das Nachhaltigkeitsteam von Raiffeisen Capital Management hat sich die großen Player weltweit angesehen und Fragen rund um das Thema E-Autos und die damit verbundenen Zukunftsstrategien gestellt.

Elektromobilität

Fahrzeuge mit Elektroantrieb stellen kein völlig neues Phänomen dar. Bereits vor mehr als einhundert Jahren kamen öffentliche Verkehrsmittel auf Basis einer Infrastruktur von Stromschienen oder Oberleitungen mit elektrischer Energie zum Einsatz. Prinzipiell zeichnen sich Elektrofahrzeuge durch das Mitführen eines Energiespeichers – also der Batterie – sowie die Nutzung eines Elektroantriebs aus. Der Grad der Elektrifizierung kann dabei variieren – es gibt reine Elektrofahrzeuge und Hybridlösungen.

Der Markt für Elektrofahrzeuge wuchs 2016 um annähernd 60 % auf fast 500.000 Stück. Am europäischen Markt wurden 102.000 E-Autos verkauft, in den USA rund 80.000, in China mehr als 250.000.

Bei einem Vergleich zwischen Benzin-, Diesel- und E-Autos schneiden Batterie-Elektrofahrzeuge bei allen umweltrelevanten Parametern besser ab, auch im Vergleich zu Hybridlösungen. Ihr größter Vorteil ist zweifellos das Wegfallen von Abgasemissionen auf lokaler Basis.

Für eine erweiterte ökologische Beurteilung sind aber zunächst die bei der Energieerzeugung anfallenden Emissionen zu berücksichtigen. Die Herkunft des Stroms, mit dem die Batterien geladen werden, ist ein entscheidender Faktor für die Umweltbilanz. Nachdem auch in der Produktion von E-Autos CO2 anfällt, ist für eine tatsächliche CO2-Einsparung durch Elektromobilität eine ausreichende Nutzungsintensität notwendig, die je nach Strom-Mix bei 30.000 gefahrenen Kilometern beginnt und im Schnitt bei 100.000 Kilometern liegt. Auf Basis einer vollständigen Produktlebenszyklusanalyse und bei Zugrundelegung des durchschnittlichen europäischen Strom-Mixes liegt die CO2- Einsparung durch Elektromobilität laut „International Journal of Life Cycle Assessment“ bei knapp 40 %.

Das österreichische Umweltbundesamt errechnet für Treibhausgasemissionen sogar Einsparungen um den Faktor 4 bis 10, je nach zugrunde liegender Stromproduktion.

Elektrofahrzeuge haben im Vergleich zu herkömmlichen Verbrennungsfahrzeugen noch andere Vorteile, etwa ein höheres Drehmoment aus dem Stand, weniger Lärmbelastung und Vibrationen, die Möglichkeit der Energierückgewinnung aus dem Bremsvorgang und eine höhere Lebensdauer.

Zusätzlich sind ihre Wartungskosten geringer, weil ihr Antrieb im Vergleich zu herkömmlichen Technologien verschleißärmer ist. Im Sinne einer intelligenten Energienutzung auf Ebene der einzelnen Haushalte können Elektrofahrzeuge in die Energieinfrastruktur miteingebunden werden.

Zu den Herausforderungen der Elektromobilität zählt die Entwicklung effizienter und leistungsfähiger Akkumulatoren. Wenn man von geringeren Wartungskosten bei E-Autos spricht, sollte man nicht vergessen, dass auf Basis aktueller Technologien nach rund 8000 Ladezyklen ein Batterieaustausch vorgenommen werden muss.

Allerdings ist die Entsorgung der Altfahrzeuge samt Batterien zumindest hinsichtlich der Treibhausgasemissionen unwesentlich. Eine weitere Herausforderung ist die Tatsache, dass die verfügbaren Batteriesysteme derzeit noch ein hohes Eigengewicht, begrenzte Speicherkapazitäten und Leistungsprobleme bei tiefen Temperaturen haben.

Die Infrastruktur zum Laden der Akkumulatoren befindet sich erst im Aufbau, die Ladegeschwindigkeit reicht von wenigen Minuten bei „Superchargern“ bis zu mehreren Stunden beim herkömmlichen Hausanschluss. Ohne Förderungen ergäbe sich auf Basis aktueller Preise – nach Berechnungen einer Studie am FH Technikum Wien – für einen E- Golf im Vergleich zum Golf 7 ein Amortisationszeitraum von 15 Jahren.

Plug-in-Hybride als „gebündelte Lösung“ verfügen zusätzlich zum gängigen Benzin- oder Dieselmotor über einen Elektromotor samt Batterie. Auf kurze Distanzen wie etwa im Stadtverkehr ist rein elektrisches Fahren möglich. Durch das Nebeneinander von zwei Technologien sind Plug-in-Hybride relativ teuer und vom Gewicht her vergleichsweise schwer. Der verbleibende Stauraum ist beschränkt.

Unter den zukunftsweisenden Technologien gelten Brennstoffzellenfahrzeuge als Alternative zu Elektrofahrzeugen. Diese benötigen einen Wasserstoffspeicher und eine Pufferbatterie. Die Gewinnung des Wasserstoffs und die Speicherung sind sehr energieintensiv. Der verdichtete Wasserstoff hat aber im Vergleich zu einem Akkumulator für einen Elektroantrieb ein um ein Vielfaches geringeres Gewicht. In einem erweiterten Kontext könnte hier auch ein „Power-to-Gas-Ansatz“ sinnvoll eingesetzt werden. Bei einem solchen werden etwa Windkraftanlagen, die Überschussenergie produzieren, nicht einfach abgeschaltet, sondern für die Wasserstoffproduktion genutzt.

Der Gesamtwirkungsgrad von Automobilen beschreibt die Effizienz der Energieumwandlungen im Fahrzeug. Die Wirkungsgrade von Elektromotoren liegen in der Regel bei über 90 %. Im Vergleich dazu liegen Benzinmotoren bei 35 % und Dieselmotoren bei 45 %.

Fazit: Raiffeisen Capital Management ist derzeit in einem Unternehmen, das im Rahmen des Engagement-Prozesses adressiert wurde, investiert. Es ist dies BMW.

Nachhaltigkeitsbewertung

Die Mehrzahl der großen Automobilkonzerne hat sich spätestens in den letzten Jahren intensiv mit Elektromobilität auseinandergesetzt. Toyota war mit dem „Toyota Prius“ ein Vorreiter. Allerdings handelt es sich bei diesem Modell um ein Hybridfahrzeug, das sowohl auf herkömmliche Weise als auch mit Strom betrieben werden kann. Es müssen also beide Technologien im Fahrzeug vorhanden sein. Und das stellt hohe Anforderungen an Platzbedarf und Gewicht. Generell ist für die nächsten Jahre von einem Nebeneinander der einzelnen Technologien auszugehen, mit einem starken Wachstum der Elektromobilität. Das große Fragezeichen wird sein, wir stark der Staat mit Förderungen oder sogar Verboten in den Markt eingreifen wird. Aus Norwegen und Indien sind Pläne bekannt, laut denen die Zulassung neuer Benzin- und Dieselfahrzeuge ab 2030 verboten werden soll. Im Zusammenhang mit dem Thema Elektromobilität umfasst der Unternehmensdialog unseres Nachhaltigkeitsteams die zwanzig größten börsennotierten Unternehmen der Automobilbranche.

  • Wie beeinflusst das Thema Elektromobilität das Geschäft Ihres Unternehmens und wie sehen Ihre Aktivitäten in diesem Bereich aus?
  • Betrachten Sie Elektromobilität als „die“ Zukunftstechnologie oder glauben Sie, dass sich mittel- bis langfristig andere Technologien durchsetzen werden? Welche wird aus Ihrer Sicht langfristig am erfolgreichsten sein?
  • Was halten Sie, langfristig gesehen, von gemischten Technologien, etwa Hybridlösungen? 
  • Welche Gründe könnte es dafür geben, dass Elektromobilität die hohen Erwartungen in sie nicht erfüllen kann? Könnten dafür Probleme hinsichtlich der Technologie allgemein, der Batterien, der Akzeptanz beim Konsumenten oder der Infrastruktur verantwortlich sein?
  • Welche Erwartungen haben Sie hinsichtlich der Preisentwicklung für Elektromobilität? Wann erwarten Sie, dass eine Wettbewerbsfähigkeit gegenüber herkömmlichen Fahrzeugen ohne Subventionen gegeben sein wird?
  • Haben Sie – auf Basis einer Lebenszyklusanalyse – bereits Berechnungen des ökologischen Fußabdrucks für Elektromobilitätslösungen aus Ihrem Hause angestellt? Haben Sie diese mit den Ergebnissen für konventionelle Fahrzeuge verglichen?

Von den während des Engagement-Prozesses kontaktierten Unternehmen haben uns vor allem europäische Player Feedback gegeben.

In Europa zählen die französischen Hersteller zu den sehr aktiven Playern im Bereich Elektromobilität. Für den PSA-Konzern – mit den Marken Peugeot und Citroën – ist die Verringerung der CO2-Emissionen das bedeutendste strategische Ziel auf CSR-Ebene (CSR = Corporate Social Responsibilty). Der durchschnittliche CO2-Ausstoß der von PSA 2016 verkauften Autos lag bei 102,4 g/km; damit erreichte das Unternehmen den niedrigsten Wert aller europäischen Hersteller.

Im Jahr 2020 werden nach Einschätzung des Unternehmens E-Autos und hybride Lösungen für 15 % der Absatzzahlen von PSA verantwortlich sein. Renault war offizieller Partner der Pariser Klimakonferenz. 2015 konnten über 23.000 E-Cars abgesetzt werden. Der Marktanteil lag international bei über 20 %, in Frankreich selbst bei 60 %.

Der Renault ZOE ist das meistverkaufte E-Auto und der Renault Kangoo Z.E. der meistverkaufte E-Kleintransporter in Europa. Der ZOE weist mit dem akuellen Batteriesystem unter Laborbedingungen eine theoretische Reichweite von 400 Kilometern und eine praktische Reichweite von 300 Kilometern auf. Der Kunde mietet lediglich die Batterie des Fahrzeugs und kann, wenn die Ladekapazität auf 75 % fällt, einen Tausch vornehmen.

In Japan zählt Nissan mit der Produktion des Nissan LEAF zu den wesentlichen Playern im Bereich Elektromobilität. Bereits im März 2016 wurde der zweihunderttausendste Nissan LEAF ausgeliefert. Volkswagen arbeitet intensiv an seiner Strategie zur Elektromobilität; bis 2025 will man mehr als 30 neue E-Autos auf den Markt bringen. Wie auch BMW und PSA setzt VW auf modulare Matrix-Plattformen für konventionelle und E-Lösungen.

Im Gegensatz zu den anderen Automobilkonzernen sieht Tata Motors E- Fahrzeuge als aus Nachhaltigkeitssicht bedenklich an. Der Grund dafür ist, dass der Strom-Mix in Indien fast ausschließlich aus fossilen Energieträgern stammt. Tata Motors geht in seinen Berechnungen daher von einem im Vergleich zu anderen Technologien höheren ökologischen Fußabdruck aus.

Gemessen an anderen Ländern mit hohem thermischem Energieanteil, sind dieses Ergebnis und diese Aussage für uns allerdings überraschend. Tata Motors fokussiert auf andere alternative Antriebssysteme wie Brennstoffzellen oder Flüssiggas.

Was die zukünftige Entwicklung betrifft, so sieht PSA bei der Elektromobilität noch viele Fragezeichen. Dazu zählen technologische Entwicklungen wie jene der Batterie. Hier wird weltweit aktiv geforscht. Wann welche Lösungen zu welchen Preisen auf den Markt kommen, ist aber noch ungewiss.

Ein weiterer wesentlicher Faktor sind staatliche Anreizmodelle, die beispielsweise am französischen Markt aktuell völlig fehlen. Trotzdem erwartet Renault, dass bereits 2025 in einzelnen Segmenten gleich viele E-Autos wie Fahrzeuge mit konventionellen Antrieben verkauft werden könnten. BMW sieht die ungenügende Infrastruktur der Ladestationen – zusammen mit der beschränkten Reichweite und dem relativ hohen Preis von E-Fahrzeugen – derzeit noch als Hürde für die E-Technologien.