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1 Elektromobilität Theoretische Grundlagen, Herausforderungen sowie Chancen und Risiken der Elektromobilität, diskutiert an den Umsetzungsmöglichkeiten in die Praxis von Mehmet Yay 1. Auflage Peter Lang 2010 Verlag C.H. Beck im Internet: ISBN schnell und portofrei erhältlich bei beck-shop.de DIE FACHBUCHHANDLUNG

2 1 Einleitung 1.1 Ausgangslage, Situations- und Problemanalyse Das Thema Elektromobilität ist Trend! Es finden sich dazu nahezu täglich Beiträge in den Medien. Das allgemeine Interesse ist groß, da ein Paradigmenwechsel in der Automobilgeschichte nahezu greifbar erscheint. Hinter dem Begriff Elektromobilität steckt ein Antriebskonzept für Fahrzeuge, die bisher konventionell mit einem Verbrennungsmotor ausgestattet sind und zukünftig mit einem Elektromotor angetrieben werden sollen. Als Treiber dieser Entwicklung wirkt die Debatte um die Treibhausgasemissionen und dem damit verbundenen Klimawandel, sowie die knapper werdenden Erdölreserven und das Erreichen von Peak Oil. 1 Dem nach sind bei gegenwärtiger Förderung die Ressourcen bereits in 43 Jahren erschöpft. 2 Elektrofahrzeuge sollen grün werden und in Zukunft mit sauberem Strom aus erneuerbaren Energien fahren. Sie sollen uns unabhängiger von Erdölimporten machen und die Ressourcen schonen. Ermöglicht wird dies durch technologische Weiterentwicklungen der Batterien, dem Kernstück des Elektromobils. Hierbei handelt es sich um Lithium-Ionen-Akkumulatoren, die sich schon jetzt in jedem Laptop und Mobiltelefon finden. Mit den neuen Batterien bieten sich weitere technische Möglichkeiten: So könnte man bei einer Überproduktion von Strom durch erneuerbare Energien in den Elektrofahrzeugen zwischenspeichern und abrufen, wenn der Bedarf wieder steigt. Diese Entwicklung hat nun auch die Bundesregierung auf den Plan gerufen. Sie sieht in der Elektromobilität zukünftig die Sicherung der Mobilität auf Basis erneuerbarer Energien. So sollen bis zum Jahr 2020 eine Millionen Elektro- und Hybridfahrzeuge auf den deutschen Straßen fahren und bis 2050 konventionell betriebene Fahrzeuge im Stadtverkehr nahezu verschwunden sein. Die Bundesregierung hat hierzu den Nationalen Entwicklungsplan Elektromobilität entwickelt, mit dem Ziel eine klimaverträgliche Form der Mobilität zu etablieren. 3 Der Verkehrssektor macht 20 % der CO 2 -Emissionen in der Bundesrepublik aus. Unterberücksichtigung der Vorkette, emittiert jedes Auto durchschnittlich 1 Peak Oil bezeichnet die maximale Menge an Erdöl, die gefördert werden kann und stellt somit die Produktionsspitze der Erdölförderung dar. 2 Vgl. Quaschning, Volker (2008), S Vgl. Netz, Hartmut (2009), S. 9 11

3 200 g CO 2 je Kilometer. 4 Somit steckt in der Umsetzung des Plans ein enormes Potenzial zur Senkung der CO 2 -Emissionen im Straßenverkehr und Erreichung der klimapolitischen Ziele. 5 Wenn es nach den Plänen der Bundesregierung geht, soll sich Deutschland zum Leitmarkt für Elektromobilität entwickeln. Tatsächlich erlebt das Elektromobil ein Comeback und ist keine neue Erfindung. Die Idee des elektrischen Fahrens feiert im Jahr 2010 bereits sein 175-jähriges Bestehen und ist somit älter als das erste Fahrzeug mit Verbrennungsmotor. So stellt sich die Frage, wo die Elektrofahrzeuge geblieben sind? Auf den Straßen sind bisher keine Elektromobile zu sehen. Betrachtet man das Straßenbild laut dem Kraftfahrt-Bundesamt, rollten am 1. Januar 2009 etwa PKW auf der Straße. 6 Davon waren gerademal Elektromobile und Hybridfahrzeuge. 7 Es fällt auf, dass die meisten Elektrofahrzeuge in Bundesländern angemeldet sind, in denen aktuell Pilotprojekte laufen und die großen Automobilkonzerne angesiedelt sind. Das Elektroauto hat noch mit vielen Problemen zu kämpfen. Neben der Infrastrukturproblematik und der damit verbundenen Möglichkeit Elektrofahrzeuge zu betanken, erfüllen die Batterien noch nicht die gewünschten Anforderungen. Als wichtigste sind die Speicherkapazität, die Ladedauer und Haltbarkeit zu nennen. Eine weitere Hürde stellen die Kosten für die Batterien dar. Einerseits führen die hohen Kosten zu einem hohen Fahrzeugpreis und zum anderen steigen die Mobilitätskosten, wenn man die Amortisationskosten in die Rechnung einbezieht. Darüber hinaus stellt sich die Frage, ob Elektrofahrzeuge wirklich so grün sind, wie sie gepriesen werden. So fällt im Zusammenhang mit Elektromobilität und Klimaschutzmaßnahmen schon mal der Begriff Greenwashing und der Vorwurf seitens Greenpeace, es handelt sich hierbei eher um eine Imagekampagne der beteiligten Automobil- und Energiekonzerne Zielsetzungen und inhaltliche Abgrenzung Ziel dieser Arbeit ist es, festzustellen, wie Elektromobilität heute und mit welchen technologischen Möglichkeiten in die Praxis umgesetzt werden kann. Die Diskussion der Möglichkeiten soll dabei von den bis dahin erarbeiteten Ergebnissen und Erkenntnissen gestützt werden. Diese Arbeit soll kritisch hinterfra- 4 Vgl. o. V. (2009), S. 73; Die Emissionen Erdöl basierter Fahrzeuge ergeben sich bei Einbeziehung der gesamten Vorkette, also eine Well to Wheels Betrachtung. 5 Vgl. Adolf, Jörg; Huibers, Reno (2009), S Vgl. Kraftfahrt Bundesamt (a2009) 7 Vgl. Kraftfahrt Bundesamt (b2009) 8 Vgl. Asendorpf, Dirk (2009), S

4 gen, ob Elektromobilität tatsächlich CO 2 -Emissionen reduzieren und den Anforderungen des Staates wie auch Konsumenten gerecht werden. Darüber hinaus soll geprüft werden, wie die Umwelt von der Umsetzung profitiert und an welche Bedingungen dies geknüpft ist. Der Begriff Elektromobilität 9 konzentriert sich im Kontext dieser Arbeit auf den Straßenverkehr und hier insbesondere auf Personenkraftwagen (PKW), die mit einem rein elektrischen Antriebssystem (BEV) ausgestattet sind oder nur teilweise elektrisch betrieben werden wie die Hybridfahrzeuge (HEV). Mit Akkumulatoren oder Akkus sind in der Arbeit aufladbare Batterien gemeint. Auf technische Details wird verzichtet, wenn diese nicht unmittelbar relevant sind für diese Arbeit. 1.3 Aufbau und Struktur der Arbeit Im nachfolgenden Kapitel der Arbeit wird die historische Entwicklung des Elektromobils vorgestellt. Hier soll veranschaulicht werden, wie die Technologie in der Vergangenheit eingesetzt wurde und wo damals bereits die Grenzen im Einsatz lagen. Im nächsten Kapitel werden die aktuellen Treiber der Entwicklung erörtert, die der Elektromobilität zu einer Renaissance in der Automobilbranche verholfen haben. Anschließend wird an die theoretischen Grundlagen der Elektromobilität angeknüpft, in welchem eine Definition und genaue Abgrenzung von Elektromobilität erfolgt und anschließend die Technologie erläutert wird. Hier werden bereits die Probleme und Grenzen der Technik beschrieben und eingegrenzt. Dabei spielt die Batterietechnologie und Möglichkeiten der Ladung eine zentrale Rolle, da diese eine Schlüsseltechnologie in der zukünftigen Entwicklung darstellen. Im sechsten Kapitel werden die Herausforderungen entlang der Wertschöpfungskette beleuchtet und der aktuelle Stand der Entwicklung beschrieben. Dem folgen im selben Kapitel die Chancen und Risiken, die sich durch Elektromobilität in den Bereichen Umwelt und Technologie, Wirtschaft und Markt, wie auch branchenübergreifend ergeben. Unter Berücksichtigung der Ergebnisse und Erkenntnisse in den Kapiteln zuvor, werden daran Anschließend die Möglichkeiten der Umsetzung in die Praxis diskutiert. Zuvor wird die staatliche Unterstützung und Ziele im Rahmen des Nationalen Entwicklungsplan Elektromobilität der Bundesregierung (NEEdB) vorgestellt, da diese 9 Zur Elektromobilität gehören auch die Begriffe, Elektrofahrzeuge, Elektroautos, Elektromobil, e-mobil, e-mobility, Electric Vehicle (EV), Akkumulatorwagen und können im Rahmen von Zitaten genannt werden. 13

5 die aktuelle Entwicklung aktiv Fördern und begleiten. Abschließend erfolgt ein Fazit, in dem das Elektromobil kritisch gewürdigt wird. 14

Elektromobilität / Emobility. 1. Einleitung. 1.1. Weg vom Öl. 2. Ökobilanz. 3. E-Mobile mit einer Batterie. 3.1. Vorteile. 3.1.1.

Elektromobilität / Emobility. 1. Einleitung. 1.1. Weg vom Öl. 2. Ökobilanz. 3. E-Mobile mit einer Batterie. 3.1. Vorteile. 3.1.1. Engineering for the future 1 Elektromobilität / 1. Einleitung 1.1. Weg vom Öl 2. Ökobilanz 3. E-Mobile mit einer Batterie 3.1. Vorteile 3.1.1. Infrastruktur 3.1.2. Lautlos im Straßenverkehr 3.2. Nachteile

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