Die Zeiten sind herausfordernd. Durch den Klimawandel und das abzusehende Ende der Ölreserven müssen neue Lösungen für Mobilität und Verkehr her. Neben ingenieurstechnischen Lösungen, CO2 langfristig aus der Atmosphäre zu binden, müssen ebenfalls Ansätze gefunden werden, den zukünftigen CO2-Ausstoss zu mindern. Ein grosser Faktor ist der Ausstoss durch Verbrennungsmotoren. Ein mit Benzin betriebenes Auto produziert 185 Gramm CO2 pro Kilometer. Der Diesel ist ein wenig besser mit 183 Gramm CO2 pro Kilometer.Doch kann man nun das Fahrzeug durch Elektrizität betreiben, dann würde bei dem derzeitigen europäischen Energiemix der Ausstoss auf 96 Gramm CO2 pro Kilometer sinken. Der Ausstoss ist dann nämlich nur noch auf die Herstellung des Fahrzeuges und die Herstellung des Kraftstoffs bezogen. Doch wollen wir uns im Folgenden einmal die heutige Situation genauer anschauen.
E-Mobility heute: Öffentlicher Verkehr
Schon seit dem Ende des 19. Jahrhunderts fahren die Eisenbahnen in Europa grösstenteils elektrisch. In der Schweiz gibt es ein flächendeckendes Netz aus Stromschienen und Oberleitungen, sodass man als Privatperson bereits oft die Möglichkeit hat, klimaneutral zu fahren. Der gesamte Strombedarf der SBB wird ausserdem zu 100 % aus Wasserkraft gewonnen.
E-Mobility bei zweirädrigen Fahrzeugen
Und auch bei zweirädrigen Fahrzeugen gibt es diverse Anstrengungen, elektrisch betriebene Fahrräder oder Motorroller zu produzieren. Und es wird von den Kunden sehr rege genutzt. Seit dem Jahr 2010 kommt es zu einem stetigen Zuwachs von elektrischen Fahrrädern (E-Bikes), auch Pedelecs genannt. Das schweizerische Recht unterscheidet zwei Varianten: Fahrräder mit Unterstützungsmotor und rein elektrisch angetriebene Fahrräder. In beiden Fällen darf nur eine Geschwindigkeit von 25 km/h unterstützt werden. Die bauartbedingte Leistung darf 600 Watt nicht überschreiten. Vor allem in Städten kann man auch elektrische Tretroller beobachten. Sie werden zum Beispiel von Firmen wie Uber, Lime oder Tier minuten- oder kilometerweise vermietet. Das macht es den städtischen Einwohnern sehr leicht, schnell und flexibel kleinere Strecken bei gutem Wetter innerhalb des städtischen Verkehrs zu bewältigen. Der geliehene Roller kann dann einfach dort abgestellt werden, wo man die Tour beenden möchte. Der nächste Kunde muss den E-Roller dann dort aufnehmen. Auch im Fun-Bereich gibt es immer mehr elektrisch betriebene Rollgeräte. So haben in den letzten Jahren das sogenannte Hoverboard, welches mit Gleichgewichtsverschiebung gesteuert werden kann, einen regelrechten Hype ausgelöst.
E-Mobility bei vierrädrigen Fahrzeugen
Bei vierrädrigen Fahrzeugen sieht es ein wenig anders aus. Im Wesentlichen werden zwei Konzepte umgesetzt. Rein elektrische Fahrzeuge werden schon seit längerem angeboten, über zwei Millionen Fahrzeuge sind bereits im Verkehr. Die zweite Variante ist das elektrisch unterstütze Fahrzeug, auch Range Extender oder Hybrid genannt. Sie sind ungefähr seit 1997 mit dem Toyota Prius verfügbar und sind mittlerweile als Sonderversion der meisten Fahrzeuge verfügbar.Bei Lastkraftwagen kann man den elektrischen Tesla Semi erwähnen, der bereits vor einigen Jahren vorgestellt wurde, aber noch nicht als Serienversion verfügbar ist. Auch elektrisch betriebene Trailer-Achsen werden mittlerweile von zum Beispiel dem Zulieferer ZF Friedrichshafen gebaut. Sie sollen eine bessere Traktion gewährleisten und die rekuperierte Bremsenergie später als Antriebskraft zur Verfügung stellen.
Wie wird die Entwicklung weitergehen?
Der Trend hin zur E-Mobility wird wohl anhalten. Firmen wie Tesla werden an der Börse bewertet wie die gesamte “Old Automotive Economy”, sprich ist ein Vielfaches mehr wert als Toyota, Volkswagen, Mercedes und BMW zusammen.Und auch politisch ist die E-Mobility gewünscht und wird an vielen Stellen gefördert.An Autobahnen und in den Grossstädten entsteht aktuell eine Ladeinfrastruktur, die das Wiederaufladen in der Nacht und während des Stillstandes ermöglichen soll.Der wichtigste Knackpunkt bleibt aber wohl die Reichweite. Sie liegt mit einer Ladung meist zwischen 400 und 600 Kilometern und wäre also noch nicht ausreichend für den Familienurlaub. Und ausserdem ist die Batterieherstellung nicht klimafreundlich, sodass Tesla bereits auf ihrem letzten Battery Day den Satz geprägt hat: “New batteries come from old batteries“. Es wird daran gearbeitet, die Reichweite auf über 1000 Kilometer zu erweitern, Tesla hat dies schon für seine neuen Modelle angekündigt. Ausserdem arbeiten die Forschung und Wissenschaft an neuen Recycling-Verfahren, um alte Batterien wiederzuverwerten und für neue Batterien zu verwenden.
Und auch andere Bereiche werden wohl in Zukunft elektrifiziert. So gibt es viele Startups, die sich mit dem Thema Flugtaxis beschäftigen. Firmen wie Ehang und Lilium bauen vollkommen elektrische Helikopter. Sie werden vor allem dafür angedacht, Staus in und um Grossstädte zu vermeiden und vor allem der Oberschicht eine trendige Alternative zu den Oberklasse-Fahrzeugen zu geben. Und die Rechnung scheint aufzugehen. Ehang konnte bereits erste Tests machen und auch europäische Prüfbehörden waren sichtlich beeindruckt von dem chinesischen Unternehmen.Auch städtische Busse sind bereits in vielen Städten grün. Firmen wie Evobus oder MAN bieten vor allem für kurze Strecken Busse an, die an Haltestellen via Pantagrpah geladen werden können. Das funktioniert so gut, dass die Busse mittlerweile ohne Unterbrechung einen ganzen Tag fahren können.
E-Mobility im Nutzfahrzeug-Segment
Im Nutzfahrzeug-Segment sieht das anders aus. Es gibt zwar ein kleines Segment mit elektrischen Lkws für zum Beispiel Müllfahrzeuge, die nur kurze Strecken fahren und viele Start-Stop-Manöver fahren. Allerdings ist das Bild für die Langstrecke schwieriger. Es gibt zwei Trends, der sich bei Startups abzeichnet. Firmen wie Tesla wollen einen rein elektrischen Langstrecken-Lkw möglich machen mit dem Tesla Semi. Auf der anderen Seite scheint die Brennstoffzelle wahrscheinlicher. Firmen wie Nikola, die kürzlich einen kleinen Börsencrash erlitten haben, arbeiten an einer Lösung. Und haben bereits Partner wie Iveco für die Produktion oder Plug Power für das Ladenetz und auf der anderen Seite Kunden wie GM, mit denen Verträge ausgearbeitet werden.
E-Mobility in der Zukunft
Was wird uns also in zwanzig Jahren erwarten? Es wird sich definitiv vieles ändern müssen, wenn wir den Klimawandel verhindern wollen. E-Mobilität löst per se nicht das Problem, aber verlagert es. Man kann Energie für die Autofahrt zum Beispiel zwischenspeichern und zentral an anderer Stelle wie zum Beispiel auf dem Hausdach mittels Photovoltaik selber erzeugen.Es wird in der Grossstadt ein Mix aus elektrischen Robotaxis, elektrischen Flugtaxis, dem elektrischen Nahverkehr und vielleicht noch anderen Transportmitteln wie dem Tunnelsystem a la “The Boring Company” von Elon Musk geben. Und vor allem die Logistik der Postunternehmen könnte in Zukunft mit Drohnen oder anderen unbemannten, selbstfahrenden Flugzeugen oder Fahrzeugen abgewickelt werden. Amazon hat gar die Vision eines Luftschiffes, welches als zentrales Lager über der Stadt schwebt. Von dort werden dann Drohnen ausgesandt, die die einzelnen Haushalte beliefern. Doch dies bleibt wohl vorerst bei der Vision, auch wenn die Methodik bereits patentiert wurde.