Elektrofahrzeuge: früher, heute und morgen

Elektrofahrzeuge: früher, heute und morgen

Alle Welt spricht über Elektromobilität: Klimawandel und Immissionen machen das Thema aktueller denn je. Elektromobilität wird als relativ neues Phänomen wahrgenommen. Dabei zeigt ein kurzer Blick in die Geschichte, dass elektrische Fahrzeuge schon lange existieren. Von den ersten elektrischen Antrieben ausgehend erörtern wir kurz, warum es immer noch Fahrzeuge mit Verbrennungsmotor gibt, und geben zum Schluss einen Ausblick auf laufende und zukünftige Entwicklungen.

Erste Elektrofahrzeuge

Die ersten Elektrofahrzeuge werden im 19. Jahrhundert während  der Industrialisierung in Europa gebaut. Von 1832 bis 1834 entwickeln Erfinder und Forscher parallel in Frankreich, Italien, Großbritannien und Deutschland erste elektrische Antriebe. Nach kurzer Zeit wird das erste Patent auf eine elektrische Lokomotive beantragt. Bereits 1850 wird nahe Washington D.C. mit einer batteriebetriebenen Lokomotive experimentiert. Ein paar Jahre später werden Konzepte umgesetzt, die heute, über hundert Jahre später, wieder brandaktuell sind: Hätten Sie gewusst, dass schon im Jahr 1881 das erste Elektroauto konstruiert wurde? Ab 1883 fährt über ein Jahr lang eine akkubetriebene Straßenbahn im brasilianischen Niterói. Das erste Hybridauto wird im Jahr 1900 von Ferdinand Porsche, dem späteren Porsche-Gründer, gebaut.

Technologierennen: elektrisch oder Benziner?

Interessanterweise existieren zu diesem Zeitpunkt in den USA bereits etwa 1600 Elektroautos gegenüber nur 900 Benzinern. Beide Technologien sind hier noch gleichauf, mit einem gewissen Vorsprung des Elektroantriebs. Elektroautos haben zwar noch eine geringere Reichweite, sind aber einfacher zu bedienen, fahren lautlos und ruckelfrei und stoßen keinerlei Abgase aus. Es sind im Wesentlichen die gleichen Vor- und Nachteile wie heute, doch auf beiden Seiten sind zu dem Zeitpunkt noch technische Hürden bis zur Massenproduktion zu nehmen. Einige technische Verbesserungen des Benziners (es musste zum Beispiel nicht mehr mühsam angekurbelt werden), ein niedriger Ölpreis und geschicktes Marketing wenden das Blatt hin zum Verbrennungsantrieb. Bis zum Jahr 1914 gelingt es Henry Ford, Benzinautos für den Massenmarkt herzustellen. Das bringt den Markt für Elektroautos in den 1920er Jahren fast völlig zum Erliegen.

Bei Schienenfahrzeugen ist Elektrifizierung auch für lange Strecken ein alter Hut. Bei anderen Fortbewegungsmitteln sind hohe Reichweiten schwieriger umzusetzen. Hauptursache dafür ist, dass die Energiezufuhr bei Schienenfahrzeugen ortsfest sein kann, während sie zum Beispiel bei Straßenfahrzeugen in der Regel mitgeführt werden muss. Bei geringen Akku-Kapazitäten bleibt dabei die Reichweite sehr begrenzt. Erstaunlich erscheint, dass das Reichweitenproblem über hundert Jahre lang nicht gelöst wurde, obwohl der Verbrennungsmotor große Probleme mit sich bringt.

Die plausibelsten Erklärungsmöglichkeiten beruhen darauf, dass sich Technologie nur dann weiterentwickelt, wenn tatsächlich jemand Anlass hat, die Initiative zu ergreifen. Ein Anlass kann entweder aufgrund von Regierungsanreizen oder aufgrund von Marktkräften bestehen. Mit einer alternativen Technologie in den Markt für Straßenfahrzeuge einzusteigen war immer mit sehr hohen finanziellen Einstiegshürden verbunden. Dazu kommt, dass konventionelle Autohersteller davon profitieren, dass ein großer Teil der Kosten externalisiert wird: Schäden durch Belastung der Atmosphäre werden von der Allgemeinheit getragen.

Umdenken und neue Akteure

Die Erkenntnis, dass sich unser Planet menschengemacht und gefährlich erwärmt, wird mittlerweile nicht mehr seriös angezweifelt. Weiterhin sterben jährlich Millionen Menschen an Luftverschmutzung. Zu guter Letzt sind Erdöl- und Erdgasvorkommen endlich. Hier kommen heute die Regierungen ins Spiel, welche durch Vorgaben und Anreize Druck auf die Industrie ausüben.

Dass die bestehenden Probleme von elektrischen Straßenfahrzeugen, also Reichweite und Preis, lösbar sind und dass der ein Jahrhundert dauernde technologische Stillstand überwunden werden kann, zeigt der Aufstieg von Tesla. Durch geschickte Marktstrategien und Neuentwicklungen von Grund auf besteht erstmals die Aussicht, Elektroautos für die Breite erschwinglich zu machen. Plötzlich entsteht eine ganz neue Marktdynamik, welche auch vor Trucks nicht halt machen wird. Bei Tesla besteht das konkrete Vorhaben, in den nächsten 5 Jahren einen elektrisch betriebenen Sattelschlepper zu entwickeln. Dies alles, zusammen mit einer Umstellung auf erneuerbare Stromerzeugung, wird einen Beitrag leisten, die Transportbranche zu einem nachhaltigeren Geschäft umzugestalten.

Andere Verkehrsmittel

Zum Schluss soll noch ein kurzer Ausblick auf andere Verkehrsmittel gegeben werden. Auch hier steht die Zeit nicht still.

Im Flugverkehr sieht der europäische Gesetzgeber eine Reduzierung der Emissionen um 75 Prozent gegenüber dem Jahr 2000 bis zum Jahr 2050 vor. Flugzeugbauer investieren daher verstärkt in elektrische Antriebe. Zum Beispiel ist Airbus mit Siemens eine Langzeitkooperation eingegangen, um Prototypen für elektrische und hybrid angetriebene Flugzeuge zu entwickeln. Technikvorstand Jean Botti sagt: „Eines Tages werden wir elektrische Linienflugzeuge bauen.“

Auch elektrisch angetriebene Schiffe sind kein Hirngespinst. Seit dem Frühjahr 2015 verkehrt in Norwegen die erste Elektrofähre.

Ausblick

Das Reichweitenproblem stellt bei allen batteriebetriebenen Transportmitteln zurzeit die größte Herausforderung dar. Mit dem Tesla Model 3 wird in den kommenden zwei Jahren die Massenproduktion von Elektroautos eine neue Stufe erreichen. Bis 2018 ist eine Steigerung der Produktion auf jährlich 500.000 Fahrzeuge geplant. Andere Hersteller werden nachziehen. Durch all das erhält die Forschung nach günstigeren und leichteren Akkus enormen Auftrieb. Es wird spannend zu sehen, welchen Impact die Massenproduktion von Elektroautos auf die Weiterentwicklung der Akkutechnologie und damit auf die Reichweite jeglicher Elektrofahrzeuge haben wird. Im besten Falle wird in ein paar Jahrzehnten jedes Transportmittel elektrisch betrieben!