Herausforderung Elektromobilität

Die Weichen sind längst gestellt. Nach 2035 dürfen in der EU keine Benziner oder Dieselfahrzeuge mehr zugelassen werden. Die Ausnahme bilden Autos, die mit E-Fuels unterwegs sind. Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler des Forschungszentrums Jülich haben sich im Rahmen einer Studie nun die Frage gestellt, welche Antriebssysteme sich künftig bei Pkws durchsetzen werden. Die Antwort ist eindeutig. „Unsere Analysen zeigen, dass schon in den nächsten Jahren die Elektromobilität in den allermeisten Fällen die preisgünstigere Alternative werden wird und sich dieser Trend langfristig weiter verstärken wird“, erklärt Detlef Stolten, Direktor des Jülicher Instituts für Techno-ökonomische Systemanalyse. „Gründe dafür sind die positive technische und ökonomische Entwicklung der Elektromobilität sowie die gleichzeitig steigenden Kraftstoffkosten aufseiten der Verbrenner.“ Schon ab dem Jahr 2025 wird laut der Analyse des Forschungszentrums ein durchschnittlicher batterieelektrischer Mittelklasse-Pkw günstiger sein als einer mit Verbrennungsmotor.

Marktanteil wächst

Auch aus Klimasicht spricht viel für Elektrofahrzeuge. So kommt etwa eine aktuelle VDI-Studie zu dem Schluss, dass mittlerweile ab 90.000 Kilometer Laufleistung E-Autos in Deutschland klimafreundlicher sind als Verbrenner. Dies schlägt sich aber noch nicht in den Verkaufszahlen nieder. Laut Jahresbilanz des Kraftfahrt-Bundesamtes erreichten die Zulassungszahlen von Elektroautos zwar wieder einen Rekordwert: 2023 kamen mehr als eine halbe Million reine E-Autos (524.219 Fahrzeuge) neu auf die Straße. Dies entspricht einem Marktanteil von 18,4 Prozent und bedeutet ein Plus von 11,4 Prozent gegenüber dem Vorjahr. Allerdings fiel der Anstieg erheblich geringer aus als noch im Jahr 2022. Experten führen diese Verlangsamung unter anderem auf die Zurückhaltung aufgrund hoher Autopreise, das plötzliche Ende der E-Auto-Subvention in Deutschland und mangelnde Lademöglichkeiten zurück.

Herausforderung Elektromobilität: Ladeinfrastruktur ausbauen

Klar muss sein: Ohne einen ausreichenden Ausbau der Ladeinfrastruktur sowohl für Pkws als auch für Nutzfahrzeuge werden sich die ambitionierten Ziele der Bundesregierung kaum erreichen lassen. Die Zahl der Elektrofahrzeuge in Deutschland soll bis 2030 immerhin auf 15 Millionen steigen, was enormes Marktwachstum voraussetzt. Dafür ist laut einer gemeinsamen Studie des Fraunhofer ISI und ISE insbesondere die Ladeinfrastruktur am Wohnort eine wichtige Voraussetzung. Aktuell verfügen Halterinnen und Halter von Elektrofahrzeugen in der Regel selbst über einen Stellplatz mit eigener Lademöglichkeit. Um den Markthochlauf zu beschleunigen, besteht jedoch gerade bei den circa 3,5 Millionen Mehrfamilienhäusern – darin befinden sich etwa die Hälfte aller Wohnungen in Deutschland – sowie den etwa zwei Millionen relevanten Nichtwohngebäuden wie Bürogebäuden, Supermärkten oder Parkhäusern Handlungsbedarf. Nur wenn diese über entsprechende Ladeinfrastruktur verfügen und die dort vorhandenen Stromnetze möglichen Belastungen aufgrund hoher Ladeleistungen standhalten, kann nach Überzeugung der Expertinnen und Experten eine umfängliche E-Mobilitätswende gelingen. 

Mehr Tempo entwickeln

Um insgesamt den großen Bedarf an öffentlicher Ladeinfrastruktur in den nächsten Jahren zu decken, sind natürlich auch innovative Lösungen gefragt. Zu den Herausforderungen zählt in diesem Zusammenhang etwa die fehlende Verfügbarkeit von Flächen im städtischen Raum für die schnelle, flexibel skalierbare und kostengünstige Installation von frei zugänglichen, öffentlichen Ladepunkten. Möglicherweise könnten bei diesem Problem Ladebordsteine weiterhelfen. Durch die Integration von Ladeelektronik in einen Bordstein wird dieser zur Ladesäule, ohne die anderen Verkehrsteilnehmer zu behindern, die kein E-Auto aufladen möchten. Ein weiterer Vorteil dieser Variante: Es müssen keine langen Kabel über den Bordstein gelegt werden, um die Elektrofahrzeuge zu laden.

An E-Nutzfahrzeuge denken

Dringend müssen rund um den Ausbau der Ladeinfrastruktur auch die Besonderheiten von Nutzfahrzeugen mehr in den Fokus gerückt werden. Oftmals sind etwa für den Lieferverkehr in den Städten die Stellplätze an der E-Ladesäule einfach zu klein und zudem ungünstig ausgewählt. Für die Wartezeit an einer Säule würden sich die Beschäftigten aus der Transportbranche darüber hinaus ganz sicher auch über eine Station mit Snack und WC direkt neben den Ladesäulen freuen. 

Auch das Öko-Institut aus Freiburg ist überzeugt, dass mit Blick auf den Straßengüterverkehr die wichtigste Stellschraube für den Erfolg der emissionsfreien Antriebe im Markt ein rascher und zielgerichteter Aufbau von Ladeinfrastruktur für schwere Nutzfahrzeuge ist. Die Ergebnisse eines aktuellen Forschungsprojekts des Instituts zeigen: Steht bis zum Jahr 2035 ein flächendeckendes und leistungsfähiges Ladenetz zur Verfügung, können die Neuzulassungen batterieelektrischer Lkws auf 100 Prozent steigen. Dabei müssen insbesondere Lade-Hubs an Autobahnen entstehen, die für das Über-Nacht-Laden sowie für das Schnellladen geeignet sind. Die Bedarfsabschätzung zeigt, dass rund 55 Prozent des Gesamtenergiebedarfs des Lkws im Depot vor dem Fahrtantritt geladen werden können. 25 Prozent können über Nacht an öffentlichen Nacht-Lade-Punkten, sogenannten Night-Charging-Systems (NCS), erfolgen, um mehrtägige Touren abzudecken. Die restliche Energie muss während der Tour mit hoher Ladeleistung nachgeladen werden. Dafür sollte laut dem Öko-Institut das sogenannte Megawatt-Charging-System (MCS) ein Nachladen der Batterie innerhalb der gesetzlich vorgeschriebenen Ruhepause von 45 Minuten nach 4,5 Stunden Fahrt ermöglichen.