Mobil in die postfossile Zukunft

E-Mobiler Solarport auf dem Euref-Gelände in Berlin. (Foto: © InnoZ)

Der Erfolg der Energiewende ist zunehmend den Bürgern zu verdanken, denn sie beteiligen sich an neuen Formen der dezentralen Stromproduktion. Doch im Verkehrssektor hinken die Erneuerbaren hinterher. Die Klimaziele sind so nicht zu schaffen. Welche Bausteine brauchen wir für eine Verkehrswende?

11.05.2017 – Wir können uns vom Sofa aus online mit der ganzen Welt verbinden, gleichzeitig sind aber immer mehr Menschen und Waren unterwegs auf Straßen, Schienen, Meeren und in der Luft. In Deutschland hält trotz Dieselgate und ersten Fahrverboten für Dieselfahrzeuge in Innenstädten bei hoher Feinstaubbelastung Verkehrsminister Dobrindt an der Produktion von Dieselfahrzeugen fest. 

Nach dem ADAC-Ecotest verzweifelt selbst Deutschlands größter Autoclub an den Autoherstellern und kritisiert diese deutlich. Man wisse kaum noch, welche Autos man den eigenen Mitgliedern empfehlen solle. Denn auch moderne Benziner stoßen zu viel Feinstaub und Stickoxide aus.

In den USA will Präsident Trump indes strengere Auflagen für Spritverbrauch und Emissionen neuer Autos außer Kraft setzen, die sein Vorgänger Obama hatte festschreiben lassen. Im Gegenzug haben sich einige große Städte in den USA bereit erklärt, Elektrofahrzeuge im Wert von 10 Milliarden Dollar anzuschaffen, auch Nutzfahrzeuge wie Polizeiwagen und Mülllaster. Sie wollen damit deutlich machen, dass es einen wachsenden Markt für Elektrofahrzeuge gibt und das Argument der Autoindustrie widerlegen, dass ein noch geringes Interesse an E-Fahrzeugen keine großen Investitionen in die E-Mobilität rechtfertige.

Von der Straße auf die Schiene?

Hemmnisse für den Kauf eines Elektroautos sind noch zu hohe Anschaffungskosten und Bedenken bei der Reichweite bzw. eine mangelnde Ladeinfrastruktur. Vorbehalte bestehen auch bei der Transparenz der Stromquelle, die im Tank landet – denn Ladesäulen mit echtem Ökostrom sind noch rar. Auf der Schiene ist die Elektromobilität schon Realität: In vielen Ländern wird sie aber strukturell benachteiligt und höher besteuert.

Das EU-Autobahnnetz wuchs in den vergangenen fünfzehn Jahren um rund 35 Prozent auf mehr als 74.000 Kilometer. Die Länge des Schienennetzes stagniert währenddessen bei 221.000 Kilometern, dabei sind nur rund 52 Prozent des Netzes elektrifiziert. „Die Treibhausgasemissionen steigen an, empört sich der BUND-Vorsitzende Hubert Weiger, „und währenddessen beschließt die schwarz-rote Koalition einen Bundesverkehrswegeplan mit massivem Ausbau des Straßennetzes.“ In Deutschland werden laut Bundesinstitut für Bau-, Stadt- und Raumforschung rund eine Milliarde Kilometer jeden Tag allein im Berufsverkehr mit dem Auto zurückgelegt.

Peak Car nicht in Sicht

Bis 2030 werden die Emissionen des Transportbereichs nach Einschätzung des International Council on Clean Transportation noch um rund zwei Drittel zunehmen. 2030 könnte laut Auto-Fachmann Ferdinand Dudenhöffer von der Universität Duisburg-Essen der globale Automarkt insgesamt viermal so groß werden wie er heute ist. In China wurden im Jahr 2013 bereits ein Viertel aller weltweit produzierten Pkw verkauft, auf die EU und die USA entfielen Anteile von 19 und 17 Prozent.

Chinas Regierung hat indes angeordnet, dass in drei Jahren fünf Millionen Autos mit alternativem Antrieb auf Chinas Straßen fahren müssen. Elektroautos können in Chinas Städten sofort für den Straßenverkehr angemeldet werden und gratis parken. Besitzer von Fahrzeugen mit Verbrennungsmotor müssen indes in Ballungsgebieten oft monate- oder jahrelang auf die Zulassung warten. Auch der deutsche Bundesrat hat vor einigen Monaten ein Verbot von Verbrennungsmotoren ab 2030 gefordert. In Athen, Madrid und Paris sollen Diesel ab 2025 verboten sein, in Norwegen und den Niederlanden denkt die Politik über ein landesweites Verbot nach.

Wie kommt der Ökostrom in den „Tank“?

Wenn die Nachfrage nach Elektrofahrzeugen aber wächst wie gewünscht, muss das Wachstum an Erneuerbaren Energiequellen entsprechend beschleunigt werden. „Bei einem angenommenen Stromverbrauch von 20 KWh/100 km für einen E-Pkw und einer Jahresleistung von 10.000 km hätten 100 Mio. E-Pkw einen Stromverbrauch von 200 Mrd. Kilowattstunden“, rechnet die Agentur für Erneuerbare Energien. Das entspräche etwa der aktuellen deutschen Stromproduktion aus Erneuerbaren Energien pro Jahr, die 2015 einen Anteil von gut 30 Prozent am deutschen Strommix erreichte. „Das impliziert die Notwendigkeit, den Strommix weiter zu dekarbonisieren – sonst verpufft der Einsatz für die E-Mobilität aus Sicht des Klimaschutzes“, so die AEE.

Das Ergebnis einer Studie des Umweltbundesamtes zeigt, dass ein Umstieg auf Elektromobilität volkswirtschaftlich die geringsten Mehrkosten für eine Energiewende im Straßenverkehr verursache – das gelte auch für Busse, Lkw und Transporter. „Wir brauchen gesetzlich verbindliche Quoten für Neuzulassungen, die pro Jahr vorschreiben, wie hoch der Anteil von Elektrofahrzeugen sein muss“, fordert UBA-Präsidentin Maria Krautzberger. Für die volkswirtschaftlichen Gesamtkosten seien die öffentlich oft problematisierten Kosten für den Aufbau einer Lade-, Tankstellen- oder Oberleitungsinfrastruktur nachranging.

Die Berliner Analysten Energy Brainpool haben die Auswirkungen eines kompletten Umstiegs auf Elektromobilität im Individualverkehr bis 2050 in Deutschland untersucht. Bis zu 63 Gigawatt mehr an Photovoltaik- und Windkapazitäten in Deutschland sollten ermöglicht werden, zudem die Treibhausgas-Emissionen des Privatverkehrssektors und der Stromerzeugung um rund 70 Prozent gegenüber 2015 reduziert werden. Eine solche Umstellung der Mobilität trage entscheidend zu einer kostengünstigen Dekarbonisierung bei.

Die Erneuerbaren in den „Tank“ zu bringen ist aber nicht allein Aufgabe der Politik und Technik, sondern auch der Verbraucher. Die Bürgerbeteiligung im Verkehrssektor gestaltet sich allerdings schwieriger, denn die eigene Mobilität greift viel direkter ins tägliche Leben ein als die Entscheidung für eine PV-Anlage auf dem Dach, der Wechsel zu einem Ökostromanbieter oder die Beteiligung an einem Windrad.

Alle Verkehrsteilnehmer berücksichtigen

Die Bevölkerungszahlen von Metropolen steigen an, im ländlichen Raum gehen sie eher zurück. Zudem hat der demographische Wandel Auswirkungen auf die Alltagsmobilität: Transportsysteme müssen auch an die Anforderungen älterer Personen angepasst werden. Die herkömmlichen Systeme müssen mit den neuen flexiblen Möglichkeiten irgendwie sinnvoll verknüpft werden, möglichst ohne eine Gruppe von Verkehrsteilnehmern auszuschließen. Grünen-Chef Anton Hofreiter wünscht sich einen bundesweiten Mobilpass für alle öffentlichen Verkehrsmittel, dazu gehören auch E-Bikes und Carsharing-Angebote, mit deren Hilfe der urbane Raum besser erschlossen werden könnte. Mit dem Mobilpass will er den öffentlichen Personennahverkehr in ganz Deutschland mit einem einzigen Ticket zugänglich machen.

Dabei haben sich Verkehrs- und Städteplaner über Jahrzehnte auf die Planung einer autogerechten Stadt geeinigt. Bereits vor rund 60 Jahren wurden Straßenbahnen in großen Städten abgeschafft und dafür Stadt-Autobahnen geplant. Für Landbewohner sollte der Weg zur Autobahn so gering wie möglich sein. Jetzt klagen alle über Staus, schlechte Luft und Lärm. Auch der Umstieg auf die öffentlichen Verkehrsmittel ist nur Teil der Lösung: Denn auch Busse fahren – bis auf wenige Ausnahmen – mit Diesel, die Bahn nicht nur mit Ökostrom.

Elektromobile wiederum zwingen aufgrund ihrer technischen Leistungsgrenzen zu verkehrsübergreifenden Kooperationen. „Zum einen brauchen wir intelligente Stromnetze, die eine zuverlässige Bereitstellung Erneuerbarer Energien bereitstellen“, raten die Mobilitätsforscher Andreas Knie und Weert Canzler in ihrem Buch Schlaue Netze. „Zum anderen müssen völlig neue Verkehrskonzepte entwickelt werden, die auf postfossile Antriebstechniken setzen und das Auto in ein umfassendes öffentliches Verkehrsangebot integrieren.“

Fahrende Stromspeicher

Die Erneuerbaren Energien und eine neu organisierte intermodale Mobilität könnten sich ergänzen. Das beschreiben die beiden Mobilitätsforscher so: „Fahrzeuge werden nur betankt, wenn überzähliger Strom aus Wind- und Solar-Anlagen zur Verfügung steht. In Zeiten von Spitzenlast dienen E-Fahrzeuge als mobile Energiespeicher und leiten Strom wieder zurück aus den Batterien ins Netz.“ Das gesteuerte Laden und Entladen von E-Fahrzeugen, im Fachjargon als vehicle-to-grid bezeichnet, ist nicht nur eine technische Frage: „Ohne geeignete Geschäftsmodelle und ohne eine breite gesellschaftliche Akzeptanz ist das kaum umsetzbar – denn es fordert die Zusammenarbeit vieler Akteure.“ Sinnvoll betreiben lasse sich das Modell E-Fahrzeuge von Smart Grids nur im Flottenbetrieb.

Erste Erfahrungen gibt es bereits, bspw. im Pilotversuch BeMobility auf dem Berliner Euref-Campus sind E-Fahrzeuge der Deutschen Bahn AG Bestandteil eines vom InnoZ gemanagten Micro Smart Grids. Das Potenzial, dass fahrende Speicher als zentraler Baustein solcher Systeme werden, sei vorhanden, wenn sie in intelligenten Netzen vorausschauend gesteuert werden. Wer privat elektrisch fährt hat indes oft schon seine Mühe bei der Suche nach der nächsten geeigneten Ladesäule.

Der Bundesverband eMobilität kritisiert, bisher gebe es beim Aufbau der Ladeinfrastruktur nur Insellösungen, die häufig nicht miteinander vereinbar seien. Um als Elektroauto-Fahrer etwa in Berlin im gesamten Stadtgebiet laden zu können, benötige man mindestens fünf verschiedene Ladekarten von unterschiedlichen Anbietern. Die Bundesregierung hat nun Änderungen an der Ladesäulenverordnung angekündigt, die das Laden von Elektrofahrzeugen benutzerfreundlicher machen sollen. Fahrer könnten künftig flexibel alle öffentlichen Ladestationen nutzen, auch wenn sie keinen Vertrag abgeschlossen haben. Es sollen auch andere Elektrofahrzeuge wie bspw. Pedelecs unterstützt und das sogenannte Laternenladen gefördert werden.

Lösungen für den Güterverkehr

Überschüssiger Wind- und Sonnenstrom kann auch durch Elektrolyse zur Produktion von Wasserstoff genutzt werden und damit Brennstoffzellen von Fahrzeugen antreiben. Der Moment für Erdgas aus Power-to-Gas und Wasserstoff könnte in einigen Jahren richtig kommen, so die Annahme von einigen Mobilitätsforschern, und zwar dann, wenn es darum gehe, den Flug- und Güterverkehr vom Erdöl zu befreien. Denn hier ist die Reichweite noch entscheidender als beim privaten Pkw.

Ein erster in Serie gefertigter Zug mit Wasserstoffantrieb hat im März dieses Jahres im Niedersächsischen Salzgitter erfolgreich seine Jungfernfahrt absolviert. Der Coradia iLint des französischen Herstellers Alstom wird bald auf Strecken in Norddeutschland und Tschechien pendeln.

Schiene und Straße müssen gerade beim Güterverkehr kombiniert werden, denn Güter werden immer kleiner und vielfältiger im Zeitalter des Internethandels. Die Langstrecken werden auf der Schiene abgewickelt, die Feinverteilung mit dem Lkw.

Auch im Güterverkehr gibt es erste kleine Schritte raus aus der fossilen Falle: Die Deutsche Post DHL Group hat bspw. angekündigt, alle logistikbezogenen Emissionen bis 2050 auf null zu reduzieren. Im Rahmen des Umweltschutzprogramms GoGreen werden zunehmend umweltfreundliche Energiequellen für die Fahrzeugflotte verwendet. Der Post-Konzern produziert seit einigen Jahren mit dem Streetscooter einen eigenen elektrisch betriebenen Transportwagen für seine Zustellflotte. Zur Reduzierung des Güterverkehrs könnte auch der Bürger seinen Anteil leisten: Millionen von Waren werden bedenkenlos bestellt und bei Nicht-Gefallen einfach zurückgesendet, viele Firmen bieten den Service kostenlos an – und die Konsumenten sind begeistert.

Vision…

Der ökologische Verkehrsclub Deutschland (VCD) beschreibt die Vision für die Stadt von Morgen: „Die Bewohner der lebenswerten Stadt kommen ohne eigenes Auto aus. Straßen sind für die Menschen da und nicht nur zum Parken und Autofahren. Es gibt mehr Platz für Begegnung und Entspannung in der Stadt, weil die sicheren und ökologischen Verkehrsmittel ihre unterschiedlichen Vorteile ausspielen und verbinden. Das passende Carsharing-Fahrzeug macht flexibel. Eine Mobilitäts-App zeigt nicht nur den schnellsten Weg zum Ziel, sondern rechnet auch den individuell besten Ticketpreis ab. Und wer sein Fahrrad nicht mit in die S-Bahn nehmen will, findet an jeder Straßenecke ein Leihrad.“

In einer Studie analysiert das US-amerikanische Institute for Transportation and Development Policy das globale Potenzial des Umsteigens auf das Fahrrad: Würde sich der Rad-Anteil bis 2050 weltweit verdreifachen, ließen sich die Emissionen von klimaschädlichem CO2 für die innerstädtische Beförderung von Personen in diesem Zeitraum um elf Prozent reduzieren.

… und Wirklichkeit

Weltweit zeigen erste Versuche in welche Richtung es gehen kann. Wer kann, kauft sich ein Elektrofahrzeug mit Ökostromvertrag, zum Transport von Einkäufen und Kindern in der Stadt leiht man sich ein E-Lastenfahrrad, in ländlichen Gebieten werden Fahrgemeinschaften gebildet, über den Radschnellweg geht‘s im Sommer zur Arbeit. Im vergangenen Jahr waren 1,7 Millionen Kunden bei deutschen Carsharing-Anbietern registriert.

Mit digitalen Plattformen wäre vieles machbar, sind sich Experten sicher, und die meisten Menschen nutzen ohnehin den ganzen Tag ihr Smartphone. Dafür müssten sich aber die alten Gesetze entsprechend ändern um eine solche Flexibilität zu ermöglichen. Doch die Novellen im Energiewirtschaftsgesetz sowie die Planungen zur weiteren Entwicklung des EEG in Deutschland zeigen, dass die Bundesregierung die bestehenden Industrien noch schützt. Politik und Wirtschaft müssen sich aber jetzt auf die notwendige Transformation einlassen, mit allen Konsequenzen – denn sonst wird es später noch sehr viel schwieriger.

„Die Verkehrswende ist weit mehr als eine Antriebswende, die lediglich den Austausch der Antriebssysteme von Fahrzeugen zum Ziel hat“, definiert der Berliner Think Tank Agora Verkehrswende das Problem. Vielmehr gehe es darum, den Energieverbrauch zu senken und den verbleibenden Energiebedarf mit klimaneutraler Energie zu decken. Ziel sei es u. a, den Umbau und Erhalt der Infrastruktur so zu gestalten, dass die Kosten nach ökologischen und sozialen Kriterien gerecht verteilt werden. Nicole Allé

Den Text finden Sie auch in der neuen Print-Ausgabe der energiezukunft „Neue Mobilität“ ab Seite 8.

   

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  1. Eitel Heck 12.05.2017, 21:23 Uhr
    E-Autos mit Lithium-Ionen-Batterien sind auf den ersten Blick CO2-emmisinsfrei.
    Beim zweiten Blick:
    1.Die Förderung der weltweit größten Lithiumvorkommen in einer Wüstenregion Chiles erfolgt umweltbelastend mit großen Mengen Wasser, das zur Versorgung der Bevölkerung Mangelware ist.
    Die Lithiumförderung in Deutschland und Österreich soll begonnen werden.Das Lithium ist in beiden Ländern tief unter der Erde im Pegmatit eingeschlossen, also im erkalteten Magma.Die Lithiumförderung ist kompliziert und teuer.
    2. Für E-Autos wird weiterhin zusätzlich 0,9 kg Kupfer pro kW Motorleistung benötigt. Das sind bei 70 kW 63 kg Kupfer.
    Bei der vorgesehen Produktion von 1,0 Millionen E-Autos zur Nutzung von überschüssigen Wind- und Sonnenstrom bedeutet das 63.000 Tonnen zusätzliches Kupfer.
    Die Kupferherstellung ist enorm energieintensiv und umweltbelastend.
    Die gute Klimabilanz des E-Autos beim 1. Blick ist beim 2. Blick durch Lithium und Kupfer wieder weg.
    Die Innovative,klimafreundliche Alternative zu E-Autos sind Autos mit Wasserstoff-Brennzellen( Wasserdampf als Emission).Toyota hat weltweit als erster Hersteller die Serienproduktion von Autos mmit Wasserstoff-Brennzellen aufgnemmen(Toyota Mirai).

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Experte und Autor für Photovoltaik

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