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Die Wirtschaftlichkeit des Hybridfahrzeuges. Ein Vergleich zum Fahrzeug mit konventionellem Antriebsaggregat

Masterarbeit 2010 109 Seiten

Ingenieurwissenschaften - Wirtschaftsingenieurwesen

Leseprobe

Inhaltsverzeichnis

Abbildungsverzeichnis

Abkürzungsverzeichnis

1 Einleitung
1.1 Problemstellung
1.2 Zielformulierung
1.3 Vorgehensweise

2 Treiber einer zunehmenden Diversifizierung und Elektrifizierung von Fahrzeugen
2.1 Legislative Anforderungen - Umweltbelastung
2.2 Endlichkeit fossiler Ressourcen
2.3 Zunehmende Relevanz Erneuerbarer Energien
2.4 Kundenpräferenzen

3 Grundlagen zum konventionellem Antrieb und der Hybridmobilität
3.1 Verbrennungsmotor als Antriebskonzept
3.1.1 Terminus und Historie des Verbrennungsmotors
3.1.2 Aufgaben und Funktionen des Verbrennungsmotors im Überblick
3.1.3 Status Quo des Verbrennungsmotors für OEM
3.2 Begriff und Hybrid-Klassen
3.2.1 Micro Hybrid
3.2.2 Mild Hybrid
3.2.3 Voll Hybride und Plug-In Hybride
3.3 Vollständige Elektrifizierung des Antriebstrangs
3.3.1 Elektromobil
3.3.2 Kopplung Erneuerbarer Energien mit Elektro- und Hybridfahrzeugen

4 Konventionelle und hybridangetriebene Fahrzeuge – Wirtschaftlichkeitsbetrachtung
4.1 Definition Wirtschaftlichkeit
4.2 Automobilindustrie als Markt für Hybridfahrzeuge und Elektromobilität
4.3 Treiber für Hybridfahrzeuge und Elektromobilität – ausgewählte Aspekte
4.3.1 Energiepolitische Faktoren
4.3.2 Staatliche Förderung
4.4 Hybridantrieb versus konventioneller Verbrennungsmotor – Wirtschaftlichkeitsbetrachtung
4.4.1 Optimierungsmöglichkeiten durch Verwendung von Hybridvarianten
4.4.2 Plug-In-Hybridfahrzeuge – Aufpreis und Amortisationsdauer gegenüber konventionellen Fahrzeugen
4.5 Elektrifizierung des Antriebstranges als Schlüsseltechnologie für OEM
4.6 Ausgewählte Hemmnisse im Rahmen der Elektrifizierung des Antriebstranges
4.6.1 Kundenpräferenzen und Kosten einer vollständigen Elektrifizierung
4.6.2 Hemmnis Förderungsunterstützung

5 Schlussbetrachtung

Literaturverzeichnis

Abbildungsverzeichnis

Abbildung 1: Einflussgrößen der Diversifizierung und Elektrifizierung des Antriebsstranges

Abbildung 2: Entwicklung der Kohlenstoffdioxid-Konzentration in der Luft

Abbildung 3: Zusammensetzung des anthropogenen Kohlenstoffdioxid-Ausstoßes in Deutschland

Abbildung 4: Stufenplan Kohlenstoffdioxid-Emission der EU

Abbildung 5: Reichweite fossiler Rohstoffe

Abbildung 6: Anteil erneuerbarer Energien am gesamten Bruttostromverbrauch im Zeitraum 1998 - 2010

Abbildung 7: Weltweite Investitionen in erneuerbare Energien von 2004 bis 2008

Abbildung 8: Rangfolge der Kundenwünsche beim Fahrzeugkauf

Abbildung 9: Optimierung des Kraftstoffverbrauchs durch neue Technologien

Abbildung 10: Bedarfskurve im Motorkennfeld bei der Abschaltung eines Zylinders

Abbildung 11: Hybridklassen nach elektrischer Leistung

Abbildung 12: serieller Hybridantrieb

Abbildung 13: paralleler Hybridantrieb

Abbildung 14: leistungsverzweigter Hybridantrieb

Abbildung 15: Tesla Roadster mit Elektromotor

Abbildung 16: Stromtankstelle und Stecker zur Aufladung eines Elektromobils

Abbildung 17: Elektromobil-Stromversorgung aus erneuerbaren Energien

Abbildung 18: Treibhausgasemissionen von Kraftstoffen und Antriebsformen

Abbildung 19: Mehrkosten von Plug-In Hybridfahrzeugen gegenüber Fahrzeugen mit konventionellem Verbrennungsmotor

Abbildung 20: Jährliche Kilometerleisung pro Jahr

Abbildung 21: Jährliche Kraftstoffkostenersparnis der Plug-In Hybridfahrzeuge

Abbildung 22: Amortisationsdauern und Mehrkosten bei drei Jahren Amortisationsdauer der Plug-In Hybridfahrzeuge

Abbildung 23: Elektromobilstrategie von Volkswagen

Abbildung 24: Motivatoren zum Kauf eines Elektrofahrzeuges

Abkürzungsverzeichnis

Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten

1 Einleitung

Die Automobilindustrie ist mit weltweit mehr als 9 Millionen Beschäftigten bei Herstellern und Zulieferern auch aktuell nach wie vor ‚die’ Schlüsselindustrie mit Vorreiterfunktion für andere Branchen. Jedoch lässt sich in der Automobilindustrie seit Jahrzehnten eine tief greifende Umbruchphase identifizieren.[1]

In der heutigen Zeit können Unternehmen nur dauerhaft bestehen, wenn sie eine kompromisslose Kundenorientierung verfolgen. Die permanente Optimierung von Kosten, Qualität und Zeit ist dabei ein wesentlicher Erfolgsfaktor für eine gesicherte Zukunft und gilt für alle Unternehmensbereiche.[2] Kaum ein Unternehmen wird vor dem Hintergrund der zurückliegenden Finanzmarkt- und Wirtschaftskrise um Beispiele verlegen sein, die eine weitere Verschärfung der Wettbewerbsbedingungen verdeutlichen. In diesem Wettbewerbsumfeld agieren auch die Akteure der Automobilindustrie. Insbesondere in Zeiten der Wirtschaftskrise sieht ein Großteil der Akteure aus Politik und Wirtschaft Potenzial für Innovationen in verschiedenen Sektoren.[3]

1.1 Problemstellung

Grundsätzlich können eine hoch entwickelte Volkswirtschaft und die darin agierenden Akteure bzw. Institutionen im Wettbewerb nur in dem Fall bestehen, wenn sie beständig und umfangreich innovieren.[4] Innovation und Zukunftsorientierung erhoffen sich beispielsweise die Original Equipment Manufacturer (OEM) und Zulieferer aus der Entwicklung und dem Absatz von Hybridfahrzeugen, dass in der Zukunft zunehmend Automobile mit konventionellem Antrieb ersetzen soll. Insbesondere vor dem Hintergrund steigender Ölpreise haben sich Hybridantriebe bzw. eine zunehmende Elektrifizierung des Antriebsstranges herauskristallisiert. Nach Expertenansicht verfügt die deutsche Wirtschaft auf Grund ihrer guten technologischen Basis und der über Jahre hinweg gewachsenen Sensibilität für Aspekte des Umweltschutzes über eine viel versprechende Ausgangsposition.[5]

In diesem Zusammenhang ist einer Vielzahl von Produzenten und Zulieferern der Automobilbranche bewusst, dass die Aufnahme bzw. der Ausbau von Hybridfahrzeugen innerhalb der eigenen Marke unter anderem zur Reduzierung der CO2-Belastung beitragen kann.[6] Diesem Gedanken folgend lässt sich ein zunehmender Trend beobachten, dass Konzerne wie Siemens, Telekom oder Allianz verstärkt den Einsatz klimafreundlicher Dienstwagen planen und auch die Nutzung von Hybrid- und Elektrofahrzeugen in Betracht ziehen.[7] Produkte wie der Toyota Prius, Lexus Hybrid Drive oder das Honda Hybrid Sportcoupè sind Beispiele für eine dynamische Markteentwicklung dieser Branche. Aktuell ist die Entwicklung von Hybridfahrzeugen nicht ausschließlich positiv. Etwa ruft der OEM Toyota im Februar des Jahres 2010 mehr als 400.000 Hybridautos auf Grund technischer Probleme zurück.[8]

Grundsätzlich gilt es für OEM und Zulieferer mit Blick auf die Entwicklung von innovativen Produkten gegenüber konventionell angetriebenen Automobilen zu gewährleisten, dass mit Fahrfreude, Fahrsicherheit und Umweltschutz auch die Wirtschaftlichkeit von Hybridautos im Einklang steht.

1.2 Zielformulierung

Diese Arbeit zielt darauf ab,

einführend den Status Quo mit Blick auf Rahmenbedingungen bzw. Treiber für eine zunehmende Elektrifizierung des Antriebsstranges von Automobilen zu erfassen. Ferner wird in einem weiteren Grundlagenkapitel der Untersuchungsgegenstand dieser Arbeit erläutert. Zur Erarbeitung eines einheitlichen Grundverständnisses werden Begriffe und Zusammenhänge von klassischem Antrieb durch Verbrennungsmotor und der Hybrid- bzw. Elektromobilität dargestellt.

Daran anknüpfend beschäftigen sich die Ausführungen im Hauptteil dieser Arbeit mit Wirtschaftlichkeitsaspekten. Das Ziel und der Neuigkeitswert sollen darin bestehen, mit Hilfe einer Diskussion und vergleichenden Analyse verschiedener Antriebskonzepte, dem Betrachter Aussagen über die Wirtschaftlichkeit von alternativen Automobilantrieben bereitzustellen.

1.3 Vorgehensweise

Folgender Aufbau liegt dieser Arbeit zugrunde:

Einführend werden in Kapitel 2 verschiedene Treiber für Veränderungen mit Blick auf den Antrieb von Automobilen thematisiert. Bei der Vorstellung von Rahmenbedingungen stellen legislative Anforderungen, die Endlichkeit fossiler Ressourcen, die zunehmende Bedeutung Erneuerbarer Energien sowie Kundenpräferenzen Inhalte der Abschnitte des Kapitels 2 dar.

Kapitel 3 beschreibt Grundlagen zum klassischen Antrieb von Automobilen und der Hybrid- bzw. Elektromobilität. Hier sollen wesentliche Merkmale und Funktionsweisen erläutert werden, die mit den angeführten Elementen einhergehen. Dazu wird zunächst der Verbrennungsmotor als klassisches Konzept zum Antrieb von Automobilen vorgestellt. Konkret konzentrieren sich die Formulierungen dabei auf den Begriff und die geschichtliche Entwicklung des Verbrennungsmotors. Danach werden dessen Aufgaben und Funktionen in einem Überblick erläutert. Schließlich beschäftigt sich ein weiterer Abschnitt mit dem Status Quo des Verbrennungsmotors für Automobilhersteller.

Das Kapitel 3 fährt mit der Darlegung von dem Begriff Hybrid und dessen Ausprägungsvarianten fort. Bei den Formen werden Micro, Mild, Voll und Plug-In Hybride vorgestellt. Das Kapitel 3 schließt mit dem Aufzeigen von Optionen einer vollständigen Elektrifizierung des Automobilantriebs und geht auch auf die Bedeutung einer Verknüpfung dieser Technologie mit Erneuerbaren Energien ein.

In dem Hauptkapitel 4 liegt der Fokus auf Innovationstreibern und -hemmnissen für den weiteren Ausbau der Hybrid- und Elektrofahrzeuge unter Berücksichtigung von Wirtschaftlichkeitsaspekten gegenüber dem klassischen Antrieb mit Verbrennungsmotor. Dazu soll zunächst die derzeitige Situation in der Automobilindustrie präsentiert werden, um daraus die grundsätzliche Notwendigkeit zum Einsatz von Hybrid- und Elektromobilen abzuleiten. Ferner werden ausgewählte Wirtschaftlichkeitsaspekte, z. B. Mehrkosten der Komponenten für Hybridfahrzeuge und die Amortisationsdauer, analysierend dargestellt. Zur Veranschaulichung wird eine vergleichende Analyse mit dem konventionellen Verbrennungsmotor durchgeführt.

Kapitel 5 beinhaltet vor dem Hintergrund der formulierten Zielsetzung eine Schlussbetrachtung, um die gewonnenen Erkenntnisse zusammenzufassen. Abschließend wird ein kurzer Ausblick zur weiteren Entwicklung bzw. Wirtschaftlichkeit der Hybrid- und Elektromobilität formuliert.

2 Treiber einer zunehmenden Diversifizierung und Elektrifizierung von Fahrzeugen

Als zentrale Treiber der Entwicklung von Hybrid- und Elektrofahrzeugen sollen im Fortgang drei Einflussfaktoren thematisiert werden. Abbildung 1 veranschaulicht Treiber für eine zunehmende Diversifizierung und Elektrifizierung des Antriebstranges von Automobilen:

Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten

Abbildung 1: Einflussgrößen der Diversifizierung und Elektrifizierung des Antriebsstranges

Quelle: eigene Darstellung; in Anlehnung an: Wallentowitz / Freialdenhoven / Olschewski (2010), S. 3.

Ausgewählte Aspekte aus der Abbildung 1 sind im Fortgang Inhalt der Ausführungen.

2.1 Legislative Anforderungen - Umweltbelastung

In Theorie und Praxis herrscht Einigkeit darüber, dass der vom Menschen verursachte CO2-Ausstoss für die globale Erwärmung und den Treibhauseffekt verantwortlich ist.[9] Das Kohlenstoffdioxid (CO2) ist im Rahmen der Klimabetrachtung von besonderer Bedeutung. Unter Berücksichtigung des quantitativen Anteils stellt CO2 nach Wasserdampf das zweit-wirksamste Treibhausgas dar.[10] Folgende Abbildung 2 veranschaulicht die Entwicklung der Kohlenstoffdioxid-Konzentration in der Luft über einen Zeitraum hinweg:

Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten

Abbildung 2: Entwicklung der Kohlenstoffdioxid-Konzentration in der Luft

Quelle: eigene Darstellung; in Anlehnung an: Townsend / Begon / Harper (2009), S. 504 ff.

Demzufolge ist seit Beginn des Industriezeitalters ein deutlicher Anstieg der CO2–Konzentration zu verzeichnen. Der anthropogene, d. h. vom Menschen verursachte, Anteil des gesamten Kohlenstoffdioxid-Ausstoßes nicht ökologisch ausgleichbar und beeinflusst somit die Klimaentwicklung weltweit.[11]

Wie Abbildung 2 andeutet, entsprach zu Beginn des Industriezeitalters der Volumenanteil des Kohlenstoffdioxids in der Luft 278 parts per Million.[12] Im Zeitverlauf erfolgte eine exponentielle Zunahme dieses Anteils. Im Jahr 2008 waren 385 parts per Million zu messen.[13]

Der anthropogene CO2-Aussstoß lässt sich verschiedenartig kategorisieren. Ein Anteil der Treibhaus-Emissionen lässt sich dem Güter- bzw. Transport- und privaten Pkw-Verkehr zuordnen. Diese entstehen neben dem Fertigungsprozess von Gütern in Produktionsstätten dadurch, dass etwa Produkte in unterschiedlicher Größe und Zusammensetzung von Quellen zu Senken transportiert bzw. befördert werden. Daneben hat die private Pkw-Nutzung mit zum Großteil konventionellem Verbrennungsmotor Auswirkungen auf die Umwelt. Insbesondere die Bedeutung der Logistikbranche lässt sich mit Blick auf die gesamtwirtschaftliche Bedeutung als auch hinsichtlich der Produktion von CO2 mit Kennzahlen verdeutlichen. Nach Vahrenkamp (2007) nimmt die Logistikwirtschaft in den vergangenen Jahren mit etwa 150 Mrd. Euro Umsatzvolumen und über 2 Mio. Beschäftigten einen der vorderen Positionen innerhalb der Wirtschaftsbranche ein. Nach der Größe Umsatz nimmt die Logistik unter den Industriebranchen nach der Fahrzeugbauindustrie mit etwa 271 Mrd. Euro, der Elektrotechnik mit 167 Mrd. Euro und dem Maschinenbau mit 157 Mrd. Euro den vierten Rang ein.[14] Für jeden Bundesbürger werden pro Jahr 52 Tonnen Güter transportiert und logistisch bearbeitet[15]. „2,1 Mio. Lkw, 2,06 Mio. Menschen und mehr als 300 Mrd. [Euro] an Lagerbeständen sind durch Logistiker zu managen.“[16]

Nach Angaben von Logistik Heute / AEB GmbH (2008) gehört das Transportgewerbe mit etwa 14 Prozent Anteil am weltweiten Kohlendioxid-Gesamtausstoß zu einem der größten CO2-Produzenten. Als Hauptverursacher gelten die Energieerzeugung und-umwandlung mit etwa 41 Prozent Ausstoß, gefolgt von der produzierenden Industrie mit 21 Prozent Kohlendioxid-Ausstoß.

Innerhalb der EU gilt der Verkehr nach der Energiebranche der größte CO2-Emitent. In Deutschland trägt der Transport zu etwa einem Fünftel zum Ausstoß von Klimagasen bei.[17]

Die Logistik bzw. das Transportgewerbe stellt demzufolge ein die Umwelt bedrohendes Symptom dar. Nach Expertenmeinung ist das Umweltproblem langfristig für Wirtschaft und Politik eines der bedeutsamsten allokativen Probleme.[18] Am Beispiel für Deutschland ist die Zusammensetzung des vom Menschen verursachten CO2-Ausstoßes nachfolgend abgebildet:

Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten

Abbildung 3: Zusammensetzung des anthropogenen Kohlenstoffdioxid-Ausstoßes in Deutschland

Quelle: eigene Darstellung; in Anlehnung an: Wallentowitz / Freialdenhoven / Olschewski (2010), S. 6.

Der Ausstoß durch den Pkw-Verkehr in Deutschland beträgt gemäß Abbildung 3 12 Prozent. Insbesondere auf Grund der dominierenden gesamtwirtschaftlichen Bedeutung und technologischen Vorreiterrolle der Automobilbranche geraten dieser Anteil bzw. Möglichkeiten zur Reduktion des Kohlenstoffdioxid-Ausstoßes in Diskussionen von Wirtschaft und Politik zunehmend in den Betrachtungsmittelpunkt.[19]

In mehrerer Hinsicht tragen spezifische Gesetze, Richtlinien und Verordnungen als Treiber oder hemmende Faktoren mit Blick auf die Durchführung von OEM zu praktizierende Umweltschutzmaßnahmen bei. Dies kann beispielsweise bedeuten, dass bestimmte Produkte wie die Fertigung von Hybridfahrzeugen eine oder keine Förderung erhalten bzw. Konkurrenztechnologien subventioniert werden.[20]

Beispielsweise obliegen die Festlegung eines ökologischen Rahmens und ökologischer Ziele sowie die Gewährleistung durch entsprechende Maßnahmen der praktischen Umweltpolitik durch die Bundesregierung oder der (EU).[21] Dazu werden die Instrumente Auflagen, Abgaben und Zertifikate eingesetzt, an die sich Unternehmen halten müssen.[22] Neben dem ordnungsrechtlichen Instrument Auflagen setzt die Umweltpolitik auf das ökonomische Instrument der Umweltabgabe, bei dem das so genannte Verursacherprinzip zur Anwendung gelangt.[23] Umweltabgaben sind monetäre Zahlungen, die in Form von Steuern, Gebühren, Beiträgen oder Sonderabgaben zu entrichten sind. Die Zahlungen für Umwelt belastende Aktivitäten, wie z. B. der mit der Produktion und dem Transport verbundene Schadstoffausstoß, werden an ein öffentliches Gemeinwesen gezahlt. Die seit dem Jahr 2005 erhobene Lkw-Maut enthält eine anteilige Umweltabgabe. Hartwig (2007) beschreibt diesen Aspekt: „Die nutzungsabhängige Gebühr für Lkw ab 12 [Tonnen] zulässigem Gesamtgewicht auf Autobahnen berücksichtigt neben den Kosten der Straßenbelastung (Wegekosten) auch die Umwelteigenschaften der Fahrzeuge und ist nach Belastungsklassen (Zahl der Fahrzeugachsen) und Umweltklassen (Eurostandards) differenziert.“[24]

Seit dem 01. Januar 2009 müssen Logistikunternehmen wie etwa Spediteure für die Lastkraftwagen im Durchschnitt statt bisher 13,5 Cent 16,3 Cent pro Kilometer an Umweltabgaben entrichten. Nach Expertenansicht belastet die Lkw-Maut insbesondere kleine und mittelständische Transportunternehmen.

Die Maut belastet ‚ältere’ Transportfahrzeuge auf Grund ihrer höheren Abgaswerte. Durch die Erhöhung steige die Abgabe für Lkw der Schadstoffklasse Euro-3-Norm um etwa 72 Prozent. In diesem Zusammenhang kalkulieren mittelständische Transportunternehmen mit 50 Lastkraftwagen im Fuhrpark, von denen etwa 50 Prozent noch in die Schadstoffklasse Euro-3-Norm fällt, mit 180.000 Euro Mehrkosten pro Jahr.[25] Demzufolge kommt einer Umweltabgabe zum einen eine Finanzierungsfunktion zu, durch die dem Staat Einnahmen zufließen. Zum anderen soll mit dieser Abgabe auch eine Anreizfunktion zum Kauf von neuen, innovativen Produkten einhergehen. Wirtschaftsunternehmen, die neue Lkws erwerben und somit eine ‚strengere’ Abgasnorm erfüllen, zahlen eine niedrigere Maut-Abgabe. Jedoch tritt in der Praxis derzeit auf Grund der wirtschaftlich schwierigen Lage bzw. der Rezession insbesondere bei mittelständischen Transportunternehmen die Schwierigkeit auf, dass viele Spediteure sich die Innovation neue Transportfahrzeuge nicht leisten können und durch die Erhöhung der Maut-Abgabe in eine existenzbedrohende Lage geraten. Dadurch vermindern sich ferner die eigenen Chancen für Investitionen in Forschung und Entwicklung.[26] Politische Maßnahmen setzen in besonderem Maße bei der Verminderung der fahrzeugverursachten CO2-Emissionen an.[27]

Diese Entwicklung lassen sich insbesondere durch die Aktivitäten auf Ebene der Europäischen Union belegen. Im Dezember des Jahres 2008 einigten sich das Europaparlament, die Staaten der Europäischen Union und die Europäische Kommission auf die Einführung eines Stufenplans zur Absenkung der CO2-Ausstöße für Pkws. Abbildung 4 veranschaulicht diesen Aspekt:[28]

Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten

Abbildung 4: Stufenplan Kohlenstoffdioxid-Emission der EU

Quelle: eigene Darstellung; in Anlehnung an: Kommission der Europäischen Gemeinschaften (2009), S. 2 ff.

Diese Maßnahme sind entworfen worden, weil die europäischen OEM die Selbstverpflichtung, Reduktion des CO2-Ausstößes bis zum Jahr 2008 auf 140 Gramm / Kilometer, nicht realisieren konnten.[29] Vor dem Hintergrund der in Abbildung 4 genannten Zielwerte gilt es für OEM und Zulieferer zukünftig eine Absenkung der CO2-Emissionen mit Nachdruck zu verfolgen.[30] Der angegebene Wert 120 Gramm / Kilometer bzw. 95 Gramm / Kilometer stellen Richtwerte dar, die als grundlegende Orientierung hinsichtlich der Obergrenze für den CO2-Ausstoß neuer Fahrzeuge dienen.[31]

Grundsätzlich werden die Grenzwerte, die der jeweilige OEM mit einer bestimmten Modellreihe einzuhalten hat, durch die durchschnittliche spezifische CO2-Emission festgelegt.[32] In der Folge bestehen für jeden OEM ein für die herzustellenden Fahrzeuge spezifische Grenzwerte. Die Differenz zwischen dem jeweiligen Grenzwert und dem in der Praxis berechneten Ausstoß der Modellreihe konstituiert den Wert, nach dem sich eine zu zahlende Strafzahlung richtet.[33] „Ab dem Jahr 2012 fallen je nach Höhe der Überschreitung des Grenzwertes pro Gramm Überschreitung unterschiedlich hohe Strafzahlungen an. Beispielsweise müssen für das erste Gramm, was den Grenzwert überschreitet, 5 € und für das zweite Gramm 15 € je neu zugelassenem Fahrzeug gezahlt werden. Bei einer Überschreitung des Grenzwertes von mehr als 3 Gramm fallen für jedes weitere Gramm bereits 95 € an (..).“[34] Ein weiterer Treiber liegt in der Endlichkeit fossiler Ressourcen.[35]

2.2 Endlichkeit fossiler Ressourcen

Gegenüber erneuerbarer Energien sind fossile Energien begrenzt. Öl, Kohle, Uran und Gas stehen für Ressourcen, die auf der Erde über Jahrtausende gebildet wurden. In einigen Jahrzehnten sind die weltweiten Vorräte erschöpft. Die Folgen der Energieverknappung sind bereits heute u. a. in Form von beispielsweise im Durchschnitt steigenden Benzinpreisen zum Antrieb von Automobilen erkennbar.[36]

In diesem Zusammenhang sorgt im März des Jahres 2010 die Forderung des deutschen Bundespräsidenten nach einer Erhöhung der Benzinpreise zur Stärkung des Umweltbewusstseins bei Autofahrern für Diskussionen in Wirtschaft und Politik.[37] Darüber hinaus sind derzeit noch etwa zwei Milliarden Menschen ohne gesicherten Zugang zu Wasser und Elektrizität. Diese wollen zukünftig vorhandene Ressourcen wie Öl nutzen.[38] Gleichzeitig steigt der weltweite Energieverbrauch der Industriestaaten weiter an.

Prognosen zufolge wird sich der Energieverbrauch in den kommenden 30 Jahren um rund 60 Prozent erhöhen. Dieser Energiebedarf wird durch fossile Brennstoffe nicht zu decken sein.

Abbildung 5 gibt eine Prognose hinsichtlich zeitlicher Dimensionen der Energieversorgung wieder.[39]

Ein verstärkter Einsatz Erneuerbare Energiequellen kann dazu beitragen, den Strombedarf zur Elektrifizierung des Antriebs von Automobilen zu decken, ohne die Möglichkeiten zukünftiger Generationen, ihre Bedürfnisse an Energie zu erfüllen, zu gefährden. Andernfalls drohen den stetige Preissteigerungen bei Kraftstoffen und eine Unterversorgung auf Grund der Verknappung fossiler Energien.[40]

Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten

Abbildung 5: Reichweite fossiler Rohstoffe

Quelle: eigene Darstellung; in Anlehnung an: Bundesverband WindEnergie (2010), S. 1.

Mit Blick auf einen wirksamen Klimaschutz und dem Aufbau einer nachhaltigen Energieversorgung misst die Bundesregierung und insbesondere der derzeitige Bundesumweltminister Röttgen dem Ausbau Erneuerbarer Energien eine zentrale Bedeutung bei.[41] Etwa ist am 27. April des Jahres 2010 der erste Hochsee-Windpark in Deutschland eröffnet worden. Die Ist-Situation von Erneuerbaren Energien in Deutschland wird im nächsten Abschnitt herausgestellt.[42]

2.3 Zunehmende Relevanz Erneuerbarer Energien

Nach Ausführungen des Bundesministeriums für Umwelt, Naturschutz und Reaktorsicherheit gilt es, die Energieversorgung unter Berücksichtigung ökologischer Ziele und gleichzeitigem wirtschaftlichen Wachstum auch zukünftig zu gewährleisten. Politische Entscheidungsträger in Deutschland verfolgen das Ziel, dass erneuerbare Energien bis Mitte des Jahrhunderts die Hälfte des Energieverbrauchs decken soll. Daraus resultieren zwischen 2010 und 2050 liegende Orientierungswerte.

Ferner soll das per Gesetz determinierte, mittelfristige Ziel verwirklicht werden, bis zum Jahr 2020 den Anteil erneuerbarer Energien am Stromverbrauch auf 20 Prozent zu steigern.[43] Der Energiebedarf nimmt weltweit zu, die fossilen Ressourcen vermindern sich. Darüber hinaus fordert der Schutz des Klimas eine Reduktion der Treibhaus-Emissionen. Auch steht die Stromwirtschaft Deutschlands vor einer Modifizierung bzw. Modernisierung mit Blick auf die eingesetzten Kraftwerkparks.

Versorgungssicherheit, günstigere Preise und Klimaschutz gilt es bestmöglich zu synchronisieren. Dazu muss der Energiemix in den nächsten Jahren mit effizienten Technologien und einem wachsenden Anteil erneuerbarer Energien gewährleistet werden. Um die festgelegten Ziele zu verwirklichen, müssen die Optionen der verschiedenen regenerativen Energieformen entsprechend ihrem Stand der Technik genutzt werden.[44] Der Anteil erneuerbarer Energien hat im Jahr 2007 am gesamten Primärenergieverbrauch bei 6,2 Prozent gelegen. Das Ziel für 2010 liegt bei 4,2 Prozent und zehn Prozent für das Jahr 2020.[45]

Im Jahr 2008 betrug der Gesamtanteil erneuerbarer Energien 14,8 Prozent des verbrauchten Stroms, was Abbildung 6 illustriert. Das liegt das Ziel für 2010 bei diesem Wert bei 12,5 Prozent.

Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten

Abbildung 6: Anteil erneuerbarer Energien am gesamten Bruttostromverbrauch im Zeitraum 1998 - 2010

Quelle: eigene Darstellung; in Anlehnung an: Umweltbundesamt (2009), S. 1.

Abbildung 7 illustriert die weltweit grundsätzlich positive Entwicklung von Investitionen in Erneuerbare Energien für den Zeitraum 2004 bis 2008. Es zeigt sich mehr als eine Vervierfachung der Investitionen in erneuerbare Energien. Die veranschaulichten Investitionszahlen beinhalten Projektfinanzierungen, Börsengänge, Risikokapital, Eigenheimprojekte und Forschung & Entwicklungsausgaben für Erneuerbare Energien.

Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten

Abbildung 7: Weltweite Investitionen in erneuerbare Energien von 2004 bis 2008

Quelle: eigene Darstellung; in Anlehnung an: Heilmann (2009), S. 16.

Jedoch ist die Realwirtschaft von den Schockwellen der Finanzmarkt- und Wirtschaftskrise seit dem Jahr 2008 erfasst,[46] was sich auch auf die Investitionsbereitschaft in Erneuerbare Energien bei Akteuren auswirkt.[47]

Im Jahr 2008 folgte auf ein 40-prozentiges Wachstum in den ersten sechs Monaten ein Minus in Höhe von 23 Prozent in der zweiten Jahreshälfte. Börsenkapital und Kredite für Investitionen in Erneuerbare Energien sind auch im Jahr 2009 zurückhaltend geflossen.

Die Entwicklungen mit Blick auf Investitionen für das Jahr 2010 werden davon abhängen, ob Zinssenkungen wirken und ob die europäischen Regierungen Anreize zu Investitionen in erneuerbare Energien und damit verbundene innovative Produkte in die erarbeiteten Konjunkturprogramme integrieren.[48]

Bei Erneuerbaren Energien handelt es sich um Energieträger, die sich durch Unerschöpflichkeit auszeichnen. Neben der Solarenergie, der Wasserkraft, der Windkraft, Bioenergie und Geothermie.[49]

Im Vorgriff auf die ausführlich zu thematisierende Hybrid- und insbesondere Elektromobilität ist anzumerken, dass Strom aus Erneuerbaren Energien und eine Elektrifizierung des Antriebsstranges sich ergänzen können. Gestaltungsoptionen zur Kopplung der beiden Elemente bieten sich in zweierlei Hinsicht. Strom aus Solar- und Windenergie werden derzeit in das bestehende Stromnetz eingespeist.[50] In bestimmten Regionen ist jedoch der Anteil von beispielsweise Strom durch Windenergie so hoch, dass ein temporäres Überangebot zu verzeichnen ist.[51] In einem solchen Fall nehmen Stromnetzbetreiber Windkraftanlagen vom Netz, wenn unzureichende Kapazitäten vorhanden sind, um die Windenergie zu den Endkunden zu transportieren.

Diesem Gedanken folgend bietet sich die Chance, den Bedarf an Strom von Elektrofahrzeugen durch eine adäquate Steuerung der Ladezeiten exakt auf die genannten Angebotsspitzen abzustimmen. Den überschüssigen Strom können Elektrofahrzeuge speichern. Ein derartiges Automobil könnte in windreichen Abendstunden den Strom aufnehmen und diesem am Folgetag verbrauchen. „Mit einer ausreichend großen Flotte von Elektrofahrzeugen wäre damit eine Vielzahl dezentraler Stromspeicher geschaffen. Voraussetzung ist allerdings der Aufbau einer intelligenten Infrastruktur. Elektrofahrzeuge müssten über interaktive Stromzähler zeitgesteuert die jeweiligen Produktionsspitzen der Stromerzeugung abschöpfen.

Das Elektrofahrzeug kann z. B. mittags ein Überangebot von Strom aus Erneuerbaren Energien abnehmen, dessen Umfang und Häufigkeit in Zukunft weiter steigen wird.“[52]

Darüber hinaus kann die Kopplung Erneuerbarer Energien und einer Elektrifizierung des Antriebstranges einen zweiten positiven Beitrag leisten. In der Zeit des Anschlusses von dem Fahrzeug an das Stromnetz kann dieses bei Erfordernis auch Strom aus der Antriebsbatterie zurück in das Stromnetz speisen.

Damit könnten u. U. auftretende Bedarfsspitzen abgedeckt werden. In diesem Zusammenhang lässt sich Dänemark als Land anführen, dass neben der Optimierung des konventionellen Verbrennungsmotors auch die Elektromobilität mit Nachdruck verfolgt. Die Batterien von Elektrofahrzeugen sollen als Zwischenspeicher für das Angebot von Strom aus Windkraft Verwendung finden.[53]

Ein Einsatzgebiet der gewonnenen Energie bzw. des Stroms aus Erneuerbaren Energien liegt demzufolge in dem elektrischen Antrieb für Automobile. In dem ‚Dossier: Erneuerbare Elektromobilität‘ trifft die Agentur für Erneuerbare Energien (2010) folgende Aussage: „Fast alle großen Autobauer bereiten die Einführung von serienmäßigen elektrischen Antrieben vor. Elektroautos tanken Strom nachts oder in der Mittagspause – dann, wenn besonders viel Strom aus Wind und Sonne zur Verfügung steht. Bei hohem Strombedarf könnten Elektroautos wie eine riesige Batterie Strom ins Netz zurückspeisen – eine Vision mit Potential. Nur wenn Elektromobilität Strom aus Erneuerbaren Energien nutzt, kann tatsächlich ein Beitrag zum Klimaschutz geleistet werden.“[54]

Als weitere Treiber aber auch Hemmnisse einer zunehmenden Elektrifizierung des Antriebstranges lässt sich die Nachfrageseite zu berücksichtigen. Konkret steht dabei die Berücksichtigung der Kundenwünsche im Mittelpunkt.

2.4 Kundenpräferenzen

Über den Erfolg oder Misserfolg eines Automobil-Modells bzw. eines Produktes von OEM entscheidet der Kunde.[55] Nach Meinung von Berg (1995) versucht der nachfragende Marktteilnehmer die materiellen und immateriellen Produkte zu erwerben, „die der Deckung seines existenziellen Bedarfs und der Befriedigung seiner darüber hinausgehenden Bedürfnisse dienen.“[56]

Der Konsument benutzt oder verbraucht demzufolge solche Produkte, die er nicht selbst produziert, sondern die er gegen Entgelt erhält.[57] Die Nachfragereinstellungen, die verhaltens- und damit auch kaufbestimmend sind, üben einen erheblichen Einfluss auf die Produkte von OEM aus. Für den jeweiligen Automobilproduzenten bildet die Kenntnis der Kundenpräferenzen die Grundlage, um mögliche Verhaltensreaktionen der Person zu prognostizieren.[58] Ein zielgerichtetes Vorgehen unter Berücksichtigung der Kundenwünsche ist auf der Basis denkbarer Verhaltensweisen eines Kunden vorzunehmen.

Positioniert ein Automobilhersteller ein Hybrid-Fahrzeug oder eine technische Neuerung an einer bestehenden Modellreihe am Markt ohne die Verhaltensdispositionen der Nachfrager zu beachten, kann dies zu einer Verschlechterung der Absatzsituation führen.[59]

Vor diesem Hintergrund sind von einem OEM bestehende Akzeptanzprobleme oder die Angst vor neuen Antriebsformen oder Dienstleistungen der potenziellen Käufer durch Marktforschung in Erfahrung zu bringen. Marktforschung lässt sich allgemein als systematische, auf wissenschaftlichen Methoden beruhende Gewinnung und Auswertung von Informationen über die Elemente und Entwicklungen des Marktes unter Berücksichtigung der Umweltbedingungen verstehen. Ziel ist die Bereitstellung von objektiven Informationen und Analysen, die als Grundlage für die Planung, Entscheidung, Aufgabenübertragung und Kontrolle von Maßnahmen dienen.[60] Marktforschung umfasst somit die systematische und empirische Entwicklung sowie Aufbereitung relevanter Informationen.[61]

Vor diesem Hintergrund sind von einem OEM bestehende Akzeptanzprobleme oder die Angst vor neuen Antriebsformen oder Dienstleistungen der potenziellen Käufer durch Marktforschung in Erfahrung zu bringen. Positive Rückmeldungen der Nachfrager zu neuen Produkten stellt demzufolge ein Treiber zur Forcierung von neuen Antriebsformen von Automobilen dar. Identifiziert ein OEM oder Zulieferer jedoch im Rahmen von Marktforschungsaktivitäten eine Aversität oder mangelnde Akzeptanz durch potenzielle Nachfrager gegenüber Neuerungen, kann dies ein Unterbleiben von Neuerungen nach sich ziehen oder Überzeugungsarbeit am Kunden bedeuten. Beispielsweise haben Kunden das Infotainmentsystem von dem Automobilproduzenten BMW zunächst abgelehnt.[62] Dabei handelt es sich grundsätzlich um ein System von Komponenten, die vielfältige Funktionen hinsichtlich von Komfort- und Sicherheitsaspekten zur Verfügung stellen. Zum Infotainment zählen beispielsweise Navigation, Bordcomputer, Einparkhilfen, Bedienlenkrad oder digitale Bedienungsanleitungen.[63]

Treiber oder auch Hemmnisse für Neuerungen können auch die bereits getätigten Kaufentscheidungen - beispielsweise in Form von erworbenen Neu- oder Gebrauchtprodukten bzw. Ersatzteilen - für ein OEM darstellen. Dadurch besteht die Chance zur Generierung von Informationen darüber, welcher Erfolg oder auch Misserfolg von etwa einer neuen Antriebsform zuzuschreiben ist.[64]

Steigende Kundenanforderungen, die Erhöhung der Vielfalt an Modellen, die zunehmende Anzahl an Ausstattungsvarianten, die damit verknüpfte Teilevielfalt und der erforderliche Aufwand zur Steuerung und Koordination bedeuten in allen Unternehmensabteilungen der Zulieferer einen Komplexitätsanstieg. Der potenzielle Autokäufer ist mit Standardprodukten nicht mehr zufrieden zu stellen. Die Kunden lassen sich als zum Großteil umwelt- und qualitätsbewusst und kritisch beschreiben. In der Vergangenheit dominierten neben dem Kostenaspekt insbesondere Leistungs-, Design- und Status- bzw. Imageaspekte die Auswahl eines Automobils. Diesbezüglich treten derzeit verstärkt weitere Aspekte in den Vordergrund.[65]

Das Umweltbewusstsein von privaten Autofahrern und Dienstleistern aus der Logistikbranche gewinnt an Bedeutung. Nach Fachansicht steigt etwa die Kundennachfrage an klimafreundlichen Transporten an. Die Erfüllung von Kundenwünschen nach Umweltschutzmaßnahmen innerhalb logistischer Prozesse bzw. klimaneutralen Transporte hat in den vergangenen Jahren zugenommen. Etwa setzen im Jahr 2008 2/3 der Top-100 Kunden des Deutschen Post-Konzerns eigene Ziele zum Klimaschutz und erwarten auch von der Logistiksparte der Deutschen Post Angebote zu Umweltschutzmaßnahmen.

In diesem Zusammenhang wird angemerkt, dass das Know How über Maßnahmen zum Umweltschutz und klimafreundlicher Mobilität bei Kunden stetig fundierter werde.[66] Die Entwicklung hin zu einem steigenden Umweltbewusstsein der Kunden belegt folgende Abbildung 8, die Kundenpräferenzen beim Kauf eines Automobils in den USA und Europa:

[...]


[1] Vgl. Kurek (2004), S. 9ff.

[2] Vgl. Meffert / Burrmann / Kirchgeorg (2008), S. 45 ff.

[3] Vgl. Weber / Vinkemeier (2007), S. 7.

[4] Vgl. Hekkert / Suurs / Negro u. a. (2007), S. 413.

[5] Vgl. Jung (2010), S. 44 ff.; o. V. (2009), S. 5.

[6] Vgl. Agentur für Erneuerbare Energien (2009), S. 1.

[7] Vgl. Fasse (2010), S. 3.

[8] Vgl. Dörner / Mayer-Kuckuk (2010), S. 26.

[9] Vgl. Kempkens / Dürand (2006), S. 184.

[10] Vgl. Bayerisches Landesamt für Umweltschutz (2008), S. 1.

[11] Vgl. Wallentowitz / Freialdenhoven / Oolschewski (2010), S. 4.

[12] Vgl. Wallentowitz / Freialdenhoven / Oolschewski (2010), S. 5.

[13] Vgl. Mrasek (2009), S. 1.

[14] Vgl. Vahrenkamp (2007), S. 1 f.

[15] Vgl. Martin (2006), S. 310 ff.

[16] Vahrenkamp (2007), S. 2.

[17] Vgl. Logistik Heute / AEB GmbH (2008), CD-Rom, Kapitel 1.

[18] Vgl. die Ausführungen in dem Abschnitt 1 der Arbeit; vgl. zur Bedeutung von Umweltproblemen: Koch/ Czogalla (1999), S. 522.

[19] Vgl. Meißner (2007), S. 13.

[20] Vgl. Heidtmann (2008), S. 93.

[21] Vgl. Hartwig (2009), S. 198.

[22] Vgl. Bundesministerium für Umwelt, Naturschutz und Reaktorsicherheit (2010), S. 1.

[23] Vgl. Zimmermann / Henke (2005), S. 468 ff.

[24] Hartwig (2009), S. 221.

[25] Vgl. Ulm (2009), S. 17.

[26] Vgl. Hanke (2009), S. 9.

[27] Vgl. Lunanova (2009), S. 3.

[28] Vgl. dazu Bundesministerium für Umwelt, Naturschutz und Reaktorsicherheit (2009), S. 1 ff.

[29] Vgl. Hillenbrand (2007), S. 1.

[30] Vgl. Bundesministerium für Umwelt, Naturschutz und Reaktorsicherheit (2009), S. 11.

[31] Vgl. Kommission der Europäischen Gemeinschaften (2009), S. 3 ff.

[32] Der Grenzwert für den durchschnittlichen spezifischen CO2-Ausstoß lässt sich über das Durchschnittsgewicht der Fahrzeugmodellreihe für jeden OEM berechnen. Vgl. dazu Hauschild (2008), S. 4 sowie das Rechenbeispiel in Wallentowitz / Freialdenhoven / Olschewski (2010), S. 8.

[33] Vgl. Bundesministerium für Umwelt, Naturschutz und Reaktorsicherheit (2009), S. 2 ff.

[34] Wallentowitz / Freialdenhoven / Olschewski (2010), S. 7.

[35] Vgl. Jung (2010), S. 44.

[36] Vgl. o. V. (2010a), S. 1; Augter / Ginsburg (2009), S. 16; Walter (2004), S. 135.

[37] Vgl. o. V. (2010), S. 1.

[38] Bundesverband Windenergie e.V. (2010a), S. 1.

[39] Vgl. dazu Wirtschaftsverband Erdgas- und Erdölgewinnung (2008), S. 2 f.

[40] Vgl. Pehnt / Nitsch (2001), S. 732 ff.

[41] Vgl. Thelen (2010), S. 13; Bundesministerium für Wirtschaft und Technologie (2009), S. 6 ff.

[42] Vgl. Weißhaupt (2010), S. 1.

[43] Vgl. Flauger (2004), S. 2.

[44] Vgl. Krimmling (2009), S. 35 ff.

[45] Vgl. Umweltbundesamt (2009a), S. 1.

[46] Vgl. Storbeck (2009), S. 3 ff; Balzli / Borger / Höbel (2009), S. 118.

[47] Vgl. Flauger (2009), S. 17; Stratmann (2008), S. 1.

[48] Vgl. Heilmann (2009), S. 16.

[49] Vgl. dazu ausführlich Krimmling (2009), S. 38 ff.

[50] Vgl. Quaschning (2008), S. 83.

[51] Vgl. Bullinger (2007), S. 315.

[52] Agentur für Erneuerbare Energien e. V. (2009b), S. 7.

[53] Vgl. Aschenbrenner (2009), S. 1.

[54] Agentur für Erneuerbare Energien (2010), S. 1.

[55] Vgl. Wöhe / Döring (2008), S. 381 ff.

[56] Berg (1995), S. 19.

[57] Vgl. Kuß / Tomczak (2004), S. 22.

[58] Vgl. Scholz (2007), S. 54.

[59] Vgl. Bänsch (2002), S. 1.

[60] Vgl. Kuß / Tomczak (2004), S. 1 f.

[61] Vgl. Böhler (2004), S. 20.

[62] Vgl. Meyer (2006), S. 226

[63] Vgl. Becker (2003), S. 252.

[64] Vgl. Ebling (2008), S. 15.

[65] Vgl. Scholz (2007), S. 54.

[66] Vgl. Deutsche Post AG (2010), S. 1.

Details

Seiten
109
Jahr
2010
ISBN (eBook)
9783640742387
ISBN (Buch)
9783640742714
Dateigröße
1 MB
Sprache
Deutsch
Katalognummer
v160430
Institution / Hochschule
V.N. Karazin Kharkiv National Universität
Note
2
Schlagworte
Wirtschaftlichkeit Hybridfahrzeuges Vergleich Fahrzeug Antriebsaggregat

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Titel: Die Wirtschaftlichkeit des Hybridfahrzeuges. Ein Vergleich zum Fahrzeug mit konventionellem Antriebsaggregat