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Paradigmenwechsel automobiler Antriebstechnologie (Elektromobilität)

Eine interdisziplinäre Analyse: Kann das Ziel „1 Million Elektrofahrzeuge bis 2020“ realisiert werden?

Bachelorarbeit 2012 111 Seiten

Ingenieurwissenschaften - Wirtschaftsingenieurwesen

Leseprobe

Inhaltsverzeichnis

Kurzfassung

Abstract

Inhaltsverzeichnis

Abbildungsverzeichnis

Tabellenverzeichnis

Abkürzungsverzeichnis

1 Einleitung
1.1 Gegenstand, Problemstellung und Zielsetzung
1.2 Analyse zum Stand der Forschung
1.3 Forschungsfrage
1.4 Aufbau der Arbeit

2 Die Elektromobilität
2.1 Historie
2.2 Definition und Abgrenzung
2.3 Stand der technologischen Entwicklung
2.3.1 Brückentechnologie Hybrid
2.3.2 Antriebskonzept Elektromotor

3 Einflussfaktoren der Diversifikation bezüglich Elektromobilität
3.1 Umweltbelastung
3.2 Politik
3.3 Kundenanforderung
3.4 Automobilindustrie

4 Aus dem Basisteil resultierende Trenderwartungen

5 Die qualitative Untersuchung
5.1 Rahmenbedingungen
5.1.1 Forschungsdesign
5.1.2 Befragungssample: Auswahl der Experten
5.1.3 Der Interviewleitfaden
5.2 Zielsetzung der Untersuchung
5.3 Datenerhebung
5.4 Datenauswertung
5.4.1 Darstellung der Ergebnisse
5.4.2 Diskussion der Ergebnisse

6 Fazit

Anhang A: Die qualitative Methode
Anhang A.1: Personenanhang
Anhang A.2: Aufbau des Interviewleitfadens
Anhang A.3: Empirische Datenauswertungen
Anhang B: Transkribierte Experteninterviews
Anhang B.1: Experteninterview 1
Anhang B.2: Experteninterview 2
Anhang B.3: Experteninterview 3
Anhang B.4: Experteninterview 4
Anhang B.5: Experteninterview 5
Anhang B.6: Experteninterview 6
Anhang B.7: Experteninterview 7
Anhang B.8: Experteninterview 8
Anhang B.9: Experteninterview 9
Anhang B.10: Experteninterview 10
Anhang B.11: Experteninterview 11

Kurzfassung

Ist das Ziel der Bundesregierung, 1 Million Elektrofahrzeuge bis 2020 landesweit auf den Straßen zu sehen, realistisch?

Diese Fragestellung schien interessant genug, um diese in der vorliegenden Bachelorthesis als Forschungsfrage zu definieren und die Beantwortung anhand einer interdisziplinären Analyse, unter Berücksichtigung vielerlei Faktoren, kritisch zu untersuchen.

Das Automobil der Zukunft wird als Mittelpunkt in einem polydimensionalen Umfeld von Randbedingungen unmittelbar beeinflusst, so dass zwangsläufig zur Beantwortung der definierten Forschungsfrage und um die Zukunftschancen der deutschen Automobilindustrie im Bereich Elektromobilität herausarbeiten zu können, unterschiedliche Sichtweisen berücksichtigt werden müssen. Somit wurde analysiert, wie realistisch die Erwartungen an die Elektromobilität sind und ob das Ziel der Bundesregierung - 1 Million Elektrofahrzeuge bis 2020 - zu realisieren ist und von welchen Faktoren dies abhängt. In dem Zusammenhang wurde die Forschungsfrage aus unterschiedlichen Sichtweisen betrachtet und die treibenden Chancen und hemmenden Herausforderungen wurden jeweils durchleuchtet, um einen Trend für das Jahr 2020 herausarbeiten zu können.

Die Methodik des leitfadengestützten Experteninterview, die in der vorliegenden Arbeit im Hauptteil als Datenerhebungsmethode gewählt worden ist, unterstützt die Beantwortung der Forschungsfrage, indem das Marktpotenzial im Jahr 2020 von Elektrofahrzeugen durch Experten aus den unterschiedlichsten Branchen rund um die Elektromobilität geschätzt wird. Basierend auf diesen erhobenen Erkenntnissen und abgegebenen Prognosen wird eine eindeutige Antwort auf die Forschungsfrage formuliert. Zusätzlich werden die Experten aufgrund ihrer Prognosen in Gruppen, die durch gleiche Merkmalsausprägungen gekennzeichnet sind, typologisiert. Dies erleichtert eine qualitative Betrachtungsweise der bedeutsamen Erkenntnisse, die in zwei Gruppen klassifiziert und näher erläutert werden konnten, um einen eindeutigen Trend der Prognosen herauszukristallisieren.

Ein grundlegendes Verständnis, eine kritische Beurteilung der Zukunftschancen der Elektromobilität im Hinblick auf die Forschungsfrage, zugleich eine Begutachtung der einflussnehmenden Chancen und Herausforderungen eines Elektrofahrzeugs aus unterschiedlichen Blickwinkeln anhand einer interdisziplinären Analyse und unter Zuhilfenahme der in Gruppen typologisierten Prognosen -ist das Anliegen dieser Abschlussarbeit.

Abstract

Is the aim of the federal government to have one million electric vehicles on the streets by 2020 realistic?

This question seemed interesting enough to make it the research question of this bachelor thesis. The subject was critically analysed using an interdisciplinary approach that takes numerous factors into consideration.

The car of the future, being at the centre of a multidimensional environment, is directly influenced by many constraints. This necessarily means that addressing the research question, and determining the prospects of the German car industry in the field of electric vehicles, requires the consideration of different viewpoints. This paper analyses how realistic the expectations of electromobility are, whether the federal government's target of - one million electric vehicles by 2020 - is realisable and on what factors this depends. In this context, the research question was examined from different angles and the respective opportunities and current challenges were highlighted in order to determine a trend for the year 2020.

To gather data for the present work, the method of the semi-structured interview was mainly used. This method supports the research in that the market potential of electric vehicles in 2020 is estimated by experts from diverse fields related to electromobility. A clear answer to the research question is formulated based on the research findings and the forecasts of the experts. In addition, the experts are classified into groups based on similar characteristics in their predictions. This enables a qualitative approach to the important findings. These were classified into two groups and closely examined in order to crystallise a clear trend out of the forecasts.

A fundamental understanding and a critical evaluation of the prospects of electromobility with regard to the research question, as well as an assessment of the main opportunities and challenges facing electric vehicles, undertaken from several angles and based on an interdisciplinary analysis aided by the categorised forecasts: these are the aims of this final paper.

Abbildungsverzeichnis

Abbildung 1: Einflussnehmende Faktoren der Marktdurchdringung von Elektromobilität

Abbildung 2: Interdisziplinäre Analyse bezüglich der Forschungsfrage

Abbildung 3: Typologien der Expertenprognosen

Abbildung 4: Darstellung der Expertenprognosen anhängig von dem Faktor eigener Verdienst

Abbildung 5: Gegenüberstellung von Trenderwartung und der Expertenprognosen

Tabellenverzeichnis

Tabelle 1: Zusammenfassung der Chancen und Herausforderungen

Tabelle 2: Übersicht zu den Experten im Rahmen der Datenerhebung

Tabelle 3: Datenauswertung mittels qualitativer Inhaltsanalyse

Abkürzungsverzeichnis

Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten

1 Einleitung

„ Wer in der Automobilindustrie jetzt nicht energisch auf Elektromobilität setzt, der wird schon bald nicht mehr wettbewerbsfähig sein!"

Dies vermittelte der damalige Bundesumweltminister Dr. Norbert Röttgen bei seiner Rede auf dem „auto motor sport-Kongress" in Stuttgart1 und verdeutlichte die unmittelbare Dringlichkeit, an einer Technologie der alternativen Antriebe mitzuwirken. Dabei machte er gleichzeitig die Befindlichkeit der Automobilindustrie an der Schwelle zu einem Paradigmenwechsel 2 deutlich. Der Grund dieser Zeitenwende ist die Hoffnung auf eine neue Technologie, denn der Zukunftsglaube, dass die radikale Innovation Elektromobilität wirtschaftliche, ökologische und soziale Probleme des Straßenverkehrs lösen könnte, besteht zu Recht.

1.1 Gegenstand, Problemstellung und Zielsetzung

Vor geraumer Zeit entwickelte sich das Automobil zu einem unerlässlichen Bestandteil des täglichen Lebens und steht seither für einen hohen Grad an individueller Mobilität.3 Seit über einem Jahrhundert prägen Verbrennungsmotoren unser Straßenbild, sichern Flexibilität, vermitteln ein Gefühl der Freiheit und machen für etliche einen großen Teil der Lebensqualität aus.

Aber: Schrumpfende fossile Ressourcen, steigende Energiepreise, erhöhte CO2- Emissionen, Luftverschmutzung und Klimawandel sind nur einige Herausforderungen, die uns in der gegenwärtigen und garantiert in der zukünftigen Zeit betreffen.4 Die nahezu grenzenlose Mobilität hat, wie sich zeigt, deutliche Schattenseiten, die der konventionellen Mobilität eine endliche Zukunft vorhersagen.

Ergo: Die Notwendigkeit, das konventionelle Fahrzeug zu optimieren, steht außer Frage. Das Elektrofahrzeug, das ein mit elektrischer Energie angetriebenes Automobil und daher unabhängig von fossilen Ressourcen ist sowie einen höheren Wirkungsgrad und eine fast vollständige lokale Emissionsfreiheit in Bezug auf Schadstoffe und Lärm besitzt, scheint eine solche optimierte Alternative zu sein.5 Auch die deutsche Politik erkannte das Zukunftspotenzial eines Elektrofahrzeugs frühzeitig und fördert diese Technologie in umfassender Weise. Zu diesem Zweck ist es das Ziel der Bundesregierung, seitdem am 3. Mai 2010 in Berlin die Einrichtung der Nationalen Plattform Elektromobilität (NPE) beschlossen wurde, Deutschland als Leitanbieter und Leitmarkt für Elektrofahrzeuge zu etablieren.6 Auf diesem Weg wird die Realisierung des Ziels „1 Million Elektrofahrzeuge bis 2020" durch die Bundesregierung angestrebt.7

Um eine zuverlässige Einschätzung der Realisierbarkeit dieses Ziels ermöglichen zu können, ist es notwendig, alle einflussnehmenden Faktoren bezüglich der Marktdurchdringung von Elektromobilität zu durchleuchten. Das Ziel dieser Arbeit ist es demzufolge, zu Beginn den Status quo der Elektromobilität zu erfassen, um im Anschluss, mit Blick auf Einflussfaktoren einer zunehmenden Elektrifizierung des Antriebsstranges, eine Einschätzung des Zukunftspotenzials aus unterschiedlichen Blickrichtungen abzuleiten. Der Fokus liegt hierbei auf der Methodik dieser Arbeit, die die Experteninterviews umfasst, welche als Grundlage das Ziel „1 Million Elektrofahrzeuge bis 2020" des Nationalen Entwicklungsplans Elektromobilität beinhaltet.

1.2 Analyse zum Stand der Forschung

Im Folgenden wird der Forschungsstand anhand der Studie „Modellregionen Elektromobilität" zusammengefasst vorgestellt, die für die Untersuchung relevantes Wissen präsentiert und in den theoretischen Kontext eingeordnet sowie abgegrenzt.

Ein unverzichtbares Instrument, mit dessen Hilfe die Zukunft hinsichtlich alternativer Antriebe für die beteiligten Akteure besser einzuschätzen sein soll, stellt die Fördermaßnahme durch das Bundesverkehrsministerium im Rahmen des Programms „Modellregionen Elektromobilität"8 dar. Die Notwendigkeit, die Erwartungen und Erfahrungen der Menschen hinsichtlich Elektromobilität zu kennen, existiert offensichtlich. Genau aus diesem Grund besteht das Ziel der Studie „Modellregionen Elektromobilität" darin, in acht Modellregionen die Elektromobilität im öffentlichen Raum zu verankern. In diesem Zusammenhang sollen die Erwartungen sowie die Erfahrungen der Kunden erkannt werden, um im Anschluss mit Hilfe der Ergebnisse für eine breite Akzeptanz der Elektromobilität zu sorgen.

Der Abschlussbericht umfasst die Ergebnisse, mit deren Hilfe Empfehlungen formuliert werden konnten, wie die zukünftige Entwicklung der Elektromobilität an die Erwartungen und Wünsche der Nutzer angepasst werden kann. Die Methodik, um diese Nutzererwartungen konkret skizzieren zu können, umfasst einen Fragebogen, den die Nutzer der Elektromobile in den Modellregionen ausfüllen sollten. Die Fragen bezogen sich auf die Erwartungen vor dem Nutzungsbeginn, die Wahrnehmung danach und die Ansicht bezüglich einer langfristigen Nutzung eines Elektrofahrzeugs.

Die Ergebnisse ließen die Schlussfolgerung zu, dass die Nutzer bezüglich Elektromobilität insgesamt ein positives Bild haben und sich dementsprechend zufrieden zeigen, obwohl die Faktoren Kosten und Reichweite als störend empfunden werden. Alles in allem wird das Zukunftspotenzial der Elektromobilität von den Testern als hoch eingeschätzt. Jedoch verhielten sich die Befragten eher distanziert bezüglich eines Kaufs.

Aus der Studie „Modellregionen Elektromobilität" kann zusammengefasst festgestellt werden, dass der Kunde, als ein einflussnehmender Faktor hinsichtlich der Markdurchdringung von Elektrofahrzeugen, als wichtig empfunden wird. Jedoch stellt sich die Frage, die noch nicht beantwortet werden konnte, welche weiteren Faktoren existieren, die einen Durchbruch der Elektrofahrzeuge maßgeblich beeinflussen könnten. Um diese Forschungslücke in der Wissenschaft zu schließen und Gegebenheiten um das Thema Elektromobilität sichtbarer zu machen, wurde in der vorliegenden Arbeit eine Forschungsfrage definiert, die genau dieses Defizit beseitigen soll.9

1.3 Forschungsfrage

Aktuell vergeht kein Tag, an dem in den Medien das Thema Elektromobilität nicht angesprochen wird. Ressourcen schonen und Emissionen aller Art reduzieren sind bedeutende Ziele, die mit den alternativen Antrieben in Verbindung gebracht werden. Das Thema Elektromobilität steckt aktuell noch in den Kinderschuhen und bedarf intensiver Forschungsarbeit, um Zukunftsprognosen herleiten zu können. In diesem Kontext schien die Wissenslücke darin zu bestehen, inwiefern die Möglichkeit besteht, die Elektromobilität in den Markt zu integrieren. Um einen Teil zu dieser Forschungsarbeit beizutragen, wurde in der vorliegenden Abschlussarbeit die Forschungsfrage „Ist das Ziel der Bundesregierung, 1 Million Elektrofahrzeuge bis 2020 landesweit auf den Straßen zu sehen, realistisch?" definiert, um diese Wissenslücke zu schließen.

Hinsichtlich der aufgeführten 1 Million Elektrofahrzeuge wurde die kritische Annahme getroffen, dass - wie von der Bundesregierung festgelegt - auch Plug-in-Hybride mit berücksichtigt sind.10

Im Basisteil der vorliegenden Abschlussarbeit wurde die Antwort auf die Forschungsfrage durch die Methodik der interdisziplinären Analyse vorbereitet. In dieser Vorgehensweise wurde, anhand intensiver Literaturrecherche, die Forschungsfrage aus fünf verschiedenen Blickrichtungen betrachtet und dabei wurden jeweils die Herausforderungen und Chancen durchleuchtet. Darauf aufbauend konnten in Kapitel 4 die resultierenden Trenderwartungen abgeleitet werden, welche die voraussichtlichen Antworten der unterschiedlichen Experten aus den fünf jeweiligen Sichtweisen bezüglich des Ziels „1 Million Elektrofahrzeuge bis 2020" enthalten. Der Fokus dieser Abschlussarbeit liegt auf der Methodik der Experteninterviews, die in einem zweiten Schritt im Hauptteil durchgeführt werden, um Prognosen der Experten hinsichtlich der Forschungsfrage zu erhalten und diese zu einem Gesamtbild, das die Antwort formuliert, zusammenzufügen. Abbildung 1 stellt die einflussnehmenden Faktoren und die dazugehörigen fünf Sichtweisen bezüglich der Forschungsfrage dar.

Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten

Abbildung 1: Einflussnehmende Faktoren der Marktdurchdringung von Elektromobilität

Quelle: eigene Darstellung

1.4 Aufbau der Arbeit

In der einleitenden Beschreibung wird im ersten Schritt ein Einblick in das Thema gewährt, eine Übersicht des aktuellen Forschungsstandes erarbeitet und die Forschungsfrage definiert.

Anschließend beschäftigen sich die Formulierungen in Kapitel 2 zu Anfang mit der historischen Entwicklung des Elektrofahrzeugs und der Definition einzelner Begriffe zum einheitlichen Verständnis. Infolgedessen wird der aktuelle Stand der Technik dargestellt, indem auf Funktionsweise, einflussnehmende Merkmale, Potenziale und Probleme des Elektrofahrzeugs eingegangen wird.

Daran angeknüpft werden in Kapitel 3 das Thema Elektromobilität und alle weiteren darauf Einfluss nehmenden Aspekte auf Basis intensiver Literaturrecherche vorgestellt. Die Betrachtung des Marktes durch Erläuterung von Einflussfaktoren der Diversifikation der Elektromobilität ist Bestandteil dieses Kapitels. Bei der Vorstellung der wichtigsten einflussnehmenden Faktoren stellen die Umweltbelastung, die Politik, die Kundenanforderungen und die Automobilindustrie den Inhalt des Kapitels 3 dar.

In Kapitel 4 werden Chancen und Herausforderungen, die im Hinblick auf Elektromobilität herrschen, zusammenfassend dargestellt. Der Basisteil dieser Arbeit lässt resultierende Trenderwartungen aus den fünf unterschiedlichen Sichtweisen bezüglich der Forschungsfrage formulieren, die dieses Kapitel umfasst, um das Wichtigste in den Sinn zu rufen, bevor zum Hauptteil übergegangen wird.

In Kapitel 5 wird der Schwerpunkt dieser Arbeit behandelt, indem der Fokus auf durchgeführten Experteninterviews liegt. Das Ziel in diesem Kapitel ist es, durch Erfassung der abgelieferten Prognosen aus den Experteninterviews die Realisierbarkeit der Forschungsfrage zu analysieren. Während der Durchführung der Interviews lag der Schwerpunkt auf dem Themengebiet der zukünftigen Marktetablierung der Elektrofahrzeuge unter Hinzunahme der in der Arbeit definierten Forschungsfrage.

Die Arbeit schließt in Kapitel 6 vor dem Hintergrund der formulierten Forschungsfrage mit einer Beantwortung und Endbetrachtung ab, um die erarbeiteten Erkenntnisse zusammenzufassen.

2 Die Elektromobilität

Elektromobilität bedeutet weitaus mehr, als den Verbrennungsmotor durch einen Elektromotor und den Tank durch eine Batterie zu ersetzen. Vielmehr findet eine Revolution entlang der Wertschöpfungskette statt.

In diesem Kapitel wird zu Anfang, nachdem die Historie des Elektrofahrzeugs chronologisch zusammengefasst wurde, eine kurze Definition herausgearbeitet, um das allgemeine Verständnis verschiedener Begriffe voraussetzen zu können. Zuletzt wird der aktuelle Stand der Technik bezüglich Elektromobilität dargestellt, indem zusätzlich die Beantwortung der Forschungsfrage, unter Beleuchtung von vielerlei Einflussfaktoren, hauptsächlich aus technologischer Sichtweise vorbereitet wird.

2.1 Historie

Im Jahr 1886 entwickelten unabhängig voneinander Carl Benz und Gottlieb Daimler die ersten mit Benzin angetriebenen Dreiräder. Zu diesem Zeitpunkt rollten bereits Elektroautomobile über die Straßen, denn schon im Jahr 1834 baute der Amerikaner Thomas Davenport das erste Elektrofahrzeug mit einer nicht wiederaufladbaren Batterie. Ergänzend dazu erfand 1865 der Franzose Gaston Plante eine weiterentwickelte Batterie, die die Basis für die Entwicklung der wiederaufladbaren Batterien verkörperte. Das erste offiziell anerkannte Elektrofahrzeug wurde 1881 von M. Gustave Trouve in Paris vorgestellt.11 Erst Ende des 19. Jahrhunderts ergab sich ein entscheidender Fortschritt in der Welt der Elektrofahrzeuge, als 1900 Ferdinand Porsche mit dem Wiener Unternehmer Jacob Lohner das erste praxistaugliche batteriebetriebene Elektrofahrzeug für die Weltausstellung in Paris entwickelte.12

Zeitlich gesehen, begann die Ära des Elektrofahrzeugs, gegenüber dem konventionellen Fahrzeug, viele Jahre zuvor. Dennoch konnte sich in der Vergangenheit das Elektromobil gegenüber den klassischen Verbrennungsmotoren nicht durchsetzen.13 Erst jetzt, in Zeiten des Paradigmenwechsels, geraten Elektrofahrzeuge wieder ins Rampenlicht und elektrisieren die Bevölkerung auf der ganzen Welt. Es wird tatkräftig nach einer Alternative zum Verbrennungsmotor gesucht, die das Elektrofahrzeug als „Antrieb der Zukunft" darstellt.

2.2 Definition und Abgrenzung

Um ein einheitliches Verständnis zu erreichen, wird im Folgenden mit der Definition einzelner Begriffe rund um das Thema Elektrofahrzeug fortgefahren. Es werden somit unterschiedliche Antriebstechnologien definiert, da auf dem Weg vom konventionellen Fahrzeug einige Abstufungen existieren, die schrittweise zur vollständigen Elektrifizierung des Antriebsstranges führen. Angefangen wird mit dem Zwischenschritt Hybrid14 bis letztlich zum rein elektrisch betriebenen Fahrzeug.

Hybrid Electric Vehicle (HEV): HEVs sind dadurch charakterisiert, dass ihnen die Antriebsenergie auf zwei unterschiedliche Arten bereitgestellt wird:15 zum einen über einen Verbrennungsmotor mit Flüssigkraftstoff und zum anderen über Elektromotoren mit Batteriespeisung.16 Hybridantriebe können nach ihrer Bauweise in drei Grundstrukturen eingeteilt werden, nämlich in serielle und parallele Hybridfahrzeuge sowie in Mischhybridfahrzeuge. Zusätzlich sind bei einem HEV Varianten nach seinem Elektrifizierungsgrad zu kategorisieren, die sich in Mikro-, Mild-, Voll- und Plug-in-Hybrid unterteilen.17

Plug-in Hybrid Electric Vehicle (PHEV): Der Plug-in-Hybrid ist eine Erweiterung der Voll-Hybridtechnik18 und bietet zusätzlich zu den Technologien des HEV die Möglichkeit, die Batterie, ans Stromnetz gesteckt („Plug-in"), aufzuladen. Diese Antriebsvariante gewährleistet eine Erhöhung der Reichweite im reinen Elektrobetrieb, da sie eine größer dimensionierte Batterie besitzt und somit eine Senkung des Kraftstoffverbrauchs garantiert.19

Extended Range Electric Vehicle (E-REV): Der E-REV gilt als eine besondere Form der Antriebstechnologie und wird auch als serieller Hybridantrieb bezeichnet. Prinzipiell ist der Elektromotor alleine für den Antrieb zuständig,20 jedoch kann der eingebaute, geringdimensionierte Verbrennungsmotor („Range Extender") je nach Bedarf als „Reichweitenverlängerung" eingesetzt werden und somit elektrische Energie für den Antrieb bereitstellen, wobei die Hauptenergiequelle das Stromnetz bleibt.21

Full Cell Electric Vehicle (FCEV): Beim Antriebskonzept eines Elektromotors mit einer Brennstoffzelle handelt es sich um ein Energiewandlungssystem, nicht aber um einen Antrieb, denn es wird keine mechanische Energie zur Fortbewegung freigesetzt. Das Prinzip einer Brennstoffzelle umfasst die Umwandlung chemischer Energie ohne Zwischenschritt in elektrische Energie.22 Es reagieren die Gase Wasserstoff und Sauerstoff unter Freigabe von Energie miteinander. Anschließend wird die freigesetzte Energie in einer Batterie zwischengespeichert und diese fungiert als Stromquelle, die den Elektromotor des Fahrzeugs antreibt.23 Der für die chemische Reaktion benötigte Sauerstoff wird der Umgebungsluft entnommen, wobei der Wasserstoff aus dem mitgeführten Wasserstofftank abgezapft wird.

Battery Electric Vehicle (BEV): Das BEV ist ein Fahrzeug, das über einen starken Elektromotor verfügt und gegenüber dem konventionellen Fahrzeug keinen Verbrennungsmotor, keinen Treibstofftank und keine Abgasanlage besitzt, also ausschließlich batteriebetrieben ist.24 Das Aufladen der Batterie erfolgt durch das Stromnetz25 oder durch die Rekuperation (Bremsenergierückgewinnung). Bei der Rekuperation wird während des Bremsvorgangs die Bremsenergie in elektrische Energie umgewandelt und der Batterie zugeführt.26

2.3 Stand der technologischen Entwicklung

Grundsätzlich werden in der elektrischen Fahrzeugtechnik zwei unterschiedliche Kategorien von Fahrzeugtypen unterschieden. Diese können zum einen in das reine Elektrofahrzeug und zum anderen in das Hybridfahrzeug unterteilt werden. Im weiteren Verlauf werden Chancen und Herausforderungen der unterschiedlichen Antriebstechnologien, die vom Stand der Technik abhängen, aus technologischer Sicht zusammengestellt.

2.3.1 Brückentechnologie Hybrid

Auf dem Pfad der elektromobilen Zukunft ist das rein elektrisch betriebene Fahrzeug nur eine Option von vielen. Einen entscheidenden Zwischenschritt auf diesem Weg stellt das Hybridfahrzeug mit seinen unterschiedlichen Ausprägungen des Antriebs dar.

Die technische Definition der unterschiedlichen Antriebe wurde bereits in Kapitel 2.2 erläutert, so dass hier im weiteren Verlauf der Fokus auf das E-REV gelegt werden kann, da es eine direkte Konkurrenz zum reinen Elektrofahrzeug verkörpert, um die Chancen und Herausforderungen bezüglich der Forschungsfrage näher betrachten zu können.

Aktuell ist die begrenzte Speicherkapazität einer Batterie in aller Munde, da die Reichweite die Erwartungen der Endnutzer nicht erfüllt. Diese technologische Herausforderung wird sich voraussichtlich in naher Zukunft nicht beheben lassen, so dass die Automobilindustrie gezwungenermaßen eine Brückentechnologie entwickeln musste. Das E-REV, als Beispiel kann vom Opel Ampera gesprochen werden, verkörpert aktuell genau diese Brückentechnologie, denn die Batterie ermöglicht einen elektrischen Aktionsradius von bis zu 80 km.27 Vor dem Hintergrund, dass 80 Prozent aller täglichen Fahrtstrecken in Deutschland 50 km oder weniger betragen, scheint das Elektrofahrzeug mit Reichweitenverlängerer das Bedürfnis nach Reichweite zu befriedigen und somit auch die Erwartungen der Nutzer.28 Das E-REV sorgt mit dem eingebauten Verbrennungsmotor für einen Sicherheitsfaktor, dem eine immense Bedeutung zukommt und der für die Kundenakzeptanz sorgt. Denn der Verbrennungsmotor kann je nach Bedarf aktiviert werden, um den Elektromotor mit Energie zu versorgen und somit die Reichweite zu verlängern.

Zusammengefasst wurde der Zwischenschritt E-REV entwickelt, um die Nachteile eines BEV kurzfristig zu überwinden. Diese Antriebsform bündelt somit die Vorteile eines konventionellen Motors mit denen eines Elektromotors und kann als eine Chance für die Realisierung des Ziels „1 Million Elektrofahrzeuge bis 2020" aus technologischer Sicht definiert werden.

2.3.2 Antriebskonzept Elektromotor

Das Antriebskonzept eines Elektromotors kann durch zwei unterschiedliche Quellen angetrieben werden, zum einen durch eine Batterie und zum anderen durch die Brennstoffzelle. Im Folgenden werden diese beiden Alternativen näher erläutert und deren Herausforderungen und Chancen dargestellt.

Antriebskonzept Elektromotor mit Batterie

Das batteriebetriebene Elektrofahrzeug, das als Technologie der Zukunft gehandelt wird, besitzt erhebliche Herausforderungen. Konzeptbedingte Herausforderungen eines rein elektrisch betriebenen Fahrzeugs sind

die begrenzte und vor allem unzuverlässige Reichweite,

lange Ladezeiten,

hohes Gewicht,

hohe Batteriekosten

und die noch unzureichende Ladeinfrastruktur.

Vier dieser fünf Herausforderungen werden mit der größten technologischen „Baustelle", welche die Batterietechnik darstellt, in Verbindung gebracht. Demzufolge besteht Entwicklungsbedarf in der Batterietechnologie, um die Erfüllung einer weitreichenden Kundenakzeptanz gewährleisten und somit die Realisierung der Forschungsfrage vorantreiben zu können. Die Zukunft der Elektrofahrzeuge wird davon abhängen, ob dieser Fahrzeugtyp die wesentlichen Eigenschaften eines konventionellen Fahrzeugs erfüllen kann, was sich hauptsächlich mit der Qualität der Energiesysteme verknüpfen lässt. Wesentliche Parameter, wie Energie- und Leistungsdichte, Reichweite, Sicherheit, Lebensdauer und Batteriekosten, sind in diesem Zusammenhang entscheidende Punkte. Aktuell lauten die zentralen Zielgrößen in der Batterietechnologie, um oben genannte Nachteile in Zukunft zu mindern: mehr Leistung, mehr Kapazität und weniger Kosten.29

Antriebskonzept Elektromotor mit Brennstoffzelle „

Wasser ist die Kohle der Zukunft."30

Dieses Zitat von Jules Vernes verdeutlichte schon 1874 die historische Suche der Menschheit nach einer alternativen Energiequelle. 140 Jahre später scheint die Suche nach einer Alternative zu fossilen Ressourcen immer noch nicht vollzogen zu sein. Jedoch wird in der öffentlichen Diskussion regelmäßig propagiert, dass elektrifizierte Antriebe, wie die Brennstoffzelle, die Zukunft gestalten können.31

Die technische Definition eines Elektrofahrzeugs mit Brennstoffzelle wurde bereits in Kapitel 2.2 konkretisiert, so dass hier nur noch auf die Herausforderungen und Chancen eingegangen werden soll.

In Zusammenhang mit der Verwirklichung der Forschungsfrage bezüglich Elektrofahrzeug mit einer Brennstoffzelle nimmt ein Faktor eine entscheidende Position ein: die Wirtschaftlichkeit. In diesem Kontext lassen die vielen Prozessschritte bei der Wasserstoffgewinnung, -speicherung und dem -transport die Brennstoffzelle, im Vergleich zwischen Wasserstoff und Akkumulator, klar im Nachteil erscheinen. Zusätzlich ist festzustellen, dass der Ausbau einer WasserstoffInfrastruktur fehlt und dies somit eine weitere wirtschaftliche Herausforderung verkörpert, weswegen auch das Konzept der Brennstoffzelle bisher keinen Serienstatus erreichen konnte. Insgesamt scheint die Brennstoffzelle die Voraussetzung der Wirtschaftlichkeit nicht zu erfüllen.

Die Technologie um die Brennstoffzelle hat jedoch auch Chancen aufzuweisen, denn im Vergleich beider Technologien miteinander weist die Batterie gegenüber der Brennstoffzelle Nachteile auf. Erstens besitzt eine Lithium-Ionen-Batterie nach 500 Ladezyklen eine um 30 Prozent verminderte Maximalkapazität und zweitens ist die Brennstoffzelle deutlich im Vorteil, was höhere elektrische Wirkungsgrade anbelangt. Weiterhin ist, abhängig von der eingesetzten Zellentechnologie und dem genutzten Brennstoff, ein emissionsfreier Einsatz der elektrischen Energie zu erreichen.32 Diese Art des Antriebs kann eine effiziente und saubere Mobilität bieten, da als Produkt des Prozesses lediglich Wärme33 und Wasser als einziges „Abgas" des Fahrzeugs ausgeschieden wird.34

Fazit ist, dass sich das Brennstoffzellensystem in Zukunft am Markt durchsetzen kann, wobei die Brennstoffzellentechnologie ein Exot bleibt und zuvor noch qualitative Ergebnisse aus der Forschung und Entwicklung folgen müssten. Hier stellt aktuell, wie in Kapitel 2.3.1 besprochen, die Brückentechnologie Hybrid noch eine bessere Alternative dar.

3 Einflussfaktoren der Diversifikation bezüglich Elektromobilität

Das Thema Elektromobilität ist der Mittelpunkt in einem vielschichtigen Umfeld von Faktoren, die alle auf eine komplexe Art Einfluss auf die Weiterentwicklung von batterieelektrisch betriebenen Fahrzeugen nehmen. Um die Zukunftschancen des Elektrofahrzeugs in der deutschen Automobilindustrie analysieren und somit die Forschungsfrage beantworten zu können, ist es unerlässlich, das gesamte Umfeld mit einflussnehmenden Parametern aus unterschiedlichen Blickwinkeln anhand einer interdisziplinären Analyse zu betrachten. Als zentrale Einflussfaktoren der erfolgreichen Entwicklung von Hybrid- und Elektrofahrzeugen sollen im weiteren Verlauf die vier wichtigsten Akteure näher erläutert werden.

3.1 Umweltbelastung

Endlichkeit fossiler Ressourcen

Aktuell sind fast 1 Milliarde Fahrzeuge auf den Straßen der Welt unterwegs, zudem wird sich die Zahl bis 2030 verdoppeln, wie von der OECD geschätzt wurde.35 Bekannt ist, dass bereits heute insbesondere in großen Städten die Bevölkerung unter Lärm und vor allem Emissionen leiden. Langfristig betrachtet ist es unvermeidlich, dass fossile Ressourcen verknappen und unbezahlbar werden,36 die CO2-Emissionen steigen und dadurch der Klimawandel intensiviert wird. Infolgedessen liegt das größte Problem der Menschheit darin, dem Klimawandel mit Maßnahmen entgegenzuwirken, um eine Minderung der Lebensqualität zu verhindern.37

Im Vergleich zu erneuerbaren Energien sind fossile Ressourcen wie Öl, Kohle, Gas und Uran aufgrund der starken Nachfrage endlich und somit, solange die Abhängigkeit nicht gelöst wird, vom „Aussterben" bedroht. Besonders Schwellenländer wie China und Indien sind für die enorme Entwicklung der Nachfrage verantwortlich.38

Zusammengefasst können, hauptsächlich aus ökologischer Sicht betrachtet, die Ressourcenverknappung und die daraus resultierende Preiserhöhung als eine Chance definiert werden, da dies in Zukunft die Attraktivität eines Elektrofahrzeugs steigern und somit ein zwangsläufiges Ausweichen auf erneuerbare Energien und auf das Elektrofahrzeug auslösen wird. Es kann also festgehalten werden, dass die Erhöhung der Relevanz von erneuerbaren Energien, die im nächsten Abschnitt erläutert wird, förderlich für die Realisierung der Forschungsfrage ist.

Zunehmende Relevanz erneuerbarer Energien

Eine Energieversorgung aus erneuerbaren Energien, die aus Wind-, Solar-, Wasser- und Bioenergie sowie Geothermie gewonnen werden, zeichnet sich durch ihre Unerschöpflichkeit aus und kann der Abhängigkeit von fossilen und endlichen Ressourcen entgegenwirken.39 Die Relevanz dieser Energien ist in der heutigen Mobilität aus diesem Grund enorm gestiegen, da sie eine Chance verkörpert. Anders als fossile Energiequellen verursachen Strom, Wärme und Treibstoffe aus erneuerbaren Energien kaum Treibhausgase wie Kohlenstoffdioxid40.

Auch die aus politischer Sicht erkennbaren uneingeschränkten Chancen, die erneuerbare Energien bieten, hat Deutschland frühzeitig erkannt und ambitionierte Ziele bzw. Gesetzmäßigkeiten, die den Ausbau erneuerbarer Energien vorantreiben sollen, formuliert.

Solche Gesetzmäßigkeiten, welche die Reduzierung der KohlenstoffdioxidKonzentration in der Luft möglich machen sollen, sind folgende:

Ein Klimaziel ist, dass die Treibhausgasemission bis 2020 um 40 Prozent und bis 2050 um 80 bis 95 Prozent gegenüber 1990 gesenkt werden soll.41

Zusätzlich wurde durch die EU-Kommission das Ziel, den durchschnittlichen Kohlenstoffdioxid-Ausstoß von Neufahrzeugen in der EU im Jahr 2015 auf 130 Gramm pro gefahrenen Kilometer (g/km) zu senken, eingeführt. Ein weiteres Langzeitziel besagt, dass bis 2020 höchstens 95 g CO2/km ausgestoßen werden dürfen.42

Ferner soll in Deutschland der Anteil erneuerbarer Energien an der Stromerzeugung von aktuell 17 Prozent des Stromverbrauchs auf mindestens 35 Prozent im Jahr 2020 steigen. Bis 2030 strebt die Bundesregierung einen Anteil von 50 Prozent an, 2040 sollen es 60 Prozent und 2050 dann 80 Prozent sein.43

Die Relevanz der erneuerbaren Energien wurde nicht nur erhöht, um die Zielerreichung „1 Million Elektrofahrzeuge bis 2020" zu gewährleisten, sondern vielmehr langfristig eine nachhaltige Mobilität garantieren zu können. Dazu liefert aktuell auch die Stadt Aachen einen Beitrag, indem sie sich bis 2050 zu einer CO2-freien Stadtregion formen will. Ziel ist es, den Energieverbrauch so stark wie möglich zu minimieren und dabei die CO2-Emissionen bis 2050 gegen null streben zu lassen.44 CO2-freie Stadtgebiete können einen treibenden Einfluss auf die Diversifikation der Elektromobilität haben, denn dieser Faktor sorgt dafür, dass die Gesellschaft langfristig auf Elektrofahrzeuge umsteigen muss. Gleichzeitig kann diese Einflussgröße auch die Realisierung dieses Ziels vorantreiben, wobei es bis 2020 eher unwahrscheinlich ist, komplette Stadtregionen CO2-frei zu gestalten. Vorerst wird dieser Faktor somit keinen erheblichen Einfluss auf die Forschungsfrage haben und er wird daher nicht weiter erläutert.

Zusammengefasst sind die Verknappung fossiler Energieträger, die daraus resultierende Anhebung des Ölpreises und das Ausweichen auf erneuerbare Energien als eine treibende Funktion der Diversifikation der Elektromobilität zu definieren.

3.2 Politik

„In der Welt des 21. Jahrhunderts gilt der Grundsatz: Es siegen nicht die Großen gegen die Kleinen, sondern die Schnellen gegen die Langsamen."

Diese Meinung vertritt Matthias Wissmann, Präsident des Verbandes der Automobilindustrie (VDA)45. Deutlich wird, dass die Politik als einer der wichtigsten Diversifikationsfaktoren der Elektromobilität in ihrem Handeln intensiv und schnell sein muss; und zwar deshalb, weil die Elektromobilität zurzeit noch in den „Kinderschuhen" steckt und vorangetrieben werden sollte. Die Bundesregierung strebt daher an, mit einem Mix von Maßnahmen und neuen Anreizen Deutschland zum Leitmarkt und Leitanbieter für Elektromobilität zu entwickeln.46

Nationaler Entwicklungsplan Elektromobilität

Das Thema Elektromobilität galt bereits im Zusammenhang unterschiedlicher Programme der Bundesregierung als wichtiger Bestandteil, um die Abhängigkeit von fossilen Ressourcen zu lösen, jedoch gab es bislang keinen formulierten Strategieplan mit eindeutigen Zielvorgaben für eine erfolgreiche Marktdurchdringung der Elektromobilität in Deutschland, bis am 19. August 2009 der Nationale Entwicklungsplan Elektromobilität ins Leben gerufen wurde.

Zum Zweck der Erreichung des ambitionierten Ziels von einer Million Elektrofahrzeugen bis 2020 wurden drei Phasen definiert, welche die Entwicklung des Marktes charakterisieren sollen.

1. Marktvorbereitung bis 2014 mit Schwerpunkt auf Forschung und Entwicklung sowie Schaufensterprojekte.
2. Markthochlauf bis 2017 mit einem Fokus auf dem Marktaufbau bei Fahrzeugen und Infrastruktur.
3. Beginnender Massenmarkt bis 2020 mit tragfähigen Geschäftsmodellen.47

Um die Forschungsfrage „1 Million Elektrofahrzeuge bis 2020" realisieren zu können, sollte der Fokus aus politischer Sicht genau auf diese drei Phasen gelegt werden.

Daraus abgeleitet scheinen aktuell die vier größten Herausforderungen aus politischer Sicht das mangelnde Angebot von käuflichen Elektrofahrzeugen der etablierten Autohersteller, die unzureichende öffentliche Infrastruktur, die ungenügende politische (monetäre) Förderung der Elektromobilität und das Hinterherhinken in der Forschung und Entwicklung, speziell in der Batterietechnologie, gegenüber der Konkurrenz zu sein.

Zusammengefasst kann man den Status quo im Bereich Elektromobilität aus politischer Sicht mit „Die Deutschen liegen hinten"48 umschreiben.

Aus diesem Grund muss die Politik als einflussnehmender Faktor massiv in den Markt eingreifen. Dies lässt sich überwiegend anhand von Maßnahmen umsetzen, die sich insbesondere an die erste und zweite Phase des Entwicklungsplans richten und sich demzufolge auf die Förderung der Bereiche um die Forschung und Entwicklung, auf die Rahmenbedingungen sowie auf die Marktentwicklung konzentrieren. Für die Realisierung dieser Maßnahmen stellt die Bundesregierung Fördermittel aus dem Konjunkturpaket II im Umfang von 500 Millionen Euro zur Verfügung.49

Die vier wichtigsten künftigen Chancen der Elektromobilität aus politischer Sicht sind demzufolge

die Wiedererlangung der Forschungskompetenz in Sachen Speichertechnologie,

die Schaffung von Rahmenbedingungen zur Markteinführung der Elektromobilität,

die Entwicklung neuer, angepasster Fahrzeugkonzepte für die Elektromobilität

und die Nutzung erneuerbarer Energien.50

Eine zusätzliche Chance, aus politischer Sicht, hätte die monetäre Subvention durch die Politik beim Kauf eines Elektrofahrzeugs sein können, um mögliche Preisdifferenzen auszugleichen und den Markt durch diese Förderung anzukurbeln. Jedoch möchte die Politik bislang nicht direkt subventionieren. Der Plan scheint zu sein, durch indirekte und vornehmlich nicht-monetäre Instrumente die Leitposition in der Elektromobilität zu erlangen.

Zusammen gefasst kann festgehalten werden, dass der Bedarf an Forschung und Entwicklung immens und die Kundenakzeptanz ungewiss ist. Aus diesen Gründen braucht Deutschland Förderung in allen Bereichen.

3.3 Kundenanforderung

Sind eine Million Elektroautos bis 2020 realistisch?

„Ich wünsche mir sogar noch mehr Elektroautos. Aber wir können eine neue Technologie nicht verordnen, die Menschen müssen sie auch wollen."

Dadurch machte Verkehrsminister Ramsauer deutlich, wie entscheidend eine weitverbreitete Nutzerakzeptanz für eine erfolgreiche Marktdurchdringung des Elektrofahrzeugs ist.51

In vielen Debatten um das Thema Elektromobilität stehen meist die technologischen Gesichtspunkte im Mittelpunkt. Die Rolle des Endkunden wird in solchen Momenten oft vernachlässigt, obwohl der Kunde einen der wichtigsten Faktoren für eine aussichtsreiche Marktdurchdringung darstellt. Es ist alles andere als selbstverständlich, dass der Autokäufer diese neue Technologie ausnahmslos akzeptiert, denn es werden erhebliche Verhaltensänderungen vorausgesetzt und großenteils wird der Kunde als kritisch und emotional beschrieben. Diese geforderte Verhaltensänderung im Bereich der alternativen Antriebe kann als eine Herausforderung aus psychologischer Sicht definiert werden. Um sich nun völlig auf den Endkunden konzentrieren zu können, da die Akzeptanz ein treibender Faktor bezüglich der Forschungsfrage ist, sollte die Fragestellung Wie kann die Kundenakzeptanz positiv beeinflusst werden?

unter Zuhilfenahme aller einflussnehmenden Faktoren aus unterschiedlichen Blickwinkeln näher betrachtet und beantwortet werden.

Im Folgenden werden demnach ausschlaggebende Faktoren, die hemmend bzw. treibend auf die Kundenakzeptanz wirken können, aus unterschiedlichen Blickwinkeln näher erläutert. In diesem Fall ist die Kundenakzeptanz als eine „positive Annahme oder Übernahme einer Idee, eines Sachverhalts oder eines Produktes, und zwar im Sinne aktiver Bereitwilligkeit und nicht im Sinne reaktiver Duldung“52 definiert.

Ein zu Beginn zu nennender Faktor, der diese Annahme beeinflussen kann, ist der Faktor Reichweite. Die Reichweite eines BEV, als hemmender Faktor, kann aus zwei unterschiedlichen Blickwinkeln betrachtet werden, und zwar zum einen aus technologischer Sicht, was bereits in Kapitel 2.3 vorgenommen wurde, und zum anderen aus psychologischer Sicht. Beim Letzteren besteht die Herausforderung darin, den Nutzern die Angst aufgrund geringer Reichweiten zu nehmen und die Sicherheit, an sein Ziel zu gelangen, zu garantieren. Denn der Faktor Reichweite sorgt in befriedigender Form für Alltagstauglichkeit, Zuverlässigkeit und für Akzeptanz beim Kunden. Aktuell liegt die Reichweite eines BEV zwischen 100 und 150 km und „im Durchschnitt liegt die Fahrleistung von einem Auto bei 37 Kilometern täglich", erforschte Professor Achim Kampker von der Technischen Hochschule Aachen und konnte damit unterstreichen, dass die meisten Autofahrer ihre Bedürfnisse nach individueller Mobilität auch mit einem Elektrofahrzeug, das 100 Kilometern Reichweite aufweist, erfüllen können.53 Ungeachtet dessen wird die geringe Reichweite beim Kunden als störend empfunden, was vermuten lässt, dass das Problem um die Reichweite eine rein psychologische Angelegenheit ist.54 Zusammengefasst wird die Akzeptanz beim Endkunden ausgelöst, wenn die Angst aufgrund der geringen Reichweiten beseitigt wird und dadurch das Elektrofahrzeug als ein zuverlässiger und alltagstauglicher Partner akzeptiert werden kann sowie gleichzeitig als Ersatz für ein konventionelles Fahrzeug taugt.

Als ein weiterer Faktor können die aktuellen Umweltprobleme genannt werden, die meist von Laien nicht wahrgenommen oder aus Mangel an Informationen nicht verstanden werden. In diesem Kontext wird infolgedessen Unsicherheit verbreitet, denn die Gesellschaft erhält von Seiten der Wissenschaft, Politik und Medien keine eindeutigen Auskünfte. Doch ist ersichtlich, dass die Reduktion von Unsicherheit ein zentral begünstigter Faktor bei der Annahme einer Innovation darstellt. Somit kann das Wissen um ein Problem aus psychologischer Sicht vorhandene soziale und persönliche Werte und Normen aktivieren, die in diesem Fall ein überdurchschnittliches Umweltbewusstsein hervorrufen können.

Es steht also fest, dass das Erlangen von Informationen für eine Minderung der Unsicherheit sorgt, was wiederum erhöhtes Umweltbewusstsein zum Vorschein bringen kann und somit die Akzeptanz eines Elektrofahrzeugs begünstigt.

Eine weitere Herausforderung stellen die spezifischen Batteriekosten dar, welche die Wirtschaftlichkeit eines batteriebetriebenen Fahrzeugs in Frage stellen. Für die Wirtschaftlichkeit von elektrisch betriebenen Fahrzeugen sind zwei Faktoren ausschlaggebend: Die Mehrkosten bei der Anschaffung und die eingesparten Betriebskosten über die Dauer der Nutzung.55 In diesem Fall bestehen die Mehrkosten vorwiegend aus den zusätzlichen Batteriekosten und die Betriebskosten entstehen in erster Linie durch eingesparte Benzinkosten und steuerliche Vergünstigungen. Alles in allem lässt der Faktor Batteriepreis ein Elektrofahrzeug nicht wirtschaftlich wirken, da der anfallende Preisaufschlag gegenüber einem konventionellen Fahrzeug aktuell noch immens ist. Daher sind sinkende Kosten eine notwendige und unerlässliche Bedingung für eine weitreichende Kundenakzeptanz und demnach ist eine Weiterentwicklung der Batterietechnologie für die Befreiung des BEV aus dem Nischendasein eine Voraussetzung.

Kritisch beurteilt stehen einer übergreifenden Marktdurchdringung und einer verbreiteten Kundenakzeptanz und dem Verwirklichen des Ziels „1 Million Elektrofahrzeuge bis 2020" die behandelten hemmenden Faktoren im Wege, da das Ziel kurzfristig realisiert werden muss.

3.4 Automobilindustrie

Mit Beginn einer bemerkenswerten Elektrifizierung des Straßenverkehrs eröffnet sich weltweit eine technologische Zeitenwende in der Automobilindustrie. Erstmals seit der einstigen Idee der Mobilität durch Carl Benz besteht die Möglichkeit, die Abhängigkeit von fossilen Kraftstoffen beim Antrieb völlig zu lösen.

Um bis 2020 tatsächlich eine Million Elektrofahrzeuge auf deutschen Straßen zu sehen, ist von allen Mitwirkenden eine erhöhte Mitarbeit nötig. Im Folgenden werden erhebliche Herausforderungen und Chancen für das Realisieren der Forschungsfrage diskutiert, denen die Automobilwirtschaft gegenübersteht.

Für die deutsche Automobilindustrie besteht aufgrund des bevorstehenden langfristigen Wechsels vom konventionellen zum elektrischen Antriebsstrang die „Kampfansage", sich in den Markt erfolgreich zu integrieren. Da die Landschaft der Elektromobilität noch weitgehend unergründet ist, ist für eine zukunftsfähige Technologie ein weitreichendes Umdenken auch in der Automobilindustrie unerlässlich. Der Forschungsbedarf ist groß und die Marktresonanz der Elektromobilität noch fraglich. Dies führt dazu, dass in Deutschland der Bedarf nach Förderung besteht, um die wirtschaftlichen Risiken für Entwickler und Nutzer kalkulierbarer zu machen. Die Chance aus ökonomischer Sicht, diesem Risiko entgegenzuwirken, besteht in einer Förderung. In dem Zusammenhang können die monetäre und nicht-monetäre Förderung unterschieden werden sowie zwischen Maßnahmen, die beim Endnutzer oder bei der Industrie Wirkung finden. In diesem Punkt findet nicht-monetäre Förderung eine höhere Zustimmung, da die monetäre Förderung aufgrund der Erfahrungen mit der Abwrackprämie 2009 in Deutschland kritisch gesehen wird. Eine monetäre Förderung stellt einen Markteingriff dar, der den Durchbruch einer Technologie ermöglichen kann gleichzeitig aber besteht die Gefahr, dass diese Technologie nach Abbruch der Förderung in sich kollabiert. Aus diesem Grund ist eine Förderung beispielsweise in die Forschung und Entwicklung ratsamer.56

Es liegt auf der Hand, dass die Basis für den Erfolg von Elektromobilität die Kundenakzeptanz ist. Um in Zukunft für einen größeren Kundenkreis die Elektromobilität zugänglich machen zu können, sind neue Geschäftsmodelle und Konzepte frühzeitig zu etablieren. Eine weitere Chance in diesem Kontext besteht darin, neue Vermarktungsmodelle zu erarbeiten, die das Risiko auf dem Markt minimieren können. Denn für die Realisierung des Ziels der NPE müssen möglichst kurzfristig absatzfähige Technologien für batteriebetriebene Fahrzeuge entwickelt und vermarktet werden. Aktuell jedoch scheinen die Modelle dieser Art noch nicht genügend vorhanden zu sein, was gleichzeitig eine Herausforderung darstellt. Um dies kurzfristig zu verwirklichen, besteht die Chance aus ökonomischer Sicht in der Rekrutierung von Arbeitskräften in allen Fachbereichen und Qualifikationsgruppen, um die Bereiche Forschung, Entwicklung und Produktion zielstrebig vorantreiben zu können.57

Eine weitere Herausforderung besteht in dem Erlangen der Technologieführerschaft, die durch die Förderung der Forschung und Entwicklung ausgelöst werden kann. Ob jedoch das Erreichen der Mindestanforderungen an die Batterie durch technologischen Fortschritt bis 2020 gelingen wird und somit die Probleme um die Faktoren Reichweite, Anschaffungskosten und Ladedauer vollständig behoben sind, ist unter Experten umstritten. Somit kann kritisch beurteilt werden, dass genau diese Herausforderung aus technologischer Sicht das Erreichen des Ziels „1 Million Elektrofahrzeuge bis 2020" unsicher erscheinen lässt.

4 Aus dem Basisteil resultierende Trenderwartungen

In diesem Kapitel sollen mit Hilfe des bereits vorhandenen Basisteils Antworten der einzelnen Sichtweisen hinsichtlich der Forschungsfrage vorab definiert werden, um nach dem Kapitel der Experteninterviews diese formulierten Trenderwartungen zu bestätigen bzw. zu berichtigen. Somit soll in diesem Teil der Abschlussarbeit folgende Frage beantwortet werden:

Welche Trenderwartungen bezüglich der Forschungsfrage werden die unterschiedlichen Sichtweisen voraussichtlich abgeben und mit welcher Begründung untermauern?

1. Die ökologische Sicht:

Die Endlichkeit fossiler Ressourcen, die daraus resultierende Preissteigerung sowie die hohen CO2-Emissionen und der Klimawandel setzen ein Umdenken der Menschheit voraus. Aus den genannten Gründen, die in Kapitel 3.1 intensiv dargelegt wurden, kann festgehalten werden, dass das Ziel „1 Million Elektrofahrzeuge bis 2020" der Bundesregierung aus ökologischer Sicht als realistisch vorausgesehen wird. Demzufolge ist die Antwort aus ökologischer Sicht bezüglich der Forschungsfrage Ja.

2. Die psychologische Sicht:

Aus dieser Sicht betrachtet wird das menschliche Bewusstsein, das nicht als rational, sondern als emotional und kritisch empfunden wird, in den Vordergrund gestellt und analysiert. Dementsprechend wurde bereits in Kapitel 3.3 festgehalten, dass die emotionale Bindung zum Auto und zur Umwelt als sehr wichtig gilt und die Fakten nicht ausschlaggebend sind. Der veränderte Lebensstil, das erhöhte Umweltbewusstsein und das andere Prestigestreben sprechen dafür, dass die Antwort aus psychologischer Sicht voraussichtlich ebenfalls Ja lautet.

3. Die technologische Sicht:

Anders als die psychologische Sicht hat diese Sichtweise eine rein funktionale Beziehung zum Auto. Fakten wie geringe Reichweite, fehlende Modelle, unzureichende Infrastruktur, fehlende Subventionen und hohe Mehrkosten sind ausschlaggebend für die Antwort hinsichtlich der Forschungsfrage. Eine emotionale Bindung zum Auto besteht aus dieser Sichtweise nicht, daher wird die Antwort aus technologischer Sicht, abgeleitet aus Kapitel 2.3, aufgrund der enormen hemmenden Faktoren voraussichtlich Nein lauten.

4.Die politische Sichtweise:

Aus politischer Sicht liegt, wie in Kapitel 3.2 erläutert, Deutschland im Bereich Elektromobilität weit zurück. Es fehlen die vielfältige Auswahl an Angeboten von käuflich zu erwerbenden Elektrofahrzeugen, eine öffentliche Ladeinfrastruktur, eine intelligente Förderung in allen Bereichen und die rasche Weiterentwicklung in der Forschung und Entwicklung. Es ist vorauszusehen, dass die Experten aus politischer Sicht aufgrund der genannten Fakten bezüglich der Forschungsfrage mit Nein antworten, da das Ziel kurzfristig erreicht werden muss und die genannten hemmenden Faktoren einen zu großen Einfluss auf die Realisierung haben sowie in naher Zukunft nicht wegzudenken sind.

5. Die ökonomische Sichtweise:

Die Elektromobilität, aus wirtschaftlicher Sicht betrachtet, hat einige Herausforderungen aufzuweisen, wie in Kapitel 3.4 näher erläutert wurde. Die noch fehlende (Batterie-)Technologieführerschaft, die unzureichenden Geschäftsmodelle, die ungenügende Rekrutierung von Arbeitskräften, die fehlende monetäre Förderung und die nicht verfügbaren Modelle lassen das Risiko, dem die Automobilbranche ausgesetzt ist, nicht harmlos erscheinen. Diese genannten hemmenden Faktoren bezüglich der Forschungsfrage führen dazu, dass auch aus ökonomischer Sicht die Experten voraussichtlich mit Nein antworten werden.

Abbildung 2 stellt die formulierten Trenderwartungen sowie die Herausforderungen und Chancen der jeweiligen Sichtweisen in einer Grafik zusammengefasst dar.

Abbildung 2: Interdisziplinäre Analyse bezüglich der Forschungsfrage

Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten

Quelle: eigene Darstellung

[...]


1 Vgl. Bundesministerium für Umwelt, Naturschutz und Reaktorsicherheit, 2010, o. S.

2 Vgl. VDI, 2010, S. 3 ff.

3 Vgl. Elektromobilität Hessen, 2011, S. 12.

4 Vgl. ADAC, 2009, S. 3 f.

5 Vgl. Elektromobilität Hessen, 2011, S. 8.

6 Vgl. Bundesregierung, 2010, S. 2.

7 Vgl. Bundesregierung, 2010, S. 4.

8 Vgl. Bundesministerium für Verkehr, Bau und Stadtentwicklung, 2012, o. S.

9 Vgl. Bundesministerium für Verkehr, Bau und Stadtentwicklung, 2012, o. S.

10 Vgl. Bundesministerium für Umwelt, Naturschutz und Reaktorsicherheit, 2011a, S. 31.

11 Vgl. Das Buch der Synergie, 2007, o. S.

12 Vgl. Porsche, 2011, o. S.

13 Vgl. Das Buch der Synergie, 2007, o. S.

14 Vgl. Bosch Rexroth AG, 2011, o. S.

15 Vgl. United Nations Economic Commission for Europe, 2001, S. 1.

16 Vgl. Kaiser, O. S., Meyer, S., Schippl, J., 2011, S. 28.

17 Vgl. Hofmann, P., 2010, S. 17 f.

18 Vgl. Matz, M., Elsässer, A., 2009, S. 77.

19 Vgl. Kaiser, O. S., Meyer, S., Schippl, J., 2011, S. 28.

20 Vgl. Matz, M., Elsässer, A., 2009, S. 66.

21 Vgl. Hofmann, P., 2010, S. 20.

22 Vgl. Bundesministerium für Verkehr, Bau und Stadtentwicklung, 2011, o. S.

23 Vgl. ADAC, 2009, o. S.

24 Vgl. Wallentowitz, H., Freialdenhoven, A., Olschewski, I., 2010, S. 58.

25 Vgl. Akademie des Deutschen Kraftfahrzeuggewerbes, 2009, S. 63.

26 Vgl. Akademie des Deutschen Kraftfahrzeuggewerbes, 2009, S. 83.

27 Vgl. SZBZ, 2012, o. S.

28 Vgl. Volkswagen-media-services, 2012, S. 9.

29 Vgl. Die Zeit, 2012a, o. S.

30 Vgl. Die Zeit, 2012b, o. S.

31 Vgl. Bundesministerium für Umwelt, Naturschutz und Reaktorsicherheit, 2007, o. S.

32 Vgl. Reif, K., 2010, S. 61.

33 Vgl. ADAC, 2009, o. S.

34 Vgl. Pehnt, M., 2002, S. 5.

35 Vgl. Equitystory, 2011, S. 7.

36 Vgl. Tecson, 2011, o. S.

37 Vgl. Bundesministerium für Bildung und Forschung, 2010, S. 12.

38 Vgl. Bundesministerium für Wirtschaft und Technologie, 2011, o. S.

39 Vgl. ADAC, 2009, S. 3.

40 Vgl. ADAC, 2009, S. 3 ff.

41 Vgl. Bundesministerium für Umwelt, Naturschutz und Reaktorsicherheit, 2009, o. S.

42 Vgl. Europäisches Parlament, 2008, o. S.

43 Vgl. Bundesministerium für Umwelt, Naturschutz und Reaktorsicherheit, 2011b, o. S.

44 Vgl. Aachen 2050, 2011, o. S.

45 Vgl. Deutschlandfunk, 2010, o. S.

46 Vgl. Automobil-Produktion, 2011, o. S.

47 Vgl. Nationale Plattform Elektromobilität, 2011, S. 5.

48 Vgl. Solarmobil, 2009, S. 4.

49 Vgl. Bundesregierung, 2009, S. 24.

50 Vgl. Solarmobil, 2009, S. 4.

51 Vgl. ADAC, 2011, o. S.

52 Vgl. Dethloff, C., 2004, S. 18.

53 Vgl. ADAC, 2012, o. S.

54 Vgl. Tagesanzeiger, 2011, o. S.

55 Vgl. Institut für Verkehrswissenschaft, 2011, S. 4.

56 Vgl. Wirtschaftszeitung, 2011, o. S.

57 Vgl. Service Insiders, 2011, o. S.

Details

Seiten
111
Jahr
2012
ISBN (eBook)
9783656506713
ISBN (Buch)
9783656507192
Dateigröße
923 KB
Sprache
Deutsch
Katalognummer
v262522
Institution / Hochschule
Universität Duisburg-Essen
Note
1,0
Schlagworte
Elektroauto Elektromobilität

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Titel: Paradigmenwechsel automobiler Antriebstechnologie (Elektromobilität)