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Elektro, Diesel oder Wasserstoff: Was treibt die Autos der Zukunft an?

Prognose : Womit fährt das Auto von morgen?

Elektro, Wasserstoff, synthetischer Sprit oder immer noch Benzin und Diesel – womit fährt das Auto von morgen? Wir haben die Fakten zusammengetragen und wagen eine Prognose, wie der Markt 2030 aussehen wird.

Klar ist, dass die CO2-Werte angesichts strenger Vorgaben zum Klimaschutz sinken müssen. Klar ist auch, dass das Auto im Alltag funktionieren sollte. Reichweite und Tanken oder Aufladen dürfen nicht zum Problem werden. Wir haben die Fakten zusammengetragen und wagen eine Prognose, wie der Markt 2030 aussehen wird.

Benzin

Auf Deutschlands Straßen dominieren ganz klar die Benziner. Von den insgesamt 47 Millionen zugelassenen Pkw haben immerhin 31 Millionen einen Ottomotor unter der Haube. Durch den Diesel-Skandal und die Debatte um Fahrverbote wegen zu hoher Stickoxidwerte haben Benziner in jüngster Zeit sogar noch Marktanteile hinzugewonnen.

Es gibt aber auch gravierende Nachteile: Benziner verbrauchen mehr Kraftstoff als Diesel-Pkw und schneiden beim CO2-Ausstoß deshalb schlechter ab. Hinzu kommt, dass moderne Benziner mit Direkteinspritzung sehr viele gesundheitsschädliche Rußpartikel in die Luft blasen.

Filter, die das weitgehend verhindern, müssen bei Neuwagen erst seit September 2019 eingebaut werden. Trotzdem: Angesichts der strengen CO2-Vorgaben der EU gehört dem reinen Ottomotor nicht die Zukunft. Die CO2-Emissionen der Pkw müssen bis 2030 bei Neuwagen um 37,5 Prozent unter den Limits liegen, die ab 2020 gelten (95 Gramm CO2 je Kilometer). Konventionelle Technik stößt damit an Genzen. Klimaneutrale Mobilität ist mit dem Benziner nur dann möglich, wenn keine fossilen Kraftstoffe zum Einsatz kommen. Die Herstellung von synthetischen Kraftstoffen ist aber sehr aufwendig und damit teuer.

Kein Autobauer investiert deshalb noch mit Milliarden-Aufwand in die Weiterentwicklung des Ottomotors, weil er inzwischen als Übergangstechnik gilt.

Prognose 2030: Reine Benzinmotoren werden bei neuen Pkw einen Marktanteil von etwa 30 Prozent haben.

Diesel

Der Anfang vom Ende des Diesel-Motors lässt sich leicht datieren: auf den 18. September 2015. Damals wurde öffentlich bekannt, dass der VW-Konzern in der Motorsteuerung von Dieselautos eine illegale Abschalteinrichtung eingebaut hat. Abgasnormen wurden nur auf dem Prüfstand erreicht, im Alltagsbetrieb fand fast keine Reinigung der Schadstoffe statt. Bis dahin hatte Volkswagen die Autos als „Clean-Diesel“ beworben.

Inzwischen ist längst klar, dass praktisch alle Hersteller im Labor Schadstoffwerte ermittelt haben, die auf der Straße um ein Vielfaches überboten werden. Das gilt insbesondere für die gesundheitsgefährdenden Stickstoffdioxide. Weil deren Ausstoß bei den Dieselmotoren oft sehr hoch ausfällt, stehen die Autos auch im Zentrum der Diskussion um Fahrverbote. In vielen deutschen Städten liegt die Belastung der Luft mit Stickoxiden über dem zulässigen Grenzwert.

Moderne Diesel-Pkw halten die gesetzlichen Vorgaben ein. Trotzdem ist der Ruf des Selbstzünders nachhaltig zerstört. Obwohl der Motor beim CO2-Ausstoß besser als Benziner abschneidet, wird er keine Renaissance erleben.

Klimaneutral kann der Motor nur mit synthetischem Kraftstoff betrieben werden, dessen Herstellung aber sehr teuer ist und vermutlich auch bleiben wird.

Prognose 2030: Der Dieselanteil bei Pkw-Neuwagen beträgt nur noch etwa zehn Prozent. Anders sieht es im Lkw-Verkehr auf langen Strecken aus. Dort könnten Dieselmotoren noch lange effizienter sein als Elektromotoren, deren Strom aus schweren Batterien kommt.

Elektromotor

Noch sind auf Deutschlands Straßen nur wenige Elektroautos unterwegs. Doch deren Anteil wird bis 2030 erheblich wachsen. Alle großen Hersteller setzen mehr oder weniger stark auf den batterie-elektrischen Antrieb. Insbesondere VW, der weltweit größte Autobauer, pumpt seine Forschungsmilliarden fast vollständig in diesen Bereich. Getrieben wird diese Entwicklung vor allem vom politischen Druck, den CO2-Ausstoß zu reduzieren. Hinzu kommt, dass China sich für die Branche zum Leitmarkt entwickelt hat und ebenfalls die E-Mobilität fordert.

Derzeit spricht aber noch einiges gegen E-Autos. Sie sind vergleichsweise teuer, die Reichweiten sind geringer als beim Verbrennungsmotor und das „Tanken“ dauert nicht Minuten, sondern Stunden. Unzureichend ist zudem die Ladeinfrastruktur. Bei der Klimabilanz schneidet ein Elektroauto auch nur dann deutlich besser ab als Diesel oder Benziner, wenn der Strom für den Antrieb aus regenerativen Quellen kommt. Das ist hierzulande noch viele Jahre oft nicht der Fall. Probleme bereiten auch die Batterien, deren Herstellung und Entsorgung aufwendig und teuer ist.

Trotz dieser Nachteile sind fast alle Experten der Meinung, dass sich die Elektromobilität durchsetzen wird. Erhebliche Technologie-Sprünge werden vor allem bei den Batterien erwartet. Dies erlaubt größere Reichweiten und niedrigere Preise. Zudem soll das Laden bald weniger Zeit in Anspruch nehmen.

Prognose 2030: Etwa ein Drittel der neuen Pkw werden einen batterie-elektrischen Antrieb haben.

Was ist besser für mich? Reiner Stromer oder lieber Plug-in-Hybrid mit Batterie und Verbrenner? Foto: dpa-tmn/Patrick Pleul

Hybrid

Als Brücke auf dem Weg in die saubere Mobilität gilt der Hybrid-Antrieb. Er kombiniert einen Verbrennungsmotor mit einem Elektroantrieb. Bei kurzen Strecken fährt das Auto mit Strom, bei längeren Fahrten übernimmt der Verbrennungsmotor.

Der Vorteil: Der Schadstoffausstoß ist relativ gering, die Alltagstauglichkeit aber sehr hoch, weil geringe Reichweiten und zu langes Tanken keine Rolle spielen. Weitere Vorteile: Die Batterie ist leichter als bei reinen E-Autos, verschlingt also weniger Ressourcen.

Hybrid-Autos werden meist mit einem Ottomotor kombiniert. Noch wirkungsvoller wäre es mit Blick auf den Klimaschutz, den Elektroantrieb mit einem besonders CO2-armen Verbrenner zu verbinden, zum Beispiel einem Erdgasmotor. Solche Angebote sind aber wegen der Vorbehalte gegen Erdgas im Markt so gut wie nicht zu finden.

Während die deutschen Hersteller den Hybrid erst in jüngster Zeit ernst nehmen, bietet Toyota solche Fahrzeuge schon lange mit Erfolg an. Die Energie, die beim Bremsen und im Schubbetrieb entsteht, wenn man etwa bei einer Bergfahrt nicht die Kupplung drückt und den Motor bremsen lässt, wird zur Ladung eines Akkus verwendet. So lässt sich der Kraftstoffverbrauch um etwa 40 Prozent senken. Neben dem reinen Hybrid gibt es den Plug-in-Hybrid, dessen Akku sowohl über den Verbrennungsmotor als auch am Stromnetz geladen werden kann.

Prognose 2030: Ein steiler Aufstieg steht bevor. Von den neuen Pkw werden 26 Prozent einen Hybridantrieb haben.

Erdgas

Geheimtipp, optimale Brückentechnologie, umweltfreundlicher als Diesel und Benziner: Seit Jahren wird versucht, Erdgasautos (CNG) auf dem Markt zu puschen – aber vergeblich. Den bisher letzten Versuch haben Volkswagen als Hauptanbieter von CNG-Fahrzeugen und die Gaswirtschaft im Jahr 2017 unternommen: Gemeinsam wurde das Ziel ausgegeben, bis 2025 die Zahl der Fahrzeuge auf eine Million zu verzehnfachen und und die Zahl der CNG-Tankstellen auf 2000 mehr als zu verdoppeln.

Bisher ist davon aber nichts zu spüren. Der Pkw-Bestand dümpelt weiter bei rund 81.000 vor sich hin, die Zahl der Tankstellen beläuft sich gerade auf 845. Dabei spricht viel für Erdgas. Es verbrennt sauberer als Diesel und Benzin. Und anders als das beliebtere Flüssig- oder Autogas (LPG), ein Abfallprodukt der Ölraffinerie, wird Erdgas mit wachsendem Anteil von Bio-Methan immer klimaneutraler. Zudem ist der Kraftstoff noch bis 2026 steuerbegünstigt. Und allen insbesondere im Netz kursierenden Gerüchten zum Trotz bestätigen Tüv und ­ADAC: Sicherheitsbedenken bei Erdgasautos sind unbegründet.

Rund 20 Modelle sind derzeit auf dem Markt. Und eine aktuelle Studie des ADAC hat gerade erst ergeben: „Die beste Treibhausgas-Bilanz der konventionellen Antriebe weist unter heutigen Bedingungen das Erdgasauto mit 15 Prozent Biomethan auf, besser noch als der Elektro-Pkw bei Nutzung des deutschen Strommix.“

Prognose 2030: Erdgas kommt bei Pkw-Neuzulassungen nicht über ein Prozent hinaus. Potenzial bei Bussen und Lkw.

„H2“ steht bei der Eröffnung einer Wasserstofftankstelle auf einer Tankklappe. Foto: dpa/Ole Spata

Brennstoffzelle

Sie stoßen keine schädlichen Abgase aus, sie sind leise, nach ein paar Minuten vollgetankt und haben eine Reichweite wie Dieselfahrzeuge: Autos mit Brennstoffzelle scheinen den perfekten Antrieb zu haben.

Trotzdem spielt die Technologie fast keine Rolle. In Deutschland sind etwa 47 Millionen Personenwagen zugelassen, darunter etwa 600, die mit Wasserstoff betrieben werden. Der Preis des Toyota Mirai, ein Auto der VW Golf-Klasse, liegt über 80.000 Euro. Viel zu teuer, um konkurrenzfähig zu sein. Weil Autos fehlen, gibt es auch keine Tankstellen – bundesweit weniger als 100.

Selbst wenn die Autos dank steigender Stückzahlen deutlich billiger wären und es eine bessere Tankinfrastruktur gäbe, ein entscheidender Nachteil bleibt dennoch: Es wird viel Strom benötigt, um aus Wasser Wasserstoff zu gewinnen. Dieser wird danach in Gastanks gelagert und nach dem Tanken im Auto mittels Brennstoffzelle in Strom verwandelt. Letztlich werden nur etwa 25 Prozent der ursprünglichen Energie genutzt, um das Fahrzeug anzutreiben. Bei batteriebetriebenen Elektroautos liegt der Wirkungsgrad etwa bei 70 Prozent. Wasserstoff ist deshalb als Treibstoff deutlich teurer als Strom.

Angesichts dieser Fakten fließen die Milliarden der deutschen Hersteller in andere Antriebsarten. Nur Toyota aus Japan geht voran und hat nach eignen Angaben knapp 10.000 Wasserstoff-Autos verkauft – weltweit wohlgemerkt.

Prognose 2030: Pkw mit Brennstoffzelle bleiben fast bedeutungslos. Bei Lkw und Schiffen ist das Potenzial größer.