Mission Mobilität

Knatternd und qualmend rollte 1886 das erste benzinbetriebene Automobil über die damals meist unbefestigten Wege Mannheims: Drei Räder, ein Zylinder, 0,75 PS, statt des Lenkrads eine Kurbel. Mit dem Patent-Motorwagen Nr. 1. des deutschen Erfinders Carl Benz erfolgte der Startschuss ins automobile Zeitalter. 26 Jahre später machte Henry Ford mit der Fließbandfertigung die Massenproduktion möglich. Das Auto wurde zum Inbegriff individueller Freiheit und Unabhängigkeit, später zum Statussymbol. Inzwischen hat der motorisierte Individualverkehr in den Industrieländern ökologische und ökonomische Grenzen erreicht. Bis 2030 wird sich das Autofahren auch in Deutschland grundlegend verändern. Neue Mobilitätskonzepte versprechen eine Reduzierung des motorisierten Individualverkehrs. Vor allem angesichts endlicher Rohstoff-Ressourcen spielt die Entwicklung alternativer Antriebe eine bedeutende Rolle. Benzin- und Dieselmotoren haben keine Zukunft mehr, Autos müssen umweltfreundlich und sparsam sein. Elektroantriebe läuten das postfossile Zeitalter ein. Noch limitiert die Akkukapazität die Reichweite der meisten reinen Elektrofahrzeuge auf 250 bis 300 Kilometer. Eine Alternative sind Hybrid-Autos, ein Kompromiss zwischen Elektroauto und Verbrenner.

Ist der Akku des Elektromotors leer, springt der Verbrennungsmotor ein. Nicht ganz so umweltfreundlich wie reine E-Autos, aber deutlich emissionsärmer als Diesel und Benziner. Als Hybrid oder Plug-in-Hybrid (PHEV) sind sie mittlerweile in großer Zahl auf dem Markt. Aber wo ist nun der Unterschied zwischen Hybrid und Plug-in-Hybrid? Im ersten ist nur ein kleiner Akku verbaut, in dem der Elektromotor beim Bremsen zum Generator wird und die Bewegungsenergie in den Akku zurückspeist. Für den reinen Stadtverkehr mag das ausreichen, aber nach 20 bis 50 Kilometern, je nach Modell, macht der Akku schlapp, der Benzinmotor übernimmt. Mit dem Toyota Prius kam 1997 in Japan der erste Serien-Hybrid auf den Markt. Im Gegensatz dazu versprechen Plug-in-Hybride eine längere elektrische Fahrfreude. Dank der größeren Akkus, die an Steckdosen oder Ladesäulen aufgeladen werden, können auch größere Distanzen zurückgelegt werden.

Für den Elektrobetrieb ist neben den Akkus auch die Lade-Infrastruktur ein begrenzendes Element. Und anders als das Tanken, wie wir es an herkömmlichen Tankstellen kennen, dauert das Laden eines Elektroautos mehrere Stunden. Wenige Schnell-Ladestationen verkürzen die Ladezeit auf rund 15 Minuten. Aber nicht jedes Auto ist schnell ladefähig. Dazu kommt, dass Strom noch immer hauptsächlich aus fossilen Rohstoffen erzeugt wird. Für die Gesamtklimabilanz spielt seine Herkunft daher eine bedeutende Rolle. Das weltweit erste elektrische Serienfahrzeug mit einer Lithium- Ionen-Batterie brachte 2008 das US-amerikanische Unternehmen Tesla auf den Markt. Heute ist Tesla der weltgrößte Hersteller von Elektrofahrzeugen. Auf die Kraft von zwei Motoren setzen immer mehr Hersteller. Volkswagen bietet fast alle Modelle als Plug-ins an. Der vollelektrische ID.3 schafft je nach Batterie zwischen 230 und 550 Kilometern. Mit reinen Stromern, dem i3 und dem iX3, ist auch BMW auf dem Markt. Das Angebot von Plug-in-Hybriden ist in allen Modellreihen umfangreich. Die meisten Hersteller, darunter auch Audi, Opel, Ford, Citroen, Renault und Toyota, setzen ebenfalls verstärkt auf Plug-in-Hybride und Elektroautos. Vom Kleinwagen bis zum SUV statten sie eine Vielzahl ihrer Fahrzeugklassen mit diesen Technologien aus. Auch bei Mercedes-Benz legt man den Schalter um. Rein elektrisches Fahren versprechen die Mercedes EQ-Modelle, familienfreundliche Vans genauso wie sportliche SUVs. Neben den Plug-in-Hybriden, die Elektro- und Verbrenner-Antrieb kombinieren, liefert der Stuttgarter Konzern mit dem GLC F-CELL einen ganz besonderen Plug-in-Hybrid, indem er Batterie- und Brennstoffzellentechnik koppelt. „Getankt“ werden Strom und Wasserstoff.

Ist die Plug-in-Technologie nur ein fauler Kompromiss zwischen Verbrennern und reinen Elektroantrieben, eine ökologische Mogelpackung? Zumindest als Übergangslösung taugen die PEHVs, vorausgesetzt die Lade-Infrastruktur genügt dem steigenden Bedarf. Aber was das angeht, ist noch viel Luft nach oben. Eine bessere Ökobilanz versprechen Brennstoffzellenantriebe. In modernen Brennstoffzellenautos sorgt elektrische Energie, die mithilfe von Brennstoffzellen aus Wasserstoff gewonnen wird, für den Antrieb. Es sind also Elektrofahrzeuge, die ihren Strom direkt an Bord erzeugen. Problematisch ist die Speicherung des Treibstoffs. Die Tanks sind groß und schränken den nutzbaren Raum erheblich ein. Daher sehen Fachleute eine Zukunft für diese Technik in erster Linie für den Einsatz in Bussen und Lkw. Gute Erfahrungen hat damit der Regionalverkehr Köln RVK gemacht. Derzeit gehören 35 wasserstoffbetriebene Busse zur Flotte des Unternehmens. Mit 38 Kilogramm Wasserstoff in den Tanks kommen sie bis zu 350 Kilometer weit. Bis 2030 will der RVK seine gesamte Flotte mit regenerativen Energien bewegen. Noch sind Herstellung und Bereitstellung von Wasserstoff kosten- und energieintensiv. Da er hauptsächlich us Erdgas gewonnen wird, ist der Ausgangsstoff also ein fossiler Brennstoff. Bei der Herstellung wird Kohlenstoffdioxid (CO2) freigesetzt, das ungenutzt in die Atmosphäre gelangt und den Treibhauseffekt verstärkt.

Brennstoffzellen können ebenfalls mit CO2-neutralem Biogas betrieben werden. Es entsteht, wenn Biomasse vergärt. Die Entwicklung in diesem Bereich hinkt dem Wasserstoffbetrieb allerdings weit hinterher. Auf dem Weg ins postfossile Zeitalter spielt der Einsatz von CNG (Compressed Natural Gas) eine Rolle als Brückentechnologie. Dem Erdgas beigemischtes Biogas trägt dazu bei, dass moderne CNG-Fahrzeuge ihre Ökobilanz im Vergleich zu herkömmlichen Fahrzeugen deutlich verbessern. Beim Autokauf zahlt sich die Entscheidung für umweltfreundlichere Technologien aus. Aktuell 9.000 Euro Umweltbonus gibt’s beim Kauf eines reinen Elektroautos. Darin enthalten sind 3.000 Euro Herstelleranteil und die Innovationsprämie des Bundes in Höhe von 6.000 Euro. Diese Regelung gilt noch bis Ende 2021. Bis zum 31.12.2030 zahlen die Besitzer reiner E-Autos keine Kraftfahrzeugsteuer. Für alle anderen wird die Steuer anhand der CO2 -Emissionen berechnet. Autos müssen nicht nur möglichst emissionsfrei und in höchstem Maß sicher sein, sie sollten ihren Weg auch selbstständig finden. Fahrerassistenzsysteme sind in der Lage, den Abstand zum vorausfahrenden Fahrzeug zu halten, eine Notbremsung einzuleiten, den toten Winkel zu überwachen oder die Spur zu halten. Und wer Schwierigkeiten beim Einparken hat, kann auch das automatisch erledigen lassen. Diese Systeme sind die Grundlage für hochautomatisiertes oder autonomes Fahren. Nicht fahren, gefahren werden: Das Auto wird zu einem Ort der Entspannung, der Interaktion, des Entertainments oder der Konzentration.

Schon jetzt sind auf einigen deutschen Straßen selbstfahrende Autos unterwegs, vorn sitzt allerdings noch ein Sicherheitsfahrer. Neben der Antriebsart wird sich in Zukunft noch etwas Entscheidendes ändern: das Besitzverhältnis. Bei jungen Menschen in Großstädten beobachten Soziologen seit Beginn dieses Jahrtausends einen Trend: Das eigene Auto wird zum unnötigen Ballast. Im Auftrag von Ford erforschte das Zukunftsinstitut die Perspektive der heute 18- bis 23-Jährigen auf moderne, zeitgemäße Mobilität. „Die Generation Z bedient sich der vielfältigen Möglichkeiten von Mobilität. Sie wählt ihre Fortbewegungsmittel danach aus, wie sie im jeweiligen Moment am besten in ihren Alltag passen“, sagt Mobilitätsexperte Stefan Carsten vom Zukunftsinstitut. „Hier ist das Auto weiterhin sehr wichtig, aber es muss sich in einen aktiven, umweltbewussten Lebensstil integrieren.“ Als Statussymbol hat das eigene Auto ausgedient. Das Prinzip der Wohngemeinschaft lässt sich auch auf das Auto übertragen. Man teilt es mit Freunden oder Nachbarn oder nutzt professionelle Carsharing-Angebote. Blicken wir ein bisschen weiter in die Zukunft: Was noch wie Science-Fiction klingt, wird möglicherweise schon bald Realität. Werden wir vielleicht schon 2024 mit dem Silent Air Taxi (SAT) kurzfristig Geschäftstermine wahrnehmen oder die Großeltern mit einem kurzen Besuch überraschen? Mit einem Netzwerk von mehr als 50 Experten, darunter die RWTH Aachen und die FH Aachen, entwickelt die e.SAT GmbH ein leises Flugtaxi für bis zu vier Passagiere und einen Piloten. Es soll kostengünstig die klassischen Verkehrsträger entlasten und Reisezeiten signifikant verringern. Der Erstflug ist 2022 geplant. Ein vollelektrisches Flugzeug baut das Münchener Luftfahrtunternehmen Lillium. Der Fünfsitzer kann vertikal starten und landen und soll ab 2025 als neuer Verkehrsträger abheben. Die Zukunft ist elektrisch, nicht nur auf der Straße.