STATUS ELEKTROMOBILITÄT 2016 ODER WIE TESLA NICHT GEWINNEN WIRD

Abstract

Es ist soweit: Der Umbruch zur Elektromobilität hat begonnen. Wie sieht dieser aus? Wie schnell wird er ablaufen? Wo beginnt er zuerst? Wer ist wie gut aufgestellt? Wer kann erfolgreich sein?

Full text

Status Elektromobilität 2016 oder wie Tesla nicht gewinnen wird
STATUS ELEKTRO-
MOBILITÄT 2016
ODER WIE TESLA
NICHT GEWINNEN
WIRD
Der Ausblick bis 2025 zeigt eine rasante Revolution der
bisherigen automobilen Welt
EXPOSÉ
Es ist soweit: Der Umbruch zur Elektromobili-
tät hat begonnen. Wie sieht dieser aus? Wie
schnell wird er ablaufen? Wo beginnt er zu-
erst? Wer ist wie gut aufgestellt? Wer kann
erfolgreich sein?
Markus Lienkamp

i
Status Elektromobilität 2016 oder wie Tesla nicht gewinnen wird
Vorwort
Vor genau zwei Jahren habe ich das Buch „Status Elektromobilität 2014“ geschrieben. Ich habe darauf
sehr viele Rückmeldungen erhalten. Besonders aus der Automobilindustrie, die ich z.T. recht heftig
kritisiert habe, kam viel Zustimmung – wenn auch eher privat und nicht öffentlich. Teilweise basieren
heutige Firmenstrategien auf den Empfehlungen des ersten Buches.
Inzwischen hat sich vieles ereignet:
Volkswagen hatte den Dieselskandal, was dazu führte, dass die Verbrauchtests verschärft wurden und
die EU den neuen Verbrauchszyklus WLTP vorzeitig und ohne Verbrauchskompensation einführen wird.
Der Volkswagen Aktienkurs brach ein, und die Strafzahlungen könnten mit zweistelligen Milliardenbe-
trägen ungeahnte Höhen erreichen.
Tesla kündigt das Model 3 an und sammelt 400.000 Vorbestellungen mit Anzahlung ein.
BMW bringt den i3 mit 300 km elektrischer Reichweite auf den Markt.
Alle Hersteller kündigen Elektrofahrzeuge mit mehr als 300 km Zyklusreichweite für etwa 30.000 € an.
Norwegen kündigt an, ab dem Jahre 2025 bei Neufahrzeugen nur noch Elektroantriebe zuzulassen.
Gleichzeitig sinken die Rohölpreise auf ein nie erwartetes Niveau – weil niemand mehr an Öl glaubt?
Ich werde mich aus Geheimhaltungsgründen nur auf die frei zugänglichen Informationen beziehen,
diese aber versuchen, sinnvoll einzuordnen und zu interpretieren. Ich bitte um Verständnis dafür, dass
ich das Buch wieder „nur“ populärwissenschaftlich gestaltet habe, auf genauere Quellen verzichte und
teilweise stark vereinfache. Dies ist zum einen meiner limitierten Zeit, zum anderen der besseren Les-
barkeit geschuldet.
Ich wünsche Ihnen viel Spaß beim Lesen und würde mich über Ihre Rückmeldungen freuen.
Ich habe mich wieder dazu entschlossen, mein Buch online auf ResearchGate zu publizieren, um eine
große Verbreitung zu ermöglichen und es meinen Studenten kostenlos zur Verfügung zu stellen.
Im Juni 2016,
Markus Lienkamp

ii
Status Elektromobilität 2016 oder wie Tesla nicht gewinnen wird
Danksagung
Ich bedanke mich bei Dr. Peter Burda und Patrick Stenner für das Gegenlesen und die zahlreichen Kor-
rekturen meines ersten Entwurfes.
Meiner Frau Annette danke ich für die Geduld, das Schreiben dieses Buches und meine daraus resul-
tierende geistige Abwesenheit zu ertragen. Sie hat mit ihrer Liebe zu Büchern und ihrer unerbittlichen
Korrektur meinen Schreibstil auf das hier vorliegende Niveau gebracht.
ResearchGate danke ich für die Bereitstellung des Portals und damit der Möglichkeit, Ihnen als Leser
dieses Buch kostenfrei zur Verfügung zu stellen. Sie finden das Buch als Download unter:
https://www.researchgate.net/profile/Markus_Lienkamp/publications?pubType=book&ev=prf_pubs_book
Die Registrierung bei ResearchGate und der Download sind kostenlos. Über den Download bekom-
men wir Forscher über das Portal wissenschaftliche Reputation.
Dieses Werk ist ohne finanzielle Unterstützung eines externen Geldgebers entstanden und spiegelt
meine persönliche Meinung wider.

iii
Status Elektromobilität 2016 oder wie Tesla nicht gewinnen wird
International übliche Abkürzungen
AC Alternating Current: Wechselstrom
ASM Asynchronmaschine
ASS All Solid State Battery: Festkörperbatterie
BEV Battery Electric Vehicle: Elektrofahrzeug
BMS Batteriemanagementsystem
C-Rate Verhältnis von Leistung zu Energieinhalt der Batterie in 1/h
CFK Carbon (Kohlenstoff) Faser verstärkter Kunststoff
CNG Compressed Natural Gas: Erdgas
CO: Kohlenmonoxid
CO2e CO2-Äquivalent: Vergleichbarer Einfluss auf die Klimaerwärmung wie die gleiche Masse an
CO2
DC Direct Current: Gleichstrom
DeNOx Speicherkatalysator zur Reduzierung der Stickoxide
FCV Fuel Cell Vehicle: mit Wasserstoff durch Brennstoffzelle betriebenes Fahrzeug
FSM Fremderregte Synchronmaschine
FTP-75 Federal Test Procedure, Emissions- und Verbrauchszyklus in den USA
GFK Glasfaser verstärkter Kunststoff
HC unverbrannte Kohlenwasserstoffe
HEV Hybrid Electric Vehicle: Hybridfahrzeug (ein Elektromotor und eine kleine Batterie können
Energie beim Bremsen rekuperieren). Die Energiequelle ist ausschließlich Benzin/Diesel oder
Erdgas
ICEV Internal Combustion Engine Vehicle: verbrennungsmotorisch angetriebenes Fahrzeug
IGBT Insulated-Gate Bipolar Transistor: Bipolartransistor mit isolierter Gate-Elektrode
MOSFET Metal-Oxide-Semiconductor Field-Effect Transistor: Metall-Oxid-Halbleiter-Feldeffekttran-
sistor
NEFZ Neuer Europäischer Fahrzyklus
NCA Nickel Cobalt Aluminium
NMC Nickel Mangan Cobalt
NOx Stickoxide
OEM Original Equipment Manufacturer: Automobilhersteller
ÖPNV Öffentlicher Personennahverkehr

iv
Status Elektromobilität 2016 oder wie Tesla nicht gewinnen wird
PHEV Plug-In Hybrid Electric Vehicle: 20 – 50 km Reichweite werden mit elektrischer Energie abge-
deckt. Ab dann fährt das Fahrzeug mit Flüssigkraftstoff weiter.
PM Particulate matter: Feinstaub
PSM Permanent erregte Synchronmaschine
SCR Selective Catalytic Reduction
SUV Sports Utility Vehicle: Geländewagen
TCO Total Cost of Ownership: Gesamtbetriebskosten inklusive aller Nebenkosten
WLTP Worldwide Harmonized Light Duty Testing Procedure: zukünftiger Emissions- und Ver-
brauchszyklus in der EU
ZEV Zero Emission Vehicle: Nullemissionsfahrzeug

v
Status Elektromobilität 2016 oder wie Tesla nicht gewinnen wird
Inhalt
1 Rahmenbedingungen Mobilität ............................................................................ 1
1.1 Antriebskonzepte .................................................................................................................... 1
1.1.1 Internal Combustion Engine Vehicle (ICEV)..................................................................... 1
1.1.2 Hybrid Electric Vehicle (HEV) ........................................................................................... 2
1.1.3 Plug-In Hybrid Electric Vehicle (PHEV) ............................................................................ 3
1.1.4 Aussicht 2025 .................................................................................................................. 4
1.1.5 Battery Electric Vehicle (BEV) .......................................................................................... 5
1.1.6 Fuel Cell Vehicle (FCV) ..................................................................................................... 6
1.2 Komponenten des Battery Electric Vehicle (BEV) ................................................................... 7
1.2.1 Zellen/Elektrischer Energiespeicher ................................................................................ 7
1.2.2 Antriebsstrang ............................................................................................................... 13
1.2.3 Range Extender ............................................................................................................. 15
1.2.4 Laden ............................................................................................................................. 15
1.2.5 CO2-Emissionen bei der Produktion .............................................................................. 19
1.3 Fahrzyklen.............................................................................................................................. 19
1.3.1 Zyklusemissionen........................................................................................................... 19
1.3.2 Zyklusverbrauch ............................................................................................................ 20
1.4 Fahrzeugkonzepte ................................................................................................................. 22
1.4.1 Fahrzeuggröße ............................................................................................................... 22
1.4.2 Packagekonzepte (Ergonomie, Türen, Sitzplätze) ......................................................... 23
1.4.3 Sicherheitskonzepte ...................................................................................................... 23
1.4.4 Materialauswahl für den Rohbau .................................................................................. 23
1.4.5 Automatisches Fahren ................................................................................................... 25
1.5 Kosten .................................................................................................................................... 26
1.5.1 Energieträger ................................................................................................................. 26
1.5.2 Fahrzeugkomponenten ................................................................................................. 27
1.5.3 Rohstoffe ....................................................................................................................... 28
2 Analyse und Aussicht verschiedener Regionen ................................................... 29
2.1 EU .......................................................................................................................................... 29
2.1.1 Gesellschaft ................................................................................................................... 29
2.1.2 Energieressourcen/Verteilungsinfrastruktur ................................................................ 29
2.1.3 Wirtschaft ...................................................................................................................... 30
2.1.4 Politik/Gesetzgebung .................................................................................................... 31
2.1.5 Aussicht 2025 ................................................................................................................ 32
2.2 USA ........................................................................................................................................ 33

vi
Status Elektromobilität 2016 oder wie Tesla nicht gewinnen wird
2.2.1 Gesellschaft ................................................................................................................... 33
2.2.2 Energieressourcen/Verteilungsinfrastruktur ................................................................ 33
2.2.3 Wirtschaft ...................................................................................................................... 34
2.2.4 Politik/Gesetzgebung .................................................................................................... 34
2.2.5 Aussicht 2025 ................................................................................................................ 35
2.3 China, Indien, Südostasien .................................................................................................... 36
2.3.1 Gesellschaft ................................................................................................................... 36
2.3.2 Energieressourcen/Verteilungsinfrastruktur ................................................................ 36
2.3.3 Wirtschaft ...................................................................................................................... 36
2.3.4 Politik/Gesetzgebung .................................................................................................... 37
2.3.5 Aussicht 2025 ................................................................................................................ 38
2.4 Afrika ..................................................................................................................................... 38
2.4.1 Gesellschaft ................................................................................................................... 38
2.4.2 Energieressourcen/Verteilungsinfrastruktur ................................................................ 39
2.4.3 Wirtschaft ...................................................................................................................... 39
2.4.4 Politik/Gesetzgebung .................................................................................................... 39
2.4.5 Aussicht 2025 ................................................................................................................ 39
3 Auswirkungen der Elektromobilität auf die OEM ............................................... 41
3.1 Antriebskonzepte .................................................................................................................. 41
3.2 Automobilhersteller .............................................................................................................. 42
3.2.1 Premiumsegment .......................................................................................................... 43
3.2.2 Sportwagensegment ..................................................................................................... 44
3.2.3 Massensegment ............................................................................................................ 44
3.2.4 Niedrigpreissegment ..................................................................................................... 45
3.2.5 Neue Hersteller ............................................................................................................. 45
3.3 Produktion/Wertschöpfung: ................................................................................................. 46
3.4 Zulieferer ............................................................................................................................... 47
3.5 Carsharing .............................................................................................................................. 48
3.6 ÖPNV ..................................................................................................................................... 49
3.7 Händler/Werkstätten ............................................................................................................ 49
3.8 Ausbildung ............................................................................................................................. 50
3.9 Volkswirtschaft ...................................................................................................................... 50
3.10 Gesellschaft ........................................................................................................................... 51
4 Aufstellung der Automobilhersteller ................................................................... 52
4.1 Volkswagen ............................................................................................................................ 53
4.2 BMW ...................................................................................................................................... 54

vii
Status Elektromobilität 2016 oder wie Tesla nicht gewinnen wird
4.3 Tesla ....................................................................................................................................... 56
4.4 Google ................................................................................................................................... 58
4.5 Chinesische Hersteller ........................................................................................................... 59
4.6 Apple...................................................................................................................................... 60
4.7 Daimler .................................................................................................................................. 60
4.8 Toyota .................................................................................................................................... 61
4.9 Renault-Nissan ....................................................................................................................... 62
5 Forschung ............................................................................................................ 63
5.1 Wissenschaftliche Forschungseinrichtungen ........................................................................ 63
5.1.1 Deutschland ................................................................................................................... 63
5.1.2 Europa ohne Deutschland ............................................................................................. 64
5.1.3 Asien .............................................................................................................................. 65
5.1.4 USA ................................................................................................................................ 65
5.1.5 Japan .............................................................................................................................. 66
5.2 Industrielle Forschung ........................................................................................................... 66
6 Fazit ..................................................................................................................... 67
7 Quellen ................................................................................................................ 68
8 Autor .................................................................................................................... 69

1
Status Elektromobilität 2016 oder wie Tesla nicht gewinnen wird
1 Rahmenbedingungen Mobilität
Mobilität ist und bleibt ein Grundbedürfnis des Menschen und wird auch weiterhin
durch die Notwendigkeit, Güter und Personen schnell und individuell zu transportie-
ren, einen wesentlichen Beitrag zum Wohlstand leisten. Mobilität benötigt je nach
Verkehrsmittel fossile Kraftstoffe, verursacht Emissionen und führt zu Unfällen und
damit Verletzten und Toten. Für Länder, die wenige eigene Primärenergieträger ha-
ben, sind damit Versorgungssicherheit und strategische Unabhängigkeit von Energie-
trägern wichtig. Zudem werden in Zukunft der Gesetzgeber und auch die Gesellschaft
immer heftiger geringere Umweltbelastung und mehr Sicherheit fordern.
Aus Kundensicht sind Zeitbedarf und Kosten für die Mobilität sowie der Komfort ent-
scheidende Faktoren, überhaupt ein Auto fahren zu können oder zu besitzen.
1.1 Antriebskonzepte
In den letzten Jahren hat die Automobilindustrie verschiedene Antriebskonzepte ent-
wickelt, die einen unterschiedlich stark ausgeprägten Grad der Elektrifizierung aufwei-
sen. Diese Antriebskonzepte und die zugehörigen Energiespeichervarianten werden
hier vorgestellt.
1.1.1 Internal Combustion Engine Vehicle (ICEV)
Die Effizienz der Verbrennungsmotoren, besonders in genormten Fahrzyklen, hat sich
in den letzten Jahren erheblich verbessert. Leider kann der Wirkungsgrad bei höheren
Motormomenten und Drehzahlen, wie sie bei höheren Geschwindigkeiten auftreten,
nur noch schwer gesteigert werden. Dieser liegt aufgrund der Thermodynamik beim
Benzinmotor bei etwa 35 %, beim Dieselmotor bei etwa 42 % im Bestpunkt.
Die wesentliche Maßnahme für den zyklusrelevanten Teillastbetrieb ist eine Verklei-
nerung des Hubraums. Da die thermodynamischen Verluste steigen, je kleiner der Ein-
zelzylinderhubraum ist, ging dies einher mit der Verringerung der Anzahl der Zylinder
auf vier, drei und zwei Zylinder. Um beim Beschleunigen oder bei höheren Geschwin-
digkeiten genügend Leistung zur Verfügung zu stellen, werden die Motoren mit Tur-
boladern aufgeladen. Diese nutzen die Energie des Abgases und erzielen so eine hö-
here Effizienz als Kompressoren. Deshalb haben sich Turbolader weitgehend durchge-
setzt. Die meisten Nebenaggregate, wie Wasserpumpe, Ölpumpe und Lenkung, wur-
den elektrifiziert und werden nur noch bedarfsweise zugeschaltet. Die Start-Stopp-

2
Status Elektromobilität 2016 oder wie Tesla nicht gewinnen wird
Automatik hat flächendeckend Einzug gehalten und reduziert den Verbrauch bei Still-
standzeiten, die im Zyklus einen relevanten Anteil ausmachen. Damit kann in der Mit-
telklasse bei den Dieselmotoren bereits ein Ausstoß von unter 90 gCO2/km erreicht
werden. Bei Ottomotoren werden ähnliche Werte durch zusätzliche Zylinderabschal-
tung und aktive Ladungswechselsteuerung (unterschiedliche Ventilsteuerung für den
Gaswechsel) erreicht.
Geringere Werte sind nur noch mit Reduzierung der Zylinderanzahl und weiterer Hyb-
ridisierung möglich. Zweizylindermotoren haben aber eine unbefriedigende Laufruhe,
und eine Mild-Hybridisierung mit ca. 10 kW verursacht Mehrkosten, die bei kleinen
Fahrzeuge kaum vom Kunden bezahlt werden.
Mit Erdgas (CNG) kann der CO2-Ausstoß gegenüber Benzin um bis zu 25 % gesenkt
werden, weil Erdgas bei gleichem Energieinhalt weniger Kohlenstoffatome besitzt. Al-
lerdings müsste man den Methanschlupf, also unverbrannt entweichendes Methan
aus Pipelines oder im Motor, reduzieren. Das CO2-Äquivalent (CO2e: Vergleichbarer
Einfluss auf die Klimaerwärmung wie die gleiche Masse an CO2) von Methan ist näm-
lich mit etwa 25 gCO2e/g auf der Basis von 100 Jahren Verweildauer in der Atmosphäre
sehr hoch. Die Reduzierung der Transportverluste ist über besser abgedichtete Pipe-
lines möglich. Der Methanschlupf im Motor kann durch speziell auf CNG ausgelegte
Motoren reduziert werden.
Trotz bereits vorhandener initialer Infrastruktur, wie z.B. in Deutschland mit 1000 Erd-
gastankstellen, setzt sich der Erdgasantrieb trotz niedriger Gesamtkosten offensicht-
lich weltweit kaum durch. Ein Grund sind die höheren Anschaffungskosten gegenüber
dem Benzinmotor, ein weiterer das wohl immer noch nicht ausreichende Tankstellen-
netz.
1.1.2 Hybrid Electric Vehicle (HEV)
Bei der Hybridisierung wird zwischen der Mikro-, Mild- und Voll-Hybridisierung unter-
schieden.
Die Mikro-Hybridisierung ist über 12 V Start-Stopp-Systeme bereits heute flächende-
ckend zu sehr geringen Mehrkosten realisiert. Dabei wird bei stehendem Fahrzeug der
Motor abgestellt und beim Bremsen die 12 V Batterie geladen. Das spart etwa 3 %
Kraftstoff ein.
Durch die gesetzliche CO2-Vorgabe ab 2021 von 95 gCO2/km haben sich die deutschen
Hersteller dazu entschlossen, in allen größeren Modellen eine Mild-Hybridisierung auf
Basis von 48 V einzusetzen. Die Elektromaschine ist eine vergrößerte Lichtmaschine,
leistet ca. 10 kW und kann so im Verbrauchszyklus über 10 % Kraftstoff gegenüber
dem Start-Stopp System einsparen. Die Mehrkosten setzen sich aus ca. 200 € Mehr-
aufwand der Elektromaschine als Ersatz für den Starter/Generator und 400 € Zusatz-
kosten für eine (kleine) 48 V-Batterie zusammen. Für Steuer, Garantie, Händlermarge,

3
Status Elektromobilität 2016 oder wie Tesla nicht gewinnen wird
etc. muss man einen Faktor von 1,7 berücksichtigen und kommt damit auf einen Ver-
kaufspreis von 1000 € vor Kunde.
Mit einem Mild-Hybrid ist es nicht möglich, rein elektrisch zu fahren. Die Elektroma-
schine gewinnt kinetische Energie beim Bremsen zurück (rekuperiert) und unterstützt
den Verbrennungsmotor beim Beschleunigen (boostet) nur.
Die Voll-Hybridisierung ermöglicht kaum eine weitere Reduzierung der Emissionen ge-
genüber dem 48 V System, weil im Zyklus schon dieses 48 V System den größten Anteil
der kinetischen Energie beim Bremsen rekuperieren kann. Von Vorteil ist die Möglich-
keit, mit dem gleichen Voll-Hybrid-Antriebsstrang kurze Strecken elektrisch zu fahren
und mit dem Einbau einer größeren Batterie ein PHEV umzusetzen. Da bei einem Voll-
Hybriden durch Lastpunktverschiebung auch bei niedrigen Geschwindigkeiten höhere
Motordrehzahlen als bei Fahrzeugen mit Schaltgetriebe eingestellt werden können,
ist das Komfortproblem des Zweizylinders, der besonders bei niedrigen Drehzahlen
eine hohe Drehungleichförmigkeit hat und deswegen starke Vibrationen aufweist, we-
niger störend.
Der Voll-Hybrid kann seinen Verbrauchsvorteil nur dann ausspielen, wenn Fahrzyklen
mit hohen Beschleunigungsanteilen vorliegen. Diese treten nur im Kurzstreckenbe-
trieb in der Stadt auf. Bei höheren Geschwindigkeiten oder Autobahnfahrten können
Voll-Hybridfahrzeuge aufgrund des höheren Gewichtes und des bei manchen Model-
len nur für den Stadtverkehr optimierten Antriebsstrangs sogar einen höheren Ener-
gieverbrauch haben.
Voll-Hybride haben je nach Auslegung Mehrkosten von 2000€ vor Kunde. Somit hat
der OEM die Wahl, einen Verbrennungsmotor mit aufwändigen Maßnahmen (Turbo-
lader, Dieseltechnik mit teurer Abgasnachbehandlung, ausgefeiltes Einspritzsystem,
Mild-Hybridisierung, etc.) oder einen Voll-Hybriden mit einem vergleichsweise einfa-
chen Benzinmotor anzubieten. Das Unternehmen Toyota hat den zweiten Weg be-
schritten, weil es in Märkten aktiv ist, in denen der Dieselmotor kaum eine Rolle spielt,
und weil es in der Dieseltechnologie Defizite hat. Die deutschen OEM haben den ers-
ten Weg gewählt, weil sie zum einen technologisch von dem Weg überzeugt waren,
zum anderen aber auch beim hochentwickelten Verbrennungsmotor und gerade beim
Diesel einen uneinholbaren Vorsprung haben. Vom Image ist der Voll-Hybrid in vielen
Ländern dem Diesel weit überlegen, selbst wenn gerade bei schweren Fahrzeugen
(Pick-up, SUV) der Diesel unbestritten Vorteile hat.
1.1.3 Plug-In Hybrid Electric Vehicle (PHEV)
Beim Plug-In-Hybridfahrzeug ermöglicht die größere Batterie gegenüber dem Voll-
Hybriden eine elektrische Reichweite von 25 – 50 km. Die meisten deutschen Herstel-
ler streben derzeit minimal 50 km Reichweite an. Danach sorgt ein Verbrennungsmo-
tor, meistens als Benziner ausgeführt, bei konventionellem Nachtanken für eine be-
liebige Reichweite. Der Verbrauch im Zyklus kann (fast) beliebig reduziert werden,

4
Status Elektromobilität 2016 oder wie Tesla nicht gewinnen wird
weil die elektrische Energie mit 0 gCO2 gesetzlich definiert ist. So kommt es, dass
Sportwagen mit 30 gCO2/km im Zyklus angeben werden, obwohl die Realverbräuche
eher bei 200 gCO2/km liegen. Bisherige Modelle, wie der Opel Ampera oder Toyota
Prius Plug-In, werden nur in kleinen Stückzahlen verkauft. Der wesentlich Grund ist
der hohe Verkaufspreis, weil quasi zwei Antriebsstränge in dem Fahrzeug verbaut sind,
was zu etwa 4000 € höheren Kosten vor Kunde führt. Damit liegt der PHEV in naher
Zukunft mit diesen Zusatzkosten in der Größenordnung eines BEV mit ausreichender
Reichweite. Bei den Betriebskosten ist das BEV eher günstiger als das PHEV. Das PHEV
ergibt auch nur Sinn, wenn regelmäßig Strecken gefahren werden, die die Reichweite
des BEV übersteigen. Bei solchen Langstreckenfahrten ist aber sowohl ökologisch als
auch ökonomisch das ICEV immer noch die beste Wahl.
Aus meiner Sicht stellt das PHEV nur eine kurzfristige Übergangstechnologie dar und
wird ab 2020 vom BEV rasch abgelöst werden. Die derzeit massiven Investitionen, ge-
rade der deutschen Premiumhersteller, sind für mich kaum nachvollziehbar.
PHEV werden von den deutschen Premium-OEM im Bereich der gehobenen Mittel-
klasse, also bei den Geschäftswagen, gesehen. Der Nutzer hat – zumindest bei deut-
schen Steuergesetzen – den Kraftstoff frei, muss aber den Strom beim Laden zu Hause
selbst bezahlen. Hierfür muss erst ein Anreizsystem geschaffen werden, um zu ver-
meiden, dass Plug-In-Hybridfahrzeuge ausschließlich mit fossilen Kraftstoffen betrie-
ben werden.
1.1.4 Aussicht 2025
Bei schweren Fahrzeugen wird weltweit der Dieselantrieb mit strengen Abgasnormen
(Euro VI) eine dominante Rolle übernehmen. Die zukünftige Abgasgesetzgebung, die
sich am Benzinmotor orientiert, ist mit der SCR Technologie erfüllbar. Dies wird dann
zu höheren Kosten als heute führen und so nur bei größeren Fahrzeugen mit höheren
Laufstrecken wirtschaftlich sinnvoll sein. Bei Lkw könnte auch Erdgas eine Alternative
darstellen.
Dieselmotoren werden weiterentwickelt, allerdings nur für die EU und darüber hinaus
wenige Länder. Durch immer schärfere Abgasanforderungen wird der Dieselmotor bei
schwereren Fahrzeugen die SCR Technologie benötigen. Das macht den Dieselmotor
immer teurer. Verbunden mit der Absicht der EU, die Energiemenge zu besteuern,
wird auch Dieselkraftstoff teurer. In Summe macht es den Dieselmotor immer weniger
attraktiv.
Bei den Pkw wird weltweit der Benzin-Mild-Hybrid eine große Rolle spielen. Die 48 V
Hybridisierung wird sich flächendeckend durchsetzen. Zusätzlich werden die Motoren
weiter sehr effizient ausgelegt werden müssen, so dass auch Downsizing mit Turbo-
aufladung nötig ist.

5
Status Elektromobilität 2016 oder wie Tesla nicht gewinnen wird
Dennoch haben sich die ICEV/HEV in den letzten Jahrzehnten beim Verbrauch nur um
1 % p.a. verbessert. Ich sehe auch in Zukunft schon rein technisch kein höheres Tempo.
1.1.5 Battery Electric Vehicle (BEV)
Neben den technischen Vorteilen des BEV sind Kundensicht und Image extrem wichtig.
Nachteil ist, neben den höheren Anschaffungspreisen, die derzeit beschränkte Reich-
weite und damit die Angst liegen zu bleiben. Demgegenüber stehen als Vorteile das
beeindruckende Fahrgefühl einer gleichmäßigen, vom Stand weg hohen Beschleuni-
gung, der Entfall von Schaltrucken, das geräuscharme Dahingleiten mit Lautlosigkeit
im Stillstand und ggf. vom Gesetzgeber gewährte Vorteile, z.B. die Aufhebung von Ein-
fahrtbeschränkungen in Umweltzonen oder günstig gelegene Parkplätze.
Ich kenne bisher keinen Fahrer, der nicht von Elektroautos begeistert war. Kaum ein
Kunde, der einmal ein Elektroauto besessen hat, wird jemals zu einem ICEV zurückfin-
den.
Das Image ist durch Fahrzeuge wie den Tesla Model S und den BMW i3 so hoch auf-
geladen, dass ICEV dagegen für den Kunden jetzt schon alt wirken. Viele Länder for-
dern explizit den Einsatz von BEV und sehen dadurch auch die Chance, eine eigene
Automobilindustrie aufzubauen.
1.1.5.1 Reichweite
Mit den jetzt schon absehbaren Energiespeicherdichten können aktuelle Elektrofahr-
zeuge (VW e-up!, e-Golf, BMW i3, Nissan Leaf, Mercedes B-Klasse etc.) problemlos
Reichweiten von über 350 km im NEFZ und damit 200 km vor Kunde erreichen. BMW
hat gerade den i3 mit genau dieser Reichweite angekündigt, GM den Chevy Bolt und
Tesla das Model 3. Damit erweitern sich die aktuellen Anwendungen der BEV erheb-
lich, von derzeit nur Zweit- oder Drittwagen, hin zum Erstwagen, Taxi, Lieferdienst,
Postbetrieb etc. Eigene Untersuchungen in 50 Megacities weltweit haben gezeigt,
dass der übliche Mobilitätsbedarf - auch eines Erstfahrzeugs - mit einer realen Reich-
weite von 200 km fast komplett abgedeckt werden kann. Das Model S zeigt, dass dies
ausreicht. Trotz 500 km NEFZ Reichweite nutzen viele Kunde diese gar nicht. So kann
der gewünschte Ladezustand vorab eingestellt werden. Kunden laden für den tägli-
chen Pendelbetrieb den Akku häufig nur zu 50 %, weil sich so die Lebensdauer der
Batterie verlängert.
Verbunden mit einem in Kürze engmaschigen Schnelladenetz stellt die Reichweiten-
beschränkung des BEV kein wirkliches Problem mehr da. Es ist dann möglich, das über-
wiegende Einsatzspektrum der ICEV fast komplett abzudecken, ohne die bisherigen
Reichweiteneinschränkungen. Damit werden nur noch die Gesamtkosten und die po-
litische Vorgabe über die Wahl des Antriebskonzeptes und Energieträgers entscheiden.
Bei hohen Geschwindigkeiten haben BEV eine nur kurze Reichweite, sodass man
durchaus Teslafahrer sieht, die im Windschatten von Lkw eine maximale Reichweite

6
Status Elektromobilität 2016 oder wie Tesla nicht gewinnen wird
erzielen wollen. In Deutschland würde dieser Nachteil der BEV abgemildert, wenn die
Höchstgeschwindigkeit auf Autobahnen auf z.B. 130 km/h beschränkt würde. Ob dies
politisch durchsetzbar ist, mögen andere beurteilen.
1.1.5.2 CO2-Emissionen
Das BEV bietet die Möglichkeit, per Definition bei den Emissionen auf 0 gCO2/km zu
kommen. In der Realität wird das BEV natürlich mit elektrischer Energie betrieben, die
nicht zwingend emissionsfrei gewonnen wird. Dazu müssten genauso viele erneuer-
bare Energiequellen zusätzlich geschaffen werden wie die Elektroautos verbrauchen.
Oder BEV dürften nur dann geladen werden, wenn überschüssige erneuerbare Ener-
gie zur Verfügung steht. Da die CO2-Emissionen aus der Stromproduktion in Europa
gedeckelt sind (nicht aber beim Verbrennen von Öl im Verkehrssektor), ist in der EU
die Annahme eines 0 gCO2-Ausstoßes ohne den zusätzlichen Zubau von erneuerbaren
Energien für Elektrofahrzeuge dennoch gerechtfertigt. In China und den USA gilt das
allerdings nicht. In den USA wird aber viel elektrische Energie aus Erdgas erzeugt, so-
dass die CO2-Bilanz des BEV günstiger ist als die der Benzinfahrzeuge. In China dagegen,
wo der Großteil des Stroms aus Kohle erzeugt wird, sieht die CO2-Bilanz schlechter aus.
Zudem wird der Vorteil der lokalen Emissionsfreiheit konterkariert, weil die Kohle-
kraftwerke in der Nähe der Städte stehen und nicht mit ausreichenden Filtertechno-
logien versehen sind. Im Stadtverkehr ist die CO2-Bilanz des BEV selbst bei Strom aus
Kohlekraftwerken aber durchaus mit der des ICEV vergleichbar, weil der ICEV dort
ineffizient arbeitet.
1.1.6 Fuel Cell Vehicle (FCV)
Es sind inzwischen Brennstoffzellenstapel (Stacks) verfügbar, die eine ausreichende
Leistung und Haltbarkeit aufweisen. Die Entwicklung der Brennstoffzelle kommt die
letzten Jahrzehnte trotzdem nur in kleinen Schritten voran. Leider benötigen die
Membranen immer noch eine sehr hohe Platinbeladung. Deshalb ist heute diese Tech-
nologie immer noch nicht betriebswirtschaftlich sinnvoll. Würde man die heutige
Brennstoffzellentechnologie (basierend auf 22 g Platin für 100 kW Stack Leistung)
hochskalieren, würde die Weltjahresproduktion von Platin nur für 10 % aller weltweit
produzierten Neufahrzeuge ausreichen. Da Platin nur ein Abfallprodukt bei der Gold-
förderung ist, kann die Platinförderung auch nicht relevant erhöht werden. Somit wür-
den bei höherer Nachfrage und gleichem Angebot die Preise explodieren.
Die rasant fortschreitende Entwicklung bei der Lithium-Ionen-Batterietechnologie mit
über 350 km Realreichweite von Serienfahrzeugen und die bald schon vorhandene
Schnellladeinfrastruktur entkräften das Reichweitenargument, das bisher für die
Brennstoffzelle gesprochen hat.
Das immer wieder ins Feld geführte Argument der Emissionsfreiheit muss relativiert
werden: Das FCV benötigt durch die schlechte Wirkungsgradkette der Herstellung von
Wasserstoff, Verteilung, Speicherung und Wandlung in elektrische Energie viermal so

7
Status Elektromobilität 2016 oder wie Tesla nicht gewinnen wird
viel (erneuerbare) Energie wie das BEV – das ist nicht allen Ernstes vertretbar, solange
nicht erneuerbare Energien im puren Überfluss zur Verfügung stehen.
In keinem Land der Welt ist eine Infrastruktur zum Tanken von Wasserstoff vorhanden,
sodass das Henne-Ei Problem bestehen bleibt. Somit fällt es schwer, gegenüber der
Politik zu argumentieren, dass eine Schnellladeinfrastruktur für BEV aufgebaut wer-
den muss, damit BEV auch für Langstrecken geeignet sind und gleichzeitig eine Was-
serstoffladeinfrastruktur zu fordern, weil das BEV ja nur Kurzstrecken abdeckt. Da in
viele Ländern das BEV setzen und die Schnellladeinfrastruktur geplant ist, zudem das
Tesla Model S im Prinzip gezeigt hat, dass ein BEV langstreckentauglich ist, halte ich
die Entstehung einer flächendeckenden Wasserstoffinfrastruktur für sehr unwahr-
scheinlich. Japan wird da möglicherweise weltweit eine Ausnahme bleiben.
Deshalb ist das FCV in diesem Fall für größere Massenstückzahlen heute noch nicht
geeignet, und es ist auch nicht als verlässliche Perspektive absehbar. Manche formu-
lieren es ironisch: Die Brennstoffzelle ist der Antrieb der Zukunft und wird es wohl
auch immer bleiben.
1.2 Komponenten des Battery Electric Vehicle (BEV)
In diesem Kapitel werden die entscheidenden Komponenten von BEV vorgestellt.
1.2.1 Zellen/Elektrischer Energiespeicher
Die elektrischen Energiespeicher von Fahrzeugen (sowohl PHEV als auch BEV) basie-
ren heute fast ausschließlich auf der Lithium-Ionen Technologie. Dabei werden ver-
schiedene Werkstoffe verwendet.
1.2.1.1 Zellchemie
1.2.1.1.1 Nickel-Mangan-Cobalt (NMC)/Nickel-Cobalt-Aluminium (NCA)
Um die wesentlichen Eigenschaften wie Energiedichte, Sicherheit und Kosten gut aus-
zubalancieren, dient derzeit als bisher gängigste Variante eine Mischung aus Nickel,
Mangan und Kobalt (NMC) als Kathode und Graphit als Anode. Derzeit ist die Tendenz,
von einer NMC Mischung 1/1/1 zu stärker nickelhaltigen Mischungen (6/2/2 und
8/1/1) zu wechseln, um Kosten zu senken und die Energiedichte zu erhöhen. Ein hö-
herer Anteil an Nickel ist tendenziell für die Zelle gefährlicher und muss mit entspre-
chenden Sicherheitsmaßnahmen kompensiert werden. Panasonic hat kürzlich für das
Model S NCA Zellen entwickelt, bei denen Mangan durch das kostengünstigere Alumi-
nium ersetzt wurde. Auf der Anodenseite hat Panasonic dem Graphit einen Anteil Si-
lizium zugefügt, um die Energiedichte zu erhöhen. Dies führt allerdings zu einer höhe-
ren Volumenzunahme beim Laden der Zelle. Dieses „Atmen“ muss konstruktiv berück-
sichtigt werden, weil es sonst zu vorzeitigen Alterungseffekten führt.

8
Status Elektromobilität 2016 oder wie Tesla nicht gewinnen wird
Die weitere Entwicklung der NMC/NCA Zellen geht dahin, Kathodenmaterialien einzu-
setzen, die ein höheres Potential gegenüber Lithium haben. Im Gegensatz zu den 3,7 V
von NMC Zellen, weisen diese Zellen eine Spannung von 5 V auf. Der 3,7 V Elektrolyt
würde sich bei der höheren Spannung zersetzen, sodass ein 5 V-Elektrolyt eingesetzt
werden muss. Zudem ist der relative Spannungsabfall beim Entladen der Zellen höher
als bei NMC. Diese hohe Spreizung kann bei der Leistungselektronik zu Problemen
führen und hat eine deutlich niedrigere Ausgangsleistung bei entladener Batterie zur
Folge.
1.2.1.1.2 Lithium-Eisenphosphat
Lithium-Eisenphosphat wird vor allem in China als Zellmaterial verwendet. Die Roh-
stoffe sind günstiger als bei NMC-Zellen. Das Gewicht von Eisenphosphat Zellen liegt
aber bei gleichem Energieinhalt deutlich höher als bei NMC-Zellen, weil NMC eine hö-
here gravimetrische Energiespeicherdichte besitzt. Damit scheidet diese Chemie im
Prinzip für automobile Anwendungen aus. Sie wird aber im stationären Bereich auch
wegen der hohen Zyklenfestigkeit gern eingesetzt.
1.2.1.1.3 Lithium-Schwefel/Lithium-Luft
Neue Materialien, wie Lithium-Schwefel oder Lithium-Luft, werden immer wieder dis-
kutiert, sind aber noch weit von der Umsetzung entfernt. Ich rechne auch nicht damit,
dass nach gewaltigen Investitionen in die Lithium-Ionen-Batterieproduktion in nächs-
ter Zukunft nochmals neue Investitionen in vergleichbarer Höhe getätigt werden. So-
mit kann davon ausgegangen werden, dass immer weiter verbesserte Lithium-Ionen-
Technologien die nächsten 10 bis 15 Jahre den Markt beherrschen werden.
1.2.1.1.4 All Solid State (ASS)
Derzeit diskutiert besonders die Bosch GmbH die All Solid State (ASS) Batterie sehr
aktiv. Die ASS beinhaltet einen festen Elektrolyten. Auf der Anodenseite wird Graphit
durch reines Lithium ersetzt. Die Zellen sind etwa halb so schwer wie NMC Zellen und
auch vom Bauraum kleiner, sodass problemlos Reichweiten von 600 km realisierbar
wären. Es gibt noch keine belastbare Aussage zu der technischen Umsetzbarkeit, zu-
mal diese Zellen derzeit noch bei 90 °C betrieben werden müssen. Bosch hat als Ziel
herausgegeben, in Kürze diese Betriebstemperatur auf 60 °C senken zu können. Selbst
dann kommt es zu einer Selbstentladung, wenn diese Temperatur dauerhaft gehalten
werden muss. Bosch will 2017 eine Investitionsentscheidung treffen, um dann frühes-
tens 2021 in Serie zu gehen. Die Investitionen für die Fertigung liegen über denen für
die NMC-Technologie. Fachleute zweifeln derzeit jedoch die technische Realisierbar-
keit in Großserie an. Hier liegt die Vermutung nahe, dass Bosch das Thema bewusst
kommuniziert, um so den Einsatz der aktuellen Batterietechnologie und damit des BEV
heraus zu zögern. Bosch hat nach der Beendigung des Joint Venture mit Samsung
kaum Know-how bei der Lithium-Ionen Zelle und verdient aktuell prächtig mit dem
Verkauf von Komponenten beim ICEV und HEV.

9
Status Elektromobilität 2016 oder wie Tesla nicht gewinnen wird
1.2.1.2 Zellgröße
Zuerst muss man sich als Ingenieur Gedanken machen, welche Zellgröße für automo-
bile Anwendungen geeignet ist. Die folgenden Aussagen beziehen sich auf BEV mit
Reichweiten von 300 – 500 km im NEFZ, also Energiespeichern von 40 – 80 kWh. Die
benötigte C-Rate (Verhältnis von Leistung zu Energieinhalt) beträgt bei üblichen Mo-
torleistung von 100 – 200 kW beim Entladen 3 C. Beim Laden ist die maximale Leistung
wegen i.d.R. nicht ausreichender Kühlung und der Gefahr von Lithium-Plating geringer
und beträgt nur 1 – 1,5 C. Zudem kann ab 80 % Ladung die Zelle aufgrund der Span-
nungsbeschränkung nur noch langsamer geladen werden. Dennoch reicht das Lade-
verhalten aus, um Batterien mit entsprechender Schnellladetechnik innerhalb von
20 min ausreichend nachzuladen.
Eigene Analysen, die Sicherheit, Temperaturverteilung, Alterung, Energieeffizienz und
Fertigung berücksichtigen, führen zu einer optimalen Zellgröße von 5 – 10 Ah, bei
3,7 V also zu 15 – 30 Wh je Zelle. Damit benötigt man etwa 2500 Zellen für ein Fahr-
zeug. Bei einer Nennspannung von 370 V, also 100 seriell geschalteten Zellen, müssen
etwa 25 Zellen parallel geschaltet werden.
Dies ist positiv für die Ausfallsicherheit, weil das Versagen von einzelnen Zellen nicht
zu einer nennenswerten Leistungsminderung des Fahrzeugs führt. Tesla treibt dies mit
74 parallel geschalteten kleinen 18650 (18 mm Durchmesser, 65 mm Länge) Zellen auf
die Spitze. Wird eine Zelle hochohmig, entfernt sie sich selbst aus dem Verbund. Alle
Zellen sind durch einen Bondingdraht als Kontaktierungselement abgesichert. Durch
diesen fließt im Fehlerfall ein sehr hoher Strom, zerstört ihn und nimmt damit die de-
fekte Zelle, die niederohmig wird, aus dem Verbund. Ein Nachteil von kleinen Zellen
besteht im höheren Kontaktierungs-, Verschaltungs- und Überwachungsaufwand. Zu-
sätzlich kann das Gewicht durch den höheren Gehäuseanteil steigen.
Ein weiterer Vorteil der kleinen Zellen ist die Möglichkeit des inhärenten Selbstschut-
zes: Wenn eine kleine Zelle thermisch durchgeht (Thermal Runaway), tritt dann kein
katastrophales Ereignis ein, wenn die Nachbarzelle nicht durch die Wärmeentwick-
lung angesteckt wird und der Schaden lokal bleibt. Bei größeren Zellen ist dies fast
nicht möglich, weil die Wärmeentwicklung einer durchgehenden Zelle zu hoch ist und
zu lange anhält. Deswegen müssen bei großen Zellen mehr Maßnahmen getroffen
werden, um das Durchgehen der Zelle mit hoher Sicherheit zu verhindern. Dies kön-
nen dickere oder mit Keramik beschichtete Separatoren Separatoren, weniger gefähr-
liches Aktivmaterial o.ä. sein. Das führt zu teureren Zellen und einer niedrigeren Ener-
giedichte.
Tesla baut die sog. Gigafactory für Rundzellen. Beim Format ist eine Vergrößerung der
Zelle auf 20700 oder 21700 geplant. Mit der 21700 Zelle wächst die Größe der Zellen
gegenüber der 18650 Zelle um 25 % auf etwa 15 Wh, also die untere Grenze der oben
erwähnten optimalen Zellgröße.

10
Status Elektromobilität 2016 oder wie Tesla nicht gewinnen wird
Andere Diskussionen gehen in Richtung 21900 Zellen. Diese benötigen aber bei senk-
rechtem Einbau 20 mm mehr Bauraum und verschlechtern damit das Höhen- zu Brei-
tenverhältnis des Fahrzeugs. Dies kann zu schmalen und Lieferwagen-ähnlichen Fahr-
zeugen führen, wenn die Zellen vertikal angeordnet werden. Das Design ist aber für
viele Kunden ein kaufentscheidendes Kriterium.
Die Entscheidung, welche Zellgröße für den automobilen Einsatz geeignet ist, muss
noch getroffen werden, entscheidet aber m.E. über den Erfolg der jeweiligen Firma.
Als promovierter Materialwissenschaftler vertrete ich die Auffassung, dass kleine Zel-
len aufgrund der günstigeren Fehlerverteilung, besserer Redundanz und höherer
Energiedichte weitaus einfacher und sicherer im automobilen Einsatz zu beherrschen
sind als große Zellen.
1.2.1.3 Bauform der Zelle
Die beiden drei Hauptbauformen für im Automobil eingesetzten Zellen sind die (große)
prismatische Zelle, Pouchzelle und die (kleine) zylindrische 18650-Zelle. Prinzipiell
könnte in jede Zellform die gleiche Zellchemie verbaut werden. Es gibt aber bauform-
bedingt Unterschiede und Einschränkungen.
1.2.1.3.1 Rundzelle
Erfahrung mit dem Wickelprozess für Rundzellen hat man schon seit über 30 Jahren:
angefangen bei Kondensatoren über Nickel-Cadmium Akkus bis heute zu den Lithium-
Ionen Zellen aus der Computerindustrie. Rundzellen wurden zuerst nicht auf automo-
bile Anwendungen optimiert, sondern bisher eher auf Energiedichte getrimmt und
verfügen deshalb mit bis zu 300 Wh/kg über eine erheblich höhere Energiedichte auf
Zellebene als speziell für den automobilen Einsatz entwickelte prismatische Zellen. Die
hohe Energiedichte wird durch potentiell sicherheitskritischeres Kathodenmaterial
und durch höhere Schichtdicken des Aktivmaterials erreicht. Dadurch sind aber bei
Hochenergiezellen nur niedrige Entladeraten bis 3 C möglich. Mit der höheren Ener-
giedichte können einige dieser Nachteile kompensiert werden. Eine Zyklenfestigkeit
der 18650-Zellen von nur 1000 Zyklen reicht bei deutlich größerer Kapazität des Bat-
teriepacks als bei prismatischen Zellen für eine ausreichende Lebensdauer aus (Model
S ca. 300.000 km).
Der Vorteil der Rundzelle ist der symmetrische Aufbau der Zelle. Beim Laden und Ent-
laden atmet die Zelle. Zudem wächst die Zelle mit der Alterung. Dies führt bei der
Rundzelle durch das Zellgehäuse zu einem gleichmäßigen Druck auf das Aktivmaterial.
Dadurch bleibt dieses gut an den Ableiterfolien haften, was die Lebensdauer erhöht.
Weiterhin kann die Zelle durch das bei kleinen Zellen günstige Oberfläche zu Volumen
Verhältnis gut und gleichmäßig gekühlt werden. Eine Temperaturdifferenz von maxi-
mal 5 °C innerhalb einer Zelle kann deshalb gut eingehalten werden, um vorzeitige
Alterung zu verhindern.

11
Status Elektromobilität 2016 oder wie Tesla nicht gewinnen wird
1.2.1.3.2 Prismatische Zelle
Bei der Zellchemie werden die prismatischen Zellen besonders auf die automobilen
Anforderungen, wie Leistungsfähigkeit bei tiefen Temperaturen und hoher Zyklenfes-
tigkeit (10 Jahre), ausgelegt. Einschränkungen müssen bei der Energiedichte gemacht
werden, die derzeit auf Zellebene bei 150 Wh/kg liegt, jedoch schon in absehbarer
Zeit durch zahlreiche Verbesserungen bei über 200 Wh/kg landen soll.
Die prismatischen Zellen gibt es in verschiedenen Höhen-, Breiten- , Längenverhältnis-
sen und Baugrößen. Vorteil ist ein stabiles metallisches Gehäuse und die einfache
Möglichkeit, über definierte Terminals durch Verschraubung die Kontaktierung zu er-
möglichen. Die Zelle ist aus Sicht des Zellmaterials asymmetrisch, was dazu führt, dass
sowohl die Temperaturverteilung als auch der Anpressdruck ungleichmäßiger sind als
bei Rundzellen. Dies führt bei gleicher Auslegung wie bei Rundzellen zu einer höheren
Alterung. Um einen gleichmäßigeren Anpressdruck des Aktivmaterials an die Ableiter-
folien zu erreichen, werden die prismatischen Zellen z.T. extern verspannt. Dies er-
höht wiederum das Gewicht des Batteriepacks.
1.2.1.3.3 Pouchzelle
Pouchzellen sind schichtweise und flach aufgebaut. Vorteil ist die potentiell gute Küh-
lung durch die sehr große Oberfläche. Da die Zellen nur in einer Folie verschweißt sind,
können sie leicht beschädigt werden und müssen, um das Atmen zu begrenzen, ver-
spannt werden, wobei dann wiederum eine Kühlung schwerer möglich ist.
1.2.1.4 Kontaktierung/Kühlung
Bei Rundzellen ist die Kontaktierung schon alleine durch die hohe Anzahl der Zellen
aufwändig:
 Tesla benutzt Bondingdrähte, die die Zellpole mit einem Ableiterblech verbin-
den. Die Kühlung erfolgt durch vereinzelte Kühlschlangen im Pack an der
Wandfläche der Zellen.
 Kreisel, eine kleine Firma in Österreich, verbindet die Zellen in Längsrichtung
durch eine Klemmung in einem Topf am Minuspol und eine Schweißung am
kleineren Pluspol. Die Kühlung erfolgt über eine nichtbrennbare und nichtlei-
tende Flüssigkeit, welche die Zellen an der Wandseite vollständig umströmt.
Dadurch wird eine sehr gute Kühlung erreicht. Dies erlaubt hohe C-Raten und
somit eine sehr gute Schnellladefähigkeit bei geringer Alterung.
 Invenox, ein Start-up der TU München, kontaktiert die Zellen über Leiterplat-
ten, die an den Stirnseiten der Zellen angeordnet sind. Zwischen den Polen
und der Leiterplatte sorgt ein thermisch und elektrisch leitendes Element für
die Kontaktierung. Die Kühlung erfolgt nur über die Pole und damit die Leiter-
platten. Der Vorteil liegt in der sehr homogene Temperaturverteilung, weil
der Kern der Zellen über die Pole gekühlt wird. Der Nachteil besteht darin,
dass die Polfläche recht klein ist und damit nur geringe Kühlraten möglich sind.
Damit sind hohe C-Raten beim Laden und Entladen nicht möglich.

12
Status Elektromobilität 2016 oder wie Tesla nicht gewinnen wird
Prismatischen Zellen werden über die Terminals mit Schraubanschlüssen kontaktiert
oder auch geschweißt. Die Kühlung erfolgt i.d.R. über die Unterseite der Zelle.
Bei Pouchzellen erfolgt die Kontaktierung über die Ableiter. Diese werden verschweißt.
Die Kühlung kann nur über die Ober- und Unterseite sinnvoll erzielt werden.
Weitere neue Kontaktierungs- und Kühlkonzepte sind in Zukunft zu erwarten.
1.2.1.5 Produktion
Die Zellherstellung erfolgt derzeit ausschließlich in Asien (Japan, Südkorea, China), wo-
bei viele Grundmaterialien und Fertigungseinrichtungen aus Deutschland und der EU
kommen.
Die Investitionskosten für den Aufbau einer Batteriezellenfertigung betragen etwa
100 €/kWh. Somit sind p.a. produziertem Fahrzeug mit 40 kWh Batterie Investitionen
von 4000 € notwendig.
Viele OEM versuchen, die Kompetenz der Batteriepackfertigung im eigenen Haus zu
behalten, und bauen entsprechende Fertigungseinrichtungen auf.
1.2.1.6 Fazit und Aussicht 2025
Bei den Batterien sind NMC/NCA derzeit die Werkstoffe der Wahl für automobile An-
wendungen. Bei der Zellform wird es einen Wettbewerb zwischen der prismatischen
Zelle und der 18650-Rundzelle geben. Derzeit sind Kosten und Leistungsfähigkeit der
18650-Rundzelle deutlich besser. Zudem hat sich Tesla mit seiner Gigafactory für die
20700-Rundzelle entschieden. Tesla wird somit die Kosten durch Stückzahleffekte
weiter nach unten treiben und damit den Standard für die Zellgröße und -form setzen.
Die besonders für automobile Anwendungen entwickelte prismatische Zelle wird den
Rückstand bei den Kosten und beim Gewicht versuchen aufzuholen. Ob das konzept-
bedingt möglich ist, wird nur die Zukunft zeigen.
Besonders aus fertigungstechnischer Sicht empfehle ich derzeit den Einsatz der Rund-
zelle. Sie ist sehr einfach und schnell zu wickeln und damit kostengünstig. Die Kühlung
ist gut durch große Flächen sicherzustellen. Das Metallgehäuse und die verschiedenen
Vorrichtungen (Current Interrupt Device, Abblasventil, Positive Temperature Coeffi-
cient - Sicherung) machen die Zelle ausreichend sicher. Mit den neuen vorgestellten
Kontaktierungs- und Montageverfahren sind die Kosten gut beherrschbar.
Sollte sich die ASS Technologie oder eine andere Zellchemie durchsetzen, wird es mög-
licherweise zu neuen Zellformen kommen. Viele der dafür neu diskutierten Werk-
stoffe weisen eine hohe Volumenausdehnung beim Laden auf und benötigen einen
gleichmäßigen Gegendruck. Dies ist mit Pouchzellen möglicherweise besser zu errei-
chen als mit Zellkonstruktionen, die ein festes Gehäuse aufweisen.
Beim Batteriepack liegen die wesentlichen zu verbessernden Eigenschaften bei Kosten,
volumetrischer und gravimetrischer Energiedichte sowie der Leistungsfähigkeit bei
tiefen Temperaturen. Dies wird einerseits durch weiterentwickelte Zellchemien auf

13
Status Elektromobilität 2016 oder wie Tesla nicht gewinnen wird
Basis von NMC/NCA geschehen. Andererseits wird es beim Batteriepack, der Integra-
tion der Zellen zu einem Verbund, dem Batteriemanagementsystem und dem Sicher-
heitskonzept wesentliche neue Schritte geben. Zudem muss die Sicherheit der Einzel-
zelle durch entsprechend gewählte Materialien und eine angepasste Konstruktion ge-
währleistet sein.
Bei den Batteriezellen und auch den Packs hat in den letzten 20 Jahre eine Verbesse-
rung bei den Kosten und der Energiedichte von 7 % p.a. stattgefunden. Durch die ho-
hen Investitionen in Forschung gehe ich davon aus, dass dieses Tempo die nächsten
sieben Jahre noch anhalten wird. Dies würde zu einer Verdoppelung der Reichweite
bei gleichen Kosten bis zum Jahr 2025 führen. Die heute vorhandenen und absehbaren
Technologien dürften also ausreichen, um die bekannten Probleme der BEV (Kosten,
Reichweite) zu lösen.
1.2.2 Antriebsstrang
Die wesentlichen Komponenten des elektrischen Antriebsstrangs sind die Elektroma-
schine, die Leistungselektronik und das Getriebe. Differential und Gelenkwellen wer-
den vom ICEV übernommen.
Bei der Antriebstechnologie wird derzeit von allen Herstellern eine Zentralmaschine
für Front- oder Heckantrieb eingesetzt. Nur in Ausnahmefällen (R8 etron von Audi)
werden zwei Maschinen an der Hinterachse verwendet. Die Übersetzung der An-
triebsmaschine auf die Raddrehzahl erfolgt mit einem Verhältnis von etwa 10:1. Aus
Geräusch- und Packagegründen muss die Übersetzung mit zwei Zahnradstufen ausge-
führt werden. Die Getriebe verfügen i.d.R. über nur einen Gang. Zwei Gänge können
zu einer Wirkungsgraderhöhung führen, werden derzeit aber nur beim BMW i8 aus-
geführt. Der Grund ist, dass die Elektromaschine nur eine geringe Leistung aufweist,
aber die Drehzahlspreizung durch die Höchstgeschwindigkeit von 250 km/h sehr hoch
ist.
Für die elektrische Maschine gibt es drei übliche Bauarten: Die permanent erregte
Synchronmaschine (PSM), die Asynchronmaschine (ASM) und die fremd erregte Syn-
chronmaschine (FSM). Alle Maschinentypen sind prinzipiell für den Einsatz in Fahrzeu-
gen mit elektrischen Antriebssträngen geeignet und haben eine ausreichende techno-
logische Reife erreicht.
Die permanent erregte Synchronmaschine enthält Magnete aus Metallen der Selte-
nen Erden, die derzeit fast nur in China abgebaut werden und stark schwankende
Weltmarktpreise aufweisen. Die PSM hat mit ca. 1,5 kW/kg eine sehr hohe Leistungs-
dichte und damit ein niedriges Gewicht. Die Überlastfähigkeit (mögliche Mehrleistung
für wenige Sekunden) reicht bis zum 2,5 fachen der Nennleistung. Sie ist gut regelbar
und hat einen sehr hohen Wirkungsgrad von über 95 % in einem weiten Bereich, vor
allem im niedrigen Drehzahlbereich bei höheren Momenten. Um die Maschine im

14
Status Elektromobilität 2016 oder wie Tesla nicht gewinnen wird
Fehlerfall lastfrei zu schalten, muss ein höherer Aufwand getrieben werden als bei an-
deren Maschinentypen. Die PSM wird von BMW und VW eingesetzt.
Die Asynchronmaschine kommt ohne Magnete aus und ist sehr robust. Sie kann bis
zum Faktor 4 der Nennleistung und für ganz wenige Sekunden sogar darüber hinaus
überlastet werden. Der Wirkungsgrad ist im hohen Drehzahlbereich bei niedriger Last
günstig. Der Regelungsaufwand liegt deutlich höher als bei der PSM, was mit heutiger
Leistungselektronik aber beherrscht wird. Durch den Entfall der Magnete ist die Ma-
schine sehr kostengünstig, aber dafür bei gleicher Nenndauerleistung schwerer als die
PSM. Tesla setzt die ASM ein.
Die fremderregte Synchronmaschine verwendet keine Magnete und ist bei Kurz-
schluss lastfrei. Sie stellt einen Kompromiss zwischen der PSM und ASM dar und wird
von Renault verwendet. Leider ist ein Schleifringübertrager notwendig, um das Feld
im Rotor aufzubauen. Dieser verschleißt und muss nach ca. 100.000 km getauscht
werden. Dies konterkariert sowohl das Image „wartungsfrei“ und ist zudem auch mit
Kosten verbunden.
Die Leistungselektronik befindet sich noch im Anfangsstadium des automobilen Ein-
satzes. Der Wirkungsgrad liegt mit ca. 90 % im NEFZ schon recht hoch, bietet aber das
größte Verbesserungspotential. Die Dauerfestigkeit ist im automobilen Bereich noch
wenig erprobt. Derzeit werden die Halbleiter als Insulated-Gate Bipolar Transistor
(IGBT) ausgeführt. Um den Wirkungsgrad zu verbessern, können auch Metal-Oxide-
Semiconductor Field-Effect Transistor (MOSFET) eingesetzt werden. Für einen höhere
Temperaturfestigkeit, einen geringeren Bauraum und höheren Wirkungsgrad wird ak-
tuell der Einsatz von Silizium Carbid (SiC) basierter Leistungselektronik untersucht.
Technologisch ist von einer Halbierung der Kosten und des Gewichts innerhalb von
zehn Jahren auszugehen. Die Leistungselektronik hängt i.d.R. stark mit dem Motor zu-
sammen und wird zur maximalen Synergie gern von Zulieferern gekoppelt angeboten.
VW und BWM kaufen allerdings die Leistungselektronik separat zu. GM lässt beim
neuen Chevy Bolt Elektromaschine, Leistungselektronik und sogar das gesamte Batte-
riepack von LG fertigen.
Die Kosten der Elektromaschine und der Leistungselektronik liegen in der Projektion
für das Jahr 2020 jeweils bei 10 €/kW Nennleistung.
1.2.2.1 Aussicht 2025
Elektrische Antriebe, verbunden mit Speicherung der Energie in Batterien, werden in
vielen Ländern das Konzept für weiter steigende Stückzahlen sein.
Bei den Antrieben werden alle drei Maschinentypen (ASM, PSM, FSM) weiterentwi-
ckelt. Sie haben spezifische Vor- und Nachteile, und der Wettbewerb wird zeigen, wel-
cher Typ sich in welcher Anwendung durchsetzen kann. Elektromaschinen müssen
leichter und kostengünstiger konzipiert werden. Hier wird einen großen Einfluss ha-
ben, wie hoch die Komponenten kurzfristig überlastet werden können. Tesla gelingt
das bei der ASM mit einem bisher unüblichen Faktor von 5 für wenige Sekunden, um

15
Status Elektromobilität 2016 oder wie Tesla nicht gewinnen wird
traumhafte Beschleunigung aus dem Stand zu erreichen. Es besteht die Gefahr, dass
Elektromaschine und Leistungselektronik dadurch Schaden nehmen.
Elektromaschinen müssen leichter und kostengünstiger werden. Der Wirkungsgrad
kann sowohl durch Optimierung der Einzelkomponenten als auch durch ein optimier-
tes Zusammenspiel zwischen Leistungselektronik, Elektromaschine und auch Energie-
speicher verbessert werden.
Bei der Leistungselektronik sind die größten Verbesserungen bei Kosten, Wirkungs-
grad und Leistungsfähigkeit zu erwarten. MOSFET und SiC können hierzu aussichtsrei-
che Technologien sein. Bei der Leistungselektronik sieht man seit etlichen Jahren eine
Verbesserung der Leistungsfähigkeit und Kosten von 7 % p.a. Diese Entwicklung wird
sich wahrscheinlich auch die nächsten zehn Jahre noch fortsetzen.
1.2.3 Range Extender
Die Sorge, mit einem BEV liegenzubleiben, kann mit Einbau eines Range Extenders
genommen werden. Das sind aktuell Zweizylinder-Benzinmotoren, die mit etwa
30 kW Generatorleistung ausreichende Dauergeschwindigkeiten ermöglichen. Starke
Beschleunigungsvorgänge werden durch die Batterie unterstützt. Um als BEV zugelas-
sen werden zu können, muss das Tankvolumen auf 9 l begrenzt werden. Der Kraft-
stoffverbrauch liegt aufgrund ungünstiger Wirkungsgradketten höher als bei einem
ICEV, sodass der Range Extender nur im Ausnahmefall eingesetzt werden sollte. BMW
bietet im i3 diese Option bisher als einziger Hersteller von BEV an. Die Energiedichte
eines Range Extenders liegt bei etwa 400 Wh/kg. Bei künftigen Energiedichten von
Lithium-Ionen-Packs von 200 Wh/kg lässt sich die Reichweite durch Vergrößerung der
Batterie und Verzicht auf den Range Extender erheblich steigern. Durch die geplante
rasche Installation von Schnellladestationen und die stark angestiegene Energiedichte
von Batterien gehe ich davon aus, dass Range Extender sich nicht durchsetzen werden.
Das gleiche Geld und das Gewicht können besser in eine größere Batterie investieren
werden.
1.2.4 Laden
Zusätzlich zur geringen Reichweite ergibt sich beim BEV das Problem der langen Lade-
zeiten. Bei Privatfahrzeugen kann man davon ausgehen, dass diese überwiegend zu
Hause oder beim Arbeitgeber geladen werden. Dafür stehen je acht Stunden über
Nacht oder beim Arbeitgeber zur Verfügung, die selbst bei einem Hausanschluss mit
3 kW für übliche Elektroautos ausreichen. Für wenige Langstrecken bietet sich das DC-
Schnellladen an. Tesla baut dafür Ladestationen, und Firmenkonsortien in manchen
Ländern rüsten ebenfalls eine solche Infrastruktur auf.
Es kann nicht davon ausgegangen werden, dass sich diese Infrastruktur für irgendei-
nen Betreiber jemals finanziert. Deswegen muss die Infrastruktur für Schnellladung
staatlich initiiert und finanziert werden. Ein Anreiz für die Elektromobilität wären sehr

16
Status Elektromobilität 2016 oder wie Tesla nicht gewinnen wird
günstige Ladekosten unterhalb des Haushaltsstrompreises. Eine Flatrate könnte zu ei-
ner Fehlsteuerung führen, weil dann Sparfüchse nicht mehr zu Hause, sondern an die-
sen Ladestationen laden und diese unnötig für notwendige Ladevorgänge blockieren.
Eigene Untersuchungen in München haben gezeigt, dass der gesamte Taxiverkehr mit
BEV abgedeckt werden könnte, die 200 km reale Reichweite haben und 7 kW Lade-
leistung ermöglichen.
1.2.4.1 AC-Laden
Das übliche Laden wird bei bestehenden Hausanschlüssen mit Wechselstrom (Alter-
nating Current: AC) erfolgen. In Deutschland sind Steckdosen mit 16 A abgesichert,
was bei 230 V Spannung eine Leistung von 3,7 kW ergibt. Haushaltssteckdosen sind
normalerweise nicht für stundenlange Dauerbelastung ausgelegt und die Leitungen
können sich dadurch unzulässig erwärmen. Um das zu verhindern, wird der Ladestrom
auf 13 A gedrosselt. Damit stehen nur 3 kW Ladeleistung zur Verfügung.
Der Gleichrichter im Fahrzeug wandelt den Wechselstrom in Gleichstrom der richtigen
Spannung um, mit dem die Batterie geladen wird. Einige Elektrofahrzeuge verfügen
über Gleichrichter, die dreiphasigen Drehstrom mit Leistungen bis zu 9 kW gleichrich-
ten und somit die Batterie dreimal schneller laden können.
Für höhere Leistungen ist das Laden mit Wechselstrom nicht mehr sinnvoll, weil sonst
sehr große und teure Gleichrichter in den Fahrzeugen installiert werden müssten. Es
gibt jedoch auch Ansätze, die Leistungselektronik des Elektromotors zum Gleichrich-
ten zu nutzen.
Ein Problem wird die Abrechnung der Energiekosten darstellen. Schon in Tiefgaragen
von Mehrfamilienhäusern werden einzelne Eigentümer kaum akzeptieren, wenn
Elektrofahrzeugbesitzer auf Kosten der Gemeinschaft Energie beziehen. Eine Lösungs-
möglichkeit kann das Konzept der Firma Ubitricity sein, bei dem kodierte Steckdosen
kostengünstig an beliebigen Stellen installiert werden. Mit einem gegenkodierten Ste-
cker kann an all diesen Steckdosen geladen werden, und die Firma wickelt die Bezah-
lung für den Steckerbesitzer ab, sodass für den Anbieter der Steckdose keine Kosten
entstehen.
1.2.4.2 DC-Schnellladen
Für höhere Ladeleistungen wird der dann wesentlich schwerere und teurere Gleich-
richter in die Ladesäule verlagert. Damit sind Leistungen über 100 kW direkt in die
Batterie mit Direct Current (DC), also Gleichstrom, möglich. Solche Ladestationen
brauchen entsprechende Anschlussleistungen und kosten etwa 40 T€. Damit werden
sie nur an ausgewählten Punkten für Langstreckenanwendungen oder z.B. für Taxis
zur Verfügung stehen.
Die Batterie muss bei dieser Ladeart sehr gut gekühlt werden, weil hohe Temperatu-
ren zu schneller Alterung führen. Aktuelle Kühlkonzepte erlauben deshalb nur die
Schnellladung mit etwa 1 C, d.h. eine Vollladung innerhalb von einer Stunde. Manche

17
Status Elektromobilität 2016 oder wie Tesla nicht gewinnen wird
Hersteller geben wegen der Gefahr der vorzeitigen Alterung nur eingeschränkte Ga-
rantie beim Schnelladen.
1.2.4.3 Induktives Laden
Beim AC- und DC-Laden muss der Fahrer immer einen Stecker verwenden. Dies ist
unkomfortabel. Daher gibt es Ansätze, berührungslos zu laden. Die induktive Strom-
übertragung ist dafür der technisch mögliche Weg. Der Wirkungsgrad liegt allerdings
nur bei etwa 90 %. Ob der 10 prozentige Verlust gegenüber dem konduktiven (mit
Stecker) Laden akzeptiert werden kann, ist fraglich. Je höher die übertragene Leistung,
desto höher sind Gewicht und Kosten. Je Kilowatt kann man mit einem Gewicht von 2
bis 3 kg im Fahrzeug rechnen. Somit sind nur Ladeleistungen im Bereich weniger Kilo-
watt sinnvoll. So eine Lademöglichkeit in der eigenen Garage ermöglichte das Nachla-
den für kurze tägliche Strecken. Bei höherem Ladebedarf müsste dann konduktiv ge-
laden werden.
Verschiedene Projekte versuchen, während des Fahrens induktiv zu laden. Das ist
technisch gesehen möglich, wird aber voraussichtlich daran scheitern, dass hohe In-
vestitionen in die Infrastruktur nötig sind, die derzeit kaum ein Staat oder ein Investor
tätigen wird.
1.2.4.4 Batteriewechsel
Better Place und Renault haben ein Wechselkonzept für Batterien erarbeitet. Damit
ist es möglich, die Batterie in zwei Minuten zu wechseln. Die Wechselstationen kosten
in der Größenordnung von 2 Mio €. Da alle Hersteller eigene Batteriesysteme verwen-
den und – sinnvollerweise – derzeit nicht bereit sind, die Batterie zu standardisieren,
müsste die Wechselstation alle verschiedenen Batterietypen vorhalten. Das würde so
kostspielig, dass sich nach meiner Einschätzung daraus kein Geschäftsmodell ergeben
kann. Bei Wechselkosten, die über denen des Schnellladens liegen, wird sich auch
kaum ein Kunde finden, der für eine Viertelstunde Zeitersparnis diesen Weg wählt.
Mobilitätsanalysen zufolge sind Reisende im Schnitt bereit, 15 € mehr je eingesparter
Stunde Reisezeit zu bezahlen. Bei einer Viertelstunde wären das gerade einmal 4 € –
betriebswirtschaftlich kaum umsetzbar.
Ungeklärt ist bis zum Schluss die Frage, wer die Haftung und Garantie übernimmt,
wem die Batterie gehört und vor allem, wer bereit ist, die Infrastruktur zu finanzieren.
Better Place ist inzwischen insolvent. Es kann davon ausgegangen werden, dass Bat-
teriewechselkonzepte die nächsten Jahre keine Rolle mehr spielen und das Schnellla-
den ausreichend sein wird.
Tesla hat die Wechseloption auch vorgesehen, bietet aber noch keine Wechselstatio-
nen an, sondern rüstet Knotenpunkte mit Schnellladesäulen aus. Hier spielt möglich-
erweise eher die gute Montage in der Fabrik und die Möglichkeit der schnellen War-
tung im Kundendienst eine Rolle.

18
Status Elektromobilität 2016 oder wie Tesla nicht gewinnen wird
1.2.4.5 Netzbelastung
Derzeit darf man von einem ungesteuerten Laden von wenigen Elektrofahrzeugen
ausgehen, die mit 3 kW an Haushaltsanschlüssen geladen werden. Dies stellt das Netz
noch nicht vor Probleme. Werden aber in einem kleinen Netzbereich viele Elektrofahr-
zeuge mit höheren Ladeleistungen zum gleichen Zeitpunkt angeschlossen, wird das
Netz dort lokal überbelastet. Dies kann zu lokalen Netzabschaltungen an den Trafosta-
tionen führen. Deshalb muss schon im Vorfeld eine gleichmäßigere Verteilung der La-
deleistungen oder eine Netzstabilisierung erfolgen.
Eine gleichbleibende Ladeleistung kann durch gesteuertes Laden erreicht werden, bei
dem Elektrofahrzeuge nur nach Erlaubnis des Netzbetreibers laden dürfen. Der Zeit-
punkt kann in Schwachlastphasen nachts oder in Sonnenstunden mit hoher Zusatz-
leistung von Photovoltaikstrom liegen. Das Problem der Ladezeit von Elektrofahrzeu-
gen verschärft sich dadurch.
Eine Lastglättung kann über Speicher erfolgen. Dazu werden Batteriespeicher entwi-
ckelt, die an entscheidenden Netzpunkten installiert werden und sowohl Spitzenlas-
ten als auch Spitzenangebote ausgleichen können.
Wenig gebrauchte Batterien aus BEV können noch jahrelang als stationäre Batterien
eingesetzt werden. Die Lebensdauer kann durch Begrenzung des Ladungshubes und
der Lade- und Entladerate erheblich gesteigert werden, sodass die gebrauchten Bat-
terien noch einen erheblichen Nutzen und damit Wert haben. Derzeit kommen aus
Flottenversuchen viele gebrauchte BEV Batterien zurück und müssen entsorgt werden.
Ebenso werden Kunden gern ihre alten Batterien gegen die neueste Technologie ein-
tauschen wollen. Dem Kunden ist kaum klarzumachen, dass er nach einem Jahr eine
veraltete Batterie besitzt, die nur über die Hälfte der Reichweite verfügt wie das iden-
tische, neu angebotene Fahrzeug mit neuerer Batterie. So werden die OEM ein Up-
grade anbieten müssen.
Mehrere Firmen (inklusive Tesla mit der Powerwall) haben kürzlich angekündigt,
Heimspeicher in der Größenordnung von 7 kW anzubieten. Diese sind dazu gedacht,
den Eigenverbrauch der erzeugten Energie von Photovoltaikanlagen zu erhöhen.
Diese können somit auch das Netz beim Laden von Elektrofahrzeugen stabilisieren.
Ob es sich wirtschaftlich rechnet, einzelne Module von gebrauchten Fahrzeugbatte-
rien als Heimspeicher einzusetzen, muss sich erst noch zeigen. Dazu wird es nötig sein,
das zweite Leben der Fahrzeugbatterie schon bei ihrer Konzeption einzuplanen.
Elektrofahrzeuge selbst können auch zur Netzstabilisierung eingesetzt werden, weil
sie kurzfristig hohe Leistungen ins Netz zurückspeisen können. Die dadurch erhöhte
Alterung der Batterie kann durch finanzielle Kompensation ausgeglichen werden und
in der Größenordnung von wenigen hundert Euro p.a. vom Netzbetreiber durch die
angebotene Regelleistung vergütet werden (Basis sind ist Drehstrom mit 9 kW Rück-
speiseleistung).

19
Status Elektromobilität 2016 oder wie Tesla nicht gewinnen wird
Länder, die über schlecht ausgebaute und damit instabile Netze verfügen, werden sich
mit dem Laden von Elektrofahrzeugen schwer tun. Hier wird nur ein Laden mit weni-
ger als 3 kW in den Nachtstunden möglich sein oder ein Laden über lokale Photovol-
taik in den zahlreichen Sonnenstunden. Dies spricht für kleinere Fahrzeuge mit ent-
sprechend kleineren Batterien. Dennoch können über Nacht ca. 150 km Reichweite
bei einem Kleinwagen geladen werden.
1.2.5 CO2-Emissionen bei der Produktion
Während bei konventionellen verbrennungsmotorisch betriebenen Fahrzeugen etwa
20 % der CO2-Emissionen bei der Produktion und 80 % im Betrieb anfallen, wird sich
dieses Verhältnis bei BEV ändern. Die Batterie enthält Kupfer, Aluminium sowie die
chemisch aktiven Materialien. Die Elektromaschine benötigt Kupfer und z.T. Metalle
der Seltenen Erden. Die Produktion der Rohstoffe trägt erheblich zur CO2-Gesamtbi-
lanz bei. Werden dann noch Leichtbauwerkstoffe in der Karosserie eingesetzt, die in
der Herstellung sehr energieintensiv sind, trägt die Produktion je nach verwendetem
Strom-Mix 50 – 80 % zur CO2-Gesamtbilanz in Produktion und Betrieb bei. Bisher wer-
den die Produktionsemissionen aber in sämtlichen Gesetzesvorgaben für Automobile
nicht berücksichtigt.
1.3 Fahrzyklen
1.3.1 Zyklusemissionen
Die Emissionen werden traditionell in Europa im Neuen Europäischen Fahrzyklus
(NEFZ) gemessen. Japan, USA und China nutzen ähnliche Testzyklen. Im NEFZ wird nur
ein kleines Spektrum des Motorenkennfeldes abgefahren: Der Zyklus bewegt sich im
Wesentlichen bei geringen Drehmomenten und geringen Drehzahlen. Beschleunigt
der Kunde stärker oder fährt höhere Geschwindigkeiten, sind die Emissionen gesetz-
lich nicht limitiert. Dies ist beim Lkw anders: Dort müssen in jedem Last- und Dreh-
zahlpunkt des Motors bestimmte Emissionen eingehalten werden.
So hat – natürlich – die Automobilindustrie die Motoren erst einmal nur für den Zyklus
optimiert. Es bleibt dem Altruismus des OEM überlassen, auch im Realbetrieb die
Emissionen zu reduzieren. Dies ist klar ein Versäumnis des Gesetzgebers und führt
dazu, dass Benzinmotoren bei höheren Leistungen vermehrt unverbrannte Kohlen-
wasserstoffe (HC) emittieren und Dieselmotoren Stickoxide (NOx).
Bei Dieselmotoren kommt eine weitere Problematik hinzu: NOx kann entweder durch
Abgasrückführung, durch einen DeNOx Speicherkatalysator oder durch Einspritzung
von Harnstoff (AdBlue genannt) in das Abgas reduziert werden. Nur AdBlue ermöglicht
sicher in allen Betriebsbereichen eine massive Reduzierung von NOx. Diese Maß-
nahme hat die Nachteile, dass sie am meisten Geld kostet und der Kunde regelmäßig

20
Status Elektromobilität 2016 oder wie Tesla nicht gewinnen wird
AdBlue nachfüllen muss. Also wählen viele Hersteller die anderen beiden Lösungen,
die aber dann nur im Zyklus häufig vollständig wirksam sind. Bei AdBlue wurde ver-
sucht, das Nachfüllintervall an den Wartungsdienst zu koppeln. Das geht aber nur,
wenn man so wenig AdBlue wie möglich verwendet, im Extremfall den Zyklus erkennt
und nur dann einspritzt. Das ist natürlich nicht im Sinne des Gesetzes und sogar aus-
drücklich verboten.
Ich gehe davon aus, dass alle OEM mehr oder weniger geschickt versucht haben, den
NEFZ möglichst kostengünstig zu erfüllen. Dabei hat es VW sicherlich übertrieben. Ein
echtes Schuldbewusstsein herrschte aber, fürchte ich, bei keinem OEM. Hier müsste
der Gesetzgeber die sogenannten Off-Cycle Emissionen auch gesetzlich limitieren, so
wie es im Nutzfahrzeug (Nfz) schon üblich ist. Das würde natürlich dazu führen, dass
die Grenzwerte nur noch mit einem massiven Einsatz von AdBlue (etwa 8 % der Die-
selkraftstoffmenge) zu erfüllen sind. Somit müsste, bei vertretbarer Tankgröße, jedes
zweite Mal beim Tanken auch AdBlue nachgefüllt werden. Das macht den Dieselmotor
sowohl teurer als auch für den Kunden unattraktiver.
Es bleibt abzuwarten, wie sich die Gesetzgeber in den verschiedenen Ländern hierzu
positionieren. Aktuell ist das Misstrauen gegenüber ICEV in vielen Ländern so groß,
dass man die Lösung nur noch im BEV sieht. Unbestritten kann man beim Betrieb des
BEV davon ausgehen, dass wirklich keine lokalen Emissionen mehr entstehen. Diese
werden geschickt zum Kraftwerksbetreiber verlagert, der diese allerdings wesentlich
effizienter beseitigen kann.
1.3.2 Zyklusverbrauch
Der Verbrauch von ICEV, HEV und PHEV wird historisch bedingt im NEFZ gemessen.
Der NEFZ war eigentlich nur für Abgasmessungen vorgesehen und der entsprechende
Verbrauch wurde zuerst zwar im NEFZ gemessen, erschien aber nur in einer Fußzeile
und spielte nicht wirklich eine Rolle. Durch die CO2-Gesetzgebung wurde der NEFZ
einfach auch für die Verbrauchsbestimmung verwendet und wurde so für enorme
Strafzahlungen relevant. So haben alle OEM die Fahrzeuge und Motoren nur noch ge-
nau auf diesen Zyklus optimiert.
Der NEFZ weist nur unnatürlich geringe Beschleunigungen und Geschwindigkeiten auf,
sodass bei Realfahrten schon deshalb höhere Verbräuche auftreten. Der Zyklus ist zu-
dem durch den Dieselskandal ins Visier geraten. Er weist mehrere Schwachstellen auf,
die die OEM natürlich ausnutzen:
 Der OEM kann den Test selbst durchführen. Ein Testinstitut bescheinigt nur
das Ergebnis. Das verleitet schon allgemein zum Schummeln.
 Der Test lässt Toleranzen zu, die natürlich vom OEM in die beste Richtung ge-
nutzt werden. So darf der Test z.B. zwischen 20 und 30°C durchgeführt wer-
den. Bei 30°C ist die Reibung des gesamten Antriebsstrangs am geringsten und

21
Status Elektromobilität 2016 oder wie Tesla nicht gewinnen wird
auch der Rollwiderstand der Reifen niedrig. Natürlich nutzt der OEM das To-
leranzband zu seinen Gunsten aus.
 Der OEM kann das Fahrzeug und die Komponenten selbst auswählen. So wer-
den „goldene Teile“ ausgesucht, die besonders reibungsarm sind und die
Komponenten und Fahrzeuge einer speziellen Behandlung unterzogen.
Das aktuelle Vorgehen führt zu einem Minderverbrauch im Test von problemlos 20 %
gegenüber einem unter Realbedingungen gefahrenen Verbrauchstest mit gleichem
Geschwindigkeitsprofil.
Bei den meisten Fahrzeugen kommt es so zu einem immer weiteren Auseinanderklaf-
fen von Test- und Realverbrauch. Da auch der Fahrer- und Verkehrseinfluss eine Rolle
spielt, bewegt sich dieser Unterschied i.d.R. bei 30 %, bei höher motorisierten Fahr-
zeugen bei bis zu 50 %.
Bei PHEV geht diese Schere noch weiter auseinander: So wird der verbrauchte Ener-
gieinhalt des Batteriespeichers mit einem Nullverbrauch bewertet. PHEV haben so im
Zyklus Verbräuche von unter 2 l/100 km, im realen Betrieb (wenn man nicht nur kurze
Strecken im überwiegenden elektrischen Modus fährt) ergeben sich Verbräuche von
teilweise 8 l/100km. Ein legaleres und besseres „Cycle Beating“ gibt es nicht.
Kürzlich wurde die Konsequenz aus den immer weiter auseinanderklaffenden Zyklus-
und Realverbräuchen gezogen: Nun soll die Worldwide Harmonized Light Duty Testing
Procedure (WLTP) ab 2017 in der EU eingeführt werden. Dieser Test sieht höhere Be-
schleunigungen und Geschwindigkeiten vor und führt deshalb zu einem Mehrver-
brauch von etwa 10 % gegenüber dem NEFZ. Die OEM hatten sich gewünscht, dass bei
der Umstellung auf den WLTP die gesetzlichen Verbrauchvorgaben entsprechend des
Mehrverbrauchs gegenüber dem NEFZ erhöht werden. Da die OEM aber durch den
Dieselskandal massiv in die Defensive gedrängt sind, erscheint es mir unwahrschein-
lich, dass diese Kompensation gegenüber der Politik durchgesetzt werden kann. Auch
gegenüber dem WLTP erreicht ein sportlicher Fahrer problemlos deutlich höhere Ver-
bräuche im Realbetrieb. Bei hohen Autobahngeschwindigkeiten kann der Verbrauch
nochmals weit darüber hinaus ansteigen.
Die BEV Reichweite wird ebenso im Zyklus bewertet. Hier trifft oben Gesagtes auch zu.
Hinzu kommt noch der Energieverbrauch des BEV durch Heizung und Kühlung. Dieser
wird im Zyklus generell nicht berücksichtigt. Beim ICEV steht allerdings Heizenergie
durch die Abwärme des Verbrennungsmotors kostenlos zur Verfügung. Beim BEV
muss diese Energie durch die Batterie bereitgestellt werden und kann so die Reich-
weite erheblich reduzieren. Durch eine fossile Standheizung könnte man dieses Prob-
lem beseitigen. Das würde allerdings zu Emissionen im Betrieb führen und ist politisch
möglicherweise nicht durchsetzbar. Beim BEV kann man einen Mehrverbrauch bei Re-
alfahrt von etwa 50 % annehmen. Dies führt dann zu einem Drittel weniger Reichweite
als im Zyklus ermittelt.

22
Status Elektromobilität 2016 oder wie Tesla nicht gewinnen wird
1.4 Fahrzeugkonzepte
1.4.1 Fahrzeuggröße
In den verschiedenen Ländern werden weiterhin aktuelle Fahrzeuggrößen zwischen
A00 (Smart) und D-Segment (S-Klasse) angeboten. Voraussichtlich wird sich in Europa
durch die extrem strenge CO2-Gesetzgebung der Trend zu kleineren Fahrzeugen ver-
schieben. Die Premiumhersteller bieten deshalb vermehrt in diesem Segment Fahr-
zeuge an. Auch Tesla hat mit dem Model S gezeigt, dass besonders im Luxussegment
das BEV marktfähig ist. So hat Tesla in Kalifornien, Norwegen und der Schweiz den
Premiumherstellern im Luxussegment erhebliche Marktanteile abgenommen. Das
hatte vorher niemand erwartet. Dieses Segment scheint vom Image und den Kosten
zuerst die Kosten des Elektroantriebs auszuhalten, obwohl bisher die Meinung vor-
herrschte, dass die immer noch beschränkte Reichweite besonders in diesem Segment
ein Hinderungsgrund sei. Andere Premiumhersteller haben folgerichtig in diesem Seg-
ment Neuerungen angekündigt: Porsche, Audi und VW haben Produkte mit Reichwei-
ten von über 500 km vorgestellt. BMW hält sich noch bedeckt und fährt die offizielle
Strategie, nur im Kleinwagensegment BEV anzubieten.
Durch die rasant fortgeschrittene Batterietechnologie ist es mittlerweile nicht mehr
erforderlich, extreme Kleinstfahrzeuge unterhalb der Zulassungsklasse M0, also z.B. in
der L7E Klasse (Renault Twizy) anzubieten. Die Kunden erwarten das heute bei ICEV
übliche Maß an Platzangebot, Komfort, Wetterschutz und Crashsicherheit, sodass der
Smart als Zweisitzer und der VW up! als Viersitzer die unterste Größe der Pkw-Mobi-
lität darstellen wird. Pick-ups und SUV werden sich mit der Elektrifizierung als BEV
schwer tun: Das Gewicht wird bei den aus Kundensicht benötigten Reichweiten zu
stark steigen. In diesem Segment werden sich somit eher PHEV mit Reichweiten um
die 50 km finden, um das tägliche Pendeln abzudecken.
Allgemein erwarte ich bei BEV weltweit einen Trend hin zu eher kleineren Fahrzeugen,
weil die Batterie als teuerstes Bauteil stark mit der Größe des Fahrzeugs korreliert.
Allradgetriebene Fahrzeuge werden komplett mit Hybridantrieb ausgerüstet. Sehr
einfach kann die Allrad- und Hybridfunktion „durch die Straße“ dargestellt werden:
Ein ICEV Antrieb an einer Achse und ein Elektroantrieb an der anderen Achse. Das ist
technisch einfach umzusetzen und führt zu einem PHEV.
Durch die CO2-Gesetzgebung verändern sich Fahrzeuge tendenziell wieder in Richtung
schmalerer und niedrigerer Bauweise. Zum einen durch die Stirnfläche und durch die
günstigere Grundform wird auch den der Luftwiderstandsbeiwert (cw-Wert) reduziert.
Gleichzeitig hilft diese Karosserieform, zum einen den Luftwiderstand und zum ande-
ren das Gewicht zu reduzieren. Diese Fahrzeugform gilt zudem als sportlicher, selbst
wenn sich die Ergonomie des Ein- und Ausstiegs erheblich verschlechtert. Schön war
dieser Schwenk bei der Mercedes A-Klasse zu sehen: von einem extrem komfortablen
und hohen Fahrzeug zum Sportwagendesign. Beim BEV muss allerdings für höhere

23
Status Elektromobilität 2016 oder wie Tesla nicht gewinnen wird
Reichweiten das Batteriepack in den gesamten Unterboden wandern. Sind die Zellen
hoch bauend, führt das zu einem ungünstigen Höhen- zu Breitenverhältnis, was sich
negativ auf Luftwiderstand und Design auswirkt. Hier müssen die OEM einen Kompro-
miss zwischen Reichweite und Höhe des Fahrzeugs finden.
1.4.2 Packagekonzepte (Ergonomie, Türen, Sitzplätze)
Menschen werden im Durchschnitt über die Jahre hinweg größer. Weiterhin wird es
in vielen Ländern einen höheren Anteil älterer Menschen geben. Daher ist davon aus-
zugehen, dass die heutigen ergonomischen Konzepte, die über Jahrzehnte gereift sind,
weitgehend erhalten bleiben. Somit wird sich die Sitzposition kaum ändern. Auch Ge-
päckvolumina bleiben ähnlich. Der Zwang zu niedrigeren Fahrzeugen durch die Ver-
brauchsanforderungen und dadurch ungünstigeren Ein- und Ausstieg macht es jedoch
erforderlich, über Ein- und Ausstiegshilfen für ältere Fahrer nachzudenken.
Bei den Türkonzepten sind aktuell Konzepte ohne B-Säule zu sehen. Diese haben in
Hinsicht auf Steifigkeit, Crash, Gewicht und Kosten prinzipielle Nachteile und werden
sich wegen des Effizienzdrucks der CO2-Gesetzgebung nicht flächendeckend durchset-
zen.
1.4.3 Sicherheitskonzepte
Heutige Serienfahrzeuge erfüllen die geltenden anspruchsvollen Sicherheitsgesetze
und Konsumententests. Bei Pkw wird dieses hohe Sicherheitsniveau über das Ver-
schwinden des automobilen Altbestandes kontinuierlich die Zahl der Unfälle senken.
Der Gesetzgeber fordert aber kontinuierliche Verbesserungen beim Unfallgeschehen,
um die Zahl der Verkehrstoten weiterhin deutlich zu reduzieren. Weitere Fahrerassis-
tenzsysteme, die kamera- oder radarbasiert arbeiten, werden einen zusätzlichen Bei-
trag leisten.
Durch die stark gesunkene Anzahl der tödlich verunglückten Pkw Insassen machen
Fußgänger und Radfahrer inzwischen einen erheblichen Anteil der noch verbleiben-
den Verkehrstoten aus. Die wirkungsvollste Gegenmaßnahme ist die Reduzierung der
Kollisionsgeschwindigkeit. Das kann durch herabgesetzte Geschwindigkeit im Stadtge-
biet (Stichwort: „Tempo 30“) oder durch stereokamerabasierte Fußgängerschutzsys-
teme erfolgen. Die Technologie dafür ist heute schon vorhanden.
1.4.4 Materialauswahl für den Rohbau
Für den Rohbau und die Anbauteile (Türen, Klappen, Deckel) stehen als Werkstoffe
Stahlsorten in verschiedenen Festigkeitsklassen, Aluminiumlegierungen, Glasfaser
verstärkte Kunststoffe (GFK) und Kohlefaser verstärkte Kunststoffe (CFK) zur Verfü-
gung. Gegenüber einer Stahlkarosserie (Basis: 300 kg) können mit höchstfestem Stahl
10 %, Aluminium und oder GFK 30 % und mit CFK 44 % Gewicht gespart werden. Er-

24
Status Elektromobilität 2016 oder wie Tesla nicht gewinnen wird
kauft wird der Einsatz der Leichtbaumaterialien mit höheren Kosten und CO2-Emissio-
nen bei der Produktion. Dennoch ist das niedrige Gewicht für die Fahrdynamik immer
ein Gewinn.
Aktuell werden Stahlsorten verschiedener Festigkeiten als Standardwerkstoff für den
Karosserie- und Fahrwerksbau eingesetzt. Die Kosten bewegen sich bei etwa 3 € je
fertig verarbeitetem Kilogramm Material. In höherwertigen Fahrzeugen werden aus
Gewichtsgründen (physikalisch korrekt wäre hier der Begriff Masse, in der Automobil-
industrie hat sich aber der Begriff Gewicht eingebürgert), zur Verbesserung des Ver-
brauchs und der Fahrdynamik, einzelne Komponenten aus Aluminium eingesetzt. Im
Extremfall des Hochpreissegments (Audi A8, Tesla Model S) besteht sogar die gesamte
Karosserie und das Fahrwerk aus Aluminium. In der Regel wird allerdings aus Kosten-
gründen eine Mischbauweise aus hochfestem Stahl und ausgewählten Aluminium-
bauteilen gewählt. Die Kosten für fertig verarbeitetes Aluminium liegen bei ca. 10 €/kg.
Aluminium führt zu einer Gewichtseinsparung von etwa 30 % gegenüber einer Bau-
weise mit hochfestem Stahl. Die heute akzeptierten Leichtbaukosten bei ICEV und
auch bei BEV liegen bei etwa 5 € je eingespartem Kilogramm Gewicht.
Somit ist Aluminium rein aus Kostengründen noch nicht wettbewerbsfähig: Diese Si-
tuation wird sich auch nicht ändern, weil sich zum einen die Reifentechnologie rasant
weiterentwickelt hat. Dies führt zu Rollwiderständen von derzeit schon unter 7 ‰, die
innerhalb der nächste Jahre auf unter 5 ‰ sinken werden. Die Fahrwiderstandsver-
luste durch den Rollwiderstand (proportional zu Masse und Reifenrollwiderstand) sin-
ken damit weiter. Zum anderen erreicht die Rekuperation immer bessere Werte und
reduziert den Energieverlust durch die Beschleunigung und Abbremsung des Fahr-
zeugs. Damit wird der Masseeffekt des Verbrauchs vermindert, was zu geringeren
Grenzkosten für die Senkung der Fahrzeugmasse führt.
Da alle großen Hersteller die heutigen Großserien-Fahrzeuge aus Stahl fertigen und
damit auch sämtliche Fertigungseinrichtungen (Presswerk, Rohbau, Schweißanlagen,
Lackierung) und Werkstätten darauf ausgelegt sind, wollen alle Hersteller den hohen
Anteil an Stahl im Fahrzeug beibehalten. Durch fortschreitende Technologie bei Reifen,
Batterien und Antriebssträngen und damit geringerem Einfluss der Masse auf den Ver-
brauch erscheint es sinnvoll, Stahl beizubehalten.
Somit ist Aluminium, rein aus Kostengründen, nicht wettbewerbsfähig. Die Gewichts-
reduzierung wird folglich eher zur Verbesserung der Fahrzeugeigenschaften in Premi-
umfahrzeugen eingesetzt. Aluminium ist deutlich energieaufwändiger herzustellen als
Stahl und amortisiert sich energetisch erst ab mehreren zehntausend bis hin zu hun-
derttausend Kilometern Laufleistung.
Bei kleinen Stückzahlen wird in Einzelfällen auch CFK gewählt. Die Kosten liegen der-
zeit bei 50 €/kg und werden in Zukunft mit 30 €/kg erwartet. Die Gewichtseinsparung
beträgt etwa je nach Bauteilbelastung und -form 20 % gegenüber Aluminium. Eine
energetische Amortisation ist erst bei extrem hohen Laufleistungen möglich, weil CFK

25
Status Elektromobilität 2016 oder wie Tesla nicht gewinnen wird
sehr energieaufwändig hergestellt werden muss und auch nur mit schlechterer Quali-
tät wiederverwertet werden kann. Dieser Werkstoff wird ein Exot für Kleinserien blei-
ben, weil er nur dort seinen Vorteil der geringen Werkzeugkosten ausspielen kann.
Jedoch muss hierzu eine neue Fertigungstechnologie mit Autoklaven und anderen La-
ckierverfahren aufgebaut werden. Die Qualitätssicherung ist noch schwierig, weil die
Verklebungen kaum kontrolliert werden können. Das Erkennen von Schäden ist
schwierig und deren Reparatur ist noch nicht prozesssicher durchführbar. Der Auf-
wand für den Einsatz von CFK ist enorm hoch. Die Auswirkungen sieht man an der CFK
Firma SGL, die von Hauptaktionären von BMW vor einigen Jahren erworben wurde.
SGL steht wirtschaftlich schwach da und eine Übernahme durch einen chinesischen
Investor wird diskutiert. Das ist ein Zeichen dafür, das CFK im automobilen Bereich
offensichtlich doch wenig attraktiv erscheint und damit die erwartete Stückzahl fehlt.
Gewichtssenkungen sind bei BEV zum Großteil durch eine erhöhte gravimetrische
Energiedichte bei Batterien, durch kleinere Fahrzeugabmessungen und konzeptionel-
len Leichtbau zu erzielen. Dies können z.B. auf einen speziellen Fall ausgelegte Punkt-
fahrzeuge sein, die leichter gestaltet werden können als Plattformen, die auch stär-
kere Motorisierungen abdecken müssen und somit niedrig motorisierte Fahrzeuge be-
lasten. Leichtbauwerkstoffe wie Aluminium und CFK werden weiterhin hohe Kosten
nach sich ziehen und nur bei ausgewählten Fahrzeugen und Komponenten eingesetzt.
1.4.5 Automatisches Fahren
Derzeit wird das Thema automatisches Fahren stark diskutiert. Der Wunsch ist, in lang-
weiligen Verkehrssituationen automatisch gefahren zu werden, damit der Fahrer Ne-
benaufgaben (Telefonieren, Zeitung lesen, E-Mail schreiben) sicher ausüben kann.
Weitere Bestrebungen gehen dahin, den Taxifahrer durch ein automatisches System
zu ersetzen. Viele Probleme sind bis dahin noch zu überwinden. Die wesentliche Prob-
lematik besteht darin, einen ausreichenden Sicherheitsnachweis zu erbringen, dass
ein Computer mindestens genauso gut Auto fahren kann wie der Mensch. Zudem sind
Haftungs- und Zulassungsfragen zu klären.
Es ist davon auszugehen, dass zuerst automatisierte Szenarien kommen werden, in
denen der Fahrer garantiert nicht mehr die Fahraufgabe ausführen kann. Dies kann
beim Einschlafen des Fahrers passieren oder wenn gesundheitliche Probleme auftre-
ten. Also in Situationen, die sicher zum Unfall führen würden. Hier ist zum einen die
Güte des Systems nicht so kritisch, zum anderen kann auch rechtlich sehr einfach ar-
gumentiert werden, dass ein derartiges System auf jeden Fall in solch einer Situation
Leben schützen kann.
Ein weiterer Schritt werden Stausituationen in einfachen Szenarien wie der Autobahn
sein. Dort wird aber der Fahrer weiterhin in der Pflicht stehen, das System zu überwa-
chen, um kurzfristig (hier hat man sich auf eine Übernahmezeit von 10 s verständigt)
die Fahraufgabe wieder zu übernehmen.

26
Status Elektromobilität 2016 oder wie Tesla nicht gewinnen wird
Vollautomatisches Fahren ohne Fahrerüberwachung wird nach meiner Einschätzung
zuerst bei niedrigen Geschwindigkeiten bis 40 km/h möglich werden. Dies ist der Ein-
satzfall, den Google für den urbanen Raum adressiert. Hier sollen autonome Taxis die
Mobilität für Kinder und ältere Leute sicherstellen. Dies wird technologisch in einigen
Jahren umsetzbar sein.
In jedem Fall wird die Elektromobilität eine günstige Ausgangsbasis bieten, automati-
sche Fahrfunktionen zu ermöglichen. Elektrofahrzeuge verfügen über ein By-Wire an-
steuerbares Lenk- und Bremssystem. Durch das eingängige Getriebe ohne Kupplung
verfügt das BEV über die Funktionalität eines Automatikgetriebes. Weiterhin ist das
Bordnetz redundant (12 V und 400 V) ausgelegt. Neben diesen zwei Energiespeichern
existiert über die Elektromaschine im generatorischen Betrieb bei der Fahrt über die
kinetische Energie noch ein dritter Energiespeicher.
1.5 Kosten
In diesem Kapitel wird eine Abschätzung der Kosten für Energieträger, Fahrzeugkom-
ponenten und Werkstoffe gegeben. Bei den Energieträgern werden die Preise für den
Kunden betrachtet, bei den Fahrzeugkomponenten handelt es sich um geschätzte Ein-
kaufspreise der OEM.
1.5.1 Energieträger
Bei den Energieträgern muss man weltweit langfristig von einem Anstieg der Preise
von rohölbasierten Produkten wie Benzin, Diesel und CNG ausgehen, weil die Erschlie-
ßungskosten weiterer Lagerstätten höher sind als bei heutigen Quellen. Erdgas ist ge-
rade durch die Fracking-Technologie günstig zu erschließen und könnte damit auch
weiterhin preisstabil bleiben.
Politische und marktpolitische Kräfte können die Preise aber sehr stark beeinflussen.
Der derzeitige starke Preisverfall bei Rohöl ist wohl eher politisch bedingt. Letztlich
wird sich der Preis langfristig in der Nähe der Förderkosten des teuersten Verfahrens
einpendeln. Dies dürfte das Fracking sein, das bei ca. 75 $ je Barrel liegt.
Strom kann aus verschiedenen Quellen erzeugt werden (Nuklear, Kohle, Erdgas, er-
neuerbare Energien), sodass die Möglichkeit für die Marktbeeinflussung der Preise
deutlich niedriger ist. In manchen Ländern haben alle erneuerbaren Energien schon
Netzparität (gleiche Kosten wie Strom, den man aus dem Netz inklusive Umlagen,
Steuern, etc. bezieht) erreicht und einige, wie z.B. Windenergie oder Wasserkraft,
werden in Zukunft in entsprechenden Regionen auch Erzeugungsparität (reine Kosten
für Stromerzeugung) erreichen. Damit darf von stabilen Strompreisen ausgegangen
werden.

27
Status Elektromobilität 2016 oder wie Tesla nicht gewinnen wird
Deutschland spielt hier weltweit gesehen eher eine Sonderrolle. Durch den sehr
schnellen Ausbau von vor einigen Jahren noch sehr teuren erneuerbaren Energien
(insbesondere Photovoltaik) und einer langfristigen Abnahmegarantie deutlich über
dem Strommarktpreis ist der Strompreis durch die erneuerbare Energieumlage (EEG)
stark gestiegen, und gleichzeitig der Großhandelspreis an der EEX Strombörse stark
gefallen.
1.5.2 Fahrzeugkomponenten
Der Antriebsstrang (Leistungselektronik plus Elektromaschine) kann mit ca. 30 €/kW
Nennleistung und 50 kW Nennleistung (und damit je nach Elektromaschinentyp etwa
125 kW Peak Leistung) zu 1500 € Einkaufspreis bei heutigen Preisen abgeschätzt wer-
den. Hier gibt es durch steigende Stückzahlen und Innovationen noch ein deutliches
Kostensenkungspotential auf bis zu 1000 €.
Die Batterie ist heute noch teuer. Hier muss deutlich zwischen prismatischen und
18650 und Pouch-Zellen unterschieden werden. Es kann davon ausgegangen werden,
dass bis 2020 die Einkaufspreise der OEM bei unter 150 €/kWh im Pack mit prismati-
schen Zellen erreicht werden können. Bei 18650-Zellen sind hier Werte von
120 €/kWh im Pack möglich. Im Jahr 2020 sind Realreichweiten (18 kWh/100 km) von
250 km realistisch. Ein Mittelklassefahrzeug benötigt dann ca. 45 kWh Batteriekapazi-
tät. Dies entspricht einem Einkaufspreis von ca. 6000 € für den Energiespeicher.
Ein Hybrid-Antriebsstrang mit aufwändiger Abgasnachbehandlung würde ca. 4000 €
kosten. Damit liegen die Mehrkosten eines Elektrofahrzeugs gegenüber dem Hybriden
bei 3000 €. Für den Verkaufspreis vor Kunde muss man für Mehrwertsteuer, Ein-
malaufwendungen, Händlermarge, Gewinnmarge etc. mit einem Faktor von 1,7 zwi-
schen Einkaufspreis OEM zu Verkaufspreis vor Kunde rechnen. Das wären somit vor
Kunde etwa 5000 € Mehrkosten. Dies gilt allgemein als akzeptierte Zahl für ein Elekt-
rofahrzeug gegenüber einem verbrennungsmotorisch angetriebenen Fahrzeug. Be-
rücksichtigt man die niedrigeren Betriebskosten des BEV (Strom gegenüber Ben-
zin/Diesel), liegen die Total Cost of Ownership (TCO) unterhalb der Kosten des Hybri-
den. Viele Haushalte, für die ein BEV interessant wäre, verfügen über eine PV Anlage,
so dass bei Nutzung selbst gewonnener Energie die Betriebskosten für das BEV niedrig
sind.
Beim Rohbau kostet ein Kilogramm fertig verarbeiteter Stahl etwa 3 €, Aluminium 10 €
und CFK derzeit noch ca. 50 €. Bei CFK ist mit einem Absinken auf 30 €/kg zu rechnen.
Bei etwa 300 kg für eine Stahlkarosserie ergeben sich Kosten von 1000 €, bei Alumi-
nium durch das geringere Gewicht von ca. 210 kg Kosten von 2100 € und bei CFK mit
einem Gewicht von 170 kg in Zukunft Kosten von 5100 €. Damit ist die reine CFK-Ka-
rosserie vor Kunde (mit dem Faktor 1,7) 5000 € teurer als eine Aluminiumkonstruktion.
Zum Teil werden die Mehrkosten des Leichtbaus kompensiert, weil Batterie und An-
triebsstrang leichter und billiger werden können.

28
Status Elektromobilität 2016 oder wie Tesla nicht gewinnen wird
Solange die Batteriepreise und das Gewicht noch sehr hoch waren, lohnte sich der
massive Einsatz von Leichtbauwerkstoffen. Durch die drastisch gesunkenen Werte
sind auch die Leichtbaugrenzkosten entsprechend gesunken. Nach eigenen Untersu-
chungen kann man etwa 5 €/kg Leichtbau bei einem Elektrofahrzeug ausgeben.
Leichtbau mit Aluminium kostet etwa 8 € je eingespartem Kilogramm Gewicht, CFK
liegt eher bei 20 €. Das spricht für eine Mischbauweise aus Aluminium und hochfesten
Stählen, so wie Daimler vorbildlich bei der E-Klasse demonstriert hat: Fahrwerk, Fahr-
werksaufnahmen und Anbaueile wie Türen, Klappen und Deckel bestehen aus Alumi-
nium, die Kernkarosserie, die Crashlasten aufnimmt, aus hochfesten Stählen. CFK
kommt nicht zum Einsatz.
1.5.3 Rohstoffe
Es ist davon auszugehen, dass im Wesentlichen für alle Mobilitätsformen die erforder-
lichen Rohstoffe in ausreichender Menge zur Verfügung stehen. Ausnahmen können
sein:
 Platin für Brennstoffzellen ist nur begrenzt förderbar, weil es an die Goldpro-
duktion gekoppelt ist.
 Metalle der Seltenen Erden werden vor allem in China gewonnen. In anderen
Ländern gibt es ebenfalls Lagerstätten, die aus wirtschaftlichen Gründen noch
nicht erschlossen wurden. Lediglich der Elektromaschinentyp der permanent
erregten Synchronmaschine ist von den Metallen der Seltenen Erden abhän-
gig. Er ist durch die fremderregte Synchronmaschine oder Asynchronma-
schine substituierbar. Somit stellt die Verfügbarkeit der Metalle der Seltenen
Erden keine echte Limitation dar.
 Bei NMC-Zellen kann die Verfügbarkeit von Kobalt kritisch werden. Kobalt
wird fast ausschließlich im Kongo abgebaut. Das ist zum einen politisch
schwierig, zum anderen sind die Abbaubedingungen dort sowohl aus sozialer
als auch ökologischer Sicht bedenklich. Kobalt ist aber prinzipiell durch besser
verfügbare Elemente substituierbar.
 Die Verfügbarkeit von Lithium wird immer wieder hinterfragt. Derzeit werden
große Vorkommen in den Salzseen von Chile günstig ausgebeutet. Es gibt prin-
zipiell auch in anderen Ländern ausreichende Vorkommen. Notfalls könnte Li-
thium auch aus Meerwasser gewonnen werden. Zudem ist der Anteil in Li-
thium-Ionen Batterien gar nicht so hoch.
 Kupfer als Grundmaterial für die Elektromaschinen und Hochvoltleitungen ist
teilweise durch Aluminium substituierbar. In Batterien sind die Ableiterfolien
aus Kupfer aus elektrochemischen Gründen nicht ersetzbar.

29
Status Elektromobilität 2016 oder wie Tesla nicht gewinnen wird
2 Analyse und Aussicht verschiedener Regionen
In diesem Kapitel werden die verschiedenen Weltregionen getrennt analysiert. Dabei
gehe ich auf USA und die EU als traditionelle Märkte, China als aktuell größten Markt
und Afrika als potentiell neuen Markt ein.
2.1 EU
2.1.1 Gesellschaft
In der hochentwickelten europäischen Gesellschaft wird der Wunsch nach individuel-
ler Mobilität weiterhin vorhanden sein. Entscheidend für die gewählte Form, um von
A nach B zu kommen, werden die verbrachte Reisezeit, der Komfort (Ruhe, Privatheit,
Platz und die Möglichkeit zu lesen oder zu arbeiten) sowie die Kosten sein. Der Stel-
lenwert eines eigenen Autos wird abnehmen, und es steht das eigentliche Mobilitäts-
bedürfnis im Vordergrund. Zeit ist ein wesentlicher Kundenwert. Die Gesellschaft wird
zunehmend darauf achten, dass Autos möglichst wenig Schaden für Mensch und Um-
welt verursachen.
In Europa ist durch die sehr soziale Grundstimmung eine Zweiklassengesellschaft in
der Mobilität schwer vorstellbar. Mobilität muss weiterhin für alle bezahlbar bleiben.
Sonderregelungen für Reiche sind nicht umsetzbar.
2.1.2 Energieressourcen/Verteilungsinfrastruktur
Die EU verfügt über keine relevanten Erdöl- oder Gasressourcen. Kohle ist ausreichend
vorhanden, aber nicht wirklich für die Mobilität als Energieträger geeignet. Bei der
Stromerzeugung ist die CO2-Bilanz von Kohle sehr schlecht. Dagegen sind erneuerbare
Energien in der EU reichlich vorhanden und weiterhin noch sehr gut ausbaubar. Strom
ist damit der einzige Energieträger, der für die EU im Bereich der Mobilität wirkliche
Importunabhängigkeit verspricht.
Die EU verfügt über ein gut ausgebautes Tankstellennetz für Benzin- und Dieselkraft-
stoff. Diesel hat einen sehr niedrigen Schwefelgehalt, sodass niedrige Emissionsstan-
dards erreichbar sind. Benzin und Diesel sind umfassend verfügbar. Die Erdgasinfra-
struktur ist durch das Netz für private Haushalte gut ausgebaut. Das Stromnetz ist

30
Status Elektromobilität 2016 oder wie Tesla nicht gewinnen wird
prinzipiell sehr leistungsfähig, wird allerdings bedingt durch den rasanten Ausbau er-
neuerbarer Energien zunehmend instabil. Eine Netzstabilisierung durch lokale Ener-
giespeicher ist technisch erforderlich und wird deshalb finanziell honoriert. Es scheint
unwahrscheinlich, dass ein flächendeckendes Wasserstoffnetz aufgebaut werden
wird.
Es ist davon auszugehen, dass in der EU nur die Energieträger Benzin, Diesel, Erdgas
und Strom eine Rolle spielen werden. Um von Importen unabhängig zu werden,
drängt die Politik immer mehr darauf, Strom zum Hauptenergieträger zu machen.
2.1.3 Wirtschaft
Die meisten Länder der EU verfügen nicht über eine starke originäre Automobilindust-
rie. Nur in Deutschland, Frankreich, Italien und Großbritannien sind Hauptsitze von
Automobilherstellern angesiedelt. Diese OEM werden aufgrund von Besitzverhältnis-
sen oder auch lokalem Einfluss der Länder ihre eigene Automobilindustrie im Zwei-
felsfall umfassender schützen als die Auslandswerke.
Die französische Automobilindustrie hat vor allem mit Renault schon sehr früh auf
Elektromobilität gesetzt. Die deutsche Automobilindustrie hat lange gewartet und
diese Technologie noch nicht als reif angesehen. Deshalb hat sie nur einzelne Modelle
in geringer Stückzahl als Testballons und zur Erprobung der Technologie auf den Markt
gebracht. Das war nach meiner Einschätzung klug, weil die Technologie wirklich noch
nicht ausgereift war und somit die Kosten viel zu hoch und vor allem die Reichweite
zu gering waren. Die ersten Fahrzeuge werden noch einen hohen Wertverlust zu ver-
zeichnen haben, weil die Batterien zu schnell altern und nicht die Reichweiten abde-
cken, die der Kunde sich wünscht.
Mit dem Erfolg des Model S, durch den Dieselskandal und durch die Ankündigung des
Model 3 ist die deutsche Automobilindustrie massiv aufgeschreckt worden. Audi ist
erneut in die Elektromobilität eingestiegen, der Massenhersteller VW hat den Hebel
massiv zu Gunsten des BEV umgelegt und weitere Hersteller müssen folgen. Somit
entwickeln alle OEM BEV und planen jetzt auch immer höhere Stückzahlen ein.
Es ist nachvollziehbar, dass im Gegensatz zu Tesla die deutschen OEM ihre Modelle
erst bei Neuerscheinung ankündigen, weil sie verhindern wollen, dass die Kunden ihre
Kaufabsicht aufschieben und die aktuellen ICEV Modelle zum Ladenhüter werden.
Wenn dann die Restwerte der ICEV massiv verfallen, macht das schnell das Flottenge-
schäft kaputt, weil deren Leasingraten davon abhängen. Hier müssen die OEM aufpas-
sen, dass sie den richtigen Zeitpunkt zum Umstieg nicht verpassen – oder einfach
rechtzeitig das Risiko der Leasingverträge abgeben.
Die Umstellung von Öl auf Elektrizität aus erneuerbaren Energieressourcen würde die
Wertschöpfung im Energiesektor innerhalb der EU deutlich steigern und die Importab-
hängigkeit senken.

31
Status Elektromobilität 2016 oder wie Tesla nicht gewinnen wird
2.1.4 Politik/Gesetzgebung
Generell stellen die fahrzeugimportierenden Länder das Übergewicht bei EU-Entschei-
dungen dar und werden deshalb stärker aus Verbraucher- und Kundensicht Entschei-
dungen treffen.
Im EU-Weißbuch wird im Jahr 2030 ein Anteil von 50 % Elektromobilität in Städten
und 100 % Elektrofahrzeuge bis zum Jahr 2050 gefordert, quasi eine lokale Emissions-
vorgabe. Damit sollen lokale relevante Emissionen (NOx, HC, CO, PM) verringert wer-
den. Bzgl. CO2 ist der Ort, an dem die CO2-Emissionen erzeugt werden, unerheblich.
Lediglich im Luftverkehr sind CO2-Emissionen in großer Höhe etwa mit einem Faktor
Zwei klimaschädlicher als bodennahe Emissionen.
In der EU besteht derzeit beim Verbrauch, ausgedrückt durch die CO2-Emissionen, das
Flottenziel von 130 gCO2/km im NEFZ. Für 2021 ist ein gestuftes Einführungsszenario
mit dem Ziel 95 gCO2/km beschlossen. Durch den Dieselskandal bei Volkswagen
wurde EU-weit kürzlich beschlossen, den NEFZ durch den WLTP schon 2017 zu erset-
zen. Das bedeutet eine Verschärfung der Verbrauchsziele um etwa 10 %, weil der
WLTP höhere Beschleunigungen und Geschwindigkeiten als der NEFZ aufweist. Die
Automobilindustrie hatte sich ursprünglich darauf eingerichtet, mit der absehbaren
Einführung des WLTP einen Umrechnungsfaktor zu verhandeln, der den Mehrver-
brauch des neuen Zyklus kompensiert. Durch den Abgasskandal ist die Automobilin-
dustrie derzeit so massiv in die Defensive gedrängt, dass sich kaum ein OEM trauen
wird, diesen Kompensationsfaktor zu fordern. Im Verlauf des Abgasskandals ist aufge-
fallen, dass viele OEM im NEFZ die Verbrauchs- und damit CO2-Werte selbst gemessen
haben und dabei deutlich über die erlaubten Toleranzen hinaus die Messergebnisse
zu ihren Gunsten beeinflusst haben. Eine weitere Verschärfung der Verbrauchsziele
kommt dadurch zustande, dass die OEM in Zukunft viel genauer überprüft werden
und somit die im Test gemessenen Verbrauchswerte steigen.
Es ist zu erwarten, dass noch im nächsten Jahrzehnt die Grenze auf 70 gCO2/km abge-
senkt werden wird. Die EU hat weltweit damit die anspruchsvollsten Ziele zur CO2-
Reduzierung. Da der Verbrauch von ICEV und damit der CO2-Wert nicht mehr deutlich
gesenkt werden kann, ist die einzige Chance, um die Flottenziele zu erreichen, mehr
BEV in den Markt zu bringen. Volkswagen hat konsequenterweise kürzlich angekün-
digt, ab 2025 jedes vierte Neufahrzeug als BEV zu bauen.
Die Besteuerung des Energieinhaltes wird sich langfristig vereinheitlichen. Dies wird
zum Angleichen des Benzin- und Dieselpreises führen. Die EU könnte auch Antriebs-
technologien bevorzugen, die einen höheren Wirkungsgrad besitzen (Elektromotor
gegenüber Verbrennungsmotor).
Die weltweit schärfsten Gesetze der EU führen zum einen zu einer technologischen
Führerschaft, zum anderen zu höheren zukünftigen Preisen für automobile Mobilität.

32
Status Elektromobilität 2016 oder wie Tesla nicht gewinnen wird
Gleichzeitig wird, politisch gewollt, generell der öffentliche Personennahverkehr
(ÖPNV), Carsharing und kollektive Formen der Mobilität (Reisebus und Bahnverkehr)
gefördert.
Eine weitere massive Förderung von lokalen und CO2-armen Energieträgern, also er-
neuerbaren Energien, ist wahrscheinlich.
2.1.5 Aussicht 2025
Die EU hatte schon bisher weltweit die anspruchsvollste Gesetzgebung in allen Mobi-
litäts- und Umweltbereichen und diese wurde durch den Dieselskandal nochmals
deutlich verschärft. Zudem steht sie unter großem Handlungsdruck, um von Gas- und
Ölimporten unabhängig zu werden. Daher wird eine deutliche Tendenz dahin gehen,
diese Abhängigkeit nicht nur durch Minderverbräuche, sondern auch durch Wechsel
des Energieträgers zu verringern. BEV sind aus heutiger Sicht der einzig sinnvoll er-
scheinende Weg, weil die Infrastruktur eines gut funktionierenden Stromnetzes schon
vorhanden ist und der Anteil erneuerbarer Energien ohnehin steigt. Dadurch
schwankt die angebotene Leistung, und das Netz muss stabilisiert werden. Elektro-
fahrzeuge können dazu einen positiven Beitrag leisten. Durch die Schwankungen der
erneuerbaren Energien wird es in absehbarer Zeit immer wieder Stromüberschüsse
geben, sodass Elektrofahrzeuge kostengünstig geladen werden können.
Es kann kaum davon ausgegangen werden, dass ein Wasserstoffnetz aufgebaut wird.
Erdgas führt trotz durchaus vorhandener Infrastruktur bis heute ein Nischendasein.
Durch die aktuell starke Fokussierung sowohl der Politik als auch der OEM auf BEV ist
nicht zu erwarten, dass sich eine Gruppierung noch für Erdgas stark macht. Der Lkw
Bereich könnte da eine Ausnahme darstellen.
Die Gesetzgebung von 95 gCO2/km mit einem voraussichtlichen Absinken auf
70 gCO2/km in der Fahrzeugflotte erzwingt zudem einen immer höheren Anteil an
Elektrofahrzeugen, weil diese Grenze mit konventionellen Fahrzeugen (auch Hybriden)
kaum noch erreicht werden kann, ohne größere Fahrzeuge (oberhalb der Mittelklasse)
quasi vom Markt zu verbannen. Es ist deshalb vorstellbar, dass für den OEM mit dem
Verkauf größerer Fahrzeuge wie SUV automatisch eine Zwangskopplung des Verkaufs
eines (kleinen) Elektrofahrzeugs nötig wird. Aston Martin als Sportwagenhersteller hat
dieses Verkaufsmodell schon mit ICEV genutzt, um den Flottenverbrauch zu senken.
Die Anschaffung von BEV wird schon jetzt in einigen EU-Ländern mit etlichen Tausend
Euro gefördert. Auch in Deutschland hat die Bundesregierung eine Förderung von BEV
und PHEV beschlossen, sodass PHEV und BEV mit 3000 € bzw. 4000 € gefördert wer-
den. Das gilt für die ersten 300.000 – 400.000 Fahrzeuge. Der Ausbau der Ladeinfra-
struktur ist ebenfalls beschlossen worden.

33
Status Elektromobilität 2016 oder wie Tesla nicht gewinnen wird
Als Ergebnis werden bezahlbare Elektrofahrzeuge auch in kleineren Klassen erforder-
lich werden. Bei den konventionellen Antrieben wird eine komplette Mild-Hybridisie-
rung bei ICEV auf Benzin- bzw. Dieselbasis erforderlich sein. Für die Erfüllung des Zyk-
lusverbrauchs werden die Hybride sich bei ca. 10 - 15 kW bewegen, was eine Mild-
Hybridisierung auf 48 V Basis sinnvoll erscheinen lässt.
In Summe muss davon ausgegangen werden, dass verbrennungsmotorische Fahr-
zeuge durch den höheren Technikaufwand bei Antriebsstrang, Leichtbau und Energie-
effizienz in allen Komponenten teurer werden. Elektrofahrzeuge werden im Preis wei-
ter sinken und dürften 2020 bei den TCO (Gesamtkosten inklusive Anschaffung, Steuer,
Versicherung, Wartung, Reparaturen, Kraftstoff bzw. Strom) mit den ICEV gleichgezo-
gen sein. Die erzielbare reale Reichweite wird 2020 über 250 km liegen und damit für
die meisten Kunden ausreichen. 2025 werden BEV bei den Anschaffungskosten mit
den hybridisierten Verbrennungsmotoren gleichgezogen sein. Bei dann durch Res-
sourcenverknappung höheren Preisen für fossile Kraftstoffe wird das BEV wirtschaft-
lich immer vorteilhafter sein und die ICEV/Hybride in sehr vielen Anwendungen vom
Markt verdrängen. Nur bei echten Langstreckenfahrzeugen oder sehr großen Fahrzeu-
gen werden die Verbrennungsfahrzeuge ihre Dominanz behalten.
2.2 USA
2.2.1 Gesellschaft
Die Mobilitätsinfrastruktur ist in den USA in einer Zeit entstanden, in der aufgrund
lokaler Ölförderung der Ölpreis extrem niedrig lag. Dies führte zu einer Zersiedelung
der Landschaft und der starken Fixierung auf das Auto als quasi alleiniges Transport-
mittel. Dies ist auch kaum mehr umkehrbar. Die Gesellschaft ist essentiell auf den au-
tomobilen Individualverkehr angewiesen, die Fahrtzeiten sind lang und das Auto somit
das zweite Zuhause. Das Auto wird auch immer noch als Statussymbol und persönliche
Sicherheitszone wahrgenommen. Dadurch fallen die Fahrzeug überdurchschnittlich
groß aus.
2.2.2 Energieressourcen/Verteilungsinfrastruktur
Durch die Fracking-Technologie sind die USA heute schon fast von Öl- und Gasimpor-
ten unabhängig. erneuerbare Energien wären mit lokaler Wertschöpfung verbunden
und ausreichend verfügbar.
Es gibt eine gut entwickelte Infrastruktur für Benzin, das in Pipelines über große Stre-
cken innerhalb des Landes transportiert wird. Das Stromnetz ist ebenfalls einigerma-
ßen entwickelt. Aufgrund der sehr weiten Entfernungen und der Zersiedelung des Lan-
des scheint es unwahrscheinlich, dass eine zusätzliche Erdgas- oder Wasserstoffinfra-
struktur für Fahrzeuge aufgebaut werden wird. Benzin und elektrische Energie werden

34
Status Elektromobilität 2016 oder wie Tesla nicht gewinnen wird
Hauptenergieträger bleiben müssen. Diesel ist aufgrund der Emissionen und des hö-
heren Preises im Vergleich zu Benzin nicht verbreitet. Der Schwefelanteil liegt zudem
im Gegensatz zu Europa zu hoch, um niedrige Emissionsstandards zu erfüllen.
Jedwede Energieform kann mit lokaler Wertschöpfung bedient werden, sodass die
Kosten des jeweiligen Energieträgers hauptsächlich den Einsatz des jeweiligen Ener-
gieträgers bestimmen wird.
Es ist davon auszugehen, dass in den USA nur die Energieträger Benzin und Strom eine
wesentliche Rolle spielen werden. Diesel wäre technisch gesehen bei großen SUV und
Pick-ups eine gute Alternative, ist aber kaum politisch durchsetzbar.
2.2.3 Wirtschaft
Die Automobilindustrie ist ein großer wirtschaftlicher Faktor in den USA und schafft
eine erhebliche Anzahl der industriellen Arbeitsplätze. Die Rettung von GM und Chrys-
ler nach der Finanzkrise von 2009 unterstreichen deren Bedeutung. Unternehmen wie
Tesla wurden von der Regierung mit Krediten sehr unterstützt. Die USA werden auch
weiterhin auf lokale Wertschöpfung achten.
2.2.4 Politik/Gesetzgebung
In den USA ist eine deutliche Absenkung der Flottenemissionen auf 140 gCO2/km im
Jahr 2020 beschlossen worden. Diese bezieht sich aber nur auf Pkw und lässt schwere
Pick-ups und SUV außen vor, die immerhin 50 % der Neuverkäufe ausmachen. Die Ziel-
vorgabe bleibt somit erheblich unter der EU-Forderung und ist mit heute bekannten
Maßnahmen mit konventionellen ICEV Antrieben bei bestehenden Fahrzeugkonzep-
ten noch erfüllbar.
Die Anschaffung von BEV wird mit mehreren Tausend Dollar gefördert, und die ame-
rikanische Politik will sicher Tesla als einzige innovative Firma fördern. Unter diesem
Aspekt ist auch der sowohl finanziell als auch medial intensiv ausgeschlachtete VW
Skandal zu sehen: Zum einen möchte man Dieselantriebe verhindern, weil die ameri-
kanische Industrie dort keine Kompetenz hat. Zum anderen das Elektroauto mit Tesla
fördern. Beides scheint derzeit zu gelingen.
Dies ist bitte nicht als Verniedlichung des Abgasskandals zu verstehen. Erstaunlich ist
aber schon, dass GM vor etlichen Jahren im Vergleich nur eine Milliarde Dollar für
etliche Tote durch brennende Fahrzeuge gezahlt hat. Hier hatte GM bewusst die Kos-
ten von Menschenleben gegen Kosten der Verbesserung des Tanksystems gegenge-
rechnet. VW soll jetzt über das Zehnfache zahlen für erhöhte Umweltverschmutzung.
Hier scheint schon mit zweierlei Maß gemessen zu werden.
Kalifornien spielt eine Sonderrolle mit der Zero-Emission-Vehicle (ZEV)-Gesetzgebung,
die einen gewissen Anteil an Elektrofahrzeugen mit mehr als 100 Meilen (160 km)

35
Status Elektromobilität 2016 oder wie Tesla nicht gewinnen wird
Reichweite im amerikanischen FTP-75-Zyklus fordert, damit überhaupt Fahrzeuge in
Kalifornien verkauft werden können. Diese Quote wird mit BEV einfach zu erfüllen sein.
Steuern auf Mobilität sind in den USA generell kaum politisch durchsetzbar.
2.2.5 Aussicht 2025
Als günstige lokale Energieträger stehen in den USA langfristig Gas, Strom und auch Öl
zur Verfügung. Bei der Infrastruktur sind ein veraltetes Stromnetz und eine gute Ver-
sorgung mit Benzin und eingeschränkt mit Diesel vorhanden. Dieseltechnologie ist bei
den US amerikanischen Firmen und auch bei Toyota als größtem nichtamerikanischen
lokalen Hersteller nicht ausreichend vorhanden. Zudem reicht die Dieselqualität nicht
aus, um höchste Abgasvorschriften zu erfüllen. Von daher ist nachzuvollziehen, dass
die US-Gesetzgebung den Dieselmotor nicht fördern wird. Durch den Dieselskandal,
aktuell sehr niedrige Kraftstoffpreise und den Hype um Tesla wird es immer unwahr-
scheinlicher, dass sich der Dieselmotor noch durchsetzen wird.
Es kann kaum davon ausgegangen werden, dass die USA zusätzlich ein flächendecken-
des Netz aus Erdgastankstellen aufbauen werden, obwohl dies aufgrund der hohen
Erdgasvorkommen in den USA eine gute Option zur CO2- und Kostensenkung wäre.
Die CO2-Limitierung mit 140 g/km ist sehr moderat gewählt und erlaubt den Betrieb
von optimierten Benzin-ICEV für mittelgroße Fahrzeuge und Hybrid Benzinern für grö-
ßere Fahrzeuge. Bei SUV und Pick-ups fürchte ich, dass diese trotz des enormen Ver-
brauchs weiterhin konventionell als ICEV verkauft werden. Vielleicht wird sich eine
PHEV Variante etablieren können.
BEV werden in den USA eher im Prestigesegment eine Rolle spielen, in dem das Image
und die sportlichen Fahrleistungen verkauft werden können. Hinderungsgründe des
BEV bleiben:
 Die Nichtbesteuerung von Kraftstoff und Fracking halten die Benzinkosten,
den niedrig.
 Die Verbrauchsanforderungen bei ICEV sind in den USA mit einfacher Technik
beim ICEV kostengünstig zu erfüllen.
 Der Qualitätsstandard und das Preisniveau sind allgemein recht niedrig. Das
hält den Preisabstand zum BEV groß.
 In den USA werden häufig weite Strecken gefahren.
 Die Kunden erwarten üblicherweise sehr kurze Amortisationszeiten von Inves-
titionen.

36
Status Elektromobilität 2016 oder wie Tesla nicht gewinnen wird
Deshalb dürften BEV im Massenmarkt in den USA lange nur eine geringere Rolle spie-
len. Nur Kalifornien wird kontinuierlich eine Vorreiterrolle bei der Emissionssenkung
einnehmen und weiterhin die Elektromobilität unterstützen.
2.3 China, Indien, Südostasien
2.3.1 Gesellschaft
In aufstrebenden Ländern wie China, Indien und Südostasien steht der Wunsch nach
individueller und mehr Mobilität erstmalig im Vordergrund. Hier ist zu hoffen, dass
diese Länder direkt Technologien einsetzen werden, die eine minimale Umweltbelas-
tung (Emissionen, Lärm, Staus) zur Folge haben. Hauptprobleme in diesen Regionen
sind hohe Standzeiten in Staus und z.T. eine gesundheitsgefährdende Luftverschmut-
zung.
Die Automobildichte je Einwohner ist landesweit sehr niedrig. Dennoch führt die Kon-
zentration der Fahrzeuge in den Ballungszentren zu erheblichen Stau- und lokalen
Emissionsproblemen.
2.3.2 Energieressourcen/Verteilungsinfrastruktur
Diese Länder verfügen kaum über Erdöl- oder Gasressourcen und sind auf Importe
angewiesen. Kohle ist allerdings reichlich vorhanden. Ebenso geht der Ausbau von So-
lar- und Windenergie rasch voran. Kernkraft wird als bedeutender Energieträger ge-
nutzt.
Die Länder besitzen alle ein gut ausgebautes Tankstellennetz für Benzin. Diesel ist aus
Emissionsgründen in Städten nicht einsetzbar und nur in Indien recht verbreitet. Ein
flächendeckendes Erdgasnetz hat kein Land vorzuweisen.
Stromnetze sind vorhanden, aber z.T. instabil und nicht auf hohe Leistungen und
starke Schwankungen ausgelegt.
Es ist davon auszugehen, dass in diesen Ländern die Energieträger Benzin, Strom und
nur sehr eingeschränkt Diesel (Indien) eine Rolle spielen werden.
2.3.3 Wirtschaft
China versucht seit Jahrzehnten, eine eigenständige Automobilindustrie aufzubauen.
Dies ist nur über Gemeinschaftsunternehmen mit lokaler Wertschöpfung gelungen.
Die entscheidenden Technologien in den Bereichen Verbrennungsmotor (Regelung,
Werkstoffe, Einspritzung), Fahrzeugelektronik (Steuergeräte, Software, Bordnetzpro-
tokolle), Gesamtsystem (Sicherheit, Abstimmung, Erprobung) und Fertigung (Steue-
rung, Qualität, Fertigungseinrichtungen) liegen aber immer noch außerhalb Chinas. In

37
Status Elektromobilität 2016 oder wie Tesla nicht gewinnen wird
den anderen Ländern in Südostasien und Indien ist der Mangel an Technologie noch
deutlicher zu erkennen.
Da der Vorsprung in diesem Bereich nicht einholbar ist, versucht China, bei der Elekt-
romobilität wettbewerbsfähig zu werden. Als Bedingung für die Ansiedlung ausländi-
scher Firmen für die Produktion von Elektrofahrzeugen in China muss diese eine der
Kompetenzen im Bereich Batterie, Leistungselektronik oder Antriebsstrang an chine-
sische Unternehmen abgeben.
China hat eine starke lokale Batterieproduktion aufgebaut, die zuerst auf die Lithium-
Eisenphosphat-Technologie setzte. Der Erfolg von Elektroautos war in China zuerst ge-
ring, zieht aber jetzt massiv an. Bei Zweirädern ist der Markt schon seit Längerem mit
insgesamt über hundert Millionen verkauften Einheiten sehr groß. Darüber hinaus ha-
ben chinesischen Firmen große Batterieproduktionslinien aufgebaut und die Techno-
logie weiterentwickelt.
Ebenso haben sich chinesische Milliardäre (NextEV, Faraday Future) dazu entschlos-
sen, massiv in den EV Markt einzusteigen.
Indien gab kürzlich bekannt, ab 2030 nur noch BEV als Neufahrzeuge zulassen zu wol-
len. Die kleineren südostasischen Staaten werden sich tendenziell bei der Gesetzge-
bung und Strategie an China orientieren.
2.3.4 Politik/Gesetzgebung
In China wird der Staat regulatorisch die Hauptprobleme angehen:
 Der hohen Luftverschmutzung in Städten wird durch Gesetze entgegenge-
wirkt, die eine lokale Emissionsfreiheit fordern werden. Diese wird fast nur
durch Elektrofahrzeuge erfüllbar sein. Derzeit darf man z.B. in Peking kaum
noch ICEV neu zulassen. Diese Beschränkung gilt nicht für Elektrofahrzeuge,
sodass diese bei Neuzulassungen einen enormen Anteil erreichen.
 Einem extrem hohen Verkehrsaufkommen wird mit Einfahrt- und Zulassungs-
beschränkungen begegnet.
Zusätzlich subventioniert China lokal produzierte BEV mit hohen Summen.
In Singapur kann man sehr gut beobachten, was passiert, wenn der Verkehr sehr dicht
ist und die Regierung massiv eingreift, um den Verkehr flüssig zu halten: Es gibt Zulas-
sungsbeschränkungen, die zu einem enorm hohen Preis für den Erwerb eines Num-
mernschildes führen (zeitweise 50 T€ für zehn Jahre Betriebszeit). Der Staat erhebt
zudem eine Luxussteuer auf alle Fahrzeuge, die leicht den Preis eines Fahrzeugs ver-
doppelt. Zudem werden in Singapur Mautgebühren je nach Verkehrslage erhoben. Pa-
rallel dazu wird der ÖPNV sehr gut ausgebaut und die Benutzung von Taxis relativ
günstig gehalten (etwa 1/3 der Kosten in Deutschland). Im Ergebnis führt das dazu,

38
Status Elektromobilität 2016 oder wie Tesla nicht gewinnen wird
dass sich nur noch wohlhabende Leute Autos leisten können. Dies sind dann überwie-
gend Luxusfahrzeuge der Premiummarken, die deshalb als Statussymbol gelten. Der
Besitz eines eigenen Autos wird fast wichtiger als das tatsächliche Fahren.
Bei den CO2-Emissionsvorschriften nehmen die asiatischen Länder im weltweiten Ver-
gleich eine mittlere Position ein.
Besonders in China wird die Gesetzgebung stark von nationalen Interessen getrieben,
um heimische Industrie und lokale Energieträger zu fördern. Daher wird – nachdem
jetzt die technologischen und wirtschaftlichen Möglichkeiten immer besser gegeben
sind – die Elektromobilität gesetzlich noch stärker gefördert werden.
2.3.5 Aussicht 2025
Das Bild in den Regionen stellt sich unterschiedlich dar.
In China kann davon ausgegangen werden, dass lokale Wertschöpfung und Know-how,
die schlechte Luft in den Städten und das Ziel, lokale Energieträger zu nutzen, die Po-
litik bestimmen werden. Das führt zu einer hohen Priorisierung der BEV, weil diese
alle Ziele gleichermaßen bedienen. Sobald das BEV in den wirtschaftlich attraktiven
Bereich kommt, werden gesetzliche Regelungen dieses noch weiter massiv priorisie-
ren.
Aktuell gibt es in den großen Städten schon Zulassungsbeschränkungen für Fahrzeuge.
Elektrofahrzeuge sind häufig davon ausgenommen. Diese Beschränkungen werden
von staatlicher Seite sicher noch deutlich verschärfen werden.
In Shanghai stehen angeblich 10 % der Fahrzeuge nur in der Garage und werden kaum
bewegt. Somit stellt ein Elektrofahrzeug mit vielen gesetzgeberischen Vorteilen und
keinem wirklichen Reichweitenproblem in Megacities eine echte Alternative zu ICEV
dar.
2.4 Afrika
2.4.1 Gesellschaft
In Afrika gibt es eine Oberschicht, die bei entsprechenden finanziellen Mitteln deut-
sche Produkte favorisiert. Für die sich entwickelnde Mittelschicht sind Gebrauchtfahr-
zeuge aus Europa, Asien und den USA das Hauptprodukt. Eine relevante produzie-
rende Automobilindustrie existiert nur in Südafrika.
Das Mobilitätsbedürfnis ist vorhanden. Gerade auf dem Land ist Mobilität entschei-
dend, um die Versorgung der Bevölkerung mit Lebensmitteln sicherzustellen. Manche
Ernte verfault, weil sie nicht zu den Abnehmern transportiert werden kann. Die länd-
lichen Straßen sind zum Großteil nicht befestigt. Mobilität ist lebensnotwendig und

39
Status Elektromobilität 2016 oder wie Tesla nicht gewinnen wird
weniger ein Luxus zur Befriedigung der Freizeitbedürfnisse oder eines bequemen Rei-
sens.
2.4.2 Energieressourcen/Verteilungsinfrastruktur
Afrika besitzt in einigen Ländern (u.a. Nigeria, Angola, Libyen) erhebliche Erdölres-
sourcen. erneuerbare Energien wären, wenn sie nutzbar gemacht würden, aufgrund
der starken Sonneneinstrahlung günstig verfügbar. Es gibt keine nationale flächende-
ckende Infrastruktur für Kraftstoffe (Benzin, Diesel, Erdgas und Wasserstoff) oder
Strom. Es ist deshalb davon auszugehen, dass es zu lokalen Lösungen der Energiever-
sorgung kommen wird. Es ist davon auszugehen, dass in Afrika noch die größte Chance
weltweit besteht, einen neuen Energieträger zu installieren. Dieser muss lokal erzeugt
werden und verfügbar sein. Der wahrscheinlichste Energieträger wird Strom sein, der
in Batterien gespeichert werden könnte.
2.4.3 Wirtschaft
Potentiell ist Afrika ein riesiger automobiler Markt, der noch weitgehend unerschlos-
sen ist. Japanische Hersteller sind im afrikanischen Massenmarkt der Hauptanbieter,
weil deren Produkte sehr robust und technologisch einfach aufgebaut sind und auf-
grund eines bereits vorhandenen Werkstattnetzes repariert und gewartet werden
können. Der Markt wird massiv mit Gebrauchtfahrzeugen bedient.
2.4.4 Politik/Gesetzgebung
In Afrika ist kaum eine relevante Gesetzgebung im automobilen Bereich zu erwarten.
Verbesserung der Sicherheit im ländlichen Verkehrssektor spielt keine wesentliche
Rolle, weil die gefahrene Geschwindigkeit auf unbefestigten Straßen sehr gering ist.
Stattdessen müssen, nach meiner Einschätzung, schwächere Verkehrsteilnehmer wie
Radfahrer, Fußgänger und Motorradfahrer stärker geschützt werden. Unfalldaten und
Statistiken sind kaum verfügbar.
Emissionen spielen derzeit aufgrund der geringen Verkehrsdichte noch keine große
Rolle. Es ist nur zu hoffen, dass sich Afrika entschließt, rechtzeitig genügend harte
Emissionsgesetze zu erlassen, um die Fehler, die USA, Europa und jetzt China bei
wachsender Automobildichte gemacht haben, zu verhindern.
2.4.5 Aussicht 2025
Afrika ist ein sehr heterogener Markt mit stark unterschiedlichen Kundenbedürfnissen.
Gesetzliche Regelungen werden kaum eine Rolle spielen. Hier bietet sich die größte
Chance, von vornherein eine nachhaltige Mobilität mit lokalen und erneuerbaren
Energieträgern aufzubauen.

40
Status Elektromobilität 2016 oder wie Tesla nicht gewinnen wird
Das Fahrzeug wird eher im Kollektivverkehr und als Transportmittel für Güter und
Menschen eine Rolle spielen. Bekannte Fahrzeugkonzepte aus den anderen Kontinen-
ten werden kaum die Lösung für die Transportaufgaben Afrikas (kostengünstiger
Transport von Gütern auf dem Land mit Einsatz lokal verfügbarer Energie) sein. Aus
diesem Grund hat die TUM das Open Source Projekt aCar gestartet, das ein Fahrzeug-
konzept für den Transport von Menschen und Gütern für den ländlichen Raum auf
Basis von Elektromobilität kostengünstig ermöglicht.

41
Status Elektromobilität 2016 oder wie Tesla nicht gewinnen wird
3 Auswirkungen der Elektromobilität auf die OEM
Das in den vorherigen Kapiteln gezeichnete Szenario einer Verlagerung der Produktion
vom ICEV auf BEV hat Auswirkungen auf mehrere verschiedene Beteiligte. Stark be-
troffen sind die OEM und ihre Zulieferer. Aber auch ganze Wertschöpfungsketten wer-
den sich verändern.
Wir werden volkswirtschaftliche Konsequenzen sehen und die Gesellschaft muss die
sich abzeichnenden Veränderungen mittragen.
3.1 Antriebskonzepte
Die Betrachtung, welche Antriebsform bei welcher Fahrzeugart und -größe die richtige
ist, hängt vom jeweiligen Land ab. Ich sehe aber durchaus folgende Gemeinsamkeiten,
sowohl aus ökonomischer als auch ökologischer Sicht:
• Je kleiner ein Fahrzeug ist, desto eher ist es für ein BEV geeignet.
• Je stärker ein Fahrzeug im Kurzstreckenverkehr bewegt wird, desto eher sollte
es ein BEV, bei sehr großen Fahrzeugen ein PHEV sein.
• BEV sollten möglichst große Laufstrecken absolvieren und diese im Kurzstre-
ckenverkehr zurücklegen (z.B. Taxi).
• Für größere Fahrzeuge eignet sich eher der Dieselantrieb, je nach Land auch
der PHEV.
• Für Langstrecken (>300 km Realfahrt) eignet sich (immer noch) eher der ICEV.
• BEV eignen sich immer sehr gut als Zweitwagen.
• Große Mittelstreckenfahrzeuge im Premiumsegment werden aus Imagegrün-
den auch als BEV angeboten (Tesla-Effekt).
• Besitzen Haushalte nur ein einziges Fahrzeug (Beispiel Tokyo) und muss dieses
universell genutzt werden, bietet sich (noch) ein PHEV an.
• In fast allen Großstädten weltweit, in denen i.d.R. nur bis 200 km Realstrecken
gefahren werden, reicht in Zukunft ein BEV aus. Die Städte werden dies aus
Emissionsgründen einfordern.

42
Status Elektromobilität 2016 oder wie Tesla nicht gewinnen wird
• Aus Kostengründen werden der HEV und PHEV eher mit Benzinmotoren kom-
biniert.
• Carsharing wird einen wachsenden Markt haben, sich aber nur in größeren
Städten als Mobilitätsergänzung durchsetzen.
Somit wird der Anteil von BEV bis 2025 massiv ansteigen und könnte nach meiner
Einschätzung weltweit die Hälfte aller Neuwagenverkäufe ausmachen. Langstrecken-
fahrzeuge und größere Fahrzeuge sollten sinnvollerweise auf ICEV basieren. Aus rein
technischer Sicht wären (saubere) Dieselmotoren immer noch optimal. Diese müssen
aber möglichst geringe Verbräuche aufweisen, was einen hohen technologischen Auf-
wand des ICEV erfordert. Deshalb werden auch alle ICEV (Benzin- und Dieselmotoren)
dann mindestens eine 48 V Hybridisierung haben. Elektromechanische Lenkungen und
blendingfähige Bremssysteme (wie von Bosch der iBooster oder von Conti die MkC1)
werden damit Standard.
3.2 Automobilhersteller
Autos werden durch die steigenden Anforderungen an Sicherheit, vor allem aber an
CO2-Emissionen, in allen Regionen der Welt deutlich höhere Anschaffungskosten ha-
ben. Die Betriebskosten werden durch sinkenden Energieverbrauch der Fahrzeuge bei
gleichzeitig steigenden Energiekosten tendenziell gleich bleiben. Da auch der Wohl-
stand wächst, bedeutet das erst einmal noch nicht zwingend einen Rückgang der Au-
tomobilproduktion. In entwickelten Ländern wird der Preisanstieg zu Ausweichstrate-
gien führen. Der einfachste Weg ist es, den Mobilitätsträger zu wechseln. Hier kom-
men der ÖPNV, die Bahn, das Fahrrad, Mitfahrgelegenheiten oder Überlandbusse in
Frage. Der Wunsch und die Notwendigkeit individueller Mobilität werden aber wei-
terhin erhalten bleiben.
Hier könnten Carsharing-Angebote eine Revolution bewirken. Das Konzept kann einen
Durchbruch erreichen, wenn immer mehr Kunden auf Carsharing umsteigen. Dann
gibt es mehr Angebote, was den Umstieg weiter fördert. Dies ist eines der größten
Risiken für die Automobilindustrie, weil ein geteiltes Auto fünf bis zehn eigene Autos
ersetzt. Gerade mit der stark wachsenden Vernetzung wird es immer einfacher, Autos
im Rahmen von Carsharing zu teilen – oder auch in seinem eigenen Auto Passgiere
gegen Bezahlung mitzunehmen – wie Uber in den letzten Jahren eindrucksvoll gezeigt
hat. Über Uber kann jeder Eigentümer im Prinzip seine nicht belegten Sitzplätze ver-
mieten.
In Summe ist ein starker Rückgang der verkauften ICEV weltweit zu erwarten. Dagegen
wird die Zahl der BEV erheblich ansteigen. Im Ergebnis werden weniger Fahrzeuge
verkauft als heute: in den entwickelten Märkten deutlich weniger, in den aufstreben-
den Märkten leicht mehr Fahrzeuge.

43
Status Elektromobilität 2016 oder wie Tesla nicht gewinnen wird
3.2.1 Premiumsegment
Zu den größeren Premiumherstellern kann man Audi, BMW, Daimler und inzwischen
auch Tesla zählen. In manchen Ländern gilt auch Lexus als Premiummarke. Die Volks-
wagen-Marke hat sich inzwischen als einziger Massenhersteller in Richtung des Pre-
miumsegmentes entwickelt.
Die Premiumhersteller verfügen über Technologien für die neuen CO2-Anforderungen
und – was viel entscheidender ist – sind in der Lage, diese auch dem Kunden mit Preis-
aufschlag zu verkaufen.
Premiumhersteller bieten Carsharing schon jetzt verstärkt an. Der Kunde ist tendenzi-
ell bereit, hierbei mehr für ein Premiumfahrzeug auszugeben. Der Anschaffungspreis
ist nur ein kleiner Teil des Mietpreises. Der größere Teil wird über die Betriebskosten
verursacht. Zudem haben Premiumfahrzeuge durch die aufwändigere Technologie ei-
nen Minderverbrauch gegenüber Fahrzeugen anderer Hersteller. Somit sind Premi-
umhersteller in der Lage, Carsharing selbst gewinnbringend zu betreiben. Sie können
Kunden gewinnen, die vorher eher kostengünstige Fahrzeuge gekauft haben und kan-
nibalisieren so nicht ihre eigene Neuwagenkundschaft. Bei Carsharing ist auch rele-
vant, dass es in Kombination mit einem BEV eine Lösung für dessen Reichweitenprob-
lem bietet, indem Kunden für längere Strecken ein ICEV im Carsharing nutzen können.
Als Ergebnis sind die Premiumhersteller die großen Gewinner der Zukunft. Sie müssen
sich allerdings umstellen und weitgehend auf den Verkauf großer Fahrzeuge und SUV
verzichten. Einen Anteil von BEV werden sie zwingend in den Modellmix einbauen
müssen, um hohe Strafzahlungen bei Überschreitung der CO2-Vorgaben zu vermeiden.
Diese BEV müssen kostendeckend betrieben werden können. Damit haben die Her-
steller die Möglichkeit, kleine BEV anzubieten, die aufgrund von geringen Batteriekos-
ten kostengünstig sind, oder/und im Premiumbereich wie Tesla mit hohen Margen
Fahrzeuge anzubieten. Derzeit hat im Sportwagenbereich nur BMW mit dem i8 als
Plug-In-Hybridfahrzeug ein Premiummodell im Angebot.
Lassen Sie sich nicht dadurch irritieren, dass die Premiumhersteller (außer natürlich
Tesla) derzeit nur BEV mit wenigen Modellen und in sehr geringen Stückzahlen anbie-
ten. Diese Strategie ist vollkommen nachvollziehbar: Die Hersteller wollen die Tech-
nologie erst erproben und Erfahrung sammeln. Sie fürchten teure Garantiefälle, Rück-
rufe und Imageschäden. Da die Batterietechnologie rasant voran schreitet, ist die Bat-
terie innerhalb weniger Jahre veraltet und der Kunde wünscht sich eine neue Batterie
mit höherer Reichweite. Auch aus wirtschaftlichen Gründen wollen die OEM ihre
schon investierten Fertigungsanlagen für ICEV möglichst lange nutzen. Hier abzuwar-
ten und die Fehler den anderen zu überlassen ist m.E. sinnvoll. Natürlich geht damit
der Verlust des Status als Trendsetter verloren. Dieser bringt einem allerdings nichts,
wenn das Image durch mangelnde Qualität oder Rückrufe beschädigt wird oder das
Unternehmen erheblichen wirtschaftlichen Schaden nimmt. Derzeit geht es bei vielen
OEM nur noch um die Entscheidung, wann und wie schnell der Umstieg auf BEV bei

44
Status Elektromobilität 2016 oder wie Tesla nicht gewinnen wird
den wirtschaftlichen, gesellschaftlichen, politischen und technischen Rahmenbedin-
gungen erfolgen kann.
Das größte Risiko der Premiumhersteller ist der Imageverlust. Gelingt es nicht, die
Marke als Statussymbol attraktiv zu halten, wenden sich die Kunden ab. Dies kann
passieren, wenn Strafzahlungen aufgrund von CO2-Überschreitungen fällig werden:
Dann kann der Ruf eines Technologieunternehmens leiden und das Image zerstört
werden. Umgekehrt ist das Image eine Chance, wie Tesla demonstriert. Gilt eine Tech-
nologie als neu und begehrenswert, wird die gesamte Marke positiv bewertet. Es war
bisher fast unvorstellbar, dass eine Marke wie Tesla innerhalb weniger Jahre in das
Premiumsegment vorstößt und dort massiv Marktanteile gewinnt.
3.2.2 Sportwagensegment
Sportwagenhersteller sind in der Regel Premiumhersteller mit geringen Stückzahlen.
Sie werden hier gesondert betrachtet, weil sie im Automobilmarkt keine große Rolle
spielen. Sofern sie nicht zu einem großen Hersteller gehören, werden sie zumindest in
Europa enorme Probleme bekommen, wenn sie parallel zu ICEV keine BEV oder auch
PEHV anbieten können: Sie können die CO2-Emissionen nicht einhalten und müssen
hohe Strafen zahlen. Zudem wird es von den Kunden nicht akzeptiert werden, wenn
ein Hersteller die gesetzlich vorgeschriebenen Grenzwerte nicht einhält.
Dem Weg, den Tesla beschritten hat, werden andere Sportwagenhersteller folgen
müssen. Technologisch laufen jedoch alle der aktuellen Entwicklung um einige Jahre
hinterher.
In Summe zählen die Premiumhersteller auch im Sportwagenbereich zu den großen
Gewinnern der Zukunft. Dafür muss es ihnen gelingen, Elektrofahrzeuge und Carsha-
ring auch im Sportwagenbereich gewinnbringend anzubieten.
3.2.3 Massensegment
Als Massenhersteller gelten Toyota, Honda, Ford, GM, Renault-Nissan und einige mit-
telgroße Hersteller sowie Submarken der großen OEM. In diesem Preissegment wird
sich der Wettbewerb am härtesten gestalten. Die Gesamtkosten für Fahrzeuge und
deren Betrieb werden steigen. Da das Budget für Mobilität gerade in den entwickelten
Ländern mit offensichtlich dauerhaft stagnierendem Wirtschaftswachstum begrenzt
ist, wird dies zu Ausweichstrategien der Käufer von Fahrzeugen der Massenhersteller
führen. Dies können Carsharing, ÖPNV, Fahrgemeinschaften oder Linienbussysteme
sein. Genauso ist ein Abwandern der Kunden ins Niedrigpreissegment vorstellbar.
Die Massenhersteller werden zu den Verlierern des in diesem Buch betrachteten Sze-
narios zählen.

45
Status Elektromobilität 2016 oder wie Tesla nicht gewinnen wird
3.2.4 Niedrigpreissegment
Kia/Hyundai, Fiat/Chrysler, Peugeot/Citroen und die chinesischen (z.B. BYD) und indi-
schen (Tata) Hersteller sowie manche Submarken (Dacia) sind dem Niedrigpreisseg-
ment zuzurechnen. Diese Marken bauen eher kleinere und qualitativ einfachere Fahr-
zeuge mit weniger Komfort und Sicherheit. Durch den Entfall von aufwändiger Däm-
mung, dem Einsatz von Zweizylindern und geringerer Sicherheitsausstattung ist es
möglich, die Fahrzeuge leichter und kraftstoffsparender zu bauen und somit die CO2-
Gesetze einfacher und kostengünstiger zu erfüllen. Dafür haben diese Unternehmen
weniger effiziente Motorentechnologien zur Verfügung. Dennoch werden auch Fir-
men im Niedrigpreissegment erhebliche Probleme bekommen, ihre Fahrzeuge kos-
tendeckend zu verkaufen, weil auch hier die Kunden aufgrund der steigenden Mobili-
tätskosten Ausweichstrategien anwenden werden.
Im Niedrigpreissegment können innovative Hersteller allerdings überleben. Auch hier
könnten Elektrofahrzeuge recht günstig entwickelt werden, weil Altlasten wie hohe
getätigte Investitionen in Entwicklungseinrichtungen entfallen und Overheadkosten
günstiger ausfallen.
3.2.5 Neue Hersteller
Die Erfolgsgeschichte von Tesla sollte nicht zu der Annahme verleiten, dass durch die
Elektromobilität viele neue Firmen entstehen würden. Der Aufbau von Kundendienst,
Vertrieb und einer Produktion erfordert Investitionen in zweistelliger Milliardenhöhe.
Dies können nur Unternehmen stemmen, die mit solchen Summen von den Regierun-
gen über Jahre hinweg massiv unterstützt werden oder extrem finanzkräftige Firmen,
die in das Segment der Elektrofahrzeuge einsteigen wollen. Zudem muss für neue Her-
steller eine gewisse Historie der Automobil- und Zuliefererlandschaft im Land gegeben
sein.
Derzeit sind vielleicht die Türkei, Indonesien oder Indien, also Länder mit keiner star-
ken eigenen Automobilindustrie aber einem schnell wachsenden Markt, in der Lage,
neuen Firmen solch einen Start zu ermöglichen. Dazu muss die Regierung selbst inves-
tieren und Marktabschottung betreiben. Diese kann über Einfuhrzölle, Abwrackprä-
mien beim Kauf einheimischer Fahrzeuge, Subventionierung der heimischen Industrie
oder Gesetze, die nur die heimischen Produkte erfüllen, geschehen.
China konnte sich in den letzten Jahrzehnten mit dem ICEV technologisch nicht annä-
hernd von der westlichen Automobilindustrie entkoppeln. China wird deshalb alles
tun, um sich mit dem BEV eigenständig zu machen. So sind einige bisher völlig unbe-
kannte Firmen innerhalb kurzer Zeit entstanden: Faraday Future, NextEV und BYD stei-
gen massiv in das BEV Geschäft ein. Dahinter stehen chinesische Milliardäre – sicher-
lich sehr wohlwollend vom Staat unterstützt.

46
Status Elektromobilität 2016 oder wie Tesla nicht gewinnen wird
3.3 Produktion/Wertschöpfung:
Mit der angenommen deutlichen Verschiebung der Produktion von ICEV zu BEV än-
dern sich Wertschöpfungsanteile. Bisher machen ein hochwertiger Verbrennungsmo-
tor, die Abgasanlage, das Getriebe und der Tank etwa 4000 € Herstellkosten aus. Bei
BEV entfallen diese Bauteile weitgehend. Die Hausfertigung der OEM und die Zuliefe-
rer haben dadurch Umsatzeinbußen. Dies führt nicht nur zu sinkendem Umsatz, son-
dern auch aufgrund der weiterhin vorhandenen Produktionskapazität zu einem enor-
men Preisdruck mit sinkenden Margen.
Der vermehrte Einsatz von hybriden Antriebssträngen wird zu einem aufwändigeren
Automatikgetriebe führen, sodass die Getriebehersteller eine ausreichende Kompen-
sation für das bei BEV erheblich einfacher konzipierte Getriebe haben werden.
Die Elektromotoren werden von einigen OEM (z.B. BMW und VW) in Eigenfertigung
produziert, sodass eine gewisse Kompensation für wegfallende Komponenten der
ICEV stattfindet. Der Wertschöpfungsanteil der Elektromaschine liegt aber bei nur ca.
750 €. Beim Verbrennungsmotor liegt dieser bei den meisten Herstellern höher.
Die Leistungselektronik wird von Chipherstellern wie Siemens, Infineon, LG, Continen-
tal oder Bosch geliefert. Bisher hat von den OEM nur Toyota eine eigene Fabrik dafür
aufgebaut. Diese Wertschöpfung liegt auch in der Größenordnung von 750 € und wan-
dert zu neuen Lieferanten.
Bei den Batterien liefern derzeit nur japanische (Sony, Panasonic) und koreanische
Hersteller (Samsung, LG) Spitzentechnologie. Chinesische Hersteller wie BYD werden
mittelfristig sicher aufholen, zumal in China enorme Summen dafür investiert werden.
Die Wertschöpfung bei der reinen Zelle liegt bei einem Mittelklassefahrzeug mit
40 kWh Energieinhalt in Zukunft bei etwa 5500 €. Nach und nach wird die Batteriepro-
duktion dort erfolgen, wo die Endmontage der Fahrzeuge stattfindet, weil der Trans-
port von größeren Mengen von Lithium-Ionen-Zellen sowohl aus Kosten- als auch aus
Sicherheitsaspekten nicht sinnvoll ist.
Ein hohes Risiko für deutsche OEM ist die massive Abhängigkeit von den vier oben
genannten Zellherstellern. Strategisch ist der Zulieferer zuerst auf die OEM im eigenen
Land ausgerichtet. Im asiatischen Raum gibt es zudem häufig Kapitalverflechtungen
(oder besser starke einseitige Abhängigkeiten) zwischen OEM und den Zulieferern. Die
deutschen OEM können hier kein Gegengewicht aufweisen und sind so stärker von
Zelllieferanten abhängig als die südkoreanischen, japanischen und chinesischen OEM.
Tesla hat sich durch den Bau einer eigenen Fabrik für Zellen strategisch geschickt aus
dieser Abhängigkeit befreit. Damit ist bisher Tesla als einziger Hersteller in der Lage,
in wenigen Jahren hohe Stückzahlen an BEV herzustellen. Sollte der Markt diese Stück-
zahlen auch nachfragen und Zellhersteller die landeseigenen OEM priorisieren, könn-
ten die deutschen OEM selbst bei hervorragenden Produkten die Nachfrage nicht de-

47
Status Elektromobilität 2016 oder wie Tesla nicht gewinnen wird
cken. Deshalb ist es jetzt unbedingt erforderlich, in Europa eine eigene Fertigungska-
pazität – ggf. auch im Joint Venture mit einem der erfahrenen Zellhersteller – aufzu-
bauen. In Deutschland wäre die einzige Firma mit ausreichendem Know-how für Zel-
len Varta, ohne jedoch im Entferntesten über eine Großserienerfahrung zu verfügen.
Bosch spekuliert im Moment darauf, mit der ASS Batterie die herkömmliche
NMC/NCA Technologie zu überholen. Ob dies wirklich möglich ist, kann ich nicht ein-
schätzen, auf jeden Fall ist die für Bosch überraschend forsche Öffentlichkeitsarbeit
zu diesem Thema nachvollziehbar: Selbst wenn es nicht funktioniert, werden die OEM
verunsichert und warten noch mit einer Investition in die „alte“ NMC/NCA Technolo-
gie. Damit bleibt das bisherige sehr gewinnträchtige Geschäft mit ICEV und HEV Kom-
ponenten länger erhalten.
Batteriepacks kann der OEM selbst fertigen. Daimler hat dies deutlich mit einer
500 Mio. € hohen Investition in eine Fabrik zur Batteriemodul-Produktion und Pack-
Fertigung demonstriert. Dennoch sind viele Teile wie Batteriemanagementsystem (zu-
mindest die Hardware), Schütze, Kabel und Stecker Zukaufteile, sodass der Wert-
schöpfungsanteil beim OEM gering bleibt.
Für alle anderen Fahrzeugkomponenten, die bei BEV und HEV erforderlich sind, ver-
ändert sich die heutige Wertschöpfungs- und Fertigungssituation nicht, weil beste-
hende Fahrzeugkomponenten der ICEV für einen Einsatz in BEV modifiziert werden
können. Beispiele hierfür sind Fahrwerkskomponenten wie Lenkung und Bremse.
Leichtbau wird durch die Möglichkeit, bei HEV und BEV zu rekuperieren und damit
einen Teil der Bewegungsenergie zurückzugewinnen, keine größere Kosteneinsparung
bewirken als bei ICEV. Damit werden auch in Zukunft BEV überwiegend aus Stahl ge-
baut sein. Nur im Premiumsegment werden größere Anteile der Komponenten aus
Aluminium produziert. CFK ist aus Kostensicht nachteilig.
3.4 Zulieferer
Bei den Zulieferern wird es zu einer erheblichen Umwälzung kommen. Neue Hersteller
von Elektronik- und Elektrikkomponenten werden gegenüber den Zulieferern, die im
Wesentlichen spezielle Komponenten für ICEV liefern, deutlich an Wertschöpfung
dazu gewinnen. Neue Lieferanten, wie Batteriezellenhersteller, werden in die Liefer-
kette einsteigen. Diese müssen sich erst für die automobilen Maßstäbe und Prozesse
in Hinblick auf Qualität, Lieferketten und Kosten qualifizieren. Dies würde sinnvoller-
weise zu zahlreichen Kooperationen zwischen neuen und etablierten Zulieferern füh-
ren.
Viele Hersteller von ICEV-spezifischen Komponenten werden kaum eine Chance ha-
ben, ihre vorhandenen Fertigungseinrichtungen für die neu erforderlichen Kompo-
nenten zu nutzen und werden damit in einen ruinösen Preiskampf bei sinkenden Vo-
lumina getrieben.

48
Status Elektromobilität 2016 oder wie Tesla nicht gewinnen wird
Hersteller von BEV-Komponenten werden hohe Gewinne in einem stark wachsenden
und sehr innovativen Markt erzielen. Schnell sinkende Komponentenpreise durch ext-
rem hohe Stückzahlen im automobilen Bereich sind die Folge.
Bosch ist sehr gut aufgestellt bei Leistungselektronik und PSM. Bei den Batterien setzt
Bosch ausschließlich auf die noch nicht absehbare ASS und kann nach dem Ausstieg
aus dem Joint Venture mit Samsung keine NMC/NCA Technologie anbieten.
Continental hat die FSM entwickelt. Ob diese sich durchsetzt ist fraglich, weil derzeit
alle OEM außer Renault auf die ASM oder PSM setzen und die FSM trotz ihrer Vorteile
derzeit nicht wirklich wartungsfrei ist. Continental wäre in der Lage, Leistungselektro-
niken anzubieten.
Der koreanische LG positioniert sich derzeit über den Chevy Bolt von GM als Vollan-
bieter von Elektromaschine, Leistungselektronik und Batteriesystem und wird damit
zu einem ernst zu nehmenden Konkurrenten für die etablierten Zulieferer, zumal die
koreanischen Firmen traditionell sehr aggressiv in den Markt gehen.
Derzeit sieht es aber danach aus, dass alle ernstzunehmenden OEM die Kompetenz
(sprich: Entwicklung und Fertigung) der Elektromaschine und des Batteriepacks (BMS,
Auslegung) intern aufbauen wollen. Nur die Leistungselektronik und die Zellfertigung
werden eingekauft. Eigentlich wären diese beiden Komponenten die wesentlich wich-
tigeren, weil dort der Wettbewerbsvorteil entsteht. Die OEM sind aber (außer Toyota
bei der Leistungselektronik) dazu technologisch derzeit nicht in der Lage.
3.5 Carsharing
Die Begeisterung über Carsharing weicht einem natürlichen Realismus. Obwohl genü-
gend Carsharing Angebote in größeren Städten existieren, ist es bisher nicht zu einem
Umbruch des Systems gekommen: Viele Menschen benötigen jeden Tag ein Auto und
werden sich somit auch weiterhin ein eigenes Auto leisten. Aus Sicht der Anbieter ist
das Bild auch ernüchternd. Das Carsharing finanziert sich nur knapp: Die Fahrzeuge
werden schlecht behandelt, sie sind häufig verschmutzt und weit überdurchschnittlich
beschädigt. Zudem müssen sie an die benötigten Ausleihstellen manuell bewegt wer-
den. In manchen Städten sind mehrere Carsharing-Anbieter aktiv. Da sie sich bisher
nicht auf ein Zugangssystem einigen konnten, muss sich der Kunde bei den verschie-
denen Anbietern anmelden, um alle Angebote bequem nutzen zu können. Diese
Hürde hält sicher manche Kunden noch vom Carsharing ab.
Auch die Idee von Uber, mehr als eine Person in einem Auto zu transportieren, stellt
nur eine Ergänzung des Mobilitätsangebotes dar und ist eher eine Konkurrenz für das
traditionelle Taxi. Ausreichende Angebote für Mitfahrgelegenheiten haben auch nicht
zu weniger Privatwagen geführt.

49
Status Elektromobilität 2016 oder wie Tesla nicht gewinnen wird
3.6 ÖPNV
Besonders Großstädte müssen und werden den ÖPNV massiv ausbauen, um den Ver-
kehr überhaupt noch in den Griff zu bekommen. So werden in asiatischen Großstädten
in rasantem Tempo U-Bahnen gebaut. Andere Städte beschränken immer stärker die
Neuzulassung von Pkw oder versehen diese mit extrem hohen Gebühren. Die Entlas-
tung der Straßen durch einen massiven Ausbau des ÖPNV wird aber i. d. R. sofort wie-
der kompensiert: Die Straßen werden leerer und damit für Autos wieder attraktiver
und damit durch Erhöhung der Fahrten wieder gleich viel genutzt.
Der private Pkw wird also weiterhin seine Berechtigung behalten, ob man dies für öko-
logisch sinnvoll hält oder nicht.
3.7 Händler/Werkstätten
BEV haben aus folgenden Gründen einen erheblich geringeren Wartungsaufwand: Der
Motor ist wartungsfrei, es verschleißt keine Kupplung, durch die Rekuperation gibt es
kaum noch Bremsenverschleiß und Korrosionsprobleme tauchen nicht auf, wenn das
Fahrzeug aus Aluminium gebaut ist. Fahrerassistenzsysteme führen zu immer weniger
Unfällen und neue Software wird demnächst, wie bei Tesla, „over the air“ geflasht,
sodass selbst – durch Softwarefehler bedingte - Rückrufe weitgehend entfallen. Die
Lebensdauer von Elektrofahrzeugen liegt deutlich höher als bei ICEV. Die Batterie ist
das einzige Bauteil, das nennenswert altert. Sie muss bei Absinken der Reichweite er-
setzt werden, kann aber im stationären Bereich, z.B. als Energiespeicher im Haushalt,
noch jahrelang weiterverwendet werden.
Werkstätten haben somit immer weniger Umsatz im klassischen Ersatzteil- und War-
tungsbereich.
Im Neuwagengeschäft setzt Tesla die etablierten OEM durch sein neues Vertriebsmo-
dell unter Druck. Wie Apple vorgemacht hat, verfügt auch Tesla über kein Händlernetz,
sondern hat an strategischen Orten Showrooms, in denen die Produkte gezeigt wer-
den. Diese werden vom OEM betrieben. Die Bestellung kann im Showroom oder auch
über das Internet erfolgen. Die Verkaufspreise sind die gleichen und es gibt keine Ra-
batte. Dies nimmt den Händlern ihre Marge und degradiert sie zu Werkstätten oder
im besten Fall zu Showroom-Betreibern und Anbietern von Probefahrten.
Da sie häufig an strategisch guten Punkten liegen, könnten sie sich zu Mobilitätsan-
bietern wandeln und Carsharing-Stationen betreiben.
Die OEM sind an die Händler durch langfristige Verträge und Investitionen in Verkaufs-
räume gebunden und können nicht innerhalb von kurzer Zeit auf das Tesla-Vertriebs-
konzept umsteigen. Langfristig müssen und werden die derzeitigen OEM auch diesen
Weg beschreiten. Hier muss jeder OEM individuell den Umstieg planen. Einige, wie z.B.

50
Status Elektromobilität 2016 oder wie Tesla nicht gewinnen wird
Volkswagen, haben die Voraussetzung dafür schon geschaffen: So liefert z.B. VW op-
tional seine Fahrzeuge zentral in der Autostadt in Wolfsburg aus. Ein Umstieg auf On-
linebestellung wäre leicht zu realisieren. Man sollte sich allerdings davon verabschie-
den zu glauben, dass die Händler mit riesigen Margen die Neuwagenpreise nach oben
treiben. Durch eine enorme Konkurrenz lassen sich nach Abzug der Auslieferungskos-
ten nur wenige Prozent Gewinn erzielen. Die Autohändler erzielen mehr Marge im
Gebrauchtwagengeschäft.
3.8 Ausbildung
Es wird gern darauf hingewiesen, dass spezielle Studiengänge für Elektromobilität an-
geboten werden sollten. Meines Erachtens liegt dabei der Irrtum zugrunde, dass es
die entsprechende Ausbildung heute noch nicht gäbe. In den Studienrichtungen Ma-
schinenbau und Elektrotechnik werden die Grundlagen für die neuen Technologien
aus automobiler Sicht schon seit Jahren gelehrt. Lediglich im Batteriebereich gibt es
sicher noch Nachholbedarf, weil dieser in Deutschland und Europa vor der Welle der
Elektromobilität zurückgefahren wurde.
Es wird häufig angenommen, dass es aufgrund der Elektromobilität zu einer Verschie-
bung der notwendigen Kompetenzen vom Maschinenbau zur Elektrotechnik kommen
wird. Dabei wird übersehen, dass der Maschinenbau schon heute hohe Anteile an
Elektrotechnik aufweist. Weiterhin müssen auch bei elektrotechnischen Komponen-
ten viele Probleme von Maschinenbauern gelöst werden. So gibt es etliche Probleme
in der Fertigungstechnik, Festigkeit, Kühlung, bei Kontaktierungstechnologien und
Werkstoffen, für deren Lösung Maschinenbauer besonders geeignet sind.
Etliche Universitäten haben die Grundlagen für die Elektromobilität in ihren Lehrplä-
nen herkömmlicher ingenieurwissenschaftlicher Studiengänge integriert.
Das Kraftfahrzeuggewerbe wird noch viel stärker auf elektrotechnische und informa-
tionstechnische Kompetenzen angewiesen sein, um den Service für die neuen Fahr-
zeuge und die neuentstehenden Mobilitätsangebote abdecken zu können. Die Ausbil-
dung wird sich in diese Richtung weiterentwickeln.
3.9 Volkswirtschaft
Aus wirtschaftlicher Sicht bedeuten die neue Form von Mobilität und Fahrzeugkon-
zepten, insbesondere des BEV, eine große Herausforderung und gleichzeitig einen gro-
ßen Innovationsschub. Zum einen werden Wertschöpfungen von ICEV-Komponenten
auf BEV-Komponenten verlagert. Dadurch werden alte Firmen schrumpfen oder ver-
schwinden und neue Firmen wachsen. Dies wird besonders im Bereich der (kleineren)
Zulieferer stattfinden. Zum anderen wird die Wertschöpfung vom Betrieb des Fahr-
zeugs (Benzin/Diesel) auf die Produktion verlagert (Batterie, Leistungselektronik), weil

51
Status Elektromobilität 2016 oder wie Tesla nicht gewinnen wird
der Kauf teurer und der Betrieb billiger sein wird. Besonders in Deutschland, wo wir
durch den rasanten Ausbau der erneuerbaren Energien immer mehr Tage haben, an
denen mehr Strom verfügbar ist als abgenommen werden kann und somit die Strom-
preise dann sogar negativ werden, könnte das Laden der BEV zu diesen Zeiten kosten-
los angeboten werden. Bei der Energieversorgung findet eine Verlagerung von der
Erdölindustrie zur stromproduzierenden Industrie, besonders bei den erneuerbaren
Energien statt. Für die Stromerzeuger wird das BEV als Energieabnehmer und gleich-
zeitig als Netzstabilisator dienen und damit ein weiteres Geschäftsfeld eröffnen.
3.10 Gesellschaft
Die Gesellschaft muss sich erst noch auf die neuen Formen der Mobilität einstellen.
Der Kunde muss akzeptieren, dass er mit einem BEV immer noch Einschränkungen bei
Langstreckenfahrten in Kauf nehmen muss. Für Anforderungen, die über das BEV hin-
ausgehen, muss er eine Bereitschaft für Carsharing entwickeln oder Mobilitätsange-
bote verschiedener Dienstleister nutzen. Teilen und Nutzen wird wichtiger sein als Be-
sitzen. Das geht nur – und auch da eingeschränkt – in hoch entwickelten Gesellschaf-
ten, die niedrige Kriminalitätsraten aufweisen und nicht so stark auf Besitz und Status
fokussiert sind.

52
Status Elektromobilität 2016 oder wie Tesla nicht gewinnen wird
4 Aufstellung der Automobilhersteller
Ich werde jetzt beleuchten, welche Firmen besonders gut für das im vorderen Teil des
Buches beschriebene neue Zeitalter der Mobilität aufgestellt sind. Dabei halte ich fol-
gende Kriterien für besonders relevant:
1. Wie gut ist die jeweilige Firma bei Fahrzeugen mit Benzin-(Mild-)HEV für mit-
telgroße Pkw positioniert?
Dies wird noch die nächsten fünf bis zehn Jahre der weltweit meistverkaufte
Antrieb sein. Hierbei wird vor allem relevant sein, wie niedrig der Verbrauch
bei Realfahrten ist und wie kostengünstig das erreicht wird.
2. Kann das Unternehmen kostengünstig Dieselmotoren anbieten, die im rea-
len Fahrbetrieb schadstoffarm fahren?
Der Dieselmotor wird bei größeren Fahrzeugen, die längere Strecken fahren,
immer noch der ökologisch und ökonomisch beste Antrieb bleiben, wenn er
im Realbetrieb schadstoffarm wird.
3. Ist das Unternehmen in der Lage, technisch ausgereifte und vor allem kos-
tengünstige Elektrofahrzeuge in ausreichender Anzahl anzubieten und damit
dann auch Geld zu verdienen?
Es werden, durch das Model 3 getrieben, NEFZ-Reichweiten von über
300 km als untere Grenze vom Kunden erwartet.
4. Besitzt der OEM die Möglichkeit, flexibel und ohne große Investitionen von
ICEV auf BEV umzustellen? Ist der OEM finanziell solide aufgestellt?
Nur so kann er den weder zeitlich noch von der Geschwindigkeit genau vor-
hersagbaren Umschwung zum BEV leisten.
5. Kann das Unternehmen Mobilitätsdienste profitabel anbieten, um damit den
drohenden Rückgang im Verkauf von ICEV-Neufahrzeugen zu kompensieren?
Dies ist der Faktor, dessen Auswirkungen am wenigsten eingeschätzt werden
können.
Die folgenden Unternehmen sind in der von mir eingeschätzten Reihenfolge derzeit
am besten für die kommenden Herausforderungen im Bereich der Mobilität aufge-
stellt.

53
Status Elektromobilität 2016 oder wie Tesla nicht gewinnen wird
4.1 Volkswagen
Volkswagen mit all seinen Tochterunternehmen (VW, Audi, Seat, Porsche, Skoda,
MAN, Scania, Bentley, Lamborghini) ist bei den konventionellen Antrieben sehr gut
aufgestellt und kann kostengünstig technologisch hochwertige und kraftstoffspa-
rende ICEV sowohl auf Benzin- als auch auf Diesel-Basis anbieten. Der aktuelle Die-
selskandal ist kein wirklich technisches Problem, sondern ein Kultur- und Manage-
mentproblem und selbst mit den finanziellen Konsequenzen lösbar. Das Unternehmen
wird aus Kostengründen eher Mild-HEV auf 48 V Basis für Benzin- und Dieselmotoren
anbieten. Dies allerdings durch die große Stückzahl extrem kostengünstig.
Bei Elektrofahrzeugen hat VW mit dem e-up! und dem e-Golf für zwei aktuelle ICEV
Plattformen BEV entwickelt, die den Großteil herkömmlicher Plattformen nutzen.
Volkswagen hat schon derzeit alle Antriebe in die Golf-Plattform integriert und kann
dadurch beliebig die Produktionskapazität zwischen Benzin, Diesel, CNG, HEV und BEV
auf der gleichen Produktionslinie aufteilen. Volkswagen ist damit schon derzeit ext-
rem flexibel gegenüber Nachfrageänderungen und muss dazu nicht neu investieren.
Dies ist in der aktuell noch nicht absehbaren Nachfragesituation von BEV ein enormer
Vorteil.
Der Bauraum für die Batterie ist aber in der bestehenden Plattform mit einem Con-
version-Design-Fahrzeug eingeschränkt und eignet sich derzeit nur bis zu NEFZ Reich-
weiten von ca. 300 km. Dies reicht in Zukunft nicht mehr aus, zumal auf der gleichen
Plattform der Passat basiert, bei dem eher 400 km Reichweite erwartet werden. Zu-
dem ist das Batteriepackage stark zerklüftet, weil nur die durch Entfall des ICEV frei-
werdenden Bauräume genutzt werden können. Das führt zu hohen Kosten des Packs.
VW hat angekündigt, ab dem Jahr 2025 eine Million BEV verkaufen zu wollen. Somit
muss VW eine neue Plattform für reine BEV entwickeln. Diese sollte sinnvollerweise
ein möglichst hohes Maß an vorhandenen Komponenten (Achsen, Lenkung, Bremsan-
lage, Niedervoltbordnetz, Innenausstattung, Räder, Reifen) übernehmen. Die Batterie
wird dann sicher in den Unterboden wandern und ähnlich hohe Reichweiten wie beim
Model 3 von Tesla ermöglichen. VW hat Presseberichten zufolge vor, eine eigene Bat-
teriefabrik zu bauen. Das wäre ein riesiger Pluspunkt bei den BEV, weil sie damit die
Technologie kontrollieren könnten und unabhängig von Zellherstellern wären. VW
dürfte aber der einzige deutsche OEM sein, dem dieser Bau gelingt – die Stückzahlen
der anderen OEM erscheinen dafür derzeit noch zu gering.
Nachteil ist, dass sich VW mit dieser Investition auf eine Zellgröße, ein Zellformat und
eine Zellchemie festlegen würde und bei neu angebotenen Zelltechnologien eine
große Fehlinvestition zu verkraften hätte. Das ist nach meiner Einschätzung einer der
Gründe, warum die meisten OEM mit der Entscheidung zu einer eigenen Zellfertigung
noch warten.
Da selbst bei BEV der Werkstoff Stahl einen guten Kompromiss zwischen Kosten und
Fahrzeugeigenschaften darstellt, kann VW die Karosserie weiterhin aus Stahl bauen,

54
Status Elektromobilität 2016 oder wie Tesla nicht gewinnen wird
somit sämtliche vorhandene Fertigungseinrichtungen weiterhin nutzen und muss
nicht neu investieren. Durch die hohe Stückzahl und Marktmacht, kann VW die nied-
rigsten Preise beim Einkauf von Batteriezellen, also Preise in der Größenordnung von
Tesla, erreichen. Die BEV Plattform könnte weitgehend kompatibel zu aktuellen Ferti-
gungslinien bleiben und stückzahlvariabel hergestellt werden.
VW erreicht mit Produkten, die nahe an das Premiumsegment heranreichen, als ein-
ziger Hersteller solch hohe Stückzahlen, dass es in der Lage ist, Lieferanten effektiv zu
steuern und niedrige Einkaufspreise für Hochtechnologie durchzusetzen. Damit bleibt
VW der Preisbrecher, der Innovationen demokratisieren kann.
Den Trend vom Automobilbauer zum Angebot von Mobilitätsdienstleistungen hat VW,
zumindest was in der Öffentlichkeit wahrgenommen wird, komplett verschlafen. Die
Carsharing Aktivität Quicar hat VW halbherzig gestartet und dann wieder eingestellt.
Die neuesten Aktivitäten und eingekauften Manager deuten darauf hin, dass VW diese
Lücke umgehend schließen will. So ist VW kürzlich bei Gett, einem Wettbewerber von
Uber eingestiegen und will die gesamten Mobilitätsdienstleistungen in eine eigene
Tochterfirma ausgliedern, die in Berlin mit vielen Freiheiten angesiedelt ist.
Im Nutzfahrzeuggeschäft hat sich VW durch den Kauf von MAN und Scania im Lkw-
und Bussegment sehr gut platziert und kann am kommerziellen Güter- und Personen-
transport verdienen. Dieses Segment wird auch langfristig durch Diesel dominiert blei-
ben, weil Lkw und Busse im Verhältnis zur erbrachten Transportleistung einen sehr
niedrigen Dieselverbrauch aufweisen und somit auch langfristig die höchsten Preise
für Diesel bezahlen können. Bei Stadtbussen fordern allerdings immer mehr Städte
eine Elektrifizierung. Diese könnte VW durch kostengünstige Pkw Regalteile schnell
realisieren.
4.2 BMW
BMW stellt hervorragende Benzin- und Dieselmotoren her und ist einer der wenigen
Hersteller, der in der aktuellen Abgasdiskussion unauffällig ist. Konzeptionell hat der
Heckantrieb bei kleineren Fahrzeugen einen Verbrauchsnachteil von ca. 4 %, der
durch Mehrgewicht der Kardanwelle und Getriebeverluste durch die Umlenkung des
Antriebsmomentes verursacht wird. Der Heckantrieb hat durch die zusätzlichen Kom-
ponenten einen Kostennachteil von mehreren Hundert Euro. Deshalb hat sich BMW
trotz des positiv besetzten Images des fahrdynamischeren Heckantriebs beim Mini für
den Frontantrieb entschieden und auch in der Mittelklasse ein Fahrzeug mit Frontan-
trieb auf den Markt gebracht. Eine Hybridisierung stellt für BMW technologisch kein
Problem dar.
Bei dem Elektrofahrzeug i3 als Purpose-Design-Fahrzeug hat BMW ein technologisch
aufwändiges Fahrzeug auf den Markt gebracht. Die Reichweite wurde gerade durch
eine neue Zellgeneration auf 300 km im NEFZ gesteigert. Damit ist BMW der erste

55
Status Elektromobilität 2016 oder wie Tesla nicht gewinnen wird
Hersteller, der in der Preisregion von 35 T€ diese Reichweite anbietet – immerhin zwei
Jahre vor dem Model 3 von Tesla.
BMW hat als Energiespeicher große prismatische Zellen für den Aufbau des Batterie-
packs gewählt, die in der Höhe viel Bauraum beanspruchen und durch die Positionie-
rung im Unterboden ungünstige Fahrzeugproportionen zur Folge haben. Das Fahrzeug
ist daher sehr hoch, was mit großen Rädern kaschiert wird. Die Kundenwahrnehmung
des eigenständigen Designs reicht von großer Begeisterung bis zu klarer Ablehnung.
Ein flaches und breites Batteriepack würde zu günstigeren Proportionen führen.
18650-Zellen würden nach eigenen Erfahrungen in Projekten Vorteile sowohl beim
Design, bei der Reichweite als auch bei den Kosten bringen.
Der i8 ist ein technologisch hervorragender PHEV, aber alleine schon durch das Markt-
segment des Sportwagens und die Preispositionierung nur für kleine Stückzahlen ge-
eignet. Andere Modelle wie der X5 sind auch als PHEV verfügbar.
BMW hat beim i3 derzeit durch den hohen Anteil von CFK einen Kostennachteil in der
Größenordnung von mindestens 3000 € vor Kunde. Zusätzlich limitiert CFK die Pro-
duktionsmenge, weil mit jeder Stückzahlerhöhung wieder neu in CFK-Fertigungsein-
richtungen, die überhaupt nicht mit Stahl- oder Aluminiumwerkzeugen und -maschi-
nen kompatibel sind, investiert werden muss. Eine deutliche Stückzahlumstellung in
Richtung BEV ist damit überhaupt nicht möglich. Insgesamt ist dafür eine Umstellung
der Karosseriestruktur von CFK auf Aluminium nötig. Dies ist nach dem medial hoch
gepriesenen CFK gegenüber dem von Audi favorisierten Aluminium nur schwer kom-
munizierbar.
BMW müsste jetzt dringend einen i5 auf den Markt bringen. Mit ähnlichen Abmaßen
und Technologiebausteinen wie der Tesla Model S (Rundzellen im Unterboden für ein
flaches Design, Aluminiumkarosserie, Heckantrieb) würde BMW qualitativ, preislich
und vom Service sofort den Model S schlagen können.
Im Bereich der Mobilität hat BMW als erster OEM ein klares Bekenntnis zur Premium-
mobilität abgelegt. BMW hat mit DriveNow einen wichtigen Schritt geschafft, um Pre-
miummobilitätsanbieter zu werden. Weitergehende Mobilitätsangebote wie sie
Daimler mit car2gether und Moovel bieten, sind sicher in Planung.
Mit Connected Drive hat BMW in vielen Fahrzeugen GSM Module installiert und wäre
damit in der Lage, das Mobilitätsverhalten von Kunden zu erfassen und zu analysieren.
Daraus kann ein Geschäftsmodell entstehen.
BMW besitzt aber insgesamt nicht die Marktmacht von VW, um günstige Einkaufs-
preise zu erzielen, eigene Batteriefabriken zu bauen oder weitreichende Infrastruktur
(Kartenanbieter, Ladesäulen, Service) alleine aufzubauen.

56
Status Elektromobilität 2016 oder wie Tesla nicht gewinnen wird
4.3 Tesla
Tesla bietet keine ICEV an. Damit entfällt die „Last“ der Investitionen und Abschrei-
bungen und Tesla ist komplett unabhängig von einem Nachfragerückgang beim ICEV.
Auf der anderen Seite fehlt Tesla damit komplett die Chance, aktuell Gewinne zu er-
zielen. Sie sind ausschließlich auf Investoren und Fremdkapital angewiesen. Das muss
Tesla noch mindestens drei Jahre durchhalten, bis auch nur ansatzweise, mit entspre-
chender Stückzahl des Model 3, Gewinne anfallen. Zusätzlich muss Tesla in Fabriken
und Werkzeuge investieren, eine Vertriebsstruktur, ein Händler- und Wartungsnetz
aufbauen und die Ersatzteilversorgung organisieren. Dies sind zweistellige Milliarden-
beträge, die die anderen OEM schon investiert und amortisiert haben. Die Position im
Silicon Valley ermöglicht zwar viele finanzielle Optionen für Start-Ups, aber letztlich
muss doch jede Firma dem Aktienkurs entsprechend Geld verdienen. Ich halte das
aber für fast unmöglich, wenn die anderen Premiumhersteller mit vergleichbaren
BEV-Modellen nachziehen. Die einzige Chance wäre dann der Staat, der Tesla so lange
finanziell unterstützen könnte, bis es die Gewinnschwelle erreicht hat.
Bei den BEV ist Tesla derzeit Marktführer: Das Model S ist das einzige Fahrzeug, das
eine Reichweite von 500 km im NEFZ anbietet. Tesla verwendet aber dazu fast nur
konventionelle Komponenten: Aluminiumkarosserie, Asynchronmaschine als Antrieb,
konventionelle Fahrwerkstechnik mit Luftfederung, ESP und blendingfähiges Brems-
system, Laptopzellen etc.
Ich möchte die Innovationen von Tesla einordnen:
Die hohe Reichweite erreicht Tesla zum einen durch Verwendung von Hochenergie-
Rundzellen. Diese wären auch für jeden OEM auf dem Markt erhältlich. Die für die
Rundzellen erforderliche Verbindungstechnik mit Bondingdrähten hat Tesla paten-
tiert, aber auch für andere Hersteller freigegeben. Zudem gibt es andere Verfahren
(Kreisel, Invenox), die vergleichbar sind, sodass der Packbau für keinen OEM ein Prob-
lem darstellt.
Zum anderen ist der Model S ein sehr breites Fahrzeug und verfügt über viel Platz im
Unterboden für eine enorm große Batterie. Dabei unterschreitet Tesla bei deutschen
OEM übliche Sicherheitsabstände für den Crash. Ob das im realen Crash ausreicht,
wird die Realität zeigen.
Beim Antrieb erreicht Tesla enorm hohe Beschleunigungswerte. Dafür nimmt Tesla
eine temporäre Überlastung des (schon sehr großen) Batteriepacks in Kauf, was zu
einer Schädigung und damit höherer Alterung führt. Schon etliche Batteriepacks sind
getauscht worden. Ebenso werden die Leistungselektronik und die ASM kurzfristig
massiv überlastet. Dies führt ebenfalls zu Ausfallraten im Prozentbereich. Dies kann
man sich bei kleinen Stückzahlen noch erlauben. Bei größeren Stückzahlen ist eine
ppm (parts per Million) Quote erforderlich.

57
Status Elektromobilität 2016 oder wie Tesla nicht gewinnen wird
Das Batteriemanagementsystem und andere Steuergeräte lassen sich „over the
air“ flashen, sodass das Fahrzeug nicht mehr in die Werkstatt muss, um Software-Up-
dates vorzunehmen. Das haben sich die OEM aus Sicherheitsgründen bisher nicht ge-
traut. Technologisch ist das aber auch von allen anderen OEM umsetzbar.
Tesla geht extrem progressiv bei den Fahrerassistenzsystemen vor und zeigt schon
erste Funktionen eines Autopiloten auf der Autobahn, bei dem der Fahrer zwar noch
überwachen soll, aber kein Abschalten erfolgt, wenn der Fahrer dies unterlässt. Die
Ingenieure verwenden dafür aber auch nur die „ganz normale“ Seriensensorik wie Ka-
mera und Radarsensor, auf die auch die anderen OEM zugreifen. Es kursieren schon
Videos, wo Fahrer im Automatikmodus auf der Rücksitzbank platznehmen. Diese Sys-
temauslegung halte ich für außerordentlich riskant, weil es leicht zu Produkthaft-
pflichtfällen führen kann. Tesla hat im letzten Update diese Systemauslegung wieder
erheblich abgeschwächt.
Tesla profitiert derzeit von der geringen Komplexität der Produktpalette und auch der
des einzelnen Modells. Hier verkünsteln sich, wie immer, die deutschen OEM und
müssen diese Modell- und Ausstattungsvielfalt durch höhere Preise an den Kunden
weitergeben. Hier liegt m.E. das größte Risiko für die klassischen OEM, durch zu hohe
Komplexität die Kosten nicht in den Griff zu bekommen.
Tesla hat als einziger OEM eigene Schnellladestationen entlang der Autobah-
nen/Highways aufgebaut. Dies wird mehr und mehr in etlichen Ländern als staatliche
Aufgabe wahrgenommen. Damit wird die Ladeinfrastruktur schnell ausgebaut und al-
len diskriminierungsfrei zur Verfügung gestellt. Tesla hätte dann die bisherigen Inves-
titionen in die Schnellladesäulen unnötig getätigt.
Mein Resümee lautet, dass jeder deutsche Premium-OEM das Tesla Model S nach-
bauen könnte (Konjunktiv). Nur besser! Mit allem Know-how, mit den Lieferanten,
den sauberen Prozessen und dadurch extrem hoher Qualität sowie dem Kunden-
dienstnetzwerk würde ein vergleichbares Modell eines Premiumherstellers keinen
Vergleich scheuen müssen und sogar die Pressetests gewinnen. Sie müssten es nur
wollen…
Dr. Winterkorn hat bei der Zerlegung des Model S angeblich geäußert: „Meine Herren,
das hätte ich von Ihnen erwartet.“ Damals traute sich noch keiner zu sagen: „Warum
haben Sie nicht den Auftrag dazu erteilt?“
Die Probleme von Tesla sind dennoch offensichtlich:
 Tesla hat keine Großserienerfahrung. Die Qualität von Beginn an in den Griff
zu bekommen, gleicht einem Himmelfahrtskommando. Bei mangelnder Qua-
lität im Anlauf wird der Ruf von Tesla schnell verblassen, wenn parallel deut-
sche OEM vergleichbare Modelle mit guter Qualität in den Markt bringen. Alle
OEM haben ausreichend Erfahrung mit den aktuellen BEV-Modellen gesam-

58
Status Elektromobilität 2016 oder wie Tesla nicht gewinnen wird
melt. Zudem hat Tesla genug von seiner Technologie verraten, sodass nun be-
sonders VW, BMW und Daimler in der Lage sind, die vorgestellten Modelle
von Tesla zu verbessern und sofort mit hoher Qualität anzubieten
 Die mangelnde Großserienerfahrung führt auch dazu, dass Tesla es selten
schafft, eine steile Anlaufkurve bei Produktionsstart hinzubekommen. Das
Model 3 ist für Ende 2017 in den USA angekündigt. Ich gehe davon aus, dass
Tesla frühestens Mitte 2018 die geplante Tagesstückzahl erreichen wird. Die
deutschen OEM haben im Serienanlauf jahrzehntelange Erfahrung und könn-
ten sehr rasch die erforderliche Stückzahl produzieren.
 Tesla fährt eine extrem riskante Technologiestrategie. Zum einen wählen Sie
zur Positionierung als Pionier immer wieder riskante Technologien aus, die
durch mangelnde technische Reife Qualitätsprobleme verursachen können.
Die Mechanik der Flügeltüren SUV ist ein Beispiel dafür. Zum anderen geht
Tesla dann auch noch mit einem extrem schnellen Entwicklungstempo vor
und vernachlässigt damit die Absicherung durch ausreichende Versuche und
Erprobung. Weiterhin versucht Tesla, wie z.B. beim automatischen Fahren,
aus nicht hinreichender Sensorik höherwertige Funktionen abzuleiten. Das
frustriert gewissenhafte Ingenieure, sodass Führungskräfte Tesla verlassen
haben.
Einziger Vorteil von Tesla ist die Gigafactory, um die Fertigungskapazität auf 500.000
Fahrzeuge pro Jahr zu steigern. Dies ist das wahre Alleinstellungsmerkmal. Es wäre
aber sofort weg, wenn sich die deutschen OEM (endlich) entscheiden würden, eben-
falls in eine Zellproduktion zu investieren. Dies würde wahrscheinlich in einem Joint
Venture mit Panasonic, LG oder Samsung erfolgen. So beziffere ich den eigentlichen
Börsenwert von Tesla auf 5 Mrd. $ - den Wert der Batteriefabrik. Sollte Tesla insolvent
werden, ist das der substantielle Wert.
Als Mobilitätsanbieter ist Tesla bisher nicht aktiv, könnte sich aber recht schnell mit
Google in diesem Punkt verbünden.
Ich möchte hier aber gleichzeitig meine Hochachtung vor der Leistung von den Tesla
Mitarbeitern ausdrücken: Sie haben als erstes gezeigt, dass BEV Spaß machen können
und mit ausreichender Reichweite zu realisieren sind. Dazu hat Tesla geschickt und
mutig verfügbare Technologien kombiniert - alles kein „Rocket Science“.
4.4 Google
Google produziert und verkauft derzeit keine Autos. Dafür ist Google in der Lage, in-
nerhalb kürzester Zeit und mit maximaler Verbreitung, unterschiedliche Dienste an-
zubieten. Über Google Maps kennt Google die abgefragten Strecken und kann damit
im Vorfeld abschätzen, über welche Wege sich Personen bewegen. Über Smartphones,

59
Status Elektromobilität 2016 oder wie Tesla nicht gewinnen wird
die inzwischen überwiegend mit dem Google-eigenen Betriebssystem Android betrie-
ben werden, kann Google Positions- und damit Bewegungsdaten erfassen. Damit kann
schon heute mit einer über 90 prozentigen Wahrscheinlichkeit das in den nächsten
Stunden stattfindende Bewegungsverhalten vorausgesagt werden. Mit weiteren In-
formationen aus dem persönlichen Kalender des Nutzers kann diese Quote noch ge-
steigert werden. Mit diesen prädiktiven Bewegungsprofilen kann Google den Mobili-
tätsbedarf bündeln, entsprechende Dienstleistungen ausschreiben und den Kunden
anbieten. Die Mobilitätsanbieter werden einen Anteil des Umsatzes für den Datenbe-
reitsteller zahlen müssen, womit sich ein tragfähiges Geschäftsmodell ergibt.
Google treibt weitere Themen, wie das automatische Fahren, voran, sodass dass sich
das Unternehmen wahrscheinlich auch damit als Produkt positionieren möchte. Ent-
sprechend hat Google im Juni 2014 ein selbstfahrendes Auto vorgestellt. Es ist für zwei
Personen ausgelegt, verzichtet auf Lenkrad und Pedale, sodass es ausschließlich auto-
matisch gefahren werden kann. Dies soll mit Geschwindigkeiten bis zu 40 km/h mög-
lich sein. Damit eignet es sich nur für Innenstadtszenarien oder abgeschlossene Ge-
lände wie z.B. Werksgelände. Damit adressiert Google das Thema Taxi-Mobilität.
Diese Anwendung ist auch technologisch Ende dieses Jahrzehnts, nach meiner Ein-
schätzung, darstellbar.
Google wird kaum eine eigene Fabrik für Fahrzeuge bauen. Zudem sind die Stückzah-
len für das oben beschriebene Anwendungsszenario eines Taxis gering. Google würde
über den Betrieb der Taxis Gewinne realisieren – oder auch gar keine Gewinne und
„nur“ damit spielen. Geld genug hätte Google für etliche Jahre.
4.5 Chinesische Hersteller
Im Bereich der ICEV und HEV liegen chinesische Hersteller technologisch weit hinter
den europäischen OEM. Sie haben erkannt, dass sie den Vorsprung nicht aufholen
können. Deshalb gilt deren Hoffnung dem BEV.
Viele trauen chinesischen Herstellern wegen des Wegfalls der technologisch aufwän-
digen Verbrennungsmotoren zu, BEV zu entwickeln und zu produzieren. Dabei wird
häufig vergessen, dass ein Fahrzeug ein Gesamtkonzept darstellt und nicht nur aus der
Batterie und dem Elektromotor besteht. Das System-Know-how für Eigenschaften wie
Sicherheit und Fahrdynamik fehlt noch weitgehend. Zudem setzt China eher auf die
Lithium-Eisenphosphat-Technologie. Diese Zellen sind deutlich schwerer als NMC-Zel-
len, sodass Elektrofahrzeuge damit gewichtsbedingt erhebliche Konzeptnachteile auf-
weisen.
Dennoch darf damit gerechnet werden, dass die chinesische Regierung alles tun wird,
damit chinesische Hersteller von BEV konkurrenzfähig werden. Daher bekommen aus-
ländische Hersteller nur dann die Fertigungserlaubnis, wenn sie Patente in einem der
drei Bereiche Energiespeicher, Leistungselektronik oder Elektromaschine für China zur

60
Status Elektromobilität 2016 oder wie Tesla nicht gewinnen wird
Verfügung stellen. Alleine durch die reine Marktgröße Chinas werden die OEM darauf
eingehen müssen.
Mit großer Ankündigung sind Unternehmen wie BYD entstanden, das Batterien und
BEV produziert. NextEV und Faraday Future sind Unternehmen, die von Internet-Mil-
liardären gegründet wurden. Die Motivation und Begeisterung sind hoch, die Kapital-
basis durchaus beeindruckend und die Unterstützung der chinesischen Regierung si-
cher. Auch für diese Unternehmen gilt das für Tesla beschriebene Szenario: Das Auto-
mobilgeschäft fängt erst ab deutlich zweistelligen Milliardenbeträgen an. Sobald ein
Produkt ein Erfolg wird, kopieren es die etablierten Firmen, machen es billiger und
besser und die Absätze und Gewinne schmelzen dahin.
Bei Mobilitätsangeboten sind die Hersteller noch nicht sichtbar. Portale wie Alibaba,
ein Unternehmen, das mit Ebay vergleichbar ist, könnten so etwas leicht ermöglichen.
4.6 Apple
Apple ist durch seine schon immer sehr zurückhaltende Kommunikationsstrategie der-
zeit die große Unbekannte im Rennen um die Elektromobilität. Offensichtlich hat es
ein beachtliches Entwicklerteam aufgebaut, um das Projekt „Titan“ zu verwirklichen.
Das Ergebnis wird sicherlich ein BEV mit einigen ersten automatischen Fahrfunktionen
sein. Es wird sich, nach meiner Einschätzung, zwischen dem Model S und Model 3 po-
sitionieren, über eine extrem ansprechende Anzeige- und Bedienschnittstelle mit gro-
ßen Touch-Bildschirmen verfügen und ein sehr gelungenes Design zeigen. Apple wird
problemlos Kunden dafür gewinnen und ist im Gegensatz zu Tesla in der Lage, die not-
wendigen Investitionen aus der Portokasse zu stemmen. Die Vertriebskanäle und an-
satzweise der Service stehen Apple bereits über die aktuellen Produkte zur Verfügung.
Ich könnte mir vorstellen, dass sich Apple die Fahrzeugkompetenz durch die Über-
nahme eines deutschen Premium OEM zukauft. Da gibt es derzeit nur einen, der
„frei“ ist. Die Übernahme von Tesla wäre eine weitere Option.
Das Thema Mobilität kann Apple ohne Probleme abdecken. Eventuell könnte das iCar
in ein Carsharing-Konzept eingebunden werden. Damit könnte Apple mit geringer
Stückzahl viel Mobilität abdecken.
4.7 Daimler
Daimler bietet sehr sparsame ICEV Fahrzeuge an und beherrscht die Benzin- und Die-
seltechnologie perfekt. Das Unternehmen ist technologisch in der Lage, HEV- und
PHEV anzubieten. Letztere aber noch nicht zu den Preisen, die Toyota durch Standar-
disierung und Massenproduktion erreicht. Bei der Karosserie setzt Daimler auf einen
geschickten Materialmix aus höchstfesten Stählen und Aluminium und vermeidet aus

61
Status Elektromobilität 2016 oder wie Tesla nicht gewinnen wird
Kostengründen CFK in der Massenproduktion. Die Fahrzeuge sind aerodynamisch her-
vorragend gestaltet, dadurch aber im Laufe der Zeit flacher und ergonomisch ungüns-
tiger geworden. Diesen Kompromiss musste Daimler wegen des Verbrauchs und der
immer mehr geforderten Sportlichkeit im Premiumsegment eingehen.
Als BEV hat Daimler bisher nur die B-Klasse im Angebot. Diese ist mit dem Antriebs-
und Batterie-Know-how von Tesla ausgestattet, vom Design wenig attraktiv und kann
eigentlich nur dazu dienen, Erfahrung mit BEV zu sammeln. Der alte SmartEV wurde
rasch wieder eingestellt.
Daimler hat die Aktivitäten von Litec als Zellhersteller kürzlich wegen mangelnder Pro-
fitabilität eingestellt. Somit wird Daimler Zellen nur noch zukaufen. Jedoch haben sie
kürzlich angekündigt, in eine Fabrik zur Batteriepackfertigung 500 Mio. € zu investie-
ren. Das dürfte ausreichen, um mehrere hunderttausend Batteriepacks für Fahrzeuge
zu fertigen. Ich vermute, dass Daimler auch in Kürze mit einem dem Model S vergleich-
baren Fahrzeug auf den Markt kommen wird.
Bei den Mobilitätsdiensten gilt Daimler derzeit als der Marktführer mit Angeboten wie
car2go als Carsharing, dem Mobilitätsportal Moovel, der Taxivermittlung-App myTaxi
und der Mitfahrbörse car2gether.
4.8 Toyota
Toyota hat seine große Stärke mit dem Prius Hybrid bei den HEV. Bei den konventio-
nellen ICEV bietet Toyota vorwiegend Massenware mit Benzinmotoren an. Die Fahr-
zeuge sind aus Kostengründen immer aus Stahl aufgebaut. Toyota hat vor allem in den
USA viele SUV und Pick-ups im Produktionsportfolio, die bei steigenden Benzinpreisen
immer von starken Absatzrückgängen bedroht sind. Zusätzlich wäre in dieser Fahr-
zeugklasse der Dieselantrieb eigentlich sinnvoll. Allerdings ist Toyota aufgrund man-
gelnder Erfahrung und Technologie auf diesem Gebiet nicht gut positioniert.
Im Bereich der BEV verhält sich Toyota abwartend. Ein Grund könnte sein, dass Toyota
als erste Firma Fahrzeuge mit Hybridtechnologie in Großserie hergestellt hat und mög-
lichst lange diesen Vorsprung nutzen möchte. Toyota hat zudem angekündigt, in Japan
und Kalifornien ein Netz aus Wasserstofftankstellen aufzubauen. Es könnte aber auch
der schwache Erfolg des Prius Plug-In sein, der Toyota aus wirtschaftlichen Gründen
zögern lässt. Toyota wäre von seiner Technologiekompetenz in der Lage, jederzeit ein
hochwertiges BEV zu entwickeln und zu produzieren. Das Unternehmen besitzt hohe
Kompetenz im Bereich der Elektromaschinen, Leistungselektronik (eigene Fertigung)
sowie bei Batteriezellen und Batteriepacks. Im Prius PHEV setzen sie eine Lithium-Io-
nen-Batterie ein. Eine Positionierung als Pionier ist jedoch für Toyota nicht mehr mög-
lich. Dennoch ließ Toyota dort kürzlich einen potentiellen Schwenk in der Strategie
erkennen: Der Prius PHEV bekommt 60 km elektrische Reichweite und es ist durchaus
von der Einführung eines BEV die Rede.

62
Status Elektromobilität 2016 oder wie Tesla nicht gewinnen wird
Bei Mobilitätsdienstleistungen kann Toyota auf einen großen Kundenstamm zurück-
greifen. Durch mangelnde Vernetzung der Fahrzeuge im Bereich des Infotainments
bleibt Toyota das Mobilitätsverhalten der Kunden jedoch weitgehend verschlossen.
Um das zu kompensieren, hat sich Toyota gerade bei Uber eingekauft. Für das auto-
matische Fahren hat Toyota eine Milliarde Dollar im Silicon Valley investiert. Das ist
eher ein Zeichen dafür, dass die Inhouse Kompetenz zu schwach ist.
4.9 Renault-Nissan
Im Bereich der ICEV bieten Renault-Nissan nur technologisch durchschnittliche Mas-
senware an. Einen Premiumpreis können die Marken nicht erzielen.
Renault und Nissan sind im Massensegment der BEV Vorreiter gewesen. So haben sie
zu marktfähigen Preisen den Nissan Leaf, Renault Zoe, Twizy und Kangoo als erste auf
den Markt gebracht. Der Leaf war zeitweise das meistverkaufte BEV weltweit. Leider
fehlt diesen Fahrzeugen das nötige Image, um langfristig und in höheren Stückzahlen-
den Mehrpreis der BEV dem Kunden verkaufen zu können. Zudem ist die Reichweite
unterdurchschnittlich.
Der Leaf hat technische Probleme mit deutlich abnehmender Reichweite über der
Laufzeit, besonders in warmen Regionen. Das hängt möglicherweise mit dem Einsatz
von Pouchzellen zusammen, deren Einsatz im automobilen Bereich unüblich ist. Der
Twizy ist ein in der Kundenwahrnehmung eher unsicheres Fahrzeug mit wenig Kun-
dennutzen und eingeschränkter Wettertauglichkeit. Der Zoe hebt sich optisch zu we-
nig von konventionellen Fahrzeugen ab.
Renault hatte zwar den festen Willen, im BEV-Segment Vorreiter zu werden, es fehlt
aber die technische Kompetenz und das notwendige Image. Geschadet hat dem Image
auch die Insolvenz von Better Place, mit der Renault die Ladeinfrastruktur durch Bat-
teriewechselstationen aufbauen wollte. Dafür hatte Renault seine Fahrzeuge mit die-
ser Batteriewechseloption ausgerüstet und technische Limitationen (Package, An-
schlüsse, Gewicht etc.) in Kauf genommen. Renault-Nissan hat eine dedizierte Platt-
form für BEV entwickelt, die kaum kompatibel zu den ICEV Plattformen ist. Damit kann
Renault-Nissan nicht flexibel auf Nachfrageänderungen reagieren.
Bei Mobilitätsdienstleistungen zeigt Renault bisher keine besondere Initiative.

63
Status Elektromobilität 2016 oder wie Tesla nicht gewinnen wird
5 Forschung
Mit einem detaillierten Blick nach Deutschland sollen hier die wesentlichen For-
schungseinrichtungen in alphabetischer Reihenfolge vorgestellt werden, die sich um-
fassend mit den Hauptthemen der Elektromobilität beschäftigen.
5.1 Wissenschaftliche Forschungseinrichtungen
Ich nehme hier nur eine Auswahl von größeren Forschungseinrichtungen ohne den
Anspruch auf Vollständigkeit vor. Diese forschen alle im Bereich der BEV und den zu-
gehörigen Technologien. Es gibt darüber hinaus exzellente Lehrstühle, die einige Teil-
bereiche hervorragend abdecken. Ich hoffe auf das Verständnis der Kollegen, dass ich
hier nicht alle aufführen kann.
5.1.1 Deutschland
5.1.1.1 Fraunhofer Gesellschaft (FhG)
Die FhG hat sich durch große Förderprojekte und starke interne Vernetzung gut in
dem Bereich der Elektromobilität positioniert. Sie verfügt über sämtliche Kompeten-
zen im Bereich der relevanten Komponenten wie Leistungselektronik, Elektromaschi-
nen und Energiespeicher. Die Gesamtfahrzeugkompetenz mit der Fähigkeit, kom-
plette Fahrzeuge zu entwerfen, ist noch nicht gut ausgeprägt.
5.1.1.2 Karlsruher Institut für Technologie (KIT)
Das KIT hat sich durch umfangreiche Förderprojekte im Bereich der Elektromobilität
gut aufgestellt. Eine enge Kooperation mit der Automobilindustrie ist vorhanden. Al-
lerdings zeigt das KIT eine Fokussierung auf Themen, die von der Industrie vorgegeben
sind und wenige eigene, neue Ansätze. Durch die Grundlagenforschung am ehemali-
gen Kernforschungszentrum kann das KIT die Spannbreite von Grundlagen bis zur An-
wendung gut abdecken. Ein Rückschlag ist der Verlust des Exzellenzstatus, weil sich
dadurch internationale Forschungseinrichtungen bei Kooperationen umorientieren
könnten.
5.1.1.3 Rheinisch Westfälische Technische Hochschule (RWTH) Aachen
Die RWTH kann alle Kompetenzen im Bereich der Elektromobilität abdecken. Eine be-
sondere Stärke hat die RWTH bei der anwendungsnahen Forschung und Entwicklung
im Ingenieurbereich. Projekte wie der StreetScooter zeigen die hervorragende Ver-

64
Status Elektromobilität 2016 oder wie Tesla nicht gewinnen wird
netzung mit der Industrie und den Wunsch, eigene Ansätze voranzutreiben. Die dar-
aus hervorgegangene Übernahme durch die Post ist ein großer Erfolg. Sobald aber die
OEM in den Markt einsteigen, ist eine kleine Firma chancenlos. Nachteilig sind die
nicht ausreichende Zusammenarbeit der Lehrstühle untereinander und die relativ
große Entfernung zu vielen OEM.
5.1.1.4 Technische Universität München (TUM)
Die TU München hat sich im Bereich der Elektromobilität von der Grundlagen- bis zur
Anwendungsforschung breit aufgestellt. Eine weitere Stärke der TU München ist die
enge Vernetzung der verschiedenen Lehrstühle zur Bündelung der Ressourcen.
Dadurch konnten komplette Gesamtfahrzeugprojekte wie MUTE und Visio.M reali-
siert werden.
Für die Zusammenarbeit zwischen der TU München und den OEM ist die räumliche
Nähe vorteilhaft. Dieser Vorteil wird zum Teil wieder dadurch aufgehoben, dass die
TU München die Vorreiterrolle der Universitäten für die Verhandlung der Zusammen-
arbeit mit den OEM übernimmt.
Die TUM ist die einzige deutsche Forschungseinrichtung, die eine große For-
schungstochter mit 60 Doktoranden in Singapur zum Thema Mobilität in Megacities
betreibt. Dort ist das Elektrotaxi EVA entstanden. Die Einrichtung in Singapur bietet
der TU München einen Vorteil gegenüber anderen Universitäten, weil die Forschungs-
landschaft immer internationaler wird und die OEM auch gezielt nach ausländischen
Partnerschaften schauen.
5.1.1.5 Universität Münster
An der Uni Münster wurde mit MEET eine große Forschungsgruppe aufgebaut, die vor
allem bei neuer Zellchemie stark aufgestellt ist. Dies ist aber ein Aspekt, der nur einen
Teilbereich der Elektromobilität abdeckt.
5.1.1.6 Zentrum für Sonnenenergie- und Wasserstoff-Forschung in Ulm (ZSW Ulm)
Das ZSW ist in verschiedenen Bereichen der Energieforschung aktiv. Ein für die Elekt-
romobilität relevantes Thema ist, wie in Münster, die Batterieforschung auf Zell- und
Systemebene. Dies stellt ebenfalls nur einen kleinen Teilbereich der Elektromobilität
dar.
5.1.2 Europa ohne Deutschland
Die Universitäten in der EU, abgesehen von denen in Deutschland, decken einzelne
Teilbereiche der Elektromobilität ab. Andere Institute in der EU sind im Vergleich zu
Deutschland klein, und es gibt keine Universität, die ein größeres Cluster in dem Ge-
biet anbieten kann. Zudem sitzen vor allem in Deutschland die forschungsintensiven
OEM. In Frankreich gibt es zwar OEM, aber keine ausgeprägte Kultur der Zusammen-
arbeit zwischen OEM und Universitäten. Der Schwerpunkt der Universitäten liegt eher
in der Grundlagenforschung.

65
Status Elektromobilität 2016 oder wie Tesla nicht gewinnen wird
Das CEA (Behörde für Atomenergie und alternative Energien) in Frankreich ist bei For-
schung zu den Elektrofahrzeugkomponenten, besonders bei den Batterien und Batte-
riemanagementsystem, aktiv.
5.1.3 Asien
Die asiatischen Universitäten haben enorm viele Fördermittel zum Forschen. Allein
schon durch die Masse, sowohl an Forschern als auch an gewählten Themen, ist anzu-
nehmen, dass im Bereich der Elektromobilität viel Wissen und Kompetenz entstehen
wird. Die Tsinghua University ist sicher die stärkste Forschungseinrichtung auf dem
Gebiet der Batterien.
In Singapur sind die National University of Singapore (NUS) und Nanyang Technologi-
cal University (NTU) zwei starke Universitäten in den Ingenieur- und Naturwissen-
schaften. Die NTU baut gerade durch die Kooperation mit der TU München Know-how
im Bereich der Elektromobilität auf.
In einer Kooperation zwischen den deutschen TU9-Universitäten (RWTH Aachen, TU
Berlin, TU Braunschweig, TU Darmstadt, TU Dresden, Leibniz Universität Hannover,
Karlsruhe Institute of Technology, TU München, Universität Stuttgart) und der Tongji
University (Shanghai), der Tsinghua University (Peking), der Huazhong University of
Science and Technology (HUST, Wuhan) und dem Beijing Institute of Technology (BIT,
Peking) ist seit 2012 ein Forschungsnetzwerk entstanden, in dem Gemeinschaftspro-
jekte durchgeführt werden.
5.1.4 USA
Die amerikanischen Universitäten betreiben traditionell in den Gebieten der Elektro-
nik und Informatik hervorragende Forschung. Im Maschinenbau und der Elektrotech-
nik gibt es deutlich weniger Kompetenzen. Bei der Carnegie Mellon University, Stan-
ford und am MIT gibt es kleinere Forschungsgruppen, die an Teilbereichen der Elekt-
romobilität forschen. Aufgrund des amerikanischen Wissenschaftssystems sind die
Gruppen im Verhältnis zu Deutschland klein und eigenständig. Damit entstehen nur
schwer größere Cluster, die mit Forschungsabteilungen der OEM auf gleichem Niveau
forschen. In den USA gibt es weniger industrielle Zusammenarbeit mit den Universitä-
ten als in Deutschland.
Das NREL (National Renewable Energy Laboratory) forscht intensiv an Antriebssträn-
gen und Batteriesystem.

66
Status Elektromobilität 2016 oder wie Tesla nicht gewinnen wird
5.1.5 Japan
Die japanischen Universitäten haben, wie bei angloamerikanischen Universitäten üb-
lich, kleine Lehrstühle, betreiben eher Grundlagenforschung und besitzen wenig An-
kopplung an die Industrie. Einzelnen Kompetenzen sind vorhanden, werden aber nicht
zu nennenswerten Clustern gebündelt.
5.2 Industrielle Forschung
Die relevanten Forschungsabteilungen der OEM sind bei Daimler, Toyota, Volkswagen
und BMW angesiedelt. In dieser Reihenfolge bewegen sich auch in etwa die Budgets
und damit die Anzahl der Forscher. Honda versucht in Teilbereichen (Brennstoffzelle)
in Abstimmung mit Toyota, Themen zu besetzen. Ford und GM haben in den USA For-
schungsabteilungen, die aber weniger sichtbar sind.
Tesla hält sich nicht mit Forschung auf, sondern setzt mit hohem Risiko sofort alles in
Serie um. Google forscht in diesem Gebiet intensiv, vor allem im Bereich des automa-
tischen Fahrens und setzt stark auf die Akquise von innovativen Firmen, besonders in
der Robotik.
Von den Lieferanten betreibt Bosch die umfangreichste Forschung und hat kürzlich
einen neuen Forschungscampus eingeweiht. Bei Continental liegen die Stärken in der
Vorentwicklung. Die japanischen Zulieferer werden von den OEM gesteuert und ver-
fügen in der Regel nur über kleine Forschungsabteilungen.
Siemens forscht im Bereich der Elektromaschinen und Leistungselektronik, hat sich
jedoch kürzlich aus dem Bereich der Elektromobilität verabschiedet. Infineon präsen-
tiert sich stark im Bereich der Leistungselektronik.

67
Status Elektromobilität 2016 oder wie Tesla nicht gewinnen wird
6 Fazit
Der Wunsch und Trend, Elektrofahrzeuge einzusetzen, wird in den meisten Regionen,
durch Politik und Gesellschaft immer stärker getrieben. Technologisch wird das Elekt-
rofahrzeug immer ausgereifter, und die Kosten bewegen sich in einem Bereich, in dem
die Gesamtbetriebskosten unter denen der konventionellen Fahrzeuge liegen werden.
Der wesentliche Nachteil der kurzen Reichweite verschwindet durch weiterentwi-
ckelte Batterietechnologie und in vielen Ländern angekündigte Schnellladeinfrastruk-
tur immer mehr. Die Vorteile (Fahrgefühl, gesetzgeberische Vorgaben und Subventio-
nen) werden größer. Das führt erfahrungsgemäß zum Marktdurchbruch.
Die Umwälzungen, die sich für Automobilhersteller, Zulieferer und Kunden ergeben,
sind erheblich. Es wird viele Gewinner und Verlierer geben. Premiumhersteller und
neue Zulieferer (Batterien, Leistungselektronik, Mobilitätsdienstleistungen) haben
große Chancen.
Eine Gefahr für die deutschen OEM sind die „neuen“ Premiummarken Tesla und Apple.
Tesla ist beim BEV technologisch recht weit vorne und bewirbt dies hervorragend. Da-
für hat es ein Investitions-/Kapitalproblem und keine Erfahrung in der Großserie.
Apple hat fast beliebige finanzielle Ressourcen, verfügt aber über keine automobile
Erfahrung. Die deutschen OEM müssen jetzt die richtigen Entscheidungen treffen und
handeln:
 ICEV Verbrauch nochmals über 48 V Hybridisierung senken
 mittelfristig einen Anteil BEV von 30 – 50 % einplanen
 Batteriefabrik mit der richtigen Zellform und -größe aufbauen
 Model S und 3 kopieren und verbessern
 kleine kostengünstige Modell wie z.B. Visio.M auf den Markt bringen
 endlich einsehen, dass die Kunden ein großes Touchpad wollen
 Schnellladeinfrastruktur schaffen
 Mobilität anbieten
 sich nicht ins Bockshorn jagen lassen
Dann werden sich Tesla und Apple nicht wirklich durchsetzen können.

68
Status Elektromobilität 2016 oder wie Tesla nicht gewinnen wird
7 Quellen
Elektromobilität – Hype oder Revolution?; Markus Lienkamp, 01/2012; Springer., ISBN:
978-3-642-28548-6
Status Elektromobilität 2014, Markus Lienkamp, Mai 2014:
https://www.researchgate.net/profile/Markus_Lienkamp/publica-
tions?pubType=book&ev=prf_pubs_book
Description of the modelling style and parameters for electric vehicles in the concept
phase ; Stephan Matz, Peter Burda, Johannes Fuchs, Lorenz Horlbeck, Richard Eckl,
Markus Lienkamp, Andrea Ficht
https://www.researchgate.net/publication/301517196_Description_of_the_model-
ling_style_and_parameters_for_electric_vehicles_in_the_concept_phase
An Overview of Costs for Vehicle Components, Fuels and Greenhouse Gas Emissions;
Robert Kochhan, Stephan Fuchs, Benjamin Reuter, Peter Burda, Stephan Matz,
Markus Lienkamp; 02/2014
https://www.researchgate.net/publication/260339436_An_Over-
view_of_Costs_for_Vehicle_Components_Fuels_and_Greenhouse_Gas_Emis-
sions?ev=prf_pub
100 Tipps den Neuen Europäischen Fahrzyklus (NEFZ) zu schlagen, Markus Lienkamp
https://www.researchgate.net/publication/259042064_100_Tipps_den_Neuen_Eu-
ropaischen_Fahrzyklus_NEFZ_zu_schlagen

69
Status Elektromobilität 2016 oder wie Tesla nicht gewinnen wird
8 Autor
Prof. Dr.-Ing Markus Lienkamp, Jahrgang 1967, studierte Maschinenbau an der
TU Darmstadt und der Cornell University, USA. 1995 promovierte er im Bereich Mate-
rialwissenschaft an der TU Darmstadt. Bis 2009 war er in verschiedenen Positionen für
die Volkswagen Konzernforschung tätig; zuletzt als Hauptabteilungsleiter Elektronik
und Fahrzeug. Seit Ende 2009 leitet er den Lehrstuhl für Fahrzeugtechnik an der TU
München. Dort ist Elektromobilität sein Forschungsschwerpunkt.
Mit ihm entstand das Elektrofahrzeug MUTE, das auf der IAA 2011 vorgestellt wurde,
das Elektrotaxi EVA, das 2013 auf der Tokyo Motorshow gezeigt wurde, und Visio.M,
das Ende 2014 als fahrfähiger Prototyp mit Straßenzulassung demonstriert wurde. Ak-
tuell arbeitet sein Lehrstuhl an dem Open Source Elektrofahrzeug aCar für Afrika.
Er ist involviert in das Wissenschaftszentrum Elektromobilität an der TU München und
das Forschungsprojekt „Towards the ultimate public transport system“ in Kooperation
von NTU und TUM im Projekt TUMcreate in Singapur.