Nach 2035 dürfen in der EU keine neuen Benzin- oder Dieselautos mehr zugelassen werden. Eine Ausnahme vom Verbrenner-Verbot bilden neue Pkw, die mit E-Fuels betrieben werden. Aber welche Antriebssysteme werden sich im Pkw-Bereich künftig durchsetzen? Einer Analyse des Forschungszentrums Jülich zufolge wird schon ab dem Jahr 2025 ein durchschnittlicher batterieelektrischer Mittelklasse-Pkw günstiger sein als ein Wagen mit Verbrennungsmotor.
Das Forschungsteam des Instituts für Energie- und Klimaforschung (IEK-3) hat mithilfe eigens dafür entwickelter Modelle untersucht, welche Kosten im Verkehrssektor künftig zu erwarten sind und welche Szenarien sich daraus zum Erreichen der Klimaschutzziele ergeben. Batterie und Brennstoffzellen werden demnach in Zukunft dominieren, sogenannte E-Fuels im Straßenverkehr nur eine sehr untergeordnete Rolle spielen. Vor allem Vorteile hinsichtlich des Wartungsaufwands und der Effizienz führen der Analyse zufolge dazu, dass die batterieelektrische Variante schon ab der Mitte dieses Jahrzehnts geringere Gesamtkosten über die Lebensdauer aufweist. Die Herstellungskosten der elektrifizierten Antriebe werden dagegen auch im Jahr 2025 noch oberhalb derer eines konventionellen Verbrenner-Pkws liegen.
Diese Entwicklung trifft nicht nur auf Pkw, sondern auch auf Busse und Sattelzugmaschinen zu. „Ob sich die Batterie oder Brennstoffzelle lohnt, hängt von der jeweiligen Anwendung und der Entwicklung der Strom- und Wasserstoffkosten ab. Eines ist jedoch eindeutig: Der Verbrenner wird in allen untersuchten Fällen die teuerste Variante“, so Thomas Grube. Der Wirtschaftsingenieur ist Leiter des Teams Verkehrstechnik und zukünftige Mobilität. „Um ein Fahrzeug mit E-Fuels anzutreiben, braucht es rund fünfmal mehr erneuerbaren Strom, als wenn man den Strom direkt in einer Fahrzeugbatterie zwischenspeichert oder damit Wasserstoff produziert“, so Grube. In einer solchen Gesamtrechnung benötige das Batterieauto im Jahr 2045 etwa 15 Kolowattstunden erneuerbaren Strom je 100 Kilometer gefahrener Strecke, das Brennstoffzellenauto 28 Kilowattstunden und der Verbrenner mit E-Fuels 72 Kilowattstunden. Zudem sei bei Verbrennungsmotoren auch langfristig noch mit lokalen Schadstoffemissionen wie Stickoxiden und Partikeln zu rechnen.
Die reinen Verbrauchskosten (ohne Steuern und Abgaben) von Pkw mit Batterie und Brennstoffzelle werden laut Studie im Jahr 2045 mit den heutigen vergleichbar sein. Wer mit E-Fuels unterwegs sei, müsse demgegenüber mit 60 bis 90 Prozent höheren Kosten rechnen – und das obwohl die bestehende Versorgungsinfrastruktur von Flüssigkraftstoffen im Vergleich zu der von Strom und Wasserstoff günstiger ist und eine weltweite E-Fuel-Produktion an wind- und sonnenreichen Standorten angenommen wird. Trotzdem gibt es auch für diese synthetisch hergestellten Kraftstoffe künftig einen, wenn auch deutlich geringeren, Bedarf. Denn auch nach 2035 sind noch Bestands-Pkw mit Verbrenner und Plug-in Hybridantrieb auf deutschen Straßen unterwegs. Um diese in Einklang mit dem Ziel der Treibhausgasneutralität bis 2045 zu bringen, müssen sie zunehmend mit E-Fuels betrieben werden.
Das Forschungsteam stellt online ein interaktives Verkehrsanalyse-Tool zur Verfügung. Dieses Tool liefert technoökonomische Analysen der Optionen für die Defossilisierung des Verkehrssektors auf Fahrzeug- und Sektorebene.