Lubomír Zeman: Elektromobilität und Spritzgießen von Thermoplasten, Teil 1.

1. EINLEITUNG

Kunststoffe sind schon seit Langem ein unverzichtbarer Bestandteil der Welt um uns herum. Aufgrund ihrer Eigenschaften, insbesondere der vergleichsweise niedrigen Herstellungskosten, der relativ einfachen Verarbeitung, des guten Verhältnisses der Gebrauchseigenschaften zu ihrer Dichte und ihrem Preis usw., begleiten sie uns praktisch in allen Bereichen des täglichen Lebens, einschließlich technischer Anwendungen und als Ersatz für metallische Werkstoffe. Wir finden sie unter anderem in Haushaltswaren, Weißwaren, Sportartikeln, Büroartikeln, elektrotechnischen Bauteilen und in der Elektronik; unverzichtbar sind sie in der Verpackungstechnik und insbesondere in der Automobilindustrie. Ohne Kunststoffe aller Arten und Typen wäre eine derart weitreichende Entwicklung in der Automobilindustrie nicht möglich gewesen.

Die Kunststoffindustrie ist, wie oben erwähnt, stark auf Produkte für die Automobilindustrie ausgerichtet. Infolge der politisch mit Nachdruck vorangetriebenen Vision der Elektromobilität und der schrittweisen Einschränkung des Einsatzes von Verbrennungsmotoren als Fahrzeugantrieb ist diese Ausrichtung in der gegenwärtigen Zeit der Instabilität jedoch unsicher.

Ein größerer Kunststoffanteil im Pkw-Bau zeichnet sich seit Anfang der siebziger Jahre des vergangenen Jahrhunderts ab, und zwar sowohl bei mechanisch beanspruchten Bauteilen als auch bei Designteilen, sowohl im Exterieur als auch im Interieur der Fahrzeuge. Damals waren es etwa sechs Prozent des Fahrzeuggewichts, was im Durchschnitt etwa 66 kg entsprach. Heute beträgt der Kunststoffanteil in Pkw etwa  achtzehn Prozent (15 % bis 20 % ihres Gesamtgewichts), was im Durchschnitt rund 120 kg je Fahrzeug mit Verbrennungsmotor entspricht. Die weltweite jährliche Pkw-Produktion lag im Jahr 2020 bei ca. 80 Millionen Fahrzeugen, was ca. 9 600 Millionen kg Kunststoffprodukten entspricht. Daraus ergibt sich die grundlegende Frage: Welche Trends werden sich im Automobilbau durchsetzen und wie wird die Kunststoffindustrie beziehungsweise die Industrie zur Herstellung von Kunststoffspritzgussteilen mit dieser Entwicklung umgehen?

2. ELEKTROMOBILITÄT

Die Antwort auf die Frage „Was ist Elektromobilität?“ kann wie folgt lauten: Elektromobilität ist, im Bewusstsein  einer vereinfachten Antwort, die Fortbewegung von Fahrzeugen mithilfe elektrischer Energie oder der Betrieb von Verkehrsmitteln mit elektrischem Antrieb.

Unter den Begriff Elektromobilität fällt der Betrieb elektrischer Pkw und Lkw (Elektroautos), von Elektrofahrrädern und Elektromotorrädern (es handelt sich um sogenannte Elektrofahrzeuge – EV –, die ihre Antriebsenergie aus Batterien beziehen) sowie öffentlicher Verkehrsmittel wie elektrischer Züge, U-Bahnen, Straßenbahnen, elektrisch angetriebener Busse, Oberleitungsbusse sowie elektrisch angetriebener Schiffe und Flugzeuge.

Häufig wird unter diesen Begriff auch der Betrieb von Hybridfahrzeugen eingeordnet, d. h. von Fahrzeugen, die mehrere Antriebssysteme nutzen, von denen mindestens eines elektrisch ist.

Die elektrische Energie kann während des Betriebs aus dem Netz oder aus einem im Fahrzeug befindlichen Speicher bezogen werden. Die technische Ausführung von Elektrofahrzeugen unterscheidet sich nicht wesentlich von Fahrzeugen mit herkömmlichem Verbrennungsmotorantrieb. Bei beiden Antriebsarten wird ein Kraftstofftank benötigt; beim herkömmlichen Antrieb ist in der Regel ein Tank für Benzin oder Diesel erforderlich, bei Elektrofahrzeugen werden verschiedene Batterietypen als Energiespeicher eingesetzt. Es gibt zwei unterschiedliche Möglichkeiten, Batterien aufzuladen. Die erste Möglichkeit ist das Laden mit Gleichstrom, wofür eine spezielle Ladestation benötigt wird. Die zweite Möglichkeit ist das Laden mit Wechselstrom, bei dem die elektrische Energie über eine herkömmliche Haushaltssteckdose oder über einen Hochspannungsanschluss bezogen wird.

Anmerkung – Elektrofahrzeuge sind älter als Fahrzeuge mit Verbrennungsmotor. Die erste Erwähnung eines elektrisch angetriebenen Fahrzeugs stammt bereits aus den 1830er-Jahren, die erste Erwähnung von Verbrennungsmotoren aus der zweiten Hälfte des 19. Jahrhunderts. Bei beiden Antriebsarten lässt sich nicht eindeutig ein einzelner Urheber benennen, da sich seinerzeit zahlreiche Erfinder mit dem Bau von Motoren beschäftigten.

Feststellen lässt sich, dass Fahrzeuge mit beiden Antriebsarten weiterentwickelt wurden und sich verbreiteten. In den USA waren um das Jahr 1900 Fahrzeuge mit drei Arten von Antriebsaggregaten auf den Straßen unterwegs – Verbrennungsmotoren machten ca. 20 % aus, etwa 40 % der Fahrzeuge (ca. 34 000 Autos) hatten einen elektrischen Antrieb, die Reichweite betrug ca. 100 km, der Rest fuhr mit Dampfantrieb. Im Jahr 1916 wurde ein Hybridautomobil mit Verbrennungs- und Elektromotor erfunden. Zu den Gründen für den Übergang zu Verbrennungsmotoren in den USA zählten die großen Transportentfernungen, günstiges Benzin und die Massenproduktion des Modells Ford T zu einem sehr niedrigen Preis (von ca. 500,- USD bis ca. 1 000,- USD), während ein Elektroauto im Jahr 1912 für 1 750,- USD verkauft wurde.

Einer der Hauptgründe für den gegenwärtigen politischen Druck zur Einführung der Elektromobilität ist die sogenannte Vermeidung lokaler Emissionen und damit die Verringerung der lokalen Umweltbelastung, wobei beispielsweise die Emissionen durch den Reifenbetrieb, die Stromerzeugung usw. „taktvoll“ vergessen werden. Der Anteil an den globalen Emissionen und damit auch der CO₂-Fußabdruck (Einfluss auf den Klimawandel) entspricht dem Strommix des Stromnetzes, aus dem das elektrisch angetriebene Verkehrsmittel seine Energie bezieht.

Auf dem Automobilmarkt gibt es eine ganze Reihe von Fahrzeugen, die zur E-Mobilität zählen. Elektrofahrzeuge, die ausschließlich mit Energie aus Batterien angetrieben werden, werden mit der Abkürzung BEV (Battery Electric Vehicle) bezeichnet. Hybridelektrofahrzeuge tragen die Abkürzung HEV (Hybrid Electric Vehicle) und werden im Gegensatz zu BEV-Fahrzeugen nicht nur mit elektrischer Energie, sondern auch mit einem Verbrennungsmotor angetrieben. Ein weiterer Unterschied zu BEV liegt beim Laden der Batterien: Bei Fahrzeugen des Typs HEV erfolgt dies ausschließlich über das Bremssystem des Fahrzeugs, durch sogenanntes regeneratives Bremsen. Das Fahrzeug wird mithilfe des Elektromotors gestartet, und der Verbrennungsmotor wird zugeschaltet, wenn die Last oder die Fahrgeschwindigkeit zunimmt. Plug-in-Hybridfahrzeuge werden mit der Abkürzung PHEV (Plug-in Electric Vehicle) bezeichnet und sowohl mit elektrischer Energie als auch mit einem Verbrennungsmotor angetrieben. Bei PHEV-Fahrzeugen kann die Batterie sowohl durch regeneratives Bremsen als auch durch die Versorgung aus einer externen Stromquelle geladen werden. Das Brennstoffzellen-Elektrofahrzeug trägt die Abkürzung FCEV(Fuel Cell Electrc Vehicle). Sein Antrieb erfolgt über eine Brennstoffzelle, die reines Wasserstoffgas aus dem Fahrzeugtank zusammen mit Sauerstoff in Strom umwandelt. Der letzte der grundlegenden Elektrofahrzeugtypen ist das Elektrofahrzeug mit verlängerter Reichweite –EREV (Extended Range Electric Vehicle). Diese Fahrzeuge werden ausschließlich mit elektrischer Energie angetrieben. Ihr Verbrennungsmotor treibt einen elektrischen Generator an, der die Drehbewegung in Strom umwandelt, mit dem die Batterie für den Antrieb des Fahrzeugs durch den Elektromotor nachgeladen wird. 

Der CO₂-Fußabdruck eines elektrisch angetriebenen Verkehrsmittels kann niedriger (pro Personenkilometer), aber auch höher sein als der eines Verkehrsmittels mit Verbrennungsmotor. Ein weiterer Vorteil der Elektromobilität kann die Erhöhung der Energiesicherheit (und Unabhängigkeit) eines Gebiets sein; dies hängt jedoch wiederum von der Struktur der Einspeisung in das Stromnetz ab. Elektrofahrzeuge haben außerdem niedrigere Betriebskosten und eine geringere Störanfälligkeit als Fahrzeuge mit Verbrennungsmotoren. Dies liegt auch daran, dass ein Elektromotor wesentlich weniger Bauteile hat als ein Verbrennungsmotor, und daran, dass wir einen statistisch kürzeren Zeitraum auswerten als bei Fahrzeugen mit Verbrennungsmotoren.

Die Elektromobilität soll zusammen mit erneuerbaren Energien Teil der Verkehrsinfrastruktur sein, die dazu beiträgt,  den vom Menschen verursachten Klimawandel abzumildern, was eine notwendige Voraussetzung für eine nachhaltige Entwicklung ist.

3. NACHHALTIGE ENTWICKLUNG

Nachhaltige Entwicklung (englisch: Sustainable Development) ist eine Form der Entwicklung der menschlichen Gesellschaft, die wirtschaftlichen und gesellschaftlichen Fortschritt mit dem umfassenden Erhalt der Umwelt in Einklang bringt.

Nach dem tschechischen Umweltgesetz ist darunter „eine solche Entwicklung zu verstehen, die den heutigen und künftigen Generationen die Möglichkeit erhält, ihre grundlegenden Lebensbedürfnisse zu befriedigen, und dabei die Vielfalt der Natur nicht verringert und die natürlichen Funktionen der Ökosysteme bewahrt“.

Im Rahmen der nachhaltigen Entwicklung unterscheiden wir drei grundlegende Säulen – die ökologische, die wirtschaftliche und die soziale. Aus Sicht dieser Betrachtung ist die wirtschaftliche Säule am wichtigsten. Sie umfasst sämtliche wirtschaftlichen Aktivitäten in der jeweiligen Gesellschaft sowie die Wechselwirkungen zwischen ihnen und zwischen Umwelt und Gesellschaft.

Mit dem Konzept der nachhaltigen Entwicklung sind auch weitere Konzepte eng verbunden – die digitale Wirtschaft, die Kreislaufwirtschaft und der Klimawandel.

Die digitale Wirtschaft ist eine neue Form der Ressourcenallokation, die in hohem Maße Informations- und Kommunikationstechnologien nutzt. Industrie 4.0 und digitale Wirtschaft sind eng miteinander verbundene Bereiche, wobei die digitale Wirtschaft ein Produkt der vierten industriellen Revolution ist. In vielen Fällen wird in beide Bereiche auch ein dritter Bereich integriert, die digitale Logistik. Generell handelt es sich um Konzepte, die es ermöglichen, bestimmte Alltagsaktivitäten unter Nutzung  des Internets zu erledigen.

Die genannten Themen – Industrie 4.0 und digitale Wirtschaft -  waren die Leitgedanken der weltweit ausgerichteten, regelmäßig (im Abstand von drei Jahren) stattfindenden Messe Kunstoffe ( International Trade Fair Plastics and Rubber ) in Düsseldorf im Jahr 2019. Im Jahr 2022 waren diese Themen auf derselben Messe  weiterhin vertreten und nicht verschwunden, überließen jedoch die Rolle der Hauptthemen der Nachhaltigkeit und der Kreislaufwirtschaft. 

Die Kreislaufwirtschaft ist ein Konzept, das integraler Bestandteil der nachhaltigen Entwicklung ist. Sie befasst sich mit Möglichkeiten, die Qualität der Umwelt und des menschlichen Lebens durch eine Steigerung der Produktionseffizienz zu verbessern.

Entscheidend ist, dass die verwendeten Materialien in zwei unabhängig voneinander zirkulierende Kreisläufe getrennt werden, die unterschiedlichen Prinzipien folgen. Der erste umfasst Stoffe organischen Ursprungs, die leicht abbaubar sind und daher problemlos in die Biosphäre zurückgeführt werden können. Der zweite umfasst synthetische Stoffe, die so in Produkte eingebracht werden sollten, dass sie anschließend wieder daraus extrahiert und erneut verwendet werden können und somit niemals in die Biosphäre zurückgeführt werden müssen.

Die Kunststoffindustrie, einschließlich des Spritzgießens von Thermoplasten, steht vor einem neuen Trend, einer neuen Aufgabe: der nachhaltigen Entwicklung. Die Umweltgesetzgebung drängt darauf, verschiedene Vorschriften, endgültige Mengen, Prozentsätze usw. möglichst schnell in den Alltag einzuführen, doch in der industriellen Praxis lassen sich die gesetzlichen Anforderungen nicht innerhalb kurzer Zeit umsetzen. Als Beispiel seien die Anforderungen an Spritzgießthermoplaste genannt, die über viele Jahre entwickelt und eingesetzt wurden und daher nicht von heute auf morgen durch neue Kunststoffe ersetzt werden können, die stärker zur nachhaltigen Entwicklung beitragen. Zudem ist die Geschichte neuer Kunststoffe sehr kurz, sodass nicht alle ihre Eigenschaften  umweltverträglich sind und sie beispielsweise nicht alle leicht recycelbar sind.

Wichtige Themen sind die Verarbeitung recycelter Materialien, Materialsubstitutionen, Biomaterialien usw. Der Endkunde ist für Umweltanforderungen empfänglich, doch der Wandel in der Thermoplast-Spritzgießindustrie kann nicht so schnell darauf reagieren, und dies kann eine gewisse Abneigung gegenüber dem Einsatz von Kunststoffen hervorrufen.     

Stellen wir uns dennoch die Frage: Wie können Kunststoffe zur nachhaltigen Entwicklung beitragen? Ich möchte einige Antworten skizzieren:

- dank ihrer guten Eigenschaften (mechanische und chemische Beständigkeit, geringe Wärmeleitfähigkeit, gute Formbarkeit, Variabilität usw.) sind sie fachübergreifend, bei alltäglichen Tätigkeiten ebenso wie in verschiedenen Industriezweigen einsetzbar

- sie sind relativ kostengünstig herzustellen und daher erschwinglich, trotz der Preisschwankungen bei Erdöl, aus dem sie überwiegend hergestellt werden; jährlich werden ca. 8 % des weltweiten Erdölverbrauchs für die Herstellung von Kunststoffen eingesetzt

- sie haben eine geringe Dichte, sind leicht, verringern das Transportgewicht von Produkten und damit die Treibhausgasemissionen des Verkehrs

- als Verpackung verlängern sie die Haltbarkeit von Lebensmitteln und verringern dadurch die Lebensmittelverschwendung (und senken letztlich wiederum die Treibhausgasemissionen, deren Hauptquelle die Landwirtschaft zur Lebensmittelerzeugung ist)

- sie sind langlebig und dadurch wiederverwendbar (siehe Trends wie Re-Use = Wiederverwendung oder Upcycling = Umwandlung von Abfallmaterial oder nicht mehr benötigten Produkten in neue Materialien oder Produkte mit höheren Qualitätsmerkmalen zur Verbesserung der Umwelt; dabei handelt es sich um das Gegenteil von Downcycling = erneute Verarbeitung von Materialien oder Gegenständen, die den Wert des Recyclings nicht erhöht)

- sie sind recycelbar – wenn wir sie im Kreislauf halten und nicht nur einmalig verwenden, können sie uns wiederholt in gleicher oder anderer Form dienen

- sie sind energetisch verwertbar – Kunststoffabfälle haben einen sehr guten Heizwert und sind daher ein geeigneter Brennstoff für Verbrennungsanlagen, Kraftwerke usw.; die energetische Verwertung sollte erst die letzte Lösung zur Beendigung des Lebenszyklus eines Spritzgussteils sein

Im Zusammenhang mit den oben genannten Antworten (und es kann natürlich noch weitere geben) muss darauf hingewiesen werden, dass nicht die Kunststoffe beziehungsweise die daraus hergestellten Produkte das Problem sind, sondern Produkte, deren Lebensdauer aus welchen Gründen auch immer abgelaufen ist, also Kunststoffabfälle.

Ein Bereich der nachhaltigen Entwicklung ist gerade der Bereich der Kunststoffabfälle. Eine der möglichen Lösungen ist der Übergang von einem linearen zu einem zirkulären Umgang mit Kunststoffprodukten.  Während in der linearen Wirtschaft der Weg von den Ressourcen zu den Produkten und zum Abfall führt, beruht die Kreislaufwirtschaft darauf, Abfälle wieder in Ressourcen umzuwandeln. Dabei geht es nicht nur um die Schließung des Kreislaufs der Ressourcen, sondern auch um eine Verlangsamung des Materialflusses beziehungsweise um eine Verlängerung der Lebensdauer von Produkten (durch durchdachte Technologien, ihre Konstruktion und ihr Design). Hinzu kommt die Verbesserung der Möglichkeiten zum Austausch von Teilen, zu ihrer Reparatur, Verbesserung und Umrüstung ( beispielsweise durch eine stärkere Modularität der Produkte).  Und nicht zuletzt die Neuausrichtung der Ressourcenströme vom Besitzen zum Teilen, was eine Änderung des Verbraucherverhaltens betrifft.

In einem gewissen Gegensatz zur Kreislaufführung stehen weitere Strategien zur Verringerung der Menge an Kunststoffabfällen:

- allgemein geht es darum, Gegenstände einzuschränken, die unnötigerweise aus Kunststoff hergestellt werden und meist zu Abfall werden (meist nach einmaligem Gebrauch); typische Beispiele sind Einweggetränkebecher, Besteck, Wattestäbchen oder Trinkhalme; hierzu erlaube ich mir eine Anmerkung: Statistisch wurde berechnet, dass der Ersatz von Kunststoffen in Verpackungen durch alternative Materialien das Verpackungsgewicht auf das 3,6-Fache erhöhen würde, die Treibhausgasemissionen auf das 2,7-Fache steigen würden, der Stromverbrauch 2,2-mal so hoch und das Abfallgewicht 1,6-mal so hoch wäre

- maximal mögliche Recyclingquote für Kunststoffabfälle

- Verringerung der Anzahl verschiedener Kunststofftypen, sodass nur diejenigen eingesetzt werden, die für die jeweilige Anwendung die besten Voraussetzungen bieten und sich auch leicht recyceln lassen; hier stoßen wir auf die mangelnde Vorbereitung des Bildungssystems, Schüler und Studierende korrekt über Kunststoffe zu informieren

4. ELEKTROMOBILITÄT  UND  NACHHALTIGE ENTWICKLUNG

Zu Beginn dieses Kapitels stellen wir uns eine weitere Frage: Wie wird die Zukunft der Elektromobilität angesichts der politischen Bemühungen aussehen, sie auf alle Bereiche des Automobilverkehrs auszuweiten? Wenn wir diese Frage aus der Sicht eines sachkundigen Technikers und nicht eines „fanatischen“ Umweltschützers beantworten, könnten wir zu folgenden Schlussfolgerungen gelangen.

Der Automobilverkehr muss derzeit viele Funktionen erfüllen, von Dienstleistungen im kommunalen Bereich bis hin zur Aufrechterhaltung des gesellschaftlichen Status seiner Nutzer. Diese Funktionen stehen häufig im Widerspruch zueinander. Die Variabilität der Verbrennungsmotoren – sowohl der Otto- als auch der Dieselmotoren – hat zusammen mit ihrer langen Entwicklung ermöglicht, nach und nach alle Marktsegmente zu besetzen, die den Einsatz von Kraftfahrzeugen erfordern.

Die Nachteile von Verbrennungsmotoren als Fahrzeugantriebe können besonders deutlich zum Tragen kommen bei

Zustellfahrzeugen, technischen Einsatzfahrzeugen und Fahrzeugen für kommunale Zwecke (Müllabfuhr, Abfallsammlung, Grünflächenpflege usw.). Bei allen genannten Tätigkeiten haben klassische Verbrennungsmotoren den Nachteil, dass sie ständig laufen oder häufig gestartet werden müssen. Lassen wir Start-Stopp-Systeme außer Betracht, dann ist Elektromobilität bei diesen Fahrzeugen eindeutig sinnvoll. Dagegen werden Elektroautos bei normalen Kunden die heutigen Automobile auf langen Strecken nur schwer ersetzen können.  

Forscher des Universitätszentrums für energieeffiziente Gebäude der ČVUT Prag sehen die Zukunft der Elektromobilität, leider ohne einen Zeithorizont zu nennen, in einem Anteil von ca. 30 % am Automobilmarkt; weitere ca. 50 % werden Verbrennungsmotoren einnehmen, die künstliche, durch Methanisierung von Elektrolysewasserstoff hergestellte Kraftstoffe nutzen (Methanisierung – Power2Gas = elektrische Energie wird mittels  Elektrolyse in Wasserstoff umgewandelt, der in den Fahrzeugtank gefüllt wird; anschließend folgt die Methanisierung, bei der aus Wasserstoff – H –  und Kohlendioxid – CO₂ – synthetisches Methan gewonnen wird, das für das eigentliche Antriebsaggregat genutzt oder wieder in elektrische Energie für den Fahrzeugantrieb umgewandelt werden kann), und die verbleibenden ca. 20 % werden Fahrzeuge mit  Diesel- und Benzinmotoren sein.

Im Zusammenhang mit der oben genannten Prognose möchte ich weitere Zahlen anführen. Der Europäische Automobilherstellerverband ( ACEA ) analysierte Ende 2022 die Trends und Entwicklungen auf dem Markt für batterieelektrische Fahrzeuge ( BEV ). Dabei wurde festgestellt, dass China bei der Elektrifizierung des Automobilmarktes derzeit vergleichsweise weiter ist als Europa und auch vor den USA liegt. Im Jahr 2022 hatten fast 20 % aller in China neu zugelassenen Automobile einen Elektroantrieb. Der Absatz neuer BEV in China stieg von Januar bis September 2022 um 89,4 % und erreichte 2,9 Millionen verkaufte Fahrzeuge. Im gleichen Zeitraum wurden in den Ländern der EU, der EFTA  (Island, Liechtenstein, Norwegen, Schweiz) und des Vereinigten Königreichs Großbritannien und Irland rund 1 Million Elektroautos verkauft, was einem Anstieg von 25,7 % gegenüber dem gleichen Zeitraum 2021 entspricht; in China waren es im gleichen Zeitraum 89,4 % mehr.

Die Ausweitung der BEV-Produktion in China muss sich logischerweise auch in einer Expansion dieser Fahrzeuge nach Europa niederschlagen. Das bedeutet, dass nach den Katastrophen – verschärften Emissionsvorschriften und den daraus resultierenden Geldbußen für Automobilhersteller, der Corona-Zeit, der Chipkrise und der Finanz- und Inflationskrise –, die den Bereich der Fahrzeugproduktion, insbesondere der Pkw-Produktion, treffen, eine weitere Gefahr hinzukommt: das billige chinesische Elektroauto (um bis zu ca. 10 000,- EUR je Fahrzeug günstiger), wobei das gleiche Problem in den USA nicht auftritt, da der amerikanische Markt durch hohe Einfuhrzölle geschützt ist.

Chinesische Automobile von immer höherer Qualität gelangen allmählich in relativ großen Stückzahlen nach Europa. Nach Angaben des französischen Beratungsunternehmens Inovev wurden hier in den ersten neun Monaten des vergangenen Jahres rund 150 Tausend davon verkauft, was fast dem Doppelten des gesamten Absatzes chinesischer Autos im Jahr 2021 entspricht (damals waren es rund 80 Tausend).  Das ist bislang immer noch nur ein kleiner Anteil (Marktanteil 1,4 %), doch die wichtige Nachricht ist, dass fast die Hälfte davon Elektroautos waren, bei denen die chinesische Produktion bereits einen Marktanteil von 5,8 % hat.

Es ist daher wahrscheinlich, dass wir sehr bald die Namen chinesischer, für uns neuer Automobilhersteller und Elektroautomarken wahrnehmen werden beziehungsweise bereits wahrgenommen haben – MG (gehört zum Staatskonzern SAIC Motor, Shanghai, gegründet 1955, im Jahr 2020 ca. 205 000 Beschäftigte), BYD Auto (im Jahr 2020 weltgrößter BEV-Hersteller – mehr als 1 Million verkaufte Fahrzeuge, beim Jahresabsatz vor Tesla), Zeekr (Geely-Konzern, Eigentümer der Marke Volvo, im Jahr 2022 ca. 330 000 produzierte Elektroautos),…

Der selbstverständliche nächste Schritt der chinesischen Automobilhersteller wird das Bestreben sein, ihre Fahrzeuge in Europa zu produzieren. Einer der ersten Vorreiter ist der Automobilhersteller BYD aus Shenzhen, der mit Ford über den Kauf seines Produktionswerks im deutschen Saarlouis verhandelt, wo die Produktion von Ford-Fahrzeugen im Jahr 2025 eingestellt werden soll. Im Bereich des Kunststoffspritzgießens ist die Herstellung von Spritzgießmaschinen von Haitian Zhafir in Deutschland eine vergleichbare Entwicklung.

Lässt man die niedrigeren Arbeitskosten in China und die Exportförderung durch die chinesische Regierung außer Betracht, so ist ein weiterer Faktor, der die oben genannten Zahlen untermauert, die Tatsache, dass es deutlich einfacher ist, ein Elektroauto zu konstruieren und herzustellen als ein Auto mit Verbrennungsmotor, wobei dies insbesondere für den Antrieb gilt.

Die traditionellen Automobilhersteller entwickeln Verbrennungsmotoren  bereits seit Jahrzehnten, und ihr Vorsprung lässt sich nur sehr schwer beziehungsweise unter hohen Kosten aufholen. Aber ein Elektroauto ist etwas anderes – Elektromotoren, Batterien und Steuerelektronik sind chinesischen Unternehmen keineswegs unbekannt, schließlich stellen gerade sie den Großteil der Elektronik für die ganze Welt her. Und nun verwerten sie lediglich mit dem ihnen eigenen Fleiß ihr Know-how ( das sie entweder mühsam durch eigene Entwicklung erworben oder kopiert haben, das ihnen jedoch häufiger von globalen Konzernen in der Aussicht auf eine kostengünstigere Produktion und höhere Gewinne freiwillig überlassen wurde ).

Hier sei an den geplanten Rückzug von Škoda Auto aus China erinnert, wo das Unternehmen Teil des größten staatlichen Automobilherstellers Siac Motor – Siac Volkswagen war, den es selbst mit aufgebaut und dem es Produktions-Know-how sowie Technologien überlassen hat. Heute verdrängen dessen Tochterunternehmen Škoda nicht nur aus China, sondern auch von Drittmärkten, auf denen sie Autos mit ähnlichen oder sogar besseren Leistungsdaten zu niedrigeren Preisen verkaufen. Ein ähnliches Schicksal kann und wird langfristig wohl auch andere nichtchinesische Automobilhersteller ereilen.

Es ist offensichtlich, dass die etablierten europäischen Automobilhersteller für einen relativ großen Teil des Marktes an Attraktivität verlieren. Ein Grund dafür kann unter anderem sein, dass sie sich auf Dinge konzentrieren, die für die meisten Kunden uninteressant sind; die Autos werden elektronisch übertechnisiert. Die europäischen Regulierungsvorschriften müssen alle erfüllen, auch Hersteller aus China, die auf den europäischen Markt vordringen wollen. Wenn jedoch einige Automobilhersteller die Wünsche der Kunden mehr oder weniger ignorieren und ihre Modelle obendrein immer teurer machen, können sie logischerweise nicht mit Spitzenplätzen in den Verkaufsranglisten rechnen.

Dies lässt sich anhand von Daten des britischen Marktes belegen, wo laut JATO Dynamics (Global Automotive Market Research Company, Großbritannien) das Modell MG HS des chinesischen staatlichen Automobilherstellers SAIC Motor im Januar 2023 zum meistverkauften Auto mit Verbrennungsmotor überhaupt wurde ( verkauft wurden 3 481 Stück, auf Platz zwei lag der VW T – Rock mit 3 256 Stück und auf Platz drei der Nissan Qashqai mit 3 121 Autos). Zur Information: Auf unserem Markt wird der MG SH in der Basisversion für ca. 665 000,- CZK verkauft.  

Mit der Absatzlage bei Elektroautos in Europa hängt auch eine der Zeitungsschlagzeilen zusammen, der zufolge die Verkäufe von Elektroautos in Deutschland Anfang 2023 um 83 % eingebrochen sind. Schauen wir uns an, was sich hinter dieser Zahl verbirgt. Im Jahr 2022 wurden in Europa 1 123 778 Elektroautos verkauft, das sind 28 % mehr als im Jahr 2021. Auf den ersten Blick ist dies eine recht beeindruckende Zahl, doch es stellt sich die Frage, ob man sagen kann, dass es sich bereits um eine elektrische Revolution handelt.

Aus der Analyse geht hervor, dass 471 394 Elektroautos in Deutschland,203 122 in Frankreich und mehr als 73 000 in den Niederlanden verkauft wurden, d. h., rund zwei Drittel aller Elektroautos wurden in nur drei europäischen  Ländern verkauft, die deren Absatz durch massive Fördermaßnahmen (für Elektroautos) und Strafmaßnahmen (für Autos mit Verbrennungsmotor) erheblich unterstützt haben. Es ist somit offensichtlich, dass in den übrigen europäischen Ländern keine nennenswerten Mengen solcher Autos verkauft wurden. Bei uns waren es 3 892 Elektroautos. Man kann also sagen, dass die Kunden Autos mit Elektroantrieb nicht in erster Linie wegen ihrer Vorzüge kaufen, sondern sich Förderungen oder Preisnachlässe „kaufen“ (in Italien wurden im Jahr 2022 49 179 Elektroautos verkauft, das sind 27 % weniger als vor der Senkung der Förderhöhe).

Das deutsche KBA – Kraftfahrt-Bundesamt, das Neuwagen registriert – gibt an, dass der Markt für Elektroautos im Januar 2023 auf 18 100 Stück eingebrochen ist, während im Dezember 2022 noch 104 325 verkauft wurden.   Das ist der bereits erwähnte Rückgang um 83 %. Laut dem Analyseunternehmen EY, das Unternehmensberatung anbietet, ist der Einbruch vor allem auf die Änderung des Fördersystems zurückzuführen, obwohl die Förderungen nicht stark gekürzt wurden. In Deutschland wurden die Förderungen für Elektroautos mit einem Preis bis 40 000,- EUR (ohne MwSt. , ca. 995 000,- CZK) von 6 000,- EUR (ca. 142 000,- CZK, Jahr 2022) auf 4 500,- EUR (ca. 107 000,- CZK) im Jahr 2023 gesenkt. Bei Autos mit einem Preis bis 65 000,- EUR (ohne MwSt., ca. 1 550 000,- CZK) wurde die Förderung von 5 000,- EUR (119 000,- CZK) auf 3 000,- EUR (ca. 71 000,- CZK) gesenkt. Im Jahr 2024 sollen die Förderungen weiter sinken.

Zur Frage: „Was geschieht nach einer weiteren Senkung oder vollständigen Streichung der Förderungen?“  lassen sich weitere Zahlen vom deutschen Markt für aufladbare Hybridfahrzeuge anführen. Nach dem Ende der Förderung wurden im Januar 2023 9 000 Plug-in-Hybride neu zugelassen, im Dezember 2022 waren es mit Förderung fast 70 000 Autos und im Januar 2022 54 100.  

Das bereits erwähnte Unternehmen Inovev schätzt, dass im Jahr 2030 im Segment des Verkaufs von Elektro-Pkw in Europa 12,5 % bis 20 % auf BEV aus China entfallen könnten. In Europa würden somit schätzungsweise 725 000 bis 1 160 000 Elektroautos verkauft, wobei es sich um eine sehr konservative Schätzung handelt. Aus den Zahlen wird deutlich, dass das Problem nicht nur die Automobilmontagewerke, sondern auch deren Lieferanten und damit die Werkzeugbaubetriebe und Thermoplast-Spritzgießbetriebe betreffen wird, deren Kundenportfolio schrumpfen und deren Wettbewerb auf einem kleineren „Spielfeld“ zunehmen wird. Natürlich wird das letzte Wort der Kunde haben, der nach seinen Prioritäten entscheidet (Elektroauto oder Auto mit Verbrennungsmotor, Auto aus China oder Auto von traditionellen Herstellern usw.).

Mit dem beschriebenen Zustand hängt der Zustand der Infrastruktur für den Betrieb vollelektrischer, batterieelektrischer Autos sehr eng, ja geradezu schicksalhaft zusammen, insbesondere die Anzahl und die Standorte der Ladepunkte. Die Anzahl der Ladestationen ist in Europa ein erheblicher Engpass bei der Einführung der Elektromobilität. Der bereits zitierte Verband ACEA stellt – im Dezember 2022 – fest, dass sich fast 50 % aller Ladestationen für batterieelektrische Autos in nur zwei Ländern der Europäischen Union befinden, in den Niederlanden (ca. 90 000 Ladepunkte) und in Deutschland (ca. 60 000), die flächenmäßig lediglich ca. 10 % des gesamten EU-Gebiets ausmachen. Um die vorgeschlagene Senkung der CO₂-Emissionen von Pkw um 55 % in den EU-Ländern zu erreichen, müssten bis zum Jahr 2030 bis zu 6,8 Millionen öffentliche Ladestationen in Betrieb genommen werden, was einer Steigerung auf das 22-Fache des heutigen Bestands entspricht. Mit dem Bau von Ladestationen hängt natürlich eine ganze Reihe weiterer Fragen und Probleme zusammen, die wir in dieser Betrachtung nicht erörtern werden, was jedoch nicht bedeutet, dass sie nicht gelöst werden müssen.

Mit einer nachhaltigen Entwicklung im weitesten Sinne hängt eine weitere Problematik zusammen, die bereits am Rande erwähnt wurde. Ich habe bereits ausgeführt, dass die Herstellung von Elektroautos einfacher ist als die Herstellung von Autos mit Verbrennungsmotoren, insbesondere aufgrund des Wegfalls des Verbrennungsmotors, der im Gegensatz zum Elektromotor aus einer wesentlich größeren Anzahl von Bauteilen besteht, die jemand herstellen und montieren muss, ganz zu schweigen von der Logistik und Lagerung der Bauteile.

Das Gesagte wird in den Automobilwerken wahrscheinlich zu einem Überbestand an Produktionsmitarbeitern führen. Dies wird sich unter anderem auf das Bildungssystem auswirken, das wie immer den Ereignissen hinterherlaufen wird, weil es nicht proaktiv handelt, d. h. nicht in der Lage ist, die künftige Situation vorauszusehen und entsprechende Maßnahmen zu ergreifen. Es wird einen Überschuss an Arbeitskräften in der Produktion geben, während auf technischen Positionen Fachkräfte (für Mechatronik, Elektromobilität, Digitalisierung, Konnektivität, Robotisierung usw.) in erheblichem Maße fehlen werden. Wie schon früher wird dies für die einen Probleme und für die anderen Chancen mit sich bringen. Ich erlaube mir anzumerken, dass Anpassungsfähigkeit in der heutigen schwierigen, turbulenten Zeit eine sehr geschätzte Eigenschaft ist.

Wenn wir über die Nachhaltigkeit der Entwicklung diskutieren, muss auch die Frage der Reparatur von Autos mit Batterieantrieb angesprochen werden. Aus Informationen der Nachrichtenagentur Reuters geht hervor, dass Reparaturen von Elektroautos, konkret der meistverkauften Fahrzeuge der Marke Tesla, so teuer sind, dass die Versicherung aufgrund des Drucks auf ihre Gewinne selbst ein fast neues Auto lieber als Totalschaden abschreibt, auch wenn es sich nicht um eine größere Reparatur handelt. Das Fahrzeug kann also reparierbar sein, doch die Versicherung möchte beispielsweise nicht riskieren, dass nach der Demontage von Fahrzeugkomponenten ein weiteres kostspieliges Problem zutage tritt und sie für die Reparatur mehr bezahlt als den Betrag, den sie Ihnen für den Restwert des Autos abzüglich des Erlöses aus dem Verkauf der verbliebenen Teile auszahlt.

Reuters belegt diese Feststellung mit folgender Statistik: Von mehr als 120 Fahrzeugen des Tesla Model Y, die innerhalb von zwei Monaten (Dezember 2022 und Januar 2023) verunfallten und bei Unternehmen zur Ersatzteilverwertung landeten, statt repariert zu werden, hatten die meisten weniger als 16 000 km zurückgelegt und wurden dennoch als Totalschäden verwertet. Natürlich werden sich diese Tatsachen auch in den Versicherungspreisen für Elektroautos niederschlagen, und zwar logischerweise durch deren Erhöhung. Das Problem teurer Reparaturen von Elektroautos ist allgemeiner Natur und wird zu einem großen Teil durch die Akkus verursacht. Ihr Preis ist so hoch, dass jede Beschädigung für die Versicherung mit nahezu sicherem Verlust verbunden ist. Bei Neuwagen werden die Akkus in vielen Fällen auf unterschiedliche Weise subventioniert, bei einzelnen Batterien als Ersatzteilen kommen ihre vollen, extrem hohen Preise jedoch uneingeschränkt zum Tragen.

Obwohl moderne batterieelektrische Autos noch keine besonders lange Geschichte haben, gibt es bereits Modelle, deren erste Generation das Ende ihres Lebenszyklus erreicht und die bereits im Gebrauchtwagenhandel angeboten werden. Das gilt beispielsweise für das koreanische SUV Hyundai KONA. Die Modelle Kona sind mit sehr unterschiedlichen Motorisierungen erhältlich – zur Auswahl stehen Benzinmotoren (bis hin zum aufgeladenen Zweiliter mit 280 PS), Diesel-, Hybrid- oder rein elektrische Antriebe.

Journalisten der deutschen Autoblid haben sowohl die Diesel- als auch die Hybrid- und die Elektroversion eines gebrauchten Kona getestet. Die erste empfehlen sie für die Bewältigung von  Langstrecken, die letzte für Fahrten in der Stadt. Die mittlere gilt als gewisser Kompromiss, allerdings nur, solange kein größerer Defekt am Antrieb auftritt. Die mit einem Defekt des Dieselantriebs verbundenen Kosten sind relativ niedrig. Beim Hybridantrieb kostet eine neue Batterie 4 235 Eur (ca. 102 Tausend CZK), ein neuer Akku für die vollelektrische Antriebsvariante kostet bereits 22 688 Eur (etwa 545 Tausend CZK). Zu den genannten Preisen müssen noch die Arbeitskosten qualifizierter Fachkräfte hinzugerechnet werden, die allein für den Austausch der Traktionsbatterie zwischen 10 und 30 Tausend CZK liegen.

Zur Information nenne ich die aktuellen Preise neuer Batterien für ausgewählte Arten von EV: Beim  Austausch der Batterie eines Toyota Prius Hybrid beläuft sich der Betrag auf rund 45 Tausend CZK, beim Plug-in-Hybrid Mitsubishi Outlander PHEV kostet die Batterie ca. 180 Tausend CZK. Bei einem der ersten Elektroautos auf dem Markt, dem Nissan Leaf, zahlen wir ca. 200 Tausend CZK. Eine Batterie von Tesla für das Model 3 kostet ca.  300 Tausend CZK, für die Version Long Range zahlen wir weitere ca. 70 Tausend CZK und für das Model S liegt der Preis bei ca.  350 Tausend CZK. Eine Batterie für den Škoda Enyaq iV 80 und den VW ID.4 kostet etwas mehr als  450 Tausend CZK, für den Citroën ë - C4 sind es knapp 550 Tausend CZK. Eine Batterie für den Audi e – tron kostet ca.  750 Tausend CZK und im Fall des e – tron Sportback bereits über eine Million Kronen. Die teuerste Batterie in dieser kurzen Übersicht hat der Mercedes Benz EOS mit einem Preis von über eineinviertel Millionen CZK. Die konkreten Preise können je nach Zustand der Batterie, Arbeitsaufwand der Techniker, Bezugsquelle und weiteren Faktoren variieren.

Der getestete Kona mit Dieselmotor hatte 67 485 km zurückgelegt und kostete 18 480,- EUR (ca. 443 500,- CZK). Aus dem Vergleich dieses Preises – Kauf beim Gebrauchtwagenhändler, Auto mit geringer Laufleistung – mit dem Preis einer neuen Batterie (545 000,- CZK) geht hervor, dass das Elektroauto langfristig eine wirtschaftlich untragbare und damit auch unökologische Lösung im Sinne der heutigen politischen Darstellung der Umweltfreundlichkeit von Pkw mit vollelektrischem Antrieb ist, wenn nach einigen Betriebsjahren für eine einzige Komponente mehr Geld ausgegeben werden muss als für ein gebrauchtes Auto in ordentlichem Zustand.

Der Vollständigkeit halber ist hinzuzufügen, dass sich der oben genannte Batteriepreis auf eine Batterie mit einer Kapazität von nur 42 kWh bezieht, was nicht einmal 11 Litern Diesel entspricht, und das Auto eine theoretische Reichweite von 289 km hat. Zu dieser Einschränkung kommt noch das höhere Fahrzeuggewicht von 1 610 kg hinzu (die Dieselversion mit einem 1,6-l-Motor hat je nach Ausführung und Ausstattung ein Leergewicht von 1 395 kg bis 1 504 kg).

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Foto: Messe Düsseldorf/ctillmann