Innovation & IP Asset Consulting
Konvergenz für divergente Trends

Umwälzung der Automobilindustrie?

Spätestens als im vergangenen Jahr in den USA weniger Daimler S-Klassen und BMW Siebener als Batterie-Limousinen vom Typ Model S des Elektroauto-Herstellers Tesla verkauft wurden, musste man den bislang unterschätzten Konkurrenten ernst nehmen. Am ehesten erkannt hat man den Trend bei BMW. Bereits 2009 entschied man sich dazu, mit BMWi eine eigene Submarke zu gründen und nahm dafür enorm aufwendige Produktionen und Entwicklungen in Kauf. Von den rund zwei Millionen Autos Gesamtabsatz sind lediglich 20.000 Stück Batteriefahrzeuge. Audi hingegen muss aufholen. Bei der Mutter Volkswagen ist bereits der E-Golf und der Kleinwagen “up !” als Stromer erhältlich und auch Porsche arbeitet an Elektrofahrzeugen. Bei Audi hingegen wird bisher nur über den E-Sportwagen R8etron, den A3etron Hybrid und einem rein elektrisch betriebenem Auto für die Oberklasse diskutiert. 

Daimler kooperiert seit 2009 mit Tesla und war bis vor Kurzem sogar noch am Unternehmen beteiligt. Gemeinsam wurde eine Elektroversion der B-Klasse entwickelt, woraus eine Lieferanten-Kunden-Beziehung entstand. Der Verkauf der Aktien sei aber völlig unabhängig von einer weiteren Elektrostrategie. Den Elektromotor, egal ob nun mit Batterien oder Wasserstoff betrieben, sieht man bei Daimler nur als wichtige Komponente in einer Übergangsphase. Spannend bleibt natürlich, welcher Energiespeicher sich auf Dauer durchsetzen wird. Bisher sind die Hauptvorteile der Brennstoffzelle die deutlich größere Reichweite und wesentlich schnellere Betankung, vorausgesetzt, man hat eine Betankungsmöglichkeit für Wasserstoff. Da für Mercedes die Wasserstoff-Infrastruktur ein wichtiges Thema ist, investiert man hier vergleichsweise sehr viel und stellte dafür sogar ein Konsortium in Deutschland zusammen: H2Mobility. Als Investor und Unterstützer mit Partnern wie der Linde AG oder Shell versucht man die benötigte Infrastruktur voranzutreiben. Die unbeantwortete Frage ist nur, wer einen solchen kostenintensiven Ausbau finanziert. Denn anders als bei batteriebetriebenen Automobilen, dessen öffentliches Netz man langsam aufbauen kann, ist die Infrastruktur für die Brennstoffzelle Voraussetzung, um ein solches Fahrzeug überhaupt erst auf den Markt zu bringen.

Die Verkaufszahlen für Hybridautos in Deutschland, die einen Verbrennungsmotor mit einem Elektromotor kombinieren und die Energie in Akkus speichern wachsen stetig: zwischen Mai 2013 und Mai 2014 stieg die Zahl der Neuzulassungen um 25,6 Prozent auf insgesamt 85.575 Fahrzeuge. Aber es wir auch an weiteren Alternativen geforscht, wie zum Beispiel beim PSA-Konzern (Peugeot und Citroën), der gemeinsam mit Bosch einen Druckluft-Hybridantrieb zur Serienreife brachte. Verglichen mit den bisherigen Hybridfahrzeugen ist dieser um etwa 40 Prozent leichter und eine spezielle Infrastruktur wäre nicht notwendig.  Weder das Raumangebot noch die Variabilität oder das Tankvolumen sollen eingeschränkt werden. Bei einem Druckluft-Hybrid werden zwei Antriebe miteinander kombiniert: Druckluft und Hydraulik. Der Hydraulikmotor ist dabei der Energiewandler, der die Leistung erzeugt und an die Antriebsachse weitergibt. Die mit Stickstoff gefüllten Drucklufttanks dienen als Energiespeicher. Ist beispielsweise beim Bremsen überschüssige Energie vorhanden, schiebt eine Hydraulikpumpe das Öl in den Druckspeicher und verdichtet so den Stickstoff darin. Das Gas dehnt sich für weiteres Anfahren oder Beschleunigen des Fahrzeugs aus wie eine Sprungfeder und verdrängt dabei mithilfe des Trennkolbens die Hydraulikflüssigkeit. Diese treibt mit ihrer Bewegung den Hydraulikmotor an, der die erzeugte Leistung an die Antriebsachse abgibt. Das System besteht aus zwei Druckbehältern, um genug Volumen für das andauernde Verdichten und Ausdehnen des Gases zu haben. Dennoch ist die Hauptantriebsquelle ein gewöhnlicher Verbrennungsmotor, da die Reichweite begrenzt ist. Die Anteile der Antriebsenergien werden durch ein Steuergerät geregelt. Wenn oft gebremst und wieder beschleunigt wird, tritt ein Mischbetrieb ein, bei dem sowohl Verbrenner als auch Hydraulikmotor für Antrieb sorgen. Die Energiekapazität des Drucktanks ist also deutlich geringer als die eines modernen Lithium-Ionen-Akkus, dafür sind die Ladezeiten auch wesentlich kürzer: schon nach maximal zehn Sekunden ist die maximale Speicherkapazität erreicht.

Bosch bietet eine solche Methode bereits für Müllautos an. Bei PKWs macht sie vor allem im Stadtverkehr Sinn. Laut PSA sollen bis zu 80 Prozent der Fahrzeit mit Druckluft-Energie bewältigt werden können und gleichzeitig bis zu 45 Prozent CO2 eingespart werden. Bei Testfahrten wirken diese Angaben tatsächlich realistisch. Die Serienreife hierfür wird mit dem Peugeot 208 Hybrid Air 2L bewiesen. Auf 100 km verbraucht der Kleinwagen nur 2,9 Liter bei 82 PS starkem Dreizylinder und Hydraulik-Einheit. Außerdem ist er mit neuesten Leichtbautechniken ausgestattet und dadurch 100 Kilogramm leichter. Mit nur 69 Gramm CO2 Ausstoß pro Kilometer will PSA dieses System vor allen bei Klein- und Kompaktwägen sowie leichteren Nutzfahrzeugen etablieren. Jedoch reichen Bosch die voraussichtlichen Stückzahlen von Peugeot und Citroën nicht aus, weshalb noch ein weiterer Kooperationspartner gesucht wird.

Stellbrink IP findet diese neuen Entwicklungen für die deutsche Volkswirtschaft extrem wichtig und ist der Meinung, dass sie auf gar keinen Fall unterschätzt werden dürfen. Vor allem deshalb, weil gerade bei den Elektrofahrzeugen und im Bereich Autonomes Fahren sich mittlerweile Marktteilnehmer befinden (wie zum Beispiel Tesla), die nichts zu verlieren haben, wenn die klassischen Verbrennungsmotoren an Bedeutung verlieren. Wir sind deshalb sehr gespannt auf neue Entwicklungen und Technologien.