Die Zukunft des Autos – Klimaneutral auf vier Rädern

Das Auto hat wie kein anderes Fahrzeug unser Verhalten und unser Stadtbild geprägt. Nie zuvor hat uns ein Fahrzeug so viel Flexibilität und Unabhängigkeit in der Mobilität geliefert und uns den Zugang zu Orten ermöglicht, zu denen es sonst Stunden gebraucht hat. Doch diese Freiheit hat ihren Preis: Denn auch kein anderes Fahrzeug stößt so viel Feinstaub und Treibhausgase aus wie das Auto.

Ich möchte im folgenden die aktuelle Problematik näher erkunden, Zahlen und Fakten klarstellen und zuletzt unseren jungliberalen Ansatz vorstellen, mit dem das Auto auch weiterhin eine Zukunftsperspektive hat.

Die Fakten

Aktuell (Stand 2021) sind die meisten Fahrzeuge in Deutschland mit Verbrennungsmotoren ausgestattet, lediglich ein verschwindender Bruchteil der Autos sind Elektrofahrzeuge. Selbst 2020 waren lediglich 8% der neu zugelassenen Fahrzeuge Elektroautos. Egal ob Diesel oder Benzin, diese Autos sind aktuell fossil betrieben und stoßen einerseits Treibhausgase wie CO2 aus, andererseits stoßen sie aber auch trotz Katalysator Stickoxide und Feinstaub aus, beides mindert die Luftqualität in unseren Städten.

Neuzulassungen nach Antrieb 2019 und 2020.

Interessanterweise schneidet das Auto aber gar nicht so katastrophal gegenüber dem ÖPNV ab wie man meint. Betrachtet man eine Auswertung des Umweltbundesamtes aus dem Jahr 2019 so hat ein Auto mit drei Insassen sogar niedrigere Emissionswerte als ein Bus oder ein Zug im Nahverkehr. Nichtsdestotrotz müssen wir darauf hinwirken, Emissionen bestmöglich zu reduzieren, denn jeder Gramm CO2 in der Atmosphäre ist aktuell einer zu viel.

Die Möglichkeiten

Klar ist, dass unser Antrieb der Zukunft keinen fossilen Brennstoff mehr benutzen darf, da wir sonst das Problem des Klimawandels weiter verschärfen. Die Quelle unserer Energie wird also sehr wahrscheinlich elektrischer Strom aus erneuerbaren Energien sein. Doch das muss nicht heißen, dass jedes Auto in Zukunft ein Elektroauto sein muss. Hier eine Übersicht möglicher zukünftiger Antriebe.

Das Elektroauto

Ein Elektroauto lädt in Amsterdam.
Ein Elektroauto lädt in Amsterdam.

Der offensichtliche Kandidat für emissionsloses Fahren ist das Elektroauto. Hier werden meist Lithiumionen Akkus verwendet, die über elektrischen Strom einen Elektromotor antreiben. Gesetzt den Fall, der Strom stammt aus erneuerbaren Energien fährt das Auto vollkommen emissionsfrei, lediglich Feinstaub entsteht durch Reifenabrieb, dieser ist jedoch kaum höher als der einer S-Bahn oder eines Busses.

Der Vorteil des Elektroautos liegt in seiner hohen Energieübertragung. Etwa 95% des erzeugten Stromes kommen beim Auto an und können effizient genutzt werden. Es entsteht kein unnötiger Verbrauch durch Umwandlungsprozesse.

Gleichzeitig ist die batterieelektrische Mobilität auch mit einigen Nachteilen verbunden. Die im Akku verwendeten Metalle Lithium, Cobalt und diverse Seltenerdmetalle werden aktuell nicht nur wenig umweltfreundlich gewonnen, sondern sind auch aus menschenrechtlicher Sicht problematisch. Gerade Cobalt ist hauptsächlich im Kongo anzutreffen wo es unter sehr schlechten Bedingungen gefördert wird. Auch die niedrige Reichweite und die langen Ladezeiten waren bisher immer ein Problem für die Beliebtheit der Elektrofahrzeuge.

Allerdings stehen hier große Veränderungen an: Die Menge an Cobalt, die pro Akku benötigt wird, nimmt mit jedem Jahr ab und es wird bereits an neuen Akkus geforscht. Auch gibt es bereits Überlegungen, mit modularen Akkus zu arbeiten. Es könnte in Zukunft also an der Tankstelle der alte Akku ausgebaut und ein neuer eingebaut werden, was nicht länger dauern würde als der aktuelle Auftankvorgang.

Wasserstoff

Eine andere Möglichkeit den elektrischen Strom zu nutzen ist die Produktion von Wasserstoff. Wasserstoff kann mittels Elektrolyse aus Wasser gewonnen werden und findet neben dem Einsatz in der Mobilität auch eine Anwendung in der Produktion von emissionsfreiem Stahl.

Der Wasserstoff kann dann mit einer Brennstoffzelle und Sauerstoff aus der Luft wieder zu Wasser und Strom umgewandelt werden und damit einen Elektromotor in einem entsprechenden Fahrzeug betreiben. Ein entscheidender Vorteil des Wasserstoffs ist, dass er jederzeit auf Vorrat hergestellt werden kann und nicht auf den aktuellen Strombedarf angewiesen ist. Es ist deutlich günstiger überschüssigen Strom als Wasserstoff zu speichern denn in teuren Akkus.

Eine Wasserstofftankstelle in Offenbach-Kaiserlei, Quelle: L. Willims

Durch die Beschaffenheit des Wasserstoffes ist der Ladevorgang dabei ähnlich wie der eines normalen Autos und auch die Reichweite ist wesentlich höher als etwa die eines Elektroautos. Allerdings hat das Brennstoffzellenfahrzeug auch einige Nachteile:

Die Herstellung des Wasserstoffs selbst kostet Energie, sodass gut ein Drittel der Energie verloren geht und nicht mehr beim Fahrzeug ankommen kann. Auch ist Wasserstoff aufgrund seiner Größe schwer zu speichern. Auch aktuelle Speichermethoden können nicht verhindern, dass der Wasserstoff aus den Tanks entweicht, wobei erneut Verluste entstehen. Neue Methoden zur verlustfreien Speicherung von Wasserstoff sind zwar in der Forschung, es ist allerdings nicht absehbar, wann diese auch wirklich marktreif sind. Die Stichworte hier sind Liquid Organic Hydrogen Carriers (LOHC) und Metal Organic Frameworks (MOF).

E-Fuels

Eine Möglichkeit die bisherigen Autos emissionefrei zu betreiben sind sogenannte e-Fuels. Dabei wird aus Wasserstoff und Kohlenmonoxid Treibstoff gewonnen, der kaum mehr raffiniert werden muss. Der Wasserstoff kommt dabei aus der vorher beschriebenen Elektrolyse. Ein bekanntes Verfahren dafür ist die Fischer-Tropsch-Synthese, die bereits Anfang des 20. Jahrhunderts entdeckt wurde.

Durch dieses Verfahren kann neben Paraffinen und Heizöl oder Kerosin auch herkömmliches Benzin gewonnen werden. Der direkte Vorteil der sich daraus ergibt ist, dass jedes Auto mit Verbrennungsmotor direkt emissionsfrei betrieben werden kann. Das heißt schon heute könnte theoretisch jedes Auto emissionsfrei betrieben werden.

Der Nachteil ist aber, dass die Effizienz dieser Technologie gering ist: Neben dem Verlust, der bei der Produktion von Wasserstoff entsteht kommt auch noch der niedrige Wirkungsgrad der Verbrennungsmotoren dazu. Es ist damit von allen beschriebenen Technologien die ineffizienteste.

Da der Verbrennungsmotor über die letzten Jahrzehnte auch fortwährend weiterentwickelt wurde ist es auch unwahrscheinlich, dass hier noch eine hohe Effizienz rauszuholen ist. Lediglich die katalytischen Prozesse, welche die e-Fuels herstellen, haben noch viel Potenzial.

Technologieoffenheit

In der aktuellen Situation ist es verlockend, den Elektromotor als die Mobilität der Zukunft anzuerkennen und ihn mit Förderungen und Subventionen in die Marktreife zu ziehen. Wir Liberalen sprechen uns jedoch explizit gegen die einseitige Förderung von Technologien aus. Entgegen anderen Parteien sind wir überzeugt, dass Politiker nicht die Besten sind um zu entscheiden, welche Technologie am ehesten geeignet ist.

Stattdessen vertrauen wir auf Experten auf den jeweiligen Gebieten. Wir haben Forscher, Chemiker und Verfahrenstechniken, die an neuen Motoren forschen und Ingenieure, die sie bauen und entwickeln. Sie zeigen uns das technisch mögliche auf. Und dann haben wir noch die Wirtschaftler, die bewerten, wie marktfähig und profitabel die Technologien sind. Sie zeigen uns was marktreif ist.

Wir als Vertreter der Politik maßen es uns nicht an es besser zu wissen als die Wissenschaftler und Wirtschaftler. Genauso können wir nicht wissen, welche Technologie sich schlussendlich durchsetzen wird und welche Entdeckungen es bis dahin geben wird. Stattdessen ist es Aufgabe der Politik Regeln, Richtlinien und Rahmenbedingungen zu setzen, nach denen sich die Wirtschaft zu richten hat.

Deswegen wollen wir offen für alle Technologien bleiben aber einen festen Deckel für CO2 setzen, den Emissionszertifikatehandel. Diejenige Technik, die am wenigsten Emissionen erzeugt, wird auch tendenziell die günstigste sein und sich letztlich am Markt durchsetzen. Ob das dann das Elektroauto, die Brennstoffzelle oder e-Fuels sind, spielt für uns keine Rolle, solange insgesamt weniger CO2 Emissionen entstehen.

Fazit

Obwohl der Verkehrssektor gerade mit die meisten Emissionen verursacht, ist ein klimafreundlicher Betrieb von Autos möglich. Schon jetzt wäre mit e-Fuels ein Umstieg auf klimafreundliche Alternativen denkbar. Wir Liberalen setzen uns dabei für die Marktzulassung aller neuen Technologien ein und bevorzugen keine explizit. Im Falle von z.B. e-Fuels wünschen wir uns daher eine rasche Zulassung damit sich Autofahrer schon jetzt bewusst für klimafreundliche Alternativen entscheiden können, ohne ein neues Auto kaufen zu müssen.

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Andrey Belkin

Kreisvorsitzender

Masterstudent der Chemie

Aufgaben
- Planung und Koordination der Aktivitäten der JuLis Ludwigsburg
- Interessenvertretung und Zusammenarbeit mit der FDP
- Repräsentation der JuLis Ludwigsburg nach außen
- Leitung der Vorstandssitzungen
Jahrgang
1996
Und sonst so?
Andrey ist selten ohne Energydrink in der Hand anzutreffen.
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