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Swissmem-Symposium 2017: Ausgabe 07/2017, 14.07.2017

«Die Mobilität muss – ihren Beitrag leisten»

Elektromobilität ist ein Weg, um die Abhängigkeit von fossilen Brennstoffen und damit die CO2-Emission zu reduzieren. Doch ist es auch der richtige? Gil Georges vom Institut für Energietechnik (IET) der ETH Zürich betrachtet in seinem Vortrag* zum Swissmem-Symposium die Auswirkungen dieser Transformation. Im Gespräch mit der Technischen Rundschau plädiert er für einen konsequenten, aber auch realistischen CO2-Ausstieg.

Autor: Wolfgang Pittrich

Herr Georges, Ihr Vortragstitel «Reduziert Elektrifizierung CO2-Emissionen? Tücken der Bereitstellung von Strom und Wasserstoff» tönt ein wenig provokant. Was steckt dahinter?

Es geht um die Idee, dass eine volle Elektrifizierung der Mobilität nicht zwingend eine Reduktion der CO2-Emissionen bedingt. Es ist sehr wohl möglich, dass mit Elektromobilität bedeutende Beiträge dazu geleistet werden. Aber: Es beschränkt sich eben nicht nur darauf, eine Menge E-Fahrzeuge zu verkaufen. Die weiterführende Frage lautete dann zwangsläufig: Wo kommt der Strom dafür her?

Gibt es auch Alternativen zum E-Fahrzeug?

Ja, die gibt es bestimmt. Der Vortrag will zeigen, dass langfristig eigentlich kein Weg daran vorbei führt, die CO2-Emission auf Null zu begrenzen. Dazu gehört, dass die Mobilität demokratisch wie alle anderen Industriesektoren auch, ihren Beitrag leisten muss. Stand heute gibt es – neben der E-Mobilität – mehrere Wege wie das erreicht werden kann. Das kann beispielsweise über ein Nachfragemanagement genauso geschehen wie über Hybridisierung oder technologische Detailoptimierungen der Fahrzeuge. Alle diese Möglichkeiten bringen uns aber nur ansatzweise weg von fossilen Energieträgern, dem Kernproblem der Nachhaltigkeitsdiskussion. Das heisst: Es ist ein Trägerwechsel notwendig, um die Abhängigkeit von fossilen Brennstoffen möglichst komplett zu eliminieren.

Wobei das nicht von heute auf morgen klappen wird.

Es wird eine gewisse Transformationsperiode geben müssen, um diesen Umstieg zu bewältigen. In diesem Zeitraum werden wir mehrere Technologien erleben, die nebeneinander existieren. Das kann Gas als Energieträger genauso sein wie konventionelle hybride Konzepte oder Plug-in-Hybride bis hin zur Brennstoffzelle, die auch noch nicht aus dem Rennen ist. Alle diese Konzepte haben spezifische Vor- und Nachteile.

Aktuell scheint allerdings die E-Mobilität deutlich vorne zu liegen. Ist das für eine Zukunft ohne CO2-Ausstoss gut oder schlecht?

Weder noch. Diese Entwicklung ist aus heutiger Sicht eine logische Konsequenz. Denn die Elektromobilität greift das Problem direkt an der Wurzel an, da sie erlaubt, Erdöl als Energieträger aus der Diskussion herauszunehmen. Auf der anderen Seite verlagert sich dadurch die Diskussion in Richtung Elektrizitätsproduktion. Ob und wie sich diese Technologie dann durchsetzen wird, darüber entscheidet der Markt. Aber in Hinsicht auf die CO2-Reduktion ist es eine positive Entwicklung.

Trotzdem ist Fakt, dass der Stromverbrauch durch die Zunahme der E-Mobilität erst einmal steigen wird.

Der Strombedarf der Mobilität, ja. Mehr Elektrofahrzeuge bedeuten mehr Ladeenergiebedarf. Die anderen Sektoren stehen während dessen aber nicht still. Innovationen zum Beispiel im Gebäudebereich wirken dem Zuwachs in der Gesamtbilanz entgegen. Betrachtet man aber nur die Mobilität, so ist klar von einer bedeutenden Zunahme auszugehen.

Können Sie das mit Zahlen belegen?

Wir haben das einmal hochgerechnet: Wenn wir alle heutigen Personenwagen in der Schweiz über Nacht durch Elektroautos ersetzen, würde der Stromverbrauch durch die Elektrifizierung um 15 Terrawattstunden im Jahr ansteigen. Das entspricht etwa 25 Prozent des heutigen Verbrauchs. Das ist sehr viel Energie, wäre aber machbar.

Trotzdem würde der Strommarkt unter Druck kommen.

Das stimmt. Aber es gibt Szenarien vom Bund, die besagen, dass zum einen durch energieeffiziente Massnahmen in anderen Sektoren sich die Stromnachfrage bei heutigen Werten, also 58 Terrawattstunden jährlich, einpendeln wird. Gleichzeitig soll der Anteil an regenerativen Energien in den kommenden Jahren deutlich ansteigen. In Summe könnte also – trotz Zunahme der Elektromobilität – eine deutliche Reduktion des CO2-Ausstosses erreicht werden. Es kann aber genauso sein, dass beispielsweise durch Stromimporte wieder CO2 in diese Gleichung hineinfliesst. Das macht den ganzen Vorgang so komplex, und deshalb muss diese Diskussion auch sehr überlegt geführt werden.

Wir haben es mit sehr vielen Konjunktiven zu tun.

Absolut. Wir sprechen auch von einem Zeitraum von 20 bis 30 Jahren. Und da weiss niemand, wo wir dann stehen werden. Zudem wurde bis jetzt nur der Individualverkehr betrachtet. Es wird noch viel komplexer, wenn sich die Überlegungen auf den Nutzfahrzeugbereich ausdehnen. Denn hier sprechen wir von ganz anderen Anforderungen in Bezug auf Leistungsdichte und Energieverbrauch. Wir haben dazu eine Studie in der Pipeline, die zeigt, dass durchaus Reduktionspotenziale möglich sind ...

Aber?

Es wird noch viel länger dauern, bis Dinge passieren; schon deshalb, weil die vorhandenen Batteriesysteme für diese Art Belastung gar nicht ausgelegt sind. Shell geht beispielsweise davon aus, dass im Nutzfahrzeugbereich auf längere Sicht Erdgas eine tragende Rolle spielen könnte ...

Dann sind wir aber wieder bei den fossilen Energieträgern.

Ja, aber im Vergleich zu heute wäre eine 25-prozentige CO2-Reduktion möglich, weil die Verbrennung von Erdgas weniger CO2 pro Energieeinheit produziert als Erdöl. Wir müssen bei allen unseren Überlegungen auch immer realistisch bleiben. Denn es kann ja nicht sein, dass wir von heute auf morgen eine CO2-freie Nutzfahrzeugwelt propagieren, aber gleichzeitig die Wirtschaft zusammenbricht, weil keine Waren mehr transportiert werden. Gefragt ist eine faire Kosten-Nutzen-Analyse.

Wie kann diese aussehen?

Es würde sicherlich Sinn machen, alle zur Verfügung stehenden Verfahren zu nutzen, um damit schnell eine möglichst grosse CO2-Reduktion zu realisieren. Auf dem Weg zur Null-Emission können diese Verfahren optimiert werden, oder es kommen neue dazu. Es werden sich auch andere Geschäftsmodelle herausbilden. Wir sehen heute bereits eine Verschmelzung von E-Mobilitätsdienstleistern mit Energieanbietern. Das ist ein völlig neuer Ansatz und bietet durchaus Chancen.

Wie dringend ist aus Ihrer Sicht der Umstieg bei der Mobilität weg von fossilen Brennstoffen hin zu regenerativen Energieträgern?

Der ist sehr dringend. Wenn man sich die Industriesektoren in der Schweiz ansieht, erkennt man, dass sich dort seit Jahrzehnten ein Rückgang bei den CO2-Emission bemerkbar macht; ausser eben im Bereich der Mobilität. Wir stehen vor einer Herausforderung, die sich nicht von selbst lösen wird. Hier ist der Gesetzgeber, aber auch jeder Einzelne gefordert. Ein Teil des Problems ist, dass das Recht, CO2 zu emittieren, heute zu wenig kostet. Dies wäre ein Hebel, um etwas zu bewegen. Aber das – und darüber sollte man sich im Klaren sein – könnte schmerzhaft werden.

*) Der Vortrag von Gil Georges trägt den Titel «Reduziert Elektrifizierung CO2-Emissionen? Tücken der Bereitstellung von Strom und Wasserstoff.» Er referiert um 11:30 Uhr und ist zudem noch ab 13:20 Uhr Teilnehmer der Podiumsdiskussion «Wohin geht die Reise, und was heisst das für unsere Industrie?»

Institut für Energietechnik IET, ETH Zürich
8092 Zürich, Tel. 044 632 36 68
info@lav.mavt.ethz.ch



Gil Georges, Institut für Energietechnik der ETH Zürich: «Wenn wir alle heutigen Personenwagen in der Schweiz über Nacht durch Elektroautos ersetzen, würde der Stromverbrauch um 15 Terrawattstunden im Jahr steigen. Das ist sehr viel, wäre aber machbar.» (Bild: Georges)