Fraunhofer-Institut für System- und Innovationsforschung ISIBatterien für Elektroautos: Faktencheck und Antworten auf die wichtigsten Fragen zur Elektromobilität
Welche Umweltbilanz haben Elektroautos? Wie entwickeln sich Reichweite, Wirtschaftlichkeit und die Ladeinfrastruktur langfristig? Führt die Elektromobilität zu Arbeitsplatzverlusten? Diesen und vielen anderen Fragen entlang der Batterie-Wertschöpfungskette geht das Fraunhofer ISI in einem Policy Brief nach, welcher heute im Rahmen des Batterieforums Deutschland in Berlin vorgestellt wird. Zentrale Aussage: Einer breiten Marktdiffusion von Elektroautos zwischen 2020 und 2030+ steht nichts im Wege, jedoch sind noch zahlreiche Herausforderungen anzugehen.
Fragen und Antworten zum Thema Batterien für E-Autos (Playlist)
Dr. Axel Thielmann und Prof. Dr. Martin Wietschel erklären, wie sich Batterien und Reichweiten von E-Autos entwickeln und wie deren Umweltbilanz ausfällt.
Die technologische Reife von Batterien für E-Pkw und deren Sinnhaftigkeit wird von Kritikern auch heute noch in Frage gestellt, obwohl die Elektromobilität längst voranschreitet. Seit Anfang 2020 befinden sich weltweit über 7,5 Mio. E-Pkw auf den Straßen und ihr Anteil an den globalen Pkw-Verkäufen wird je nach Marktstudie ab 2030 auf 25-75% geschätzt. Dies hat große Auswirkungen auf die globale Nachfrage nach und Kapazität von Lithium-Ionen-Batterien, die von 500-1.500 GWh (um 2025) auf 1.000-6.000 GWh (ab 2030) ansteigen dürfte.
Batteriezellen made in Europe
In Europa sind bis 2030 fast 600 GWh Zellproduktionskapazitäten angekündigt – die Hälfte davon soll in Deutschland entstehen. Dies entspricht einem Anteil von durchschnittlich 20% des globalen Batteriezell-Bedarfs, mit dem etwa die erwartete Nachfrage europäischer Automobilhersteller gedeckt würde.
Vor dem Hintergrund der zwischen 2020 und 2030 entscheidenden Markthochlaufphase liefert der Faktencheck des Fraunhofer ISI einen Überblick zu kontrovers diskutierten Fragen entlang der Batterie-Wertschöpfungskette und formuliert den bestehenden Handlungsbedarf in diesem Zeitraum. Die Autorinnen und Autoren haben hierzu in einer Meta-Literaturanalyse Fremd- und Eigenstudien analysiert, um 12 zentrale Fragen wie diese zu beantworten:
Wie entwickeln sich Batterien und welche Reichweiten sind zu erwarten?
In den letzten zehn Jahren hat sich die Energiedichte großformatiger, in E-Pkw eingesetzter LIB-Batteriezellen fast verdoppelt und könnte sich bis 2030 nochmals verdoppeln. Um damit reale Reichweiten über 600 Kilometern zu erreichen, sind aber neben der Weiterentwicklung der LIB-Zellen auch raum- und gewichteinsparende Innovationen und Strategien bis auf die Batterie-Systemebene sowie im Fahrzeug erforderlich. Die Akzeptanz und Nachfrage durch E-Pkw Käufer wird sich mit der Reichweite, ebenso wie mit der zunehmenden Wirtschaftlichkeit und parallel entstehenden Ladeinfrastruktur im kommenden Jahrzehnt weiter verbessern.
Ist die Umweltbilanz von E-Pkw besser als bei konventionellen Pkw?
Die Klimabilanz aktueller E-Pkw fällt gegenüber konventionellen Pkw über die gesamte Nutzungsdauer deutlich besser aus. Werden bei der Batterieproduktion und beim Fahren zukünftig noch mehr erneuerbare Energiequellen eingesetzt, verbessert dies die Umweltbilanz weiter. Aber wie alle Pkw haben auch E-Pkw negative ökologische Auswirkungen, welche es weiter zu verringern gilt, unter anderem auch durch ein verändertes Mobilitätsverhalten.
Führt die Elektromobilität zu Arbeitsplatzverlusten?
Insgesamt deuten viele Studien auf einen Beschäftigungsrückgang in der Automobil- und Zulieferindustrie hin. Die Arbeitsplatzeffekte in der Batteriezellproduktion selbst sind zwar limitiert, jedoch sind die sich aus den vor- und nachgelagerten Wertschöpfungsketten ergebenden Arbeitsplatzeffekte relevant – und daher die Ansiedlung von Zellherstellern enorm wichtig. Den Arbeitsplatzverlusten in der Automobil- und Zulieferindustrie stehen aber auch Arbeitsplatzgewinne in anderen Bereichen wie der Stromproduktion und
-verteilung oder dem Aufbau einer Ladeinfrastruktur gegenüber. Besonders vom Strukturwandel betroffene Regionen und Unternehmen müssen gegebenenfalls durch aktive industrie- und arbeitsmarktpolitische Maßnahmen unterstützt werden, damit – gemeinsam mit natürlicher Altersfluktuation – der Strukturwandel sozialpolitisch verträglich gestaltet werden kann.
Das Fraunhofer-Institut für System- und Innovationsforschung ISI analysiert Entstehung und Auswirkungen von Innovationen. Wir erforschen die kurz- und langfristigen Entwicklungen von Innovationsprozessen und die gesellschaftlichen Auswirkungen neuer Technologien und Dienstleistungen. Auf dieser Grundlage stellen wir unseren Auftraggebern aus Wirtschaft, Politik und Wissenschaft Handlungsempfehlungen und Perspektiven für wichtige Entscheidungen zur Verfügung. Unsere Expertise liegt in der fundierten wissenschaftlichen Kompetenz sowie einem interdisziplinären und systemischen Forschungsansatz.