bild der wissenschaft: Sind Sie schon im Tesla Roadster gefahren, Herr Hanselka?
Holger Hanselka: Ja, sogar in Deutschland. Im Rahmen unseres Fraunhofer-Konsortiums „Elektromobilität” hat sich ein Fraunhofer-Institut, das sich mit dem Teilprojekt „ Fahrzeugkonzepte” beschäftigt, einen Tesla besorgt, um daran Studien zu machen.
Was für einen Eindruck haben Sie bekommen? Ist das ein Fahrzeug für den Alltag?
Aus Sicht eines Autofahrers ist das ein Wagen, der viel Fahrspaß vermittelt. Aus Sicht der Elektromobilität ist hier aber vieles nicht umgesetzt. Wenn man das Fahrzeug langsam und stromsparend fährt, kommt man mit dem großen Akku weit. Wenn man es aber sportlich fährt, ist der Fahrspaß nach etwa 100 Kilometern zu Ende.
Wie viele Kilowattstunden Energie enthält der Lithium-Ionen-Akku des Tesla im Vergleich zu einem 50-Liter-Benzintank?
Der Energieinhalt von 50 Liter Benzin entspricht 450 Kilowattstunden – bei einem Gewicht von etwa 38 Kilogramm. Der Lithium-Ionen- Akku des Tesla verfügt über 55 Kilowattstunden und wiegt 450 Kilogramm. Die Energiedichte – gemessen in Kilowattstunden pro Kilogramm – eines Benzin getriebenen Fahrzeugs ist also etwa 100 Mal so groß. Sie müssen die Frage anders stellen und nach dem Anforderungsprofil, dem Kundenverhalten, fragen. Für was brauchen Sie denn das Auto am häufigsten? Für Stadtfahrten oder Fahrten zwischen Wohnung und Arbeitsplatz! Dafür brauchen Sie doch kein Auto, das mit einer Energiefüllung 1000 Kilometer weit kommen kann.
Tesla Roadster, Toyota Prius, Honda Civic Hybrid — haben deutsche Autokonzerne die Entwicklung hin zum E-Auto verschlafen?
Mit einem Ja oder Nein ist diese Frage zu banal beantwortet. Automobilentwicklung ist seit Jahrzehnten ein kontinuierlicher Prozess, der sich meistens durch kleine Verbesserungen auszeichnet. Natürlich hat es auch grundsätzliche Richtungsentscheidungen gegeben, etwa zum Verbrennungsmotor oder dann speziell in Richtung Diesel. Bezogen auf die Elektromobilität ist zu konstatieren: Noch gibt es keine großen Absatzmärkte, sondern lediglich Perspektiven. Alle deutschen Autohersteller haben in ihren Labors Elektroautos, die funktionieren. Von Verschlafen kann also nicht die Rede sein. Andererseits ist klar: Hersteller, die bereits über große Marktanteile verfügen, haben weniger Interesse, Märkte zu verändern, als jene ohne Marktanteile. Von technologischer Seite traue ich unseren Ingenieuren zu, genauso schnell zu sein wie andere und auch bei E-Autos sehr gute Fahrzeuge zu produzieren. Ein Handicap für die deutschen Hersteller ist, dass in ihren Fabriken viele milliardenschwere Investitionsgüter in bestehenden Produktlinien etabliert sind. Diese Mittel kann man nicht so mal eben für eine weitere Produktlinie ausgeben. Deshalb reagieren unsere Unternehmen hier etwas zögerlich.
In welchen Fächern müssen Hausaufgaben gemacht werden?
Elektromobilität ist weit mehr als die Integration einer leistungsfähigen Batterie und eines E-Antriebs. Die erste Hausaufgabe ist: Wie integrieren wir die vielen dezentralen regenerativen Stromerzeuger, die schwer kalkulierbar Strom erzeugen, in bestehende Netze? Die eigentlich nötigen Speicherkapazitäten gibt es derzeit noch nicht. Die nächste Hausaufgabe ist: Wie wird der Strom beim Kunden ins Auto überführt, und wie lässt sich das zweifelsfrei abrechnen? Die Fahrzeugtechnik selbst ist die nächste Hausaufgabe. Eine vierte ist: Was passiert mit dem Fahrzeug nach dem Gebrauch, welche Recyclingpfade sind die besten? Und: Werden E-Autos künftig vielleicht so in Anspruch genommen wie heute Telefone? Da kauft ja niemand mehr ein Telefon, sondern eine Dienstleistung. Übertragen auf Elektromobilität hieße das, dass man nicht mehr ein Auto kauft, sondern die Beförderungsleistung.
Eine aparte Anwendung wäre, durch E-Autos nicht nur eine umweltkonforme Mobilität zu erzeugen, sondern sie auch als Stromspeicher und -quelle zu nutzen.
Die Vision ist: Ein Auto könnte in den vielen Tages- und Nachtstunden, an denen es nur geparkt herumsteht, als Strompuffer dienen. Problem dieser Vision ist: Sie erfordert beim Autofahrer ein grundsätzliches Umdenken. Heute weiß jeder, wie voll sein Tank ist und dass man die Spritmengen sofort abrufen kann, die man für die Weiterfahrt braucht. Bei der visionären Nutzung weiß ich zunächst nicht einmal, ob mein Wagen gerade im Netz als Stromlieferant gebraucht oder ob er aufgeladen wird. Ich brauche also die persönliche Vorausschau sowie Kommunikationseinrichtungen, um dem Wagen mitzuteilen: In zwei Stunden hätte ich dich gerne fahrbereit. Beim heutigen Verbraucherdenken wäre das zu viel verlangt.
Und Sie glauben, dass man die Verbraucher ändern kann?
Menschen sind von Natur aus neugierig und haben einen Spieltrieb. Egal, ob es sich um eine Playstation, eine Multimediaanwendung oder um eine Digitalkamera handelt – an innovativen Produkten mit neuen Möglichkeiten sind viele interessiert und wollen sie haben. Man muss der neuen Generation von Mobilität also Attribute geben, die ähnlich Spaß machen – dann wird die Kundschaft einsteigen. Beispielsweise könnte man jedes Auto so weiterentwickeln, dass es eine eigene Kennung, eine sogenannte IP-Adresse hat. Dann kann ich per Handy oder via Laptop Anweisungen erteilen oder Daten abfragen und durch die Kommunikation eine neue Wertschätzung fürs Auto erreichen. Neben der Bereitstellung der nötigen Strommenge kann ich den Wagen schon vor meiner Fahrt so konfigurieren, wie ich das an diesem Tag gerne hätte: Das fängt bei der Einstellung der Musikrichtung im Autoradio an und geht bis zur behaglichen Klimatisierung schon ehe ich einsteige. Auch das Navi kann auf diese Weise voreingestellt werden.
Wie wird der E-Antrieb das Design der Automobile verändern?
Die Motoren werden voraussichtlich direkt an den Rädern sitzen und deshalb gar nicht mehr auffallen. Der zentrale Motorraum und die Tunnels, in denen Antriebsstränge laufen, die uns beim Beladen des Fahrzeugs oft stören, werden entfallen. Auch das dicke Lenkrad kann verschwinden. Das Lenken eines Autos über einen Joystick ist technologisch längst gelöst.
Welche Folgen hat die Hinwendung zur E-Mobilität für die deutsche Volkswirtschaft?
Unsere Volkswirtschaft ist durch den Automobilbau geprägt und durch alle Prozesse, die dem vor- und nachgeschaltet sind. Hier werden sich im Lauf der Zeit völlig neue Zulieferstrukturen ausbilden, die insbesondere mittelständische Unternehmen betreffen: Ein E-Auto braucht keine Kurbelwelle, keine Kolben, keine Getriebe… Unternehmen, die diese Produkte herstellen, werden langfristig ein Problem bekommen. Andersherum gesagt: Unsere Volkswirtschaft hat durch die E-Mobilität die riesige Chance, sich über innovative Technologien neu für den Weltmarkt aufzustellen. So wie die am Verbrennungsmotor orientierte Automobilindustrie mit allen Zulieferern bisher Trendsetter war, könnten wir das bei der Elektro-Mobilität werden.
Was empfehlen Sie Unternehmen, um sich neu zu orientieren?
Wenn wir davon ausgehen, dass es in Deutschland bis zum Jahr 2020 vielleicht 5, maximal 10 Prozent elektrisch angetriebene Autos gibt, heißt das umgekehrt: 90 bis 95 Prozent werden herkömmlich angetrieben. Weltweit wird der Automarkt deutlich zulegen. Auch diese Zunahme wird in zehn Jahren von Benzin- und Dieselfahrzeugen dominiert sein. Das heißt: Wer in traditionellen Produktlinien tätig ist, kann davon noch lange Zeit zehren. Doch alle sind gut beraten, sich rasch für die Parallelwelt der E-Mobilität zu rüsten, die vor allem in den Megacities einen guten Nährboden finden wird.
Müssen uns die Investitionsprogramme anderer Länder angst und bange machen? Die USA wollen zweieinhalb Milliarden Dollar in die Entwicklung der E-Mobilität stecken.
In Deutschland haben wir den „Nationalen Entwicklungsplan Elektromobilität”, der etwa 700 Millionen umfasst. Für ein mittelgroßes Land wie Deutschland ist das eine beachtliche Summe. Deutschland zeichnet sich dadurch aus, dass der größte Teil der Forschungs- und Entwicklungskosten von Unternehmen aufgebracht wird. Das Verhältnis ist zwei Drittel zu einem Drittel. Im Klartext heißt das: In Deutschland unterstützen wir die E-Mobilität mit zwei Milliarden Euro. Im Übrigen heißt in den Ingenieurwissenschaften mehr Geld nicht automatisch bessere Ergebnisse. Die Stärke deutscher Ingenieure ist ihre Tüftlermentalität, also aus nichts heraus etwas zu kreieren. Dass uns dies oft besser als in anderen Ländern gelingt, hat etwas mit Arbeitsbedingungen, Motivation und Identifikation zu tun.
Die Fraunhofer-Gesellschaft hat sich in einem außergewöhnlichen Vorgang der Herausforderung E-Mobilität gestellt und 34 Institute zusammengeführt. Weshalb?
Grundsätzlich gilt: Jedes der 57 Fraunhofer-Institute hat seine Kernkompetenz. Gleichzeitig stehen die Institute im direkten Wettbewerb: Wenn etwas Neues am Markt erscheint, prüft jedes Institut für sich, ob die Beschäftigung damit ins Institutsprofil passt. Oft verdrängt man sich gegenseitig. Ein Zusammenschluss verschiedener Institute ist unüblich. Durch den im August 2009 beschlossenen politischen Pakt „Nationaler Entwicklungsplan Elektromobilität” hat Fraunhofer ein neues Modell kreiert: Der Vorstand selbst hat sich dieses Themas angenommen, im politischen Rahmen Weichen gestellt und erklärt, dass man dieses umfassende Thema – Energieerzeugung, Netzeinspeisung, Netzmanagement, Fahrzeugtechnik, Straßenmanagement, Recycling – auf neuartige Weise via Systemmanagement angehen will.
Was befähigt Sie, in diesem großen Verbund Koordinator zu sein?
Mein Institut für Betriebsfestigkeit und Systemzuverlässigkeit blickt auf eine 70-jährige Tradition zurück. Es ist damit zehn Jahre älter als die Fraunhofer-Gesellschaft. Überall, wo sicherheitsrelevante Bauteile hergestellt werden, ist Betriebsfestigkeit erforderlich – im Auto etwa bei der Bremse, bei den Achsen, beim Rad. Betriebsfestigkeits-Ingenieure sitzen an der zentralen Stelle der Freigabe aller sicherheitsrelevanten Komponenten. Unser Institut ist damit enger Partner der Automobilindustrie und macht mit ihr 60 Prozent des Umsatzes. Dadurch beschäftigt uns jede Veränderung im Automobilbau in besonderer Weise. Dass ich persönlich diese Managementaufgabe vom Vorstand übertragen bekommen habe, führe ich darauf zurück, dass ich in der Vergangenheit mehrfach meine Fähigkeit unter Beweis stellen durfte, große Gruppen so zu moderieren, dass sie gute Ergebnisse erzielen.
Die Fraunhofer-Gesellschaft will bis Mitte 2011 ein Elektromobil namens Frecco vorweisen. Was soll dieser Prototyp zeigen?
Die Fraunhofer-Gesellschaft forscht produktnah. Deshalb arbeiten wir an Entwicklungen, die sich an dem orientieren, was unsere Kunden brauchen. Frecco ist ein Demonstrationsfahrzeug, in dem wir unsere Technologien einbauen, das sich aber an keinen großen Hersteller anlehnt. Mit Frecco wollen wir testen, inwieweit unsere Ansätze funktionieren oder verbessert werden müssen. Wir können damit den Automobilherstellern demonstrieren, an was wir arbeiten.
Wie konkret sind die Pläne?
Wir haben uns auf eine Fahrzeughülle der Firma Artega festgelegt. Das ist ein kleiner Sportwagenbauer in Paderborn. Artega baut rund 100 Sportwagen im Jahr, die natürlich mit einem Verbrennungsmotor ausgeliefert werden.
Wie viele Fahrzeuge werden Sie elektrotechnisch umrüsten?
Mindestens zwei, höchstens zehn.
2005 sollte nach dem Willen früherer Mercedes-Chefs die Brennstoffzelle als Antriebsquelle für Automobile serienmäßig eingeführt werden. Daraus wurde nichts. Sind damit Brennstoffzellen als Energielieferant für Automotoren out?
In der fachlichen Diskussion sind Brennstoffzellen im Fokus. Und Forschungsprogramme unterstützen diese Perspektive nach wie vor. Was eher kommt – das batteriebetriebene Fahrzeug, das Brennstoffzellenfahrzeug oder eine geschickte Kombination aus beidem – weiß niemand. Da ist noch alles offen. Die Experten und auch die Unternehmen sind in beiden Sparten aktiv. ■
