Ökonomische Bewertung des Marktpotenzials von reinen Elektrofahrzeugen im Jahr 2020

Diplomarbeit von Bastian Schuler

Einleitung:

Aktuell vergeht kein Tag, an dem die Medien nicht über das Thema Elektromobilität berichtet. Renommierte Hersteller überschlagen sich heute bei der Ankündigung (teil-) elektrifizierte Antriebsvarianten einzuführen. Die internationale Politik überbietet sich mit Fördermaßnahmen. Auch die deutsche Politik hat sich dieser Entwicklung angenommen und mit den Beschlüssen zu Meseberg, den ‘Nationalen Entwicklungsplan Elektromobilität’ verabschiedet. Bis im Jahr 2020 sollen 1 Millionen Elektrofahrzeugen in Deutschland zugelassen sein. Medienwirksam haben sich namenhafte Politiker bereits klar positioniert. Bundesumweltminister Norbert Röttgen betont, dass es derzeit keine Alternative zu einem Ausbau der Elektromobilität gibt. Verkehrsminister Tiefensee hat sich wie folgt geäußert: ‘Autos, die ausschließlich mit fossilen Energiequellen fahren, sind langfristig Auslaufmodelle. Elektrofahrzeugen mit Batterie und Brennstoffzelle gehört die Zukunft.’ Dadurch wird teilweise der Eindruck vermittelt, dass die Entscheidung bereits gefallen ist und die zukünftige Mobilität rein elektrisch sein wird.

Bemerkenswert ist jedoch, dass trotz der ambitionierten Ziele der deutschen Politik, zum aktuellen Zeitpunkt wenig über die ökonomischen und ökologischen Auswirkungen einer Einführung der Elektromobilität in Erfahrung gebracht wurden. Mit ersten Forschungsergebnissen rechnet die Bundesregierung ab 2011.

Das Ziel dieser Arbeit ist es daher Elektrofahrzeuge im Jahr 2020 ökonomisch zu bewerten. Grundlage bildet dabei das Ziel des ‘Nationalen Entwicklungsplan Elektromobilität’. Dabei wird die kritische Annahme getroffen, dass es sich bei der Vorgabe um ausschließlich reine Batteriefahrzeuge handelt. Mit der vorliegenden Arbeit sollen zwei Aspekte untersucht werden.

1. Ist eine Einführung von reinen Batteriefahrzeugen im Jahr 2020 gesamtwirtschaftlich sinnvoll?

2. Kann das Ziel von 1 Millionen Elektrofahrzeuge ausschließlich mit reinen Batteriefahrzeugen erreicht werden kann?

Zu Beginn der Arbeit wird in Kapitel 2 eine kurze Einführung in das Thema Elektromobilität gegeben. Dabei wird die Sicht der wichtigsten Akteure, die an einer erfolgreichen Einführung beteiligt sind, dargestellt. Anschließend wird eine Übersicht über den aktuellen Stand der Technik gegeben. Dabei werden zum einen die unterschiedlichen Fahrzeugkonzepte, die sich je nach Grad der Elektrifizierung ergeben, verglichen und zum anderen die aktuelle und zukünftige Entwicklung der elektrischen Energiespeicher genauer erläutert. Im Anschluss an die Einführung in die Elektromobilität erfolgt in Kapitel 3 die ökonomische Bewertung von reinen Batteriefahrzeugen im Jahr 2020. Im ersten Teil der wirtschaftlichen Analyse sollen die Ziele der Bundesregierung aus gesamtwirtschaftlicher Sicht beurteilt werden. Im zweiten Teil wird die Wirtschaftlichkeit von reinen Batteriefahrzeugen aus Sicht des Endnutzers analysiert. Auf Grundlage der einzelwirtschaftlichen Analyse wird das theoretische Marktpotenzial bestimmt. Kapitel 4 schließt mit einer Bewertung und einem kurzem Ausblick.

Inhaltsverzeichnis:

Textprobe:

Kapitel 3, Analyse der Wirtschaftlichkeit von reinen Batteriefahrzeugen im Jahr 2020:

Grundlage der wirtschaftlichen Analyse ist das Ziel des Nationalen Entwicklungsplan Elektromobilität. Darin fordert die Bundesregierung, dass im Jahr 2020 mindestens 1 Millionen Elektrofahrzeuge in Deutschland zugelassen sein sollen. Dabei wird die kritische Annahme getroffen, dass es sich bei der Vorgabe um ausschließlich reine Batteriefahrzeuge handelt.

Die Analyse der Wirtschaftlichkeit wird für zwei Bereiche durchgeführt. Im ersten Teil der wirtschaftlichen Analyse sollen die Ziele der Bundesregierung aus gesamtwirtschaftlicher Sicht beurteilt werden. Hierfür wird eine Nutzen-Kosten-Analyse (NKA) angewendet. Dabei sollen die gesamtwirtschaftlichen Nutzen den gesamtwirtschaftlichen Kosten gegenübergestellt werden. Im zweiten Teil wird die Wirtschaftlichkeit von reinen Batteriefahrzeugen aus Sicht des Endnutzers analysiert. Mit der Analyse auf Endnutzerebene soll ermittelt werden, ob und zu welchen Bedingungen sich ein Umstieg auf ein reines Batteriefahrzeug lohnt. Auf Grundlage der einzelwirtschaftlichen Analyse wird das theoretische Marktpotenzial bestimmt. Damit die Wirtschaftlichkeitsanalyse einen möglichst breiten Rahmen bekommt, werden zunächst die 4 wichtigsten Einflussfaktoren auf die Wirtschaftlichkeit von reinen Batteriefahrzeugen bestimmt und mit jeweils zwei möglichen Entwicklungen für das Jahr 2020 abgebildet.

3.1, Einflussfaktoren auf die Wirtschaftlichkeit von reinen Batteriefahrzeugen:

Für die Wirtschaftlichkeit von reinen Batteriefahrzeugen spielen zwei Faktoren eine besonders wichtige Rolle: die Mehrkosten bei der Anschaffung und die eingesparten Betriebskosten über die Dauer der Nutzung. Dabei entstehen die Mehrkosten überwiegend aus den zusätzlichen Batteriekosten. Die eingesparten Betriebskosten hingegen hängen sehr stark von dem Verbrauch der konventionellen Antriebe, dem Ölpreis und den sich daraus ableitenden Benzinkosten, und den Strompreisen ab.

Für die wirtschaftliche Analyse sollen daher insgesamt vier Faktoren berücksichtigt werden: der zukünftige Verbrauch konventioneller Antriebe, die Ölpreisentwicklung, die Batteriekosten sowie die Entwicklung der zukünftigen Strompreise.

Für jeden der Faktoren werden jeweils zwei mögliche Entwicklungen für das 2020 gebildet. Eine Entwicklung, die einen positiven Einfluss auf die Elektromobilität besitzt und eine Entwicklung, die sich negativ auf die Elektromobilität auswirkt. Insgesamt lassen sich die einzelnen Ausprägungen zu sechzehn verschiedenen Szenarien zusammenfassen.

3.1.1, Die Entwicklung des zukünftigen Verbrauchs konventioneller Antriebe:

Die Bestimmung des zukünftigen Verbrauchs konventioneller Antrieben im Jahr 2020 soll auf Basis zukünftiger CO2 – Grenzwerte der EU erfolgen, da der CO2 – Ausstoß direkt vom Kraftstoffverbrauch abhängt. So entstehen bei der Verbrennung von einem Liter Benzin 2370 g CO2.

Hierfür werden zwei Referenzfahrzeuge gebildet und mit den zur Verfügung stehenden Technologien zur Verbrauchsreduzierung ausgestattet. Grundlage für die Referenzfahrzeuge ist das durchschnittliche benzinbetriebe Neufahrzeug in Deutschland im Mai 2010. Die Dieseltechnologie wird nicht betrachtet, da den Otto-Motoren ein höheres Potenzial bei der Verbrauchsreduzierung zugesprochen wird.

Im Monat Mai 2010 lag der CO2-Ausstoß eines durchschnittlichen benzinbetriebenen Neufahrzeugs bei 153,2 g CO2/km. Dieser Wert entspricht einem Benzinverbrauch von etwa 6,5 l/100 km. Der VW Golf 1,4 TSI mit 90 kw ist damit in etwa ein typisch durchschnittliches Flottenfahrzeug.

Im Jahr 2009 hat die EU eine Verordnung zur Minderung der CO2 – Emissionen bei neuen PKWs verabschiedet. Danach soll ein durchschnittliches Neufahrzeug eines Herstellers bis 2012 maximal 130 g CO2/km ausstoßen. Im Jahr 2012 müssen zunächst 65 Prozent der Neuwagenflotte eines jeden Herstellers die Norm erfüllen, ein Jahr später 75 Prozent, 2014 dann 80 Prozent und ab 2015 schließlich alle Neuwagen. Ab 2020 liegt der Grenzwert bei 95 g/km, wobei dieser Grenzwert bis 2013 noch einmal überprüft werden soll.

Damit die Zielwerte erreicht werden, sieht die Verordnung eine gestaffelte Lenkungsabgabe vor. Ab 2019 gilt der volle Satz von 95 €/g pro g/km Überschreitung.

Um die Automobilindustrie durch die Verordnung aber nicht zu überfordern und die Entwicklung von alternativen Antrieben zu fördern, können PKWs mit einem durchschnittlichen CO2 – Ausstoß von unter 50 g CO2/km bis ins Jahr 2015 mehrfach angerechnet werden. Speziell die deutsche Automobilwirtschaft fordert eine Verlängerung der Regelung bis ins Jahr 2020. Auch die Bundesregierung hat sich im Zuge des Nationalen Entwicklungsplan Elektromobilität dazu verpflichtet, sich für eine mehrfache Anrechnung von Fahrzeugen mit weniger als 50 g CO2/km auf die CO2 – Flotten – Ziele bis 2020 einzusetzen.

Auf Grund der Bestimmungen ist es anzunehmen, dass der durchschnittliche Verbrauch von benzinbetriebenen Antrieben bis ins Jahr 2020 auf mindestens 5,5 l/100 km gesenkt wird. Dieser Wert soll für den Fall ‘moderate Verbrauchsreduktion’ angenommen werden. Die Einsparungen können u.a. mit Verbrennungsoptimierung, Downsizing, Aluminiumkarosserie und neuen Brennverfahren realisiert werden. Zusätzlich wird hierbei unterstellt, dass sich die Automobilindustrie durchsetzt und eine Verlängerung der Mehrfachanrechnung bis 2020 erreicht. Im Fall ‘starke Verbrauchsreduktion’ wird angenommen, dass das Ziel von 95 g CO2/km umgesetzt wir und dadurch der durchschnittliche Verbrauch auf 4 l/100 km gesenkt wird. Dabei reichen die oben beschriebenen Maßnahmen zur Verbrauchsreduzierung jedoch nicht aus, sonder das Referenzfahrzeug muss zusätzlich mit der Hybridtechnik ausgestattet werden. Hierbei handelt es sich um einen wie in Kapitel 2.2.1 beschriebenen Voll-Hybrid. Eine Verlängerung der Mehrfachanrechnung wird hierbei nicht angenommen, so dass der Verbrauch konventioneller Antriebe deutlich gesenkt werden muss.