Maximilian Fichtner im Interview

"China hat das Ende des Verbrenners eingeläutet"

Maximilian Fichtner ist Professor für Festkörperchemie an der Universität Ulm und leitet das Helmholtz-Institut für Elektrochemische Energiespeicherung. Er gilt als einer der führenden Batterie-Experten im deutschsprachingen Raum. Der Wissenschaftler war auch in der Entwicklung synthetischer Kraftstoffe und zwölf Jahre im Wasserstoffbereich tätig. Erst im März war Fichtner bei den Sustainable Energy Days in Wels zu Gast. Mit der BezirksRundSchau sprach er über den Hype um E-Fuels, Brennstoffzellen-Fahrzeuge und die chinesische Dominanz in der Batterietechnik. 

Interview: Thomas Kramesberger

In der ganzen Debatte um E-Fuels und Elektromobilität kommt meistens das Argument der „Technologieoffenheit“. Wie stehen Sie dazu?
Fichtner: "Technologieoffenheit" suggeriert oft, man hätte Zeit und könnte auf andere Optionen warten. Dies ist aber nicht der Fall. Volkswagen hat vor Kurzem noch 40 Prozent des Umsatzes in China gemacht und mittlerweile sind sie bei den Elektroautos dort nicht mehr unter den ersten Zehn. Das liegt daran, dass die Chinesen die Technik und Software in den deutschen E-Autos teilweise als altbacken empfinden. Hinzu kommt, dass in China im März eine neue Abgasnorm in Kraft getreten ist. Die entspricht in etwa der europäischen Euro 7-Norm. Damit hat China das Ende des Verbrenners eingeläutet. Das heißt: Die technologieoffenen Deutschen werden in Zukunft weder eine größere Menge Elektroautos noch eine relevante Zahl an Verbrennern in China verkaufen. Es wird natürlich weiterhin Verbrenner geben, aber die Frage ist, ob das Nischenmärkte sind oder der Löwenanteil?

Wenn man Südamerika, Afrika oder andere Weltgegenden hernimmt. Das wäre dann ja keine Nische, oder?
Also in Afrika sieht es so aus, als ob die ansatzlos in Richtung Elektromobilität gehen. Indien hat mittlerweile bei der Produktion von Elektrofahrzeugen massiv aufgeholt. Die indischen Firmen kaufen sich weltweit in Natrium-Ionen- und Lithium-Ionen-Batterien ein. Sie haben auch schon erste Gigafactorys im Land. Es wird immer behauptet, dass es in anderen Weltgegenden noch anders wäre – aber ich empfehle, dass man sich die Entwicklung und Dynamik in den einzelnen Ländern genau ansieht. Natürlich, außer in Norwegen, laufen weltweit noch in erster Linie Verbrenner. Nur, die Verbrenner-Zulassungszahlen gehen überall zurück, während die Elektroauto-Zulassungen exponentiell steigen. Das ist ungefähr wie Corona-Variante A gegen Omikron.
Generell war die Diskussion zum Verbrenner-Aus 2035 schon etwas merkwürdig. Es wurde teilweise so dargestellt, als ob die Politik hergegangen wäre und der Industrie verboten hätte, in Zukunft noch Verbrenner zu bauen. Das ist aber Unsinn, es war genau andersrum: Die Firmen haben beschlossen aus dem Verbrenner auszusteigen und die Politik hat geschaut, wann der letzte so weit sein wird. Und das ist eben 2035.

Also müsste man mit dem Finger auf Elon Musk zeigen, als Verantwortlichen für die Hinwendung zur E-Mobilität – und nicht auf die Politik?
Bei uns in Deutschland heißt es derzeit, die Grünen seien verantwortlich, früher hieß es, Angela Merkel sei verantwortlich. Ich stelle mir das dann immer bildlich vor, wie Elon Musk und Xi Jinping von Annalena Baerbock die Weisungen empfangen, was sie in Zukunft zu tun oder zu lassen haben (lacht). Aber im Ernst: Die deutschen Autofirmen steigen um, weil sie ihre Märkte verlieren. Man kann auf einem zukünftigen Nischenmarkt nicht erwarten, dass die deutschen Autofirmen weiterhin so ein Standing haben wie bisher. Dazu müssen sie internationale Player bleiben und das geht nur, wenn sie auf den großen Megatrend setzen – und das ist die Elektromobilität.

Als Alternative zum Elektroauto wurden zuletzt E-Fuels ins Spiel gebracht. Dann könnte man den Verbrenner quasi weiterfahren. Aber gibt es überhaupt genug E-Fuels für Autos?
Das derzeit weltweit größte E-Fuel-Projekt betreibt Porsche in Chile, in Patagonien, weil dort immer kräftig der Wind weht. Dort möchte man ein Windkraftanlagen-Feld aufbauen, Kohlendioxid aus der Atmosphäre ziehen und grünen Wasserstoff erzeugen – und die beiden dann zu E-Fuel machen. Das Ziel ist, dort 550 Millionen Liter E-Fuel pro Jahr zu erzeugen, das entspricht etwas mehr als einem Prozent des deutschen Kraftstoffverbrauchs. Also bräuchte man 80 bis 90 dieser Anlagen, alleine um den deutschen Verbrauch abzudecken. Da wäre aber nur der Pkw-Verkehr, da sind noch keine Schiffe oder Flugzeuge eingerechnet. Wenn die ganze Welt diesen Weg einschlagen würde, bräuchte man mehr als 5.000 solcher Anlagen.
Das Problem in Europa ist, dass es eigentlich wenig Sinn macht, hier E-Fuels herzustellen. Denn, um ein Auto mit E-Fuels gleich weit zu fahren wie ein Elektroauto, müsste man sechs bis sieben Mal mehr Strom einsetzen. Man kann das natürlich machen, aber man müsste dann sechs bis sieben Mal mehr Windräder aufstellen. Und das wird von den ganzen technologieoffenen Parteien meistens nicht erwähnt (lacht).
Im Augenblick gibt es weltweit etwa 60 neue E-Fuel-Projekte, davon ist eines finanziert. Und auch das Projekt in Chile stockt derzeit, weil die Genehmigungen für weitere Windräder fehlen und auch noch unklar ist, woher das Kohlendioxid kommen soll. Das halte ich persönlich sogar für das größere Problem. Um es einigermaßen klimafreundlich zu machen, muss man das CO2 aus der Atmosphäre ziehen und dazu gibt es spezielle Anlagen. Die größte dieser Anlagen steht in Island, dort konnte man bisher 4.000 Tonnen CO2 pro Jahr aus der Luft abscheiden. Bei dem Projekt in Chile bräuchte man im Endausbau 600.000 Tonnen CO2. Man bräuchte also 150 dieser Anlagen, die CO2 aus der Luft ziehen, von denen es aber bisher weltweit eine gibt.

Neben den E-Fuels-Anhängern gibt es auch noch diejenigen, die Wasserstoff, also die Brennstoffzelle, für den Verkehr propagieren. Wäre es nicht sinnvoll, wenn man genug grünen Wasserstoff erzeugen kann, so Autos oder Lkw zu betreiben?
Was viele unterschätzen ist, wer grünen Wasserstoff braucht und wieviel bis wann angeliefert werden kann. Im Augenblick wird der Wasserstoff bei uns zu über 99 Prozent aus Erdgas hergestellt. Also hat ein Brennstoffzellen-Auto derzeit einen CO2-Fußabdruck, der nur ein bisschen besser ist, als der eines Diesels. Die deutsche Wasserstoffstrategie sieht vor, bis 2030 insgesamt 14 Terawattstunden grüne Wasserstoffenergie bereitzustellen. Von diesen 14 Terrawattstunden braucht alleine Thyssen Krupp zehn Terawattstunden zur Stahlerzeugung.
Alleine um Industrie und Chemie weltweit mit grünem Wasserstoff zu versorgen, bräuchte man 140 Prozent der derzeit weltweit installierten Photovoltaik- und Windleistung. Also werden wir wahrscheinlich nicht einmal das schaffen. Und wenn noch jemand glaubt, es kommt dann noch was beim Brennstoffzellenauto an – das würde ich gerne sehen.
Es gibt ja auch die Ideen, den grünen Wasserstoff aus anderen, sonnigen Weltgegenden zu holen: Naja, als Druckgas macht das keinen Sinn, weil Wasserstoff sehr leicht ist. Also muss man ihn verflüssigen, nur dabei verliert man 40 Prozent des Wirkungsgrades. Und dann hat man eine Flüssigkeit, von der ein Liter nur 70 Gramm wiegt. Wenn man nun einen Öltanker durch den größten bisher geplanten Wasserstofftanker ersetzen möchte, braucht man für einen Öltanker 33 Wasserstofftanker. Mir hat noch niemand erklärt, wie das gehen soll.

Zurück zum Elektroauto: Es heißt, ein E-Auto hätte eine so schlechte CO2-Bilanz in der Herstellung, dann noch seltene Erden und Rohstoffe aus Krisengebieten für die Batterie, die benötigt werden. Inwiefern stimmt das?
Das ist der klassische Weg einer Information, die in irgendeinem Thinktank kreiert wurde. Ja, es gibt seltene Erden in Batterien, aber diese Batterien werden in Rasierapparaten verwendet, nicht in Pkw. Tesla liefert 50 Prozent seiner Flotte mittlerweile mit Eisenphosphat aus – da ist auch kein Kobalt mehr drinnen, das unter „kritischer Rohstoff“ fallen würde. Und das mit dem CO2-Rucksack ist auch interessant: Da werden meistens Zahlen aus einer Studie von 2014 verwendet, die sich auf die Batterieproduktion in China mit 100 Prozent Kohlestrom beziehen. Damals hat das noch gestimmt, nur mittlerweile gibt es defacto keine neue Gigafactory, die nicht mit 100 Prozent Ökostrom betrieben wird. Wenn man heute ein Tesla Model S kauft, das in Texas produziert wird, dann ist der CO2-Rucksack nach 8.500 Kilometern abgefahren.
Viele dieser Argumente gegen das E-Auto waren mal richtig, da kann man den Menschen auch keinen Vorwurf machen. Aber es ist ein Feld, in dem eine extreme Dynamik herrscht und die geht glücklicherweise in Richtung unkritischerer Rohstoffe und hin zu mehr grüner Energie.

Wenn die rasante E-Auto-Entwicklung in China so weiter geht. Was heißt das für Deutschland, Österreich, Europa? Werden wir abgehängt?
Es kann sein, dass wir bereits abgehängt wurden, es aber nur noch nicht bemerkt haben. Drei chinesische Hersteller haben angekündigt, heuer Fahrzeuge mit 1.000 Kilometern Reichweite auf den Markt zu bringen.

Wieviele Jahre sind die Chinesen den Europäern beim Elektroauto voraus?
China hat andere Strukturen und deshalb vergrößert sich der Abstand derzeit sogar noch. Das hat mehrere Ursachen: Einerseits haben Start-Ups dort nicht so einen Impuls aus der Vergangenheit, der sie in eine bestimmte Richtung drückt, sondern sie konnten nach den vorhandenen Gegebenheiten entscheiden, was sie machen. Dann gibt es in China Firmen wie BYD, das war früher ein Batteriehersteller, der hat sich dann entschlossen, auch Autos zu bauen. Dadurch, dass sie 20 Jahre Erfahrung im Batteriebereich haben, sind sie unglaublich mächtig, wenn es um die Entwicklung von neuen Systemen geht – und die Neuheiten in diesem Bereich kommen fast alle aus China.
In Europa beruht die Automobilfertigung außerdem auf einem ganzen Netz an Zulieferern – die Chinesen hingegen, aber auch Tesla, vereinen einen Großteil der benötigten Komponenten unter einem Dach. Und das scheint Vorteile zu haben, weil man direkteren Durchgriff hat, speziell in einem Feld, das sich schnell ändert.

Also mehr Elektromobiltät à la Musk oder China könnte auch für die Zulieferindustrie in Europa größere Veränderungen bringen?
Ich denke, es wird am Ende des Tages gar nicht so hohe Einbußen geben. Aber es wird eine Restrukturierung geben. Entweder die Firmen finden eine Möglichkeit, wie sie in diesem neuen Umfeld aktiv sein können oder sie werden untergehen. Das ist leider so hart. Das ist ein Wandel, der ähnlich massiv ist, wie damals von der Pferdekutsche zum Verbrennungsmotor. Damals gab es Millionen Hufschmiede, die arbeitslos wurden, aber die haben trotzdem eine andere Aufgabe gefunden. Man kann eigentlich den Zulieferern nur raten, sich rechtzeitig zu orientieren und nicht auf irgendwelche künstlichen Hypes zu setzen, die wenig Potenzial haben. Der Megatrend geht einfach in Richtung Elektroauto. Und das ist ja auch aus Umweltsicht sinnvoll: Wir werden zwar mehr Strom brauchen, sparen aber ein Mehrfaches an fossiler Energie ein. Also was da im Augenblick läuft, ist eigentlich das größte Energiesparprogramm, das wir je hatten. Es bedeutet, allein Deutschland braucht 120 Terawattstunden Strom mehr, um alle 48 Millionen Pkw zu elektrifizieren – also ein Viertel des derzeitigen Strommarktes von 500 Terawattstunden. Gleichzeitig sparen wir aber 600 Terawattstunden fossile Kraftstoffe ein!

Wie sieht es bei Bussen oder Lkw aus – wird sich da auch die Batterie durchsetzen?
Es gab von 2006 bis 2009 ein europäisches Projekt, da fuhren in vielen europäischen Großstädten Wasserstoff-Busse. Mit dem Ende der Förderung war nichts mehr davon zu sehen. Das liegt daran, dass die Technik noch immer teuer und anfällig ist. Die Anschaffungskosten eines Wasserstoff-Buses sind etwa doppelt so hoch wie die eines Batterie-Busses und die Betriebskosten sind bis zu sechs Mal höher. Bei den Lkw hieß es lange, dass eine Batterie einen Lkw so schwer machen würde, dass man dann gar nichts mehr transportieren könnte. Aufgrund der Fortschritte in der Batterie-Technik ist es aber nunmehr so, dass das zusätzliche Gewicht bei ein bis zwei Tonnen liegt. Das ist bei einem 40 Tonner jetzt nicht ganz so problematisch. Gleichzeitig muss man bedenken, dass ein Wasserstoff-Lkw etwa acht Kilo Wasserstoff auf 100 Kilometer braucht. In Deutschland kostet das Kilo derzeit 13,85 Euro, das ist aber subventioniert. In Ländern ohne Förderung kostet das Kilo etwa 27 Euro. Beim aktuellen Preis in Deutschland kostet der Kilometer für einen Wasserstoff-Truck 1,22 Euro, bei E-Trucks sind es 60 Cent. In einem Business, in dem jedes Prozent Einsparung abgefeiert wird, sind 100 Prozent ziemlich viel – und das ist mit subventioniertem Wasserstoff gerechnet.

Also die ganze individuelle Mobilität wird in Zukunft batterieelektrisch?
Die Wasserstoff-Technik funktioniert, aber das Problem ist, dass die gesamte Wasserstoff-Kette um den Faktor drei zu teuer ist, um konkurrenzfähig zu sein. Das geht von der Erzeugung, über den Transport und die Tankstelle bis hin zur Brennstoffzelle. Am Ende kommt von 100 Prozent grünem Strom nur 18 Prozent am Rad an. Beim E-Fahrzeug kommen 75 bis 80 Prozent am Rad an. Das ist einfach ein riesiger Unterschied. Also man könnte das machen, aber man müsste ehrlich sagen, dass wir dann noch drei Mal mehr Windräder als ohnehin schon brauchen.
Hinzu kommen noch praktische Dinge: Ein Wasserstoff-Liefertruck kann etwa 300 Kilo Wasserstoff anliefern, das sind etwa 60 bis 65 Tankfüllungen. Wären wir also in einer Wasserstoffwelt und hätten 300 Tankvorgänge pro Tag wie jetzt an den Tankstellen, dann bräuchten wir fünf Liefertruck-Ladungen pro Tag, um jede Tankstelle zu versorgen. Außerdem muss man mit einen Wasserstoff-Auto noch alle 10.000 Kilometer zur Sicherheitskontrolle in die Werkstatt und die Brennstoffzelle hat auch keine so lange Lebensdauer – im Vergleich zu einer Batterie, die nach einer Million Kilometern noch 80 Prozent der Leistung hat.

Auch die Schwerlast wird elektrisch werden?
Ja, das denke ich schon. Es ist natürlich so, dass man für die Batterie deutlich mehr Rohstoffe braucht, also muss man ein Kreislaufsystem aufbauen, wie es in der EU-Batterieverordnung vorgesehen ist. Wenn man alles elektrisch macht, braucht man für Ladestationen an Autobahnen auch Hochspannungsleitungen, Mittelspannungsleitungen werden nicht ausreichen. Eine Hochspannungsleitung kann man in den Boden legen, das ist teuer – aber wenn sie mal liegt, dann ist es erledigt. Man hat also ein Investment, aber dann kann man kalkulieren. Ich würde ja gerne sagen: Das mit dem Wasserstoff ist eine tolle Idee, aber ich bin mittlerweile davon abgekommen, weil es einfach nicht praktikabel ist – und es ist viel zu teuer.

Ein großes Thema bei Elektroautos sind die Kosten und das teuerste an einem solchen Auto ist die Batterie. Wann wird es E-Autos zu „normalen“ Preisen in Europa geben?
Der Preis für die Batterien ist in den letzten zehn Jahren um 90 Prozent gesunken und wird perspektivisch auch noch weiter sinken – durch neue Materialien und vereinfachte Fertigungsprozesse. Im Augenblick gibt es zwar eine Stagnation, aber das liegt am hohen Lithiumpreis der letzten Jahre. Nun ist dieser Preis zuletzt wieder gesunken. Lithium gibt es eigentlich genügend auf der ganzen Welt, es ist nur nicht am Markt, da es nur an zwei, drei Orten abgebaut wird. Man hat zwar zuletzt einige neue Lagerstätten gefunden, aber bis sowas dann abgebaut und für den Markt zugänglich ist, hat man zehn Jahre Vorlaufzeit. Am Ende dieses Jahres wird man jedenfalls für 40.000 bis 50.000 Euro ein gescheites Elektroauto bekommen. Zum Vergleich: Der mittlere Preis für einen Verbrenner in Deutschland liegt derzeit bei 41.700 Euro.