Blick zurück (14)

Batterien und Brennstoffzellen

Die deutsche Autobranche muss bei der alternativen Antriebstechnologie aufholen - und braucht dringend Spezialisten – erschienen in der ZEIT am 04. September 2008.

Autostrom-Tanksäule (2012). Foto: Pxhere - CC BY 2.0.

DER SCHOCK SITZT TIEF. Zwar verkauft Toyota den Prius schon seit 1997, doch erst die Ölpreisrallye der vergangenen Jahre hat ihn zum Medienstar werden lassen. Erst da wurde den deutschen Automobilkonzernen schmerzlich bewusst, wie gründlich sie einen, möglicherweise den Trend der kommenden Jahrzehnte verschlafen haben. Motoren, die ihre Kraft nicht mehr über die Verbrennung fossiler Stoffe beziehen; Elektroantriebe, die über Brennstoffzellen ihren Strom erzeugen; Hybridfahrzeuge, die wie beim Prius einen herkömmlichen Benzinmotor mit einem Elektroantrieb verbinden das sind die Technologien, von denen sich Automobilexperten den Erhalt des Individualverkehrs auch in Zeiten der Energiekrisen versprechen.

Seit über 20 Jahren beschäftigte ich mich mit Hochschulen, Bildung und Wissenschaft. Viel ist passiert in dieser Zeit, vieles davon durfte ich als Journalist begleiten. Der Blick zurück zeigt, wie aktuell einige meiner Themen von einst geblieben sind – obwohl sich fast alles verändert hat. Machmal allerdings auch, weil sich fast gar nichts verändert hat. Der 14. Teil einer Serie. Einen Überblick über die gesamte Serie "Blick zurück" finden Sie hier.  

Dafür aber brauchen die Ingenieure leistungsfähige Batterien, in denen die Energie für Hunderte von Kilometern gespeichert werden kann. Und genau hier liegt das Problem, sagt der Gelsenkirchener Verkehrswissenschaftler Ferdinand Dudenhöffer, dem die Presse den Titel »Autopapst« angedichtet hat: »Die Batterietechnik sitzt in Japan und Korea. Punkt. Deutschland hat keinen Anteil an dieser Zukunftstechnologie.« Viel zu lange haben Mercedes, Volkswagen & Co versucht, das, worin sie Weltspitze waren, noch besser zu machen: immer effizientere Verbrennungsmotoren, die mehr leisten und gleichzeitig weniger verbrauchen. »Wann immer wir jetzt Elektromotoren bauen, sind wir auf Batterien aus dem Ausland angewiesen«, sagt Dudenhöffer.

Die Ingenieure in den Forschungslaboren versuchen,
den Wissensvorsprung der Asiaten wettzumachen

An dieser Stelle könnte die Geschichte zu Ende sein. Pech gehabt, könnte man sagen, jetzt sind halt die anderen dran. Doch seit einem guten Jahr sind die deutschen Automobilhersteller aufgewacht, in den konzerneigenen Entwicklungsetagen und den Forschungslaboren deutscher Universitäten versuchen Ingenieure, den scheinbar uneinholbaren Wissensvorsprung der Asiaten wettzumachen. Das hat weitreichende Folgen für die Personalpolitik der Konzerne: Waren es bislang vor allem die Maschinenbauer, die sie für die Entwicklung neuer Fahrzeuge anheuerten, werden künftig Elektroingenieure eine mindestens ebenso große Rolle spielen. So investiert etwa der Daimler-Konzern mittlerweile fast die Hälfte seines vier Milliarden Euro starken Forschungsetats in die Entwicklung umweltfreundlicher Technologien.

Allerdings stecken die Hersteller in der Zwickmühle: Alle Fachleute sind sich zwar darin einig, dass die Zukunft den strombetriebenen Fahrzeugen gehört, doch ebenso einheitlich glauben sie, dass der Übergang ein sehr langsamer sein wird. Was bedeutet, dass die Konzerne sich möglicherweise auf Jahrzehnte hinaus beides leisten müssen: aufwendige Forschungsprogramme, um die Elektromotoren bezahlbar, langlebig und noch effizienter machen und gleichzeitig die fast ebenso teure Weiterentwicklung der an sich rückwärtsgewandten Verbrennungstechnik. Jan-Welm Biermann vom Institut für Kraftfahrzeuge der RWTH Aachen prophezeit daher: »Die traditionellen Maschinenbauingenieure werden in der Automobilindustrie noch lange eine Beschäftigung finden.«

Maria Riolo, die für die Gewinnung und Entwicklung von Nachwuchskräften bei Daimler zuständig ist, sieht das genauso: »Natürlich haben wir eine Verschiebung hin zu mehr Elektroingenieuren, Softwaretechnikern oder Experten im Energiemanagement, aber die brauchen wir zusätzlich nicht anstelle der Maschinenbauer.« Daimler hat dieses Jahr mit 450 Berufseinsteigern in technischen Funktionen allein in Deutschland deutlich mehr Ingenieure eingestellt als im vergangenen Jahr.

Die Elektrotechniker müssen
den Spagat versuchen

Die Liste der Herausforderungen ist lang. Auch die Elektrotechniker müssen den Spagat versuchen: einerseits in der Batterietechnik den wirklich großen Sprung zu längeren Laufzeiten hinzubekommen, andererseits die Brennstoffzellen endlich zur Marktreife zu bringen. Im Gegensatz zu den Batterieautos, die stundenlang an der Steckdose hängen, kommt der Strom bei Brennstoffzellen-Fahrzeugen aus der Verbrennung von Wasserstoff. Er wird über die Elektrolyse aus Wasser hergestellt. Was die gegenwärtigen enormen Energieverluste bei der Speicherung und dem Transport von Strom beseitigen würde.

Doch der technische Aufwand, um die Elektrolyse sicher und effizient ablaufen zu lassen, ist immer noch immens. »Genau darum muss sich hier auch der Staat über Förderprogramme engagieren«, fordert Dudenhöffer. Die Grundlagenforschung sei für die Wirtschaft häufig nicht lohnend, doch sie müsse gemacht werden, bei den Brennstoffzellen genauso wie bei der Batterietechnik. »Unsere Politiker aber wissen oftmals noch nicht einmal, wovon wir reden.«

Ludwig Vollrath vom Verein Deutscher Ingenieure (VDI) erscheint es indes zu eng, bei den künftigen Herausforderungen nur über neue Antriebsformen und Elektromotoren zu reden. »Die zweite Voraussetzung für mehr Transporteffizienz ist eine intelligente Infrastruktur.«

Autos, die miteinander kommunizieren, um Unfälle zu verhindern, die Ampelanlagen ihr Kommen melden und laufend Kontakt zur Verkehrsleitstelle halten, das sind nur ein paar Visionen, die sie ausmachen könnten: eine wunderbare neue Welt für Automobilingenieure.