Der Halbleiter als Antrieb für die Stromkarosse

4. Oktober 2011, 16:57
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Viele Menschen wollen bereits ins E-Auto einsteigen, sagt eine Marktforscherin - Sie werden damit nicht weit kommen, kontert ein Volkswirt

"Ich glaube an das Pferd. Das Automobil ist eine vorübergehende Erscheinung", zitiert der deutsche Volkswirt Helmut Becker seinen Landsmann Kaiser Wilhelm II. Allerdings nicht - wie sonst üblich -, um über diesen Ausspruch nur mehr müde zu lächeln. Vielmehr gibt er dem noblen "Mobilitätsexperten" demonstrativ recht. Denn anfangs, im Jahr 1906, aus dem der kernige Spruch stammt, seien fast 60 Prozent aller Autos als Elektromobile konzipiert gewesen. Somit könne es dem alten Kaiser wohl niemand verdenken, wenn er seine Zweifel hatte an diesem neuartigen, unzuverlässigen Vehikel.

Manch einer auf der europäischen Konferenz für Nanoelektronik, Embedded Systems und Elektromobilität mag das durchaus als Provokation verstanden haben. Immerhin zeichnete Becker 22 Jahre lang für die strategische Konzernplanung bei BMW verantwortlich. Und nun referierte er vor einer Woche als Leiter des Münchner Instituts für Wirtschaftsanalyse und Kommunikation nicht ganz ohne Sorgenfalten über sein Fachgebiet: die Zukunft des Autos. Die internationalen Vertreter der Industrie und der Forschung waren jedenfalls zu dieser Konferenz ins steirische Unterpremstätten gekommen, um weite Technologiesprünge für saubere Mobilität zu signalisieren.

Eine Frage der Reichweite

So prognostizierte dort nicht nur Gonzalo Hennequet, Chef der Forschungsabteilung Mechanik und Hydraulik bei Renault, dass die Massenproduktion von E-Autos unmittelbar bevorsteht. Mitte kommenden Jahres seien in der Kompaktklasse Reichweiten jenseits der 200 Kilometer realisierbar. Wirtschaftsdarwinist Becker (aktueller Buchtitel: Darwins Gesetz in der Automobilindustrie) argumentierte hingegen: "Durchschnittliche maximale Reichweiten bringen uns nichts. Sie befriedigen eben noch nicht alle Bedürfnisse von Kunden." Dennoch konterte Hennequet mit Statistik.

Bereits 80 Prozent der Europäer würden weniger als 60 Kilometer pro Tag zurücklegen. Vor allem im urbanen Raum kämen wir so mit einem sinnvollen Mix aus Übernachtladung zu Hause, der technisch schon möglichen Schnellladung an öffentlichen "Zapfsäulen" (volle Akkus in 30 Minuten) und einem Batteriewechselsystem à la Dänemark und Israel (dauert drei Minuten) bald gut über die Runden. "Ein Großteil der Konsumenten-Segmente ist bereit für E-Mobilität", resümierte denn auch die Marktforscherin Claudia Brandstätter-Kobalt. Innerhalb der Sinus-Milieus, die ihr den Lebensstil von Menschen und das dazugehörige Mobilitätsverhalten verraten, ortet sie bereits eine Art "Revolte der mobilen Klasse".

Nicht genug für Klimawende

Bis zum Jahr 2020 wird es in Europa rund fünf Millionen rein elektrisch angetriebene Fahrzeuge geben, schätzen derzeit unisono Vertreter der Industrie, der EU-Kommission und der Marktforschung. "Das ist nicht genug, um weltweit eine Trendwende für das Klima zu bewirken", wirft wiederum Becker ein. Zudem steht er diesen Zahlen nach den Erfahrungen der Weltwirtschaftskrise durchaus kritisch gegenüber. "2010 war das Jahr der meisten Innovationen in der Geschichte der Automobilindustrie. Mehr als die Hälfte der Patente betraf aber die Weiterentwicklung von Verbrennungsmotoren. Das sagt doch etwas über das nach wie vor geringe Vertrauen der Industrie in die Elektromobilität aus!"

Für den Volkswirt scheint es derzeit am wahrscheinlichsten, dass sich vor dem kompletten Systemwechsel zum E-Auto noch viele Zwischenschritte wie Hybridvarianten und die "Klassiker" halten werden. "Im Ottomotor stecken noch 30 Prozent Optimierungspotenzial und im Diesel sogar 35 Prozent", meint Becker.

Unterpremstätten bei Graz war jedenfalls kein zufälliger Ort dieser kontroversen Begegnung: Der Gastgeber Austria Microsystems mischt dort als Halbleiterhersteller kräftig mit bei den essenziellen Rahmentechnologien für die europäische E-Mobilität. So rechnet Martin Schrems, Forschungs- und Entwicklungschef des Unternehmens, damit, dass der Anteil der Elektronik im Auto in Zukunft enorm steigen wird. Schon jetzt liegt er bei europäischen Modellen bei 35 Prozent - obwohl der Verbrennungsmotor noch klar dominiert.

Hochspannung im E-Auto

Bei E-Autos gelte es zudem, neue Probleme zu bewältigen: "Die Stromspannung insgesamt steigt in rein elektrisch betriebenen Fahrzeugen stark an - das muss nicht nur abisoliert, sondern auch elektronisch kontrolliert werden", erklärt Schrems.

Der "Halbleiterkollege" Hans Adlkofer von Infineon drückte es noch etwas drastischer aus: "Die Stromversorgung im E-Mobil ist eine grundsätzlich andere. Da die Spannung hier bereits lebensbedrohlich sein kann, müssen rasch Lösungen gefunden werden. Andernfalls bedeutet das den Tod für die noch junge Technologie." Adlkofer argumentierte aber auch, dass Halbleiter und nicht mehr der Motor das künftige Herz eines Autos darstellen.

Bei Varianten mit Verbrennungsmotor werden derzeit nur 30 Prozent der investierten Energie auf die Straße gebracht - 70 Prozent gehen einfach verloren. Nur Halbleiter im Antriebssystem - aber auch in der Ladeinfrastruktur - könnten die Energieeffizienz drastisch erhöhen. Das Geheimnis liege derzeit in den Bipolartransistoren mit isolierter Gate-Elektrode (kurz: IGBT), die im E-Auto denselben, aber besseren Effekt erzielen wie Einspritzpumpen beim Verbrennungsmotor.

Der Elektronikmarktauskenner Alastair Hayfield vom britischen Marktforschungsinstitut IMS Research erlaubte sich zur Debatte einen Vergleich: "Was verbindet das Kunsthaus Graz mit E-Mobilen? Beide sind zwar innovativ, aber anfangs wollte sie niemand."

Für neue Generationen von E-Autos sieht er auch zahlreiche "technische Spaßbremsen".

Er verwies auf die fehlende Marktdurchdringung mit leistbaren und potenten Lithium-Ionen-Akkus, die schwächelnde Nickel-Metallhybrid-Varianten erst 2015 ersetzen werden. "Am besten ist die Situation aber in jedem Fall für die Halbleiterhersteller. Denn die neuen Akkus sind wieder instabiler und brauchen daher Kontrolle. Das geht nur mit Halbleitern", sagt Hayfield voraus. (DER STANDARD, Printausgabe, 05.10.2011)

  • Nanoelektronik und Halbleiter sollen auch die Reichweite von Elektroautos deutlich erhöhen. Es gilt: ...
    foto: newald; illustration: standard

    Nanoelektronik und Halbleiter sollen auch die Reichweite von Elektroautos deutlich erhöhen. Es gilt: ...

  • ... bloß nicht die gleichen Fehler wie beim Verbrennungsmotor machen.
    foto: newald; illustration: standard

    ... bloß nicht die gleichen Fehler wie beim Verbrennungsmotor machen.

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