Wie sieht der globale Markt für Elektrofahrzeuge im Jahr 2035 aus und wird er nachhaltig sein?

Der weltweite Markt für Elektrofahrzeuge befindet sich derzeit im Entwicklungsstadium. Nele Rietmann, Beatrice Hügler und Theo Lieven werfen in ihrem neuen Artikel, der demnächst im Journal of Cleaner Production veröffentlicht wird, einen Blick in die Zukunft der Elektrofahrzeuge. Auf der Grundlage vorliegender Verkaufszahlen von 2010 bis 2018 prognostizieren die Autoren, dass die Elektromobilität bis zum Jahr 2035 in 26 Ländern auf fünf Kontinenten rund 50 Prozent aller Pkws ausmachen wird. Dennoch wird ein Anstieg der CO2-Emissionen erwartet. Dies ist auf den ungünstigen Energiemix bei der Stromerzeugung zurückzuführen, insbesondere in Ländern mit starkem Autowachstum wie in China. Eine signifikante Reduzierung der CO2-Emissionen der Elektromobilität kann nur durch eine Verringerung der CO2-Produktion bei der Stromerzeugung erreicht werden.

Die Entwicklung des Marktes für Elektrofahrzeuge (EVs) hat in den letzten Jahren zunehmend die Aufmerksamkeit von Politikern und Verbrauchern erregt, insbesondere aufgrund ihres Potenzials zur Reduzierung der Treibhausgasemissio­nen. Dennoch ist weiterhin unklar, wie sich diese Entwicklung in der Zukunft entwickeln wird (Ellingsen, Singh & Strømman, 2016). Der Artikel „Forecasting the Trajectory of Electric Vehicle Sales and the Consequences for Worldwide CO2 Emissions“ von Nele Rietmann, Beatrice Hügler und Theo Lieven zielt folglich darauf ab, eine Langzeitprognose des EV-Bestands in 26 Ländern auf fünf Kontinenten zu erstellen und die Auswirkungen auf die ökologische Nachhaltigkeit, insbesondere CO2, zu untersuchen. Der Artikel wurde vom Journal of Cleaner Production, einem führenden Journal für Nachhaltigkeit, zur Veröffentlichung angenommen.

In der Studie wurde eine langfristige Prognoseanalyse auf der Grundlage eines logistischen Wachstumsmodells durchgeführt. Ein logistisches Wachstumsmodell prognostiziert die Diffusion von Innovationen oder, in diesem Fall, von Verkäufen. Um dieses Wachstumsmodell zu entwickeln, wurden Daten aus 26 Ländern gesammelt. Die Länder wurden ausgewählt, da sie Teil der OECD- oder BRICS-Ländern sind, und insgesamt fünf Kontinente repräsentieren. Hongkong und Taiwan wurden aufgrund des starken Wachstums ihres Bruttoinlandsprodukts in den letzten Jahrzehnten zusätzlich miteinbezogen. Für alle Länder wurden die Daten des gesamten Fahrzeugbestands, des EV-Bestands, des EV-Marktanteils, der jährlichen EV-Verkäufe und des EV-Verkaufswachstums von 2010 bis 2018 für die Vorhersage der zukünftigen Verkaufsdaten für 2019-2035 verwendet. China diente als Beispiel, um das Prognoseverfahren zu demonstrieren. Das Land wurde ausgewählt, da es derzeit den weltweit größten Automarkt repräsentiert.

Da nicht alle untersuchten Länder identisch sind, haben die Autoren die 26 Länder in Cluster eingeteilt. Abhängig von der Geschwindigkeit der jeweiligen EV-Marktdurchdringung und der Veränderung der zukünftigen CO2-Emissionen wurden die Länder auf die Cluster verteilt. Gleichwohl gibt es einige übergreifende Implikationen, die für die jeweiligen Länder gelten. Diese Implikationen können für verschiedene Stakeholder von Interesse sein.

1. Strommix – machen Sie es grün.
   Je mehr ein Land seinen Strommix aus „grüner“ Energie, d.h. aus erneuerbaren Energiequellen, bezieht, desto geringer sind die Gesamtemissionen. Daher ist es für Länder im Zuge der Nachhaltigkeit nicht nur relevant, den Anteil der EVs auf den Straßen zu erhöhen. Zudem müssen sie ihren Strommix verbessern, um die Emissionen im Automobilsektor insgesamt zu reduzieren. Um ein nachhaltiges EV-Inventar zu erzielen, sollten die Länder also in groß angelegte erneuerbare Energiequellen investieren. Die Erhöhung des Anteils erneuerbarer Energiequellen verringert nicht nur die Emissionen des Automobilsektors. Auch alle anderen Sektoren würden ihren ökologischen Fußabdruck verringern, wenn der Strom grüner wird.
2. Stromversorgung – tun Sie es jetzt.
   Unabhängig vom Emissionsniveau des Strommixes eines Landes wird die Gesamtenergienachfrage mit der Anzahl der EVs steigen. Nach Angaben der Autoren entspricht dies einem durchschnittlichen Anstieg der Stromnachfrage um 7% pro Land. Während diese Entwicklung für einige Länder aufgrund des bereits bestehenden Überangebots keine Herausforderung darstellen wird, wird sie für andere Länder einige Schwierigkeiten bereiten. Diese Länder sollten dieses Problem so schnell wie möglich in Angriff nehmen. Da der Marktanteil der Elektrofahrzeuge stetig wachsen wird, werden die Länder, die in Bezug auf die Stromversorgung nicht vorbereitet sind, zurückfallen. Dieser Rückfall kann vermieden werden, wenn man die Dringlichkeit erkennt und schon heute in Stromquellen investiert. Die gestiegene Nachfrage nach Elektrizität wiederum unterstreicht die Bedeutung der oben genannten Effekte im Punkt Strommix – machen Sie ihn grün, was auf eine Interdependenz der beiden Punkte hinweist.
3. Neue Mächte – betrachten Sie den Batterieproduktionssektor aufmerksam.
   Während Batterien vor einigen Jahren noch „Nice-to-haves“ für unterwegs waren, sind sie heute „Must-Haves“, wenn es um EVs geht. Gleichzeitig scheint die Batterieproduktion ein wesentlicher Engpass in der Entwicklung von EVs zu sein. Neben der Bereitstellung ausreichender Produktionskapazitäten in weiteren Giga-Fabriken kann die Verfügbarkeit von Rohstoffen zu einem entscheidenden Problem werden. Damit wird die Batterieproduktion zu einem neuen Industriesektor. Geht man davon aus, dass die Kosten für 1 kWh von heute 200 US$ auf etwa 100 US$ im Jahr 2030 sinken, würde dies allein in den 26 Ländern zu einem jährlichen Gesamtumsatz von 294 Milliarden US$ für diese neue Industrie führen. Unternehmen, die in der Batterieproduktion tätig sind, müssen sich der zunehmenden Bedeutung dieses Sektors bewusst sein. Darüber hinaus sollten die Beteiligten die potenzielle Abhängigkeit der EVs von der Batterieproduktion und seltenen Mineralien und die damit einhergehenden Risiken nicht unterschätzen.

Die Ergebnisse der Studie zeigen, dass die EV-Verkäufe in den kommenden Jahren insgesamt deutlich zunehmen werden. Bis 2035 wird der Marktanteil von EVs weltweit voraussichtlich 42,5% betragen. Gleichzeitig zeigt die Studie, dass die CO2-Emissionen von Pkw-Flotten in den 26 Ländern bis 2035 noch weiter steigen werden. Daher sollten die Regierungen die Ergebnisse dieser Studie bei der Planung von Investitionen und Strategien berücksichtigen, die sowohl das Wachstum von Elektrofahrzeugen als auch die Entwicklung von mehr erneuerbaren Energiemixen unterstützen.

Nele Rietmann, nele.rietmann@unisg.ch
Beatrice Hügler, beatrice.huegler@unisg.ch
Theo Lieven, theo.lieven@unisg.ch

Forecasting the Trajectory of Electric Vehicle Sales and the Consequences for Worldwide CO2Emissions
in: Journal of Cleaner Production, in Press
(Nele Rietmann, Beatrice Hügler & Theo Lieven)

The Size and Range Effect: Life-Cycle Greenhouse Gas Emissions of Electric Vehicles.
in: Environmental Research Letters 11, 1-7.
(Linda Ager-Wick Ellingsen, Bhawna Singh & Anders Hammer Strømman)