33. Wertschöpfungspotenziale entlang der elektromobilen Wertschöpfungskette

Das starke Wachstum der Elektromobilität aus der jüngeren Vergangenheit wird sich auch in den kommenden Jahren bis 2030 fortsetzen. Abb. 33.1 gibt einen Überblick zur Entwicklung der Verkaufszahlen von Automobilen, sortiert nach Antriebsart. Zu erkennen ist, dass die Folgen des Corona-Pandemie-Schocks bereits im Jahr 2021 insofern überwunden sind, als dass ein Wachstum in allen Antriebssegmenten zu erwarten war. 2024 soll der gesamte Fahrzeugmarkt – vorbehaltlich anderer weltweit bedeutsamer Entwicklungen – wieder sein Vorkrisenniveau erreichen. Für die Zeit ab dem Jahr 2026 wird prognostiziert, dass die Anzahl der verkauften Fahrzeuge mit Verbrennungsmotor zurückgeht, im Gegenzug jedoch die Verkaufszahlen für BEV und PHEV weiterhin so stark steigen, dass die Zahl der Gesamtverkäufe weiterwächst. Für 2030 wird erwartet, dass insgesamt 31,2 Mio. Elektrofahrzeuge verkauft werden. Bei einem Gesamtmarkt von knapp 100 Mio. Autos entspricht dies einem Marktanteil von rund 35 %. Insgesamt wird für das kommende Jahrzehnt eine durchschnittliche jährliche Wachstumsrate von 29 % prognostiziert.¹

Um dieses kontinuierliche Nachfragewachstum bedienen zu können, müssen OEMs und neue Marktteilnehmer ihre Kapazitäten sukzessive erweitern. Dazu werden bestehende Hersteller wachsen müssen, allerdings werden sich auch neue Marktteilnehmer engagieren. Die überwiegende Mehrheit dieser neuen Marktteilnehmer, die bisher unbekannt sind, wird aus China stammen. Größter bekannter Hersteller wird im kommenden Jahrzehnt Volkswagen sein, vor Tesla und BYD. Insgesamt rechnet die Branche für das Jahr 2030 mit Produktionskapazitäten in Höhe von 35 Mio. Einheiten.²

Zur Realisierung dieser Prognose sind zunächst noch massive Investitionen notwendig – und zwar in nahezu allen Bereichen: Forschung und Entwicklung, Produktion, Vermarktung und Personal.³ Vor allem ist es unausweichlich, die Kosten eines E-Mobils zu senken, um die Profitabilität dieses Fahrzeugsegments zu steigern. Wie bereits in Abschn. 32.​3.​2 gezeigt, unterscheidet sich der Preis eines Elektrofahrzeugs der oberen Mittelklasse noch deutlich von dem eines herkömmlich angetriebenen Fahrzeugs. Allerdings ist für die erfolgreiche Etablierung des Elektrofahrzeugs im Breitenmarkt ein attraktives Angebot elektrifizierter Kleinwagen elementar. Insbesondere dieses Fahrzeugsegment ist deutlich teurer, wenn es elektrifiziert wird. Daher ist es von großer Bedeutung, weitere Potenziale zur Kostenreduktion zu finden, um so die Profitabilität von Elektrofahrzeugen aller Größen zu steigern.⁴

Abb. 33.2 bietet dazu eine Übersicht, welche Potenziale zur Kostensenkung sich bereits jetzt ergeben und ausgeschöpft werden können. Aktuell kostet ein BEV aus dem Klein- bis Mittelklassewagensegment rund 34.500 US$ – und damit 12.000 US$ mehr als ein vergleichbarer Verbrenner. Es bieten sich jedoch schon kurzfristig Möglichkeiten, diese Differenz um bis zu 7100 US$ auf 4900 US$ zu reduzieren.

Dazu bilden eine Vereinfachung des Designs und die Entfernung überflüssig gewordener Komponenten den ersten Schritt. Dafür sollten sich die Hersteller von Elektrofahrzeugen an führenden Konzepten der Branche orientieren. Diese zeichnen sich dadurch aus, dass sie als eigenständige BEVs entwickelt werden und somit keine inzwischen verzichtbaren Komponenten enthalten. Somit lassen sich alleine an der Karosserie, im Cockpit und an der Elektronik Bauteile im Wert von insgesamt rund 600 US$ einsparen. Vorteil ist dabei aus Sicht der OEMs, dass es sich um Produkte von Zulieferern handelt, ihre eigene Wertschöpfung also nicht reduziert wird. Die Komplexität der Fahrzeuge lässt sich jedoch weiter vermindern, vor allem durch Änderungen an der Struktur. Grundlage dafür ist allerdings, dass Hersteller eine Modellplattform einzig für BEVs entwickeln und nicht versuchen, sowohl Verbrenner- als auch Elektroautos auf derselben Plattform zu konstruieren und zu fertigen. Durch eine solche eigenständige Plattform werden die gesamte Entwicklung und die Konstruktion erleichtert, und es wird nur eingebaut, was für ein BEV tatsächlich notwendig ist. Beispiele für eine eigenständige Elektrofahrzeugproduktion kommen von reinen Elektroherstellern wie Tesla, aber auch bekannte Größen der Branche wie beispielsweise Volkswagen haben diese Notwendigkeit erkannt.⁵ Zusammen mit weiteren Lerneffekten ergibt sich somit ein Einsparpotenzial in Höhe von bis zu 2400 US$. Die Entwicklung eigener Modellplattformen für Elektrofahrzeuge bietet Herstellern zudem weitere Wertschöpfungsmöglichkeiten, wenn sie diese an kleinere Fahrzeugproduzenten verkaufen, für die eine eigene Entwicklung finanziell nicht leistbar ist.^6,7 Die großen Hersteller würden an dieser Stelle die Rolle eines Zulieferers übernehmen und ihre eigene Entwicklung subventionieren können.⁸

Die erwähnte Einführung einer Fahrzeugplattform für ausschließlich elektrische Antriebe ermöglicht darüber hinaus zusätzliche Einsparungen in der Fahrzeugmontage. Sie erlaubt nämlich eine einfachere und optimale Anordnung aller benötigten Komponenten und reduziert auf diese Weise den Aufwand in der Fertigung. Gleiches gilt auch für die Produktionsstraße, auf der die Fertigung erfolgt: Wird sie exklusiv für BEVs genutzt, lässt sie sich optimal an die entsprechenden Bedürfnisse anpassen, wodurch Zeit und Geld gespart werden. Kumuliert sind dadurch Kostenreduktion von bis zu 600 US$ realistisch.⁹

Darüber hinaus kann eine ausschließlich für BEVs genutzte Fahrzeugplattform auch die entscheidenden Leistungsdaten des Produkts verbessern. Durch eingesparte und besser angeordnete Bauteile werden das Gewicht und der Bauraum reduziert, was eine größere Reichweite, bessere Beschleunigungswerte und einen großzügigeren Innenraum ermöglicht.¹⁰ Um die Entscheidung über die Entwicklung spezieller Elektrofahrzeugplattformen gegenüber universell einsetzbaren Plattformen zu treffen, muss der Hersteller einen Trade-off abwägen. Den Einsparungen in den variablen Kosten, was die Einführung einer zusätzlichen Plattform zur Folge hätte, stehen deutlich höhere Fixkosten in der Entwicklung gegenüber. Zur Beantwortung dieser Frage müssen die geplanten Stückzahlen betrachtet werden. Sofern die Entwicklung einer neuen Fahrzeugplattform beispielsweise mit einer Milliarde US$ angesetzt wird, müsste ein OEM rund 4000 US$ pro Fahrzeug einsparen, um bei 50.000 verkauften Exemplaren innerhalb von fünf Jahren die Investition zu amortisieren. Für die großen Konzerne lohnt sich angesichts der in Abb. 33.1 aufgeführten erwarteten Volumina also die Einführung einer eigenen Elektrofahrzeugplattform. Für kleinere Anbieter hingegen kann dies vor allem zu Beginn bei niedrigen Produktionszahlen eine Herausforderung darstellen.¹¹

Eine weitere Möglichkeit, die Profitabilität insbesondere kleiner Elektrofahrzeuge zu steigern, ist die Anpassung der Reichweite. Bisher beträgt die realistische Reichweite entweder weniger als 160 km oder sie ist größer als 480 km. Diese Auslegung entspricht indes nicht dem urbanen Mobilitätsmuster, das den Zielmarkt entsprechender BEVs ausmacht. Die städtische Bevölkerung in den USA beispielsweise legt durchschnittlich 32 km täglich im Auto zurück. Erweitert man dies um zusätzliche demografische Gruppen – unter anderem um die Einwohner von Vororten –, erhöht sich dieser Wert auf 48 km. Um über ausreichende Reserven zu verfügen, müsste demzufolge eine Batterie bei derzeitiger Effizienz idealerweise 25 kWh speichern können. Um gelegentliche Ausflüge und längere Strecken zu ermöglichen, würde dieser Wert auf 40 kWh erhöht, was einer Reichweite von 250 km entspricht. Dies wiederum würde zu einer Verkleinerung der Batterien in einem durchschnittlichen Kleinwagen von 50 auf 40 kWh führen. Damit lassen sich bis zu 2100 US$ pro Fahrzeug einsparen, ohne dass die eigentliche Kundengruppe sich in ihrer Mobilität einschränken muss.¹²

Um ein weiteres Wertschöpfungspotenzial auszunutzen, wird OEMs eine stärkere Ausrichtung auf Partnerschaften und strategische Allianzen empfohlen (siehe Abschn. 34.​6). Diese können bereits kurzfristig zu Einsparungen führen und sind vor allem in den kommenden drei bis fünf Jahren sinnvoll. Auf diesem Weg können Ausgaben für Produktionsstandorte, Werkzeuge, aber auch Fixkosten im Bereich der Forschung und Entwicklung sowie Kapitalkosten gesenkt werden. Partnerschaften können dabei mit Konkurrenten ebenso wie mit Unternehmen an anderen Stellen der Wertschöpfungskette geschlossen werden. So wäre es etwa möglich, durch die geschickte Auslegung der Fahrzeugplattform diese für verschiedene Modelle unterschiedlicher Hersteller nutzbar zu machen. Bei noch stärkerer Kooperation lassen sich Skaleneffekte sogar im Bereich der Batteriezellen und -module sowie der Leistungselektronik erzielen. Diese Partnerschaften in der Übergangsphase können Ersparnisse von bis zu 2000 US$ bewirken.¹³ Damit ergibt sich eine Differenz von 4900 bis 6300 US$ zwischen einem aktuellen Elektrofahrzeug und einem Verbrenner.

Neben diesen schon jetzt möglichen Steigerungen der Profitabilität wird OEMs eine intensivere Kommunikation der Wirtschaftlichkeit von Elektrofahrzeugen empfohlen.¹⁴ Viele Kunden vergleichen lediglich die Kaufpreise von Elektrofahrzeugen mit denen von Verbrennern und lassen dabei mögliche staatliche Subventionen sowie geringere Unterhaltskosten aus den Augen oder setzen diese zu gering an.¹⁵ Die „Total Cost of Ownership“ (TCO) muss daher besser vermittelt werden, um potenzielle Kunden auch bei höheren Kaufpreisen von einem Umstieg auf Elektrofahrzeuge zu überzeugen.

In der näheren Zukunft bis zum Jahr 2025 ergeben sich zu den bereits genannten Punkten weitere Potenziale, die Profitabilität von Elektrofahrzeugen zu steigern. Abb. 33.3 gibt eine Aufschlüsselung über Möglichkeiten zur Kostenreduktion.

Von der aus Abb. 33.2 verbleibenden Kostendifferenz in Höhe von 4900 bis 6300 US$ zwischen einem BEV und einem Verbrenner können rund 6200 US$ durch die im Folgenden vorgestellten Maßnahmen eingespart werden. Mit 5200 US$ entfällt ein Großteil auf die Traktionsbatterie, den Elektromotor und die Leistungselektronik. Die Batterie stellt den größten Kostenpunkt des gesamten Fahrzeugs dar. Daher wird im folgenden Kapitel explizit auf die Wertschöpfungspotenziale der Batterie eingegangen. Die Einsparungspotenziale stammen zusammengefasst aus einer Reduktion der Batteriepreise, erhöhter Effizienz und einer Verbesserung von Leistungselektronik und Traktionsmaschine.

Zusätzlich sind Einsparungen in Höhe von 500 US$ durch Skaleneffekte in der Produktion und 500 US$ als Konsequenz einer gesteigerten Produktivität bis 2025 realistisch. Somit ergibt sich unter Berücksichtigung aller Einsparungspotenziale für 2025 der Break-even-Punkt. OEMs können ab diesem Zeitpunkt vergleichbare Profite wie bei Verbrennern erwarten. Diese liegen typischerweise im Bereich von 2 bis 3 %.¹⁶ Für die Fahrzeughersteller bieten sich vor allem Wertschöpfungspotenziale durch die Entwicklung und den Vertrieb von Modellplattformen an kleinere Konkurrenten. Alternativ kann dies in Form von Partnerschaften erfolgen, um Entwicklungskosten zu teilen. Weitere Einsparungspotenziale betreffen hauptsächlich die Automobilzulieferer.

Die Traktionsbatterie bietet in vielerlei Hinsicht Möglichkeiten für zusätzliche Preisreduktionen – etwa durch neue Technologien oder höhere Stückzahlen. Allerdings kann es durch die stark erhöhte Nachfrage zu kurzfristigen Lieferengpässen bei einzelnen Rohstoffen und somit zu Preissteigerungen kommen.¹⁷ Bisher sind die Batterien das mit Abstand teuerste Bauteil eines Elektrofahrzeugs und bestimmen dessen Preis in hohem Maße. In Abb. 33.4 sind die Preise für eine Batteriezelle, das Modul und die sich daraus ergebenden Gesamtkosten für die Jahre 2013 bis 2020 in US$/kWh aufgeführt. Für die Jahre 2023 und 2030 werden lediglich die Gesamtkosten des Moduls geschätzt. Ab 2023 wird ein Gesamtpreis von rund 100 US$ realistisch sein. Dies wird als Grenzwert betrachtet, um eine Preisparität zwischen Elektrofahrzeug und Verbrenner zu ermöglichen.¹⁸ Die Preise werden allerdings keineswegs statisch bleiben. Dafür haben schwankende Rohstoffpreise einen viel zu großen Einfluss. Wie die Prognose von 58 US$/kWh im Jahr 2030 erreicht werden soll, ist derzeit unbekannt. Dafür stehen verschiedene technologische Lösungen zur Verfügung.

Die zunehmende Marktdurchdringung von Elektrofahrzeugen in Europa und weltweit wird die Nachfrage von Lithium-Ionen-Batterien erhöhen und große Investitionspotenziale in die Wertschöpfungsnetzwerke mit sich bringen. So prognostiziert die „European Battery Alliance“, dass das europäische Marktvolumen für Elektrofahrzeugbatterien bis zum Jahr 2025 bis zu 250 Mrd. € beträgt.¹⁹ Infolgedessen müssen deutsche und europäische Unternehmen entsprechende Strategien entwickeln, um ihre Bedarfe zuverlässig und langfristig zu sichern und nicht von wenigen – häufig asiatischen – Zellherstellern abhängig zu sein. Basierend auf Forschung und Innovation soll in Europa trotz vergleichsweise hoher Lohn- und Energiekosten eine Batterieproduktion für große Stückzahlen entstehen, wozu bisher zwei „Wichtige Vorhaben gemeinsamen europäischen Interesses“ („Important Projects of Common European Interest“ – IPCEI) gefördert werden, die knapp 60 Unternehmen aus zwölf europäischen Ländern involvieren, davon 15 aus Deutschland. Beteiligt sind unter anderem BMW, Tesla, BASF und Varta. Laut Bundeswirtschaftsministerium sollen durch diese Projekte Zellproduktionskapazitäten von mehr als 180 GWh realisiert werden. Zusätzlich zu diesen geförderten Projekten gibt es sowohl von deutschen als auch von asiatischen Herstellern vielfältige Ankündigungen und bereits erste Umsetzungen für weitere Batteriezellproduktionen in Deutschland.

So baut CATL in Arnstadt seine weltweit erste Batteriefabrik außerhalb Chinas mit einer Kapazität von 14 GWh in der ersten Ausbaustufe, wobei ein weiterer Ausbau bereits geplant ist. BMW ist an CATL beteiligt und hat für die nächsten Jahre bereits Batteriezellen in hohen Stückzahlen bestellt. Ein weiteres prominentes Beispiel ist Tesla mit dem Standort in Grünheide, der laut einer Ankündigung von Elon Musk der weltweit größte Standort zur Batterieproduktion werden und bereits in der ersten Ausbaustufe eine Kapazität von 100 GWh umfassen soll. „Farasis Energy Europa“ mit Daimler als größten Kunden plant eine in der ersten Ausbaustufe 10 GWh große Produktion in Bitterfeld-Wolfen. Volkswagen hat angekündigt, gemeinsam mit Partnern insgesamt sechs Batteriezellproduktionsstätten in Europa zu errichten, die eine Gesamtkapazität von 240 GWh haben sollen. Eine dieser Fabriken entsteht in Salzgitter, wo ab 2024 eine Kapazität von 16 GWh installiert sein soll, die laut offiziellen Plänen bis 2040 noch erweitert wird.

Neben diesen Beispielen gibt es eine Reihe weiterer Projekte und Kooperationen in einem Markt, der hochgradig dynamisch ist. Es zeigt sich jedoch, dass viele große Automobilhersteller mit Zellproduzenten kooperieren – unter anderem, um von deren Know-how zu profitieren. Nichtsdestotrotz gibt es mit Tesla und VW auch Hersteller, die nicht nur auf Kooperationen, sondern teilweise auch auf Unabhängigkeit setzen und eigene Produktionen planen. Um die künftigen Bedarfe zu sichern, sind andere Hersteller – wie BMW und Daimler – an den Zellherstellern beteiligt und haben durch fixe Bestellungen ihre prognostizierten Bedarfe für die nächsten Jahre gesichert.²⁰

Da die Materialkosten den wesentlichen Anteil der Zellkosten ausmachen, muss die Sicherstellung des Zugriffs auf die notwendigen Rohstoffe Kern dieser Strategien sein.^21,22 Zwar belegen verschiedene Studien, dass die wichtigen Rohstoffe selbst bei schnellem Markthochlauf der Fahrzeuge ausreichen, auch wenn der Absatz von Elektrogeräten parallel dazu ansteigen würde (Fraunhofer ISI, 2020), jedoch ist deren globale Verteilung auf wenige Länder konzentriert.²³ Wichtig ist an dieser Stelle die Unterscheidung zwischen zwei Arten von Rohstoffvorkommen: Während die Reserven mit bestehenden Technologien gewinnbringend gefördert werden können, sind die Ressourcen zwar vorhanden, lassen sich mit bisherigen Technologien heute allerdings noch nicht gewinnbringend abbauen. Markthochlaufszenarien beziffern einen weltweiten kumulierten Lithiumbedarf bis zum Jahr 2050 von 14 bis 20 Mio. t; in terrestrischen Reserven befinden sich 17 Mio. Tonnen zusätzlich zu den 80 Mio. t Ressourcen. Bei Kobalt wird der kumulierte Bedarf bis 2050 mit sechs bis neun Millionen Tonnen angegeben, es existieren Reserven von sieben Millionen Tonnen und Ressourcen von 25 Mio. t. Bei Nickel ist der prognostizierte weltweite kumulierte Bedarf ebenfalls niedriger als die vorhandenen Reserven und Ressourcen.²⁴ Die nicht exakt vorhersehbare Marktdiffusion von Elektrofahrzeugen sowie Schwankungen in den Preisen der Rohstoffe können dennoch zu temporären Rohstoffengpässen führen. Trotz der ausreichenden Verfügbarkeit der genannten Rohstoffe ist die Tatsache, dass die Vorkommen geografisch auf wenige Regionen beschränkt sind und sie sich in risikoreichen Ländern befinden, in denen zum Teil instabile politische Situationen vorherrschen, ein Faktor, der die Rohstoffversorgung beeinflussen kann. So steht insbesondere der Kobaltabbau im Kongo, wo mehr als 50 % der globalen Reserven zu finden sind, aufgrund umstrittener Abbaubedingungen häufig in der Kritik. Die größten Lithiumvorkommen existieren in Chile, Australien, Argentinien und China, die größten Nickelreserven befinden sich in Indonesien, Australien und Brasilien (vgl. Abb. 33.5).²⁵

Die Folge für deutsche und europäische Unternehmen, die die genannten Rohstoffe zur Produktion ihrer Güter benötigen, ist eine hohe internationale Abhängigkeit hinsichtlich der Rohstoffversorgung.²⁶ Durch effiziente Recycling-Verfahren lassen sich diese Abhängigkeiten reduzieren, indem Primärrohstoffe durch Rezyklate ersetzt und so bereits verwendete Materialien wieder in neuen Batterien als Sekundärrohstoffe eingesetzt werden. Beispielhaft soll an dieser Stelle für Lithium, Kobalt und Nickel angegeben werden, wie hoch das Potenzial der Ressourceneinsparung durch ein Recycling der Lithium-Ionen-Batterien sein kann. Mit angenommenen Sammelquoten zwischen 65 und 90 %, einer durchschnittlichen Batterielebensdauer von 15 Jahren und einer Materialrückgewinnung für Lithium von 70 %²⁷ ist recyceltes Lithium aus Altbatterien schon im Jahr 2040 in der Lage, 10 bis 18 % des europäischen Bedarfs zu decken.²⁸ Dieser Anteil wird aufgrund der Markthochlaufphase in den darauffolgenden Jahren weiter stark wachsen. Für Nickel und Kobalt empfiehlt die EU-Kommission eine Rückgewinnung von 95 %, was zu einem Potenzial von sogar 13 bis 24 % für beide Rohstoffe führen würde (vgl. Abb. 33.6).²⁹ Somit wird deutlich, dass effizientes Recycling ein zentraler Aspekt für deutsche und europäische Unternehmen sein muss, ihre internationale Abhängigkeit zu reduzieren und zusätzlich eigene Wertschöpfungsketten für die Batterieproduktion basierend auf Sekundärrohstoffen aufzubauen.

Eine weitere Entwicklung, die zu reduzierter Rohstoffabhängigkeit und zur Abkehr von umstrittenen Abbaubedingungen führt, ist die Reduktion des Kobaltanteils. Von ursprünglich 200 g Kobalt je Kilogramm Batteriezelle enthalten die heutigen Lithium-Ionen-Zellen nur noch etwa 60 g je Kilo. Ebenso wurde die Manganmenge reduziert, während die Nickelmenge mehr als verdoppelt wurde. Diese Entwicklung ergibt auch aus finanzieller Sicht Sinn, da eine Tonne Kobalt aktuell rund 42.500 US$ die gleiche Menge Nickels etwas mehr als 18.000 US$ kostet. Diese Kostenbetrachtung ist relevant, da die Batterie bekanntermaßen die teuerste Komponente eines Elektrofahrzeuges ist und es auch in Zukunft vorerst bleiben wird, auch wenn der Kostenanteil am Gesamtfahrzeug in den vergangenen Jahren deutlich zurückgegangen ist (vgl. Abb. 33.6).

Ein Großteil der Energieversorgungsunternehmen ist bereits im Geschäftsfeld der Elektromobilität aktiv. In Deutschland und Österreich boten im Jahr 2018 laut einer Studie von PWC etwa 80 % von ihnen öffentliche Ladeinfrastrukturen sowie solche für die kommerzielle und die private Nutzung an. Zu diesem Zeitpunkt waren die Investitionsvolumina aufgrund der geringen Gewinnaussichten im Bereich der öffentlichen Ladeinfrastruktur zurückhaltend und traten oftmals in Verbindung mit Förderprogrammen auf.³⁰

Der überwiegende Anteil der Ladeinfrastruktur für Elektrofahrzeuge ist im privaten Raum installiert. Die „International Energy Agency“ schätzt global die Anzahl der privat installierten Ladestellen auf etwa 9,5 Mio., von denen sieben Millionen mit etwa 40 GW Kapazität in Privathaushalten und der Rest von zirka 15 GW an Arbeitsplätzen zur Verfügung stehen.³¹ Bis zum Jahr 2030 wird ein Wachstum auf 105 Mio. installierte Lademöglichkeiten prognostiziert, dann mit einer Gesamtkapazität von 670 GW. Auch zu diesem Zeitpunkt werden etwa 90 % der gesamten Ladepunkte im privaten Raum zu finden sein. Auf China entfallen derzeit mehr als 50 % der öffentlich zugänglichen Langsam-Ladesäulen und etwa 80 % der weltweit installierten Schnellladekapazität (vgl. Abb. 33.7). Die Zahl der Ladepunkte im öffentlichen Raum wird nach konservativem Szenario global bei 14 Mio. und zusätzlichen 2,3 Mio. Schnellladestationen liegen.³²

Diesem Szenario zufolge wird der Strombedarf durch E-Fahrzeuge von 80 TWh aus dem Jahr 2020 auf 525 TWh im Jahr 2030 und damit von 1 % auf 2 % des globalen Stromverbrauchs wachsen.

Der Anteil der im privaten Umfeld stattfindenden Ladevorgänge wird mit steigender Marktdurchdringung der Elektrofahrzeuge und entsprechendem Ausbau der öffentlich zugänglichen Infrastruktur von derzeit etwa 85 % auf 60 bis 70 % sinken (Abb. 33.8).³³

Die öffentliche Ladeinfrastruktur in Europa wächst rasant. Im Jahr 2020 wurde bereits ein Zuwachs von 35 % im Vergleich zum Vorjahr erzielt. Spitzenreiter sind die Niederlande mit 66.000 öffentlichen Ladesäulen, gefolgt von Frankreich mit 46.000 und Deutschland mit 43.000. Bei den Schnellladepunkten – besonders wichtig für BEVs – führt Deutschland mit derzeit zirka 6000.³⁴

In Deutschland teilen sich – bezogen auf die Anzahl der BEVs – sieben E-Autos einen öffentlichen Ladepunkt; PHEV miteingerechnet, sind es 13 Fahrzeuge. Unter Berücksichtigung des prognostizierten Markthochlaufs bis 2030 müssten bis dahin mindestens zehnmal so viele Ladepunkte in Deutschland installiert sein: 440.000 bis 840.000 – abhängig davon, wie viele private Ladepunkte verfügbar sein werden. Politisches Ziel ist es, bis 2030 bei angenommenen neun Millionen E-Fahrzeugen (BEV und PHEV) sechs bis zehn Millionen Ladepunkte zur Verfügung zur stellen.³⁵

Der Ausbau der öffentlichen sowie der privaten Ladeinfrastruktur ist für die Verbreitung der Elektromobilität, die Handhabung über längere Strecken und die Akzeptanz der Ladenotwendigkeit entscheidend. Bisher hat ein Großteil der europäischen Länder nicht die empfohlene Anzahl öffentlicher Ladepunkte pro Elektrofahrzeug erreicht.³⁶ Der Ausbau der Infrastruktur insgesamt wird durch verwaltungs- und genehmigungstechnische Hindernisse, technische Hürden hinsichtlich unzureichender Elektroinstallationen in Gebäuden und Leistungsanforderungen an die Verteilnetze sowie die hohen finanziellen Kosten aller Maßnahmen erschwert. Daher sind auf vielen Ebenen staatliche Fördermaßnahmen geplant. So werden zum Beispiel vier Milliarden Euro alleine für die öffentliche Infrastruktur zur Verfügung gestellt, und jede private Ladebox wird derzeit mit 900 € gefördert. Zudem wird seit 2021 für größere neue oder umgebaute Wohngebäude der Einbau einer Ladeinfrastruktur zwingend vorgeschrieben.

Weitere Hemmnisse für die Planungen sind die schlechte und unzuverlässige Datenlage mit Blick auf die Stellplätze im Gebäudebestand, die erheblichen räumlichen Unterschiede in der Verteilung der Elektrofahrzeuge (Großstadt versus Land) und das noch unbekannte Mobilitätsverhalten (Tagesfahrleistung) bei deutlicher Zunahme der E-Fahrzeuge. Ein überregionaler Elektro-Pkw-Verkehr, besonders über Ländergrenzen hinweg, hat im Vergleich zum wahrscheinlich weit dominierenden lokalen E-Verkehr hinsichtlich Platzierung der Ladepunkte, Schnellladefähigkeit, technischer Kompatibilität und Bezahlmodalität noch einmal sehr spezielle Anforderungen.³⁷

Die Investitions- und Betriebskosten für Ladepunkte bilden die Grundlage jedes Betreiber-Geschäftsmodells. Da die öffentliche Ladeinfrastruktur nicht ausreichen wird, die ambitionierten Ausbauziele zu erreichen, kommt der privaten Ladeinfrastruktur nach wie vor große Bedeutung zu. Damit entsteht eine bedeutsame Schnittstelle zwischen Energie- und Wohnungswirtschaft. Letztgenannte ist primär mit den Einrichtungskosten konfrontiert, die stark von den jeweiligen Rahmenbedingungen abhängig sind. Am zuverlässigsten lassen sich die Kosten für die Einrichtung eines privaten Ladungspunkts im Fall eines Einfamilien- oder eines kleinen Mehrfamilienhauses kalkulieren: Sie belaufen sich auf rund 2000 €. Das gilt allerdings nur für den Standard-11-kW-Ladepunkt; eine höhere Leistung oder ein höherer Einrichtungsaufwand lassen die Kosten schnell auf 4000 bis 5000 € steigen.³⁸

Bei größeren Wohneinheiten sind die fehlenden Stellplätze schnell ein limitierendes Element: Beim derzeit frühen Markt stehen mehr als 90 % der Elektro-Pkw auf privaten Stellplätzen. Die Gesamtheit der privaten Stellplätze bildet das theoretische Potenzial für den Aufbau privater Ladepunkte. Diese sind allerdings umso rarer, je städtischer das Wohnumfeld ist: In Metropolen parken mehr als 50 % der Einwohner im öffentlichen Straßenraum. Die Errichtung der notwendigen Voraussetzungen für das Laden ist daher im ländlichen Raum einfacher und kostengünstiger als im innerstädtischen Bereich. Dort konzentrieren sich größere Wohnobjekte mit mehr als zehn Stellplätzen, die bislang nur in 4 % ihrer Tiefgaragen über Lademöglichkeiten verfügen.³⁹

In der Konsequenz wird der Aufbau einer flächendeckenden Ladeinfrastruktur in den Ballungszentren nur durch öffentliche Ladepunkte und ihre massive staatliche Förderung möglich sein. Denn neben den Kosten für Anschaffung, Installation und Verkehrssicherheit müssen die Betriebskosten inklusive Wartung und Abrechnung refinanziert werden. Dadurch liegen die Ladepreise an öffentlichen Stationen über denen, die der Endverbrauchende privat bezahlt, was das Laden an öffentlichen Ladepunkten wenig attraktiv macht. Das ladeinfrastrukturbezogene Angebot wird oftmals durch Abrechnungsoptionen, Datenmanagement und weitere Dienste ergänzt, etwa Apps zur Routenoptimierung im Zusammenhang mit öffentlich zugänglichen Ladeinfrastrukturen.

Ein Angebot der Elektromobilität für Kunden integriert Fahrzeug, Ladeinfrastruktur und Abrechnungsdienstleistungen. Unabhängig von der Elektrifizierung des Antriebsstrangs ermöglicht die Analyse fahrzeug- und nutzerbezogener Daten sowie die zunehmende Vernetzung des Fahrzeugs mit seiner Umgebung die Entwicklung dienstleistungsorientierter Angebote. Mobilitätsorientierte Angebote wie etwa Carsharing flexibilisieren die Nutzung von Fahrzeugen; Informationen zu Parkräumen oder angrenzenden Mobilitätsangeboten optimieren das Nutzungsverhalten im Mobilitätskontext. Direkt der Elektromobilität zurechenbar sind infrastrukturorientierte Dienstleistungen, beispielsweise Abrechnungssysteme und das Anzeigen freier Ladesäulen. Fahrzeugbezogene Dienstleistungen wie Informationen über den Ladestand der Batterie sowie die Reichweite, anstehende Werkstattbesuche oder allgemeine Auskünfte zum Fahrzeug unterstützen den Nutzenden im Umgang mit seinem Fahrzeug, während weitergehende Angebote in Bezug auf Entscheidungen des täglichen Lebens datenbasiert und personalisiert („Connected Life“) in den kommenden Jahren ein großes Mehrwertpotenzial bieten. Energie- und ladebezogene Dienste mit Blick auf das Fahrzeug werden zunehmend auf den gesamten heimischen Kontext ausgeweitet. Anbieter der Elektromobilität weiten ihren Service im Rahmen ihrer Ökosysteme aus und überschreiten mit ihren Angeboten auch die Grenzen zu anderen Ökosystemen (vgl. Abb. 33.9). Es werden systemische Angebote entwickelt, die über Mobilitätslösungen oder Lösungen der Energieversorgung weit hinausgehen.

Der Markt für Mobilitätsdienstleistungen wird laut Schätzungen von Deloitte bis zum Jahr 2035 um jährlich 11 % wachsen.⁴⁰ Er ist allerdings sehr kompetitiv. Neue Anbieter einerseits und netzwerkbasierte Provider wie „Uber“ andererseits machen eine Positionierung für klassische Automobilunternehmen mit einem profitablen Geschäftsmodell schwierig. Dennoch haben sich insbesondere die deutschen Automobilproduzenten mit einem breiten Portfolio von Mobilitätdienstleistungen positioniert.

Wertschöpfungspotenziale durch plattformbasierte Angebote („Car as a Platform“) werden als hoch eingestuft. Deloitte rechnet mit einer durchschnittlichen jährlichen Wachstumsrate von 20 % vom bisher niedrigen Niveau ausgehend bis 2035.⁴¹ Im Jahr 2030 werden etwa 95 % aller verkauften Fahrzeug vernetzt sein und 60 bis 70 % der in den USA und Europa veräußerten Neuwagen das in Abb. 33.10 dargestellte dritte Level erreicht haben. In Abhängigkeit von diesem Level schätzt McKinsey für das Jahr 2030 das durchschnittliche zusätzliche Umsatzpotenzial je Fahrzeug auf 130 bis 210 US$ für Level-1-Fahrzeuge und 400 bis 600 US$ für Level 4 und 5 pro Jahr. Zusätzlich werden Kosteneinsparungen von durchschnittlich 180 US$ pro Jahr erwartet.⁴²

Plattformbasierte Lösungen eröffnen Nutzern eines vernetzten Fahrzeugs den Zugang zu digitalen Diensten. Verschiedene Produktanbieter und Dienstleistungsunternehmen erbringen Leistungen für den Service-Nutzenden, die durch den Plattformbetreiber zu Mehrwertdiensten aggregiert werden. Das Frontend als Interaktionsbereich mit dem Benutzenden wird sichtbar durch Smartphone-Applikationen, Infotainmentsysteme und Webportale.⁴³ Unternehmen wie Google und Apple bieten mit „CarPlay“ und „Android Auto“ ihre Lösungen zur Integration des Smartphones an. Das Backend umfasst beispielsweise Standards, Werkzeuge, Schnittstellen und Rahmenbedingungen für rechtssichere Kooperationen, die für die Kollaboration der Beteiligten des Plattform-Ökosystems notwendig sind.⁴⁴ IT-Dienstleister bieten den Backend-Betrieb an, wobei die deutschen Premium-Hersteller an der Entwicklung ihrer eigenen Software-Architekturen arbeiten, um in Bezug auf das Management ihrer Kundenbeziehungen unabhängig zu werden und über „Connected Car“-Angebote zusätzliche Umsätze zu generieren. Für ein systemisches Angebot, das zahlreiche Lebensbereiche abdeckt, ist dabei ein weitreichendes Kooperationsnetzwerk innovativer Provider appbasierter Lösungen entscheidend. Automobilunternehmen mit eigener Software-Architektur werden insofern auch zu Software-Produzenten.

Das entscheidende Potenzial zur Kompensation von Wertschöpfungsverlusten des Fahrzeugbaus infolge der Elektrifizierung für Automobilproduzenten und rückläufiger Verkaufszahlen durch zunehmenden Einsatz von autonomen und geteilten Fahrzeugen liegt in der intelligenten Nutzung der Kundendaten zur Generierung von kundenspezifischen Mehrwerten, die weit über direkt fahrzeugbezogene Leistungen hinausgehen. Konnektivität gewinnt als Differenzierungsmerkmal zunehmend an Bedeutung für die Markentreue. Schätzungen gehen davon aus, dass Automobilproduzenten im Jahr 2050 etwa die Hälfte ihres Umsatzes durch datenbasierte Leistungen erzielen.⁴⁵