Sind Plug-in-Hybrid eine Übergangstechnologie?

Plug-in-Hybride geniessen aktuell eine hohe Nachfrage im Markt. Sind sie ein wichtiger Baustein für die Dekarbonisierung des Strassenverkehrs – oder nur eine kurzfristige Übergangstechnologie? PHEV sollen das Beste der «alten» und der «neuen» Autowelt in einem Fahrzeug kombinieren, und damit den Herausforderungen «Reichweite», «Ladedauer» und «Angst vor lückenhafter Ladeinfrastruktur im Ausland» ausweichen.

Doch diese Herausforderungen dürften bereits in wenige Jahren stark an Bedeutung verlieren. Schweiz- und europaweit wird ein flächendeckendes Schnellladenetz aufgebaut. Bei den Batterien verbessert sich dank technologischem Fortschritt und Skaleneffekten die Energiedichte, bei sinkenden Kosten. Für 2025 sind Batterien mit um 30% höherer Kapazität bei 20% tieferen Kosten zu erwarten, und dieser Trend wird sich weiter fortsetzen.

Bereits 2021 sind mehrere BEV-Fahrzeugmodelle mit einer Reichweite von rund 500 km und Ultra-Schnellladefunktion erhältlich. Dank 800-Volt-Batterien können diese Elektrofahrzeuge mit 220 bis 270 kW Leistung geladen werden. Innerhalb von weniger als 20 Minuten lassen sich theoretisch Reichweiten von 350 km Reichweite (in 5 Minuten bereits 100 km Reichweite) nachladen.

Plug-in-Hybride dürften deshalb, getrieben durch die verschärften CO2- Emissionsvorschriften, in den nächsten Jahren eine hohe Relevanz behalten. Langfristig werden sie allerdings an Bedeutung verlieren. 2040 werden sich reine BEV bezüglich Reichweite und Ladezeit nicht mehr wesentlich von heutigen Verbrennern unterscheiden.

Plug-in-Hybride sind auch nur begrenzt mit dem Netto-null-Emissionen-Ziel kompatibel. Einen Teil ihrer Fahrleistung legen sie mit Benzin oder Diesel zurücklegen. Für Netto null Emissionen müssten hierfür Biotreibstoffe oder klimaneutrale synthetische Treibstoffen eingesetzt werden. Die Verfügbarkeit biogener Treibstoffe (aus Abfällen) ist stark limitiert. Die Herstellung von klimaneutralen synthetischen flüssigen Treibstoffen aus Strom über Wasserstoff und Kohlenstoff ist sehr energieintensiv und ineffizient.

Wann sind Plug-in-Hybrid nachhaltig

Die CO2-Emissionsvorschriften für Neuwagen werden laufend verschärft. Im offiziellen WLTP-Testzyklus legen PHEV 69 Prozent der Fahrleistung elektrisch zurück. Entsprechend tief sind die CO2-Werte. Für Autohersteller stellen Plug-in-Hybrid-Antriebe deshalb eine attraktive Option dar, um den offiziellen CO2-Ausstoss namentlich von Fahrzeugen der Mittel- und Oberklasse zu reduzieren.

Dank ihrem Elektroantrieb haben PHEV das Potenzial, die Treibhausgasemissionen und die lokale Luftverschmutzung stark zu reduzieren. Das CO2-Einsparpotenzial hängt direkt davon ab, wie oft sie im realen Einsatz rein elektrisch unterwegs sind. Eine Analyse von ICCT (2020) zeigt für 100’000 PHEV einen elektrischen Fahranteil von lediglich 37 Prozent auf (mit dem Höchstwert von 53 Prozent in Norwegen, wo die Ladeinfrastruktur am stärkten ausgebaut ist).

Die meisten PHEV haben eine vollelektrische Reichweite von 30 bis 60 km und legen 5’000 bis 10’000 km pro Jahr elektrisch zurück (ICCT 2020). Wer vor allem kürzere Strecken fährt und regelmässig lädt (Verfügbarkeit von Ladestationen am Zielort), kann den elektrischen Anteil an der Fahrleistung stark erhöhen. Bei einer elektrischen Reichweite von 80 km können, je nach Häufigkeit der längeren Fahrten, 75 bis nahezu 100 Prozent der Jahresfahrleistung elektrisch zurückgelegt werden.

Für grössere Fahrzeuge benötigen BEV immer grössere Batteriepakete, vor allem wenn hohe Tagesreichweiten gefordert werden. Hier können Plug-in-Hybrid-Antriebe ihre Stärken ausspielen. In Abbildung 5 ist die Treibhausgas-Bilanz für SUV im Jahr 2030 dargestellt, unter der Annahme, dass PHEV 50% der Kilometer elektrisch zurücklegen.

CO2eq-Emissionen von SUV im 2030 je nach Antriebsart, mit Strommix gemäss ZERO-Szenario. Datenquelle: EBP-Flottenmodell, BFE (2020b), PSI (2021).

Der Einsatz von PHEV ist ökologisch sinnvoll, wenn ein Auto vor allem kürzere Strecken fährt, aber selten auch längere Reisen, und wann immer möglich geladen wird (mindestens 50% Elektro-Anteil, aber lieber mehr). Leider werden Plug-In-Hybride durch ihre Besitzer nur selten geladen, so dass sie dennoch meistens als Verbrenner herumfahren. Die Bequemlichkeit des Menschen kommt wieder ins Spiel. So macht der Plug-In-Hybride leider nicht wirklich viel Sinn.

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