Die Automobilbranche ist in Aufruhr. Die Digitalisierung trifft sie mit der Wucht eines Dampfhammers (in denn man gut den Namen Tesla eingravieren könnte).
Schwappten die ersten Wellen der Digitalisierung wie die Verbreitung von PCs, Internet, Trend zu Software, Mobile- & Smartphones erst einmal gemächlich an der Branche vorbei und veränderten zwar die Arbeitsweise, kaum aber das Produkt und die Geschäftsmodelle, so verändern neuere Trends die Spielregeln der Mobilität diametral.
Elektromobilität, Autonomes Fahren, der Trend zu Software, die Wichtigkeit des Interface Designs und der Integration von Devices, die Share Economy und der unbestreitbare Fakt dass die individuelle Mobilität umweltfreundlicher gestaltet werden muss, wollen wir Menschen unseren eigenen Planeten nicht zugrunde richten. Dies sind nicht einmal alle Trends die Einfluss auf die Zukunft des Automobils haben.
Weltweit gibt es über 1 Mrd. Autos, 2016 wurden 77 Mio. Autos neu zugelassen, alleine die Zulieferer setzen 835 Mrd. € um.
Moderne Autos haben zahlreiche Steuergeräte verbaut und die Software besitzt 10 Millionen Zeilen Code. Kein Wunder weshalb Technologieunternehmen wie Google und Apple plötzlich im Automobilbereich mitmischen.
Ein riesiger Markt und ein Bestandteil unseres Lebens ändert sich gewaltig – die Regeln werden neu geschrieben, Business Models vaporisiert, Imperien werden fallen, neue entstehen.

Der Status Quo

Aktuell sind die Regeln der Autobranche relativ einfach: Skaleneffekte und lange Entwicklungszyklen prägen die Branche. Viele Bereiche sind outgesourced, strengere Umweltvorschriften treiben die Entwicklung und die Konzerne agieren Kosten- & Produktionsbetrieben. Das Auto an sich ist noch wenig verändert, Evolution statt Revolution.
Die Digitalisierung wirbelt nun durch diese Industrie, und wer sich bereits Digitalisierte Branchen anschaut, fragt sich wer seinen Kodak Moment erleben wird.

Megatrend Elektroauto?

Das E-Auto ist keine neue Erfindung doch spätestens seit Tesla in aller Munde.
Der Hauptgrund ist der (primäre) Wirkungsgrad. Denn der eines E-Motors ist wesentlich größer als der von Verbrennern. Sie verwandeln über einen breiten Drehzahlbereich ca. 90% der investierten Energie in Vortrieb, während ein Benziner ca. 30% und ein Diesel ca. 40% im optimalen Bereich (bei max. Drehmoment) in Vortrieb verwandelt. Im Stadtverkehr sinken die Wirkungsgrade von Verbrennern. Dazu fallen die Emissionen des E-Motors nicht am Fahrzeug an, Lärmemissionen sind zumindest bei langsameren Geschwindigkeiten reduziert, solange das Abrollgeräusch der Reifen nicht der dominante Faktor beim produzierten Lärm ist. Obendrein liegt die Leistung bei Elektromotoren über einen weiten Drehzahlbereich an- man braucht also kein Getriebe was kosten und Gewicht spart, und hat eine sehr gute Beschleunigung. Mittels Rekuperation kann man beim Bremsen Bewegungsenergie zurückwandeln und diese erneut nutzen.
Wäre das Menschheitsproblem der sinnvollen Speicherung von Energie gelöst, das E-Auto hätte sich sofort durchgesetzt.
Leider ist auch die heutige Batterietechnologie mit vielen Nachteilen verbunden. Sie ist teuer zu produzieren, erfordert viel Energie und Rohstoffe, die Energiedichte ist gering, die Batterien sehr schwer. Sie können nicht wirklich schnell geladen werden und ein einfaches tanken ist nicht möglich.
In die Betrachtung einfließen muss auch die Primärenergie, den der Strom muss ja erzeugt werden. Im aktuellen Strommix werden dafür immer noch viele fossile Energieträger verbrannt, oder Atomenergie verwendet, die in Deutschland auch nicht erwünscht ist.

Betrachten wir die Batterie, so zeigt sich mit Lithium Ionen (Li-Io) Technik das die E-Autos mit einem Energie und somit CO2 Rucksack starten. Eine schwedische Studie kommt auf rund 150 bis 200 Kilo Kohlendioxid-Äquivalente pro Kilowattstunde Speicherkapazität. Damit kann ein Verbrenner wohl 80. – 100.000km fahren, bevor er dieselbe Menge CO2 verbraucht hat.
Durch Recycling oder Nachnutzung z.b. als Hausspeicher kann man den Wert der Batterie natürlich verbessern, aber die Li-Io Technik hat Grenzen. Für große LKWs z.B. sind sie schlicht ungeeignet, denn die Batterien werden zu schwer um effizient zu sein.
Daraus ergeben sich nun naheliegende 3 Ansätze:

1. Bessere Batterien

Die benötigen einen Durchbruch in der Batterietechnik, z.b. Feststoffbatterien.
Sollte dieser kommen, so gewinnen E-Autos extrem an Popularität. Real gesehen braucht ein E-Auto max. 1200 km Reichweite. Denn nach 10h Fahrt bei 120 km/h braucht jeder Mensch eine Pause, und in der kann das Auto geladen werden.

2. Eine systematische Lösung mit einem speziellen Energiemix

Tesla verfolgt diesen Ansatz, indem es Solarzellen anbietet und alte Batterien als Pufferspeicher in Häuser eingebaut. Klar ist, wird der Strom für E-Autos regenerativ gewonnen, ist der verschwindet der CO2 Rucksack und das E-Auto wird wirklich zum Klima Saver. Ansonsten bleibt der Vorteil dass die Energie zentral in Kraftwerken gewonnen wird, und diese hoffentlich effizienter laufen als kleine Verbrenner und die zentral anfallenden Emissionen besser gehandhabt werden können.
Sobald es gelingt, den Strom regenerativ zu erzeugen und über ein weites Netz an Superchargern zu verteilen, hat Tesla gewonnen.
Alternativ wäre ein System austauschbarer Batterien denkbar, aber weder konnte man sich auf einen Standard einigen noch weiss man wie man mit dem Memory Effekt der Batterien umgehen soll.

3. Verzicht auf die Batterie

Ein Verzicht auf die Batterie analog zu Stromschienen oder Oberleitungen wäre eine Option um sich die Batterie zu sparen oder wenigstens sehr zu verkleinern. Nahverkehr Busse und Bahnen nutzen diese Methode. Am einfachsten umzusetzen wären solche Leitungen auf Langstrecken (Autobahnen & Highways) aber die Kosten wären enorm. Dafür würde man sich das Reichweitenproblem sparen, aber gerade auf Langstrecken sind Verbrennungsmotoren am effizientesten, was den Vorteil des E-Autos gering erscheinen läßt.
In den Städten dagegen erscheint es ob des Mischverkehrs utopisch, Stromabnehmer spazieren zu fahren, zu groß ist die Gefahr von Zwischenfällen und Oberleitungen sind wohl alleine baulich nicht umsetzbar.

Ein Netz aus Schnellladestationen löst das Reichweitenproblem zumindestens teilweise – man kann in 30 Minuten ca. 50%-80% der Batterie aufladen. Das ist zwar immer noch die 6-10 Fache Zeit eines Tankvorgangs, aber es ist möglich weite Strecken zu fahren, in begrenztem Umfang. Doch wie soll das bei mehreren Millionen E-Autos funktionieren, wenn diese zu Ferienbeginn alle gleichzeitig tanken wollen und 30 Minuten brauchen? Wer stemmt die enormen Investitionen in ein Tankstellennetz, und wo laden Stadtbewohner ohne eigene Garage ihr E-Auto wenn sie in ihrer Wohnung sind und das Auto am Strassenrand parken?

Medial wird das E-Auto als das Heilmittel für das Klima dargestellt. Leider ist es so einfach nicht. E-Autos brauchen Energie, besonders die Herstellung der Batterie ist Energie- & Ressourcenaufwendig. Bisher wird diese Energie nicht nachhaltig gewonnen, es gibt wenig Erfahrung über den Lebenszyklus der Batterien und die Annahmen erlauben einen gewissen Interpretationsspielraum.
Wird der Strom für Elektroautos aus Verbrennung gewonnen, so hat man einen ähnlichen Wirkungsgrad mit dem Vorteil dass man große Kraftwerke meist im Optimalbereich betreiben kann, minus der Umwandlungsverluste.
Mit dem aktuellen Strommix als Grundlage kommt man über den Lebenszyklus des E-Autos auf einen CO2 Ausstoß von 40-60% des Verbrenners (abgeleitet aus dem Energieverbrauch). Da der Verkehr in Deutschland für nicht einmal ein Drittel des Energieverbrauchs (und somit des CO2 Ausstoss) verantwortlich ist, erscheinen aus Klimapolitischer Sicht die enormen Kosten der Umstellung auf E-Autos nicht sinnvoll.
Eine Runde Sache wird aus Elektro Mobilität nur, wenn der systemische Ansatz Teslas erfolgreich ist, die Energie Regenerativ gewonnen gespeichert und via supercharger genutzt werden kann. Außerdem muss der Preis für E-Autos fallen, denn bei steigender Automobil Nachfrage aus Schwellenländern spielt dieser eine große Rolle.
Auch ist fraglich, wie schnell es gelingt, einen wesentlichen Teil der 77 Mio. jährlich gebauten Autos elektrisch anzutreiben. Tesla lieferte in Q3 2017 gerade mal 25.000 Autos aus.
Vermutlich geht der Schritt tatsächlich über Hybridlösungen. Ein E-Motor arbeitet wenn der Verbrenner sehr ineffizient ist, d.h. im Kurzstrecken- & Stadtverkehr, sobald es auf lange Strecken geht, übernimmt ein Verbrenner.
Oder eine Lösung, bei der E-Autos im täglichen Bedarf genutzt werden, für den weiten Wochenendausflug stehen dann Verbrenner getriebene Fahrzeuge bereit.
Für den Autor hat die E-Mobilität noch zu viele Probleme und Baustellen, um Stand heute die Lösung zu sein.

Megatrend Autonomes Fahren!

Aus der Business Perspektive wesentlich spannender ist der Trend zum autonomen fahren.
Mal ehrlich, wieviele Fahrten im eigenen Gefährt sind eigentlich spassig?
Der Weg zum einkaufen, das pendeln im Berufsverkehr und die Fahrt zur Schule sind es sicher nicht. Wahrscheinlich bewegt es sich auf dem Level einer einstelligen Prozentzahl der Fahrten, nämlich die am wunderschönen Juni Sonntag bei strahlendem Sonnenschein zum See oder in die Berge.
Fährt das Auto von alleine, gewinnt der Fahrer massiv an Zeit, er kann lesen, arbeiten, und Zeit die ansonsten verloren ist sinnvoll nutzen.
Technisch wäre in einem geschlossenen System das autonome Fahren sofort möglich, das Hauptproblem ist die Interaktion mit dem bestehenden, menschlich gesteuerten Verkehr und die Auslegung der Infrastruktur darauf (visuelle Schilder & Regelungen, Mischverkehr, etc.).
Dennoch sind sich nahezu alle Fachleute sicher: autonomes fahren wird kommen, über die Zwischenschritte der Assistenzsysteme.
Der Haupttreiber ist die Sicherheit- computer gelenkte Fahrzeuge bauen schlicht weniger Unfälle als menschliche, und wenn sie einen bauen wird er untersucht und die Software angepasst, sodass er nicht erneut auftritt.
Dies hat weitreichende Implikationen – wer braucht eine Versicherung, wenn die Autos keine Unfälle bauen, und weshalb schwere verstärkte Fahrzeugstruktur herumfahren und Crashtests absolvieren, wenn Unfälle extremst selten passieren?
Ressourcen- & Umwelttechnisch wären die Auswirkungen gigantisch: Denn es wäre nicht nötig ein eigenes Auto zu besitzen, es könnte Flotten geben, die mit deutlich höherer Auslastung die Menschen transportieren.
Aktuell ist der Ladefaktor von Autos bei 1,3 – 1,7 Personen. Im Schnitt bleiben also fast 4 Sitze ungenutzt.
Eine Studie geht davon aus, dass mit autonomen Taxis nur 20% der Fahrzeuge benötigt werden. Was das für die Umwelt bedeutet, wenn 80% der Fahrzeuge nicht gefertigt werden müssen, erschließt sich sofort.
Damit einher geht eine radikale Veränderung der Fahrzeuge. Steuerelemente entfallen, eine Vielzahl an Sensoren und Computern tritt an ihre Stelle. Fahrzeuge können leichter und komfortabler gestaltet werden.
Die Chance das Geschäftsmodell umzustellen eröffnet Chancen. Wer betreibt die Flotten? Die Städte, Unternehmen wie Uber, die Autohersteller oder andere?
Das die Autohersteller kein Interesse daran haben, ihren Absatz um 80% zu reduzieren und ihre Differenzierbarkeit einzubüßen ist verständlich.
Ähnlich zu Kodak haben sie zwar alle Fähigkeiten, aber der Haupttreiber ihres bisherigen Business Models ist Stückzahl und steht diametral gegen eine mögliche Reduzierung durch bessere Auslastung. Großstädten ist der Trend zum eigenen Auto unter jungen Menschen bereits gebrochen. Uber oder Car Sharing Anbieter wie Drive Now sind bereits mit Modellen aktiv, die auch mit selbststeuernden Fahrzeugen funktionieren.

Das grosse Rätsel bleibt der Endkunde. Sind Autofahrer bereit, mit fremden Leuten in ein Auto zu steigen, kleine Umwege in kauf zu nehmen um das Auto auszulasten und ist der drang zur ständigen Verfügbarkeit des Fahrzeugs so groß, dass jeder ein eigenes besitzen muss? Wird es gelingen die Flexibilität die ein Auto heute bedeutet auch in der Shareconomy abzubilden, sodass z.b. einer Familie ein Auto für Wochenendausflüge zur Verfügung steht?
Oder führt autonomes fahren nur zu einer Verdichtung im Individualverkehr, sodass die Fahrzeuge einfach enger getaktet weil computergesteuert fahren können?
Vorstellbar wäre ein System, das Individuen immer noch Fahrzeuge besitzen, diese aber autonom fahren und sich Menschen mitnehmen lassen können, während die App die Abwicklung macht.
Oder das Unternehmen Fahrzeugflotten betreiben, und diese ständig in den Orten zirkulieren, dabei mittels Big Data und KI den Transportbedarf vorhersehen können und optimale Routen dafür fahren.
Während die Elektromobilität vor allem Komplexität aus dem Antrieb der Autos nimmt,noch viele Nachteile hat und immense Infrastrukturinvestitionen benötigt, scheint autonomes fahren relativ nahe zu sein und von der Umsetzung einfacher, aber mit gravierenden Auswirkungen auf unsere individuelle Mobilität. Die Fragen die zu klären sind, sind in erster Linie rechtlicher Natur: Wer zahlt bei einem Unfall? Wer ist Schuld? Technisch gibt es v.a Herausforderungen aufgrund des Mischverkehrs und der Auslegung auf das menschliche Auge, Schilder, Markierungen, Ampeln sowie der Umwelt. Autonom muss halt auch bei Schnee und Regen funktionieren. Das Potenzial aber ist gigantisch. Mit ihnen verschwinden die Geschäftsmodelle ganzer Branchen, man denke nur an die ganzen Transportunternehmen, Raststätten, Versicherungen, und und und….das disruptive Potenzial des autonomen fahrens ist gigantisch. Eine hohe Zahl an Arbeitsplätzen wird verschwinden, die Leute können ihre Zeit sinnvoller nutzen als LKWs von A nach B zu fahren.
Für mich ist autonomes fahren der Trend mit den wesentlich größeren Auswirkungen auf unsere Gesellschaft. Und er ist näher an der Umsetzung, denn im Gegensatz zum Elektro Auto hat er keine Nachteile.
Eines steht jedoch fest: Die Digitalisierung wird die Autobranche durchrütteln, und wenn das autonome fahren kommt, wird die Welt eine andere werden.
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Kategorien: Allgemein

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