DRIVE - Die Zukunft des automobilen Antriebstrangs
McKinsey-Modell zur Bewertung der Entwicklung des Antriebsmarktes
Wie werden Pkw und Nutzfahrzeuge im Jahr 2020 angetrieben? Werden Hybridmotoren zum neuen Standard oder nach dem anfänglichen Hoch doch nur ein Nischendasein fristen? Lassen sich herkömmliche Verbrennungsmotoren durch Weiterentwicklung so stark verbessern, dass sie anderen Technologien überlegen bleiben? Entscheidungsträger tun sich angesichts widersprüchlicher Aussagen zu Kundenpräferenzen, Umweltvorteilen, Kosten-Nutzen-Verhältnissen und dem daraus folgenden Marktpotenzial mit ihrer Entscheidung schwer, zumal die erforderlichen Investitionen hoch sind – zu hoch, als dass die Industrie ein Scheitern riskieren könnte. Was sie braucht, ist deshalb eine detaillierte, quantifizierte Entscheidungsgrundlage.
McKinsey hat ein komplexes Modell zur Bewertung der Entwicklung des Antriebsmarktes in den vier relevantesten Regionen weltweit (Europa, Amerika, Japan und China) erstellt, das Pkw wie Nutzfahrzeuge einbezieht. Simuliert wird für die nächsten 15 Jahre die Entwicklung herkömmlicher Technologien – vor allem Benzin- und Dieselmotoren – und Alternativen, wie Hybrid- und Erdgasantriebe sowie Brennstoffzellen. Zur Abschätzung künftiger Marktanteile hat McKinsey die heutige und künftige Kostenstruktur sämtlicher Technologien detailliert analysiert. Über 300 Branchenexperten wurden hierfür befragt, persönlich oder durch eine Erhebung über das McKinsey A&A Extranet.
DRIVE gibt Auskunft über die voraussichtliche technologische Entwicklung und Implikationen für die Automobilindustrie, die Kraftstoffindustrie und Regulierungsbehörden. Neben den harten Fakten untersuchte McKinsey auch eine Reihe weniger messbarer Faktoren, die Kaufentscheidungen der Verbraucher beeinflussen. Grundlage der Analyse waren eine McKinsey-Studie, die Global Automotive Branding Initiative, und Online-Befragungen unter mehr als 10.000 Kunden weltweit.
In das DRIVE-Projekt waren das Institut für Kraftfahrwesen der RWTH Aachen und das Fachgebiet Energiesysteme am Institut für Energietechnik der TU Berlin eingebunden.
Technologische Entwicklungen bis 2020
Die Nachfrage nach herkömmlichen Technologien bleibt weiter stark, allerdings könnten alternative Antriebsformen – je nach Rahmenbedingungen wie Kraftstoffbesteuerung, staatliche Begrenzung des Schadstoffausstoßes und Entwicklung des Ölpreises – bis 2020 einen Weltmarktanteil von über 20 Prozent erringen.
Herkömmliche Technologien
Verbrennungsmotoren können ihre Kraftstoffeffizienz bis 2020 deutlich steigern – Benzinmotoren um bis zu 30 Prozent (bei 50 Prozent höheren Produktionskosten) und Dieselmotoren um bis zu 20 Prozent (bei 15 Prozent höheren Kosten). Dieselmotoren bleiben – bedingt durch ihre 15 bis 20 Prozent höhere Kraftstoffeffizienz – wettbewerbsfähig und halten entgegen verbreiteter Ansichten einen Gesamtkostenvorteil von 5 bis 8 Prozent gegenüber Benzinmotoren. Der Dieselmotor wird dadurch zum wichtigsten Antriebssystem in der Mehrzahl der Zukunftsszenarios für Europa (wo Dieselfahrzeuge nicht wie in allen anderen Regionen ein schlechtes Image haben).
Alternativen
Weltweit betrachtet, werden Benzinhybride zum erfolgreichsten alternativen Antrieb in allen drei Szenarios.
Hybridantrieb: Hybride bleiben teuer. Sie verkaufen sich auf Grund ihrer Leistungsstärke und weil sie im Trend liegen. Die versprochene Kraftstoffersparnis kann den höheren Anschaffungspreis allerdings in den nächsten 15 Jahren nicht ausgleichen. Marktanteile von bis zu 15 Prozent sind trotzdem möglich. Im Nutzfahrzeugsegment mit seiner starken Gesamtkostenorientierung (TCO) dürfte es zur Entwicklung maßgeschneiderter Hybride für den Stadtverkehr und für den Fernverkehr kommen.
Japan wird mit einem Marktanteil von 25 bis 40 Prozent eine Hybridhochburg. Gründe hierfür sind der hohe Anteil an Stadtverkehr, die hohe Kaufkraft und die generelle Offenheit gegenüber neuen Technologien. Um das Image ihrer Automobilindustrie aufzupolieren und die Entwicklung von High-tech-Know-how voranzutreiben, propagiert die chinesische Regierung zwar Hybridmotoren. Gegen den Erfolg alternativer Antriebe in China sprechen jedoch geringe Einkommen, niedrige Kraftstoffsteuern und ein wenig ausgeprägtes Umweltbewusstsein.
Erdgasantrieb: Aus Sicht der Gesamtkosten (TCO) sind Erdgasmotoren am günstigsten. Wirklich durchsetzen werden sie sich aber nur dann, wenn externe Faktoren (wie der Ölpreis) den Gesamtkostenvorteil gegenüber anderen Antrieben weiter deutlich vergrößern. Erdgasbetriebene Pkw lassen sich auch nur in Europa und China verkaufen, weil es in Nordamerika und Japan an Kraftstoffangebot und Infrastruktur mangelt. Im Nutzfahrzeugsegment werden Erdgasmotoren in Europa den Dieselmotoren Konkurrenz machen und je nach Szenario 5 bis 20 Prozent Marktanteil gewinnen. Erdgasmotoren werden hauptsächlich in leichten Nutzfahrzeugen zum Einsatz kommen.
Brennstoffzellen: Mit einem nennenswerten Markterfolg können Brennstoffzellen auf Grund hoher Kosten und fehlender Infrastruktur zumindest in den nächsten 15 Jahren nicht rechnen.
Implikationen für die Zukunft
Automobilindustrie, Kraftstoffindustrie und Regierungen müssen sich auf erhebliche Auswirkungen einstellen. Die Ergebnisse von DRIVE können Entscheidungsträgern eine Orientierungshilfe bieten, wenn sie ihre persönliche Sichtweise definieren, geeignete Strategien formulieren und proaktiv zur künftigen Antriebsentwicklung beitragen.
Automobilindustrie: (1) Der Druck zur Kooperation nimmt zu. OEMs müssen völlig neue Arten von Allianzen eingehen; (2) Automobilzulieferer profitieren von den Wachstumschancen als Folge des Anstiegs des globalen Marktvolumens für neue Antriebskomponenten auf 115 Mrd. EUR bis zum Jahr 2020. Dies wird auch neue Wettbewerber anziehen; (3) Entwicklungsstrategien verschieben sich. Auf Grund der Hybridtechnologie könnte in Fahrzeugen höhere Spannung als Sekundärnetz bereitstehen und zur Entwicklung eines echten mechatronischen Autos führen, in das lange zurückgehaltene Technologien integriert sind.
Kraftstoffindustrie: Weltweit könnte die Kraftstoffnachfrage bis 2020 deutlich geringer steigen als erwartet – möglicherweise nur um 10 Prozent statt der 30 Prozent, von der die Kraftstoffindustrie allgemein ausgeht. Investitionen in die künftige Kapazität der Ölindustrie dürften entsprechend geringer ausfallen. Aussichten für alternative Kraftstoffe sind gemischt: Synthetische und Biokraftstoffe werden wohl nur als Beimischungen verwendet. Flüssiggas dürfte profitabel nur als Vorrat an Standorten profitabel sein, zu denen kein Pipelinetransport möglich ist. Die Erdgasnutzung wird sich auf Regionen beschränken, in denen Pipelines liegen.
Regierungen: Der Gesetzgeber muss bei seinen Entscheidungen zwischen wirtschaftlichen, sozialen und ökologischen Interessen abwägen. Die CO2-Emissionen werden selbst bei einer weltweiten Steigerung der Kraftstoffeffizienz um 30 Prozent nicht innerhalb der diskutierten künftigenGrenzwerte bleiben.