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Elektroautos können den CO2-Ausstoß erhöhen

Artikelaktualisierung Zukunft Mobilität

Hinweis: Die OPTUM-Studie im Auftrag des Bundesministeriums für hat Mitte Januar 2012 die Hauptaussage dieses Artikels belegt und weitere Berechnungen durchgeführt. Ich empfehle zum Grundverständnis die Lektüre dieses Artikels und im Anschluss die Lektüre der oben genannten Studie.

Als ich mich das vergangene Wochenende zum wiederholten Male mit und den damit verbundenen beschäftigt habe, ist mir bei einer kleineren Nebenrechnung etwas aufgefallen. Nach kurzer Recherche wurde ich von einem meiner Professoren an der , Professor Becker, bestätigt.

Bei der Berechnung von CO2-Emissionen setzt man diese zur besseren Vergleichbarkeit in Relation zum Ausstoß eines anderen Fahrzeugs oder anderen Objekts. Wie allgemein bekannt ist, fahren Elektroautos zwar lokal emissionsfrei, bei der Produktion des Stroms fallen aber sehr wohl Emissionen an.

Im Idealfall nutzen wir erneuerbare Energien wie Sonnen-, Wind- oder Hydroenergie um unsere Fahrzeuge anzutreiben. Aber schlagen wir damit wirklich den optimalen Weg ein?

Oftmals vergleichen wir die Emissionen von Elektrofahrzeugen, die mit regenerativ erzeugtem Strom „betankt“ wurden, mit herkömmlichen Fahrzeugen, die angetrieben durch einen auf unseren Straßen fahren. Da Elektrofahrzeuge sich aber erst in einigen Jahren auf dem Massenmarkt durchgesetzt haben dürften, erscheint es sinnvoller, eine gewisse Innovation in noch unbekannter Höhe bei Verbrennungsmotoren zu unterstellen. Dies wirkt sich vor allem auf die und somit auf den Verbrauch und die Emissionen aus. Man kann also eine gewisse Ungewissheit unterstellen, die den Vergleich insgesamt inkonsistent werden lässt.

Eine andere Möglichkeit wäre es, den Energieaufwand der Ortsveränderung zu betrachten und zu vergleichen. Welche Energie muss ich aufwenden um heute, morgen oder in 10 Jahren von A nach B zu kommen und welche Emissionen werden dadurch erzeugt?

Bei diesen Betrachtungen schneidet das Elektrofahrzeug naturgemäß besser als heutige Fahrzeuge ab. Allerdings muss auch hier einschränkend festgehalten werden, dass erneuerbare Energien nicht nur für den Verkehrssektor verwendet werden, sondern auch im Energiesektor. 

Die größten Emittenten von schädlichen Treibhausgasen bei der Stromerzeugung sind Braun- und Steinkohlekraftwerke. Durch entsprechende technische Einrichtungen lassen sich die CO2-Emissionen zwar verringern, aus Sicht der Umwelt wäre es allerdings idealer, neben Kernkraftwerken auch auf die Verstromung von Kohle zu verzichten. Karte der Kraftwerke in Deutschland Gaskraftwerke Kohlekraftwerke Wasserkraftwerke Solarkraftwerke Atomkraftwerke im Jahr 2011 Umweltbundesamt JPEG

In standen 2010 laut Umweltbundesamt 137 Kraftwerke bzw. Kraftwerksblöcke ab einer elektrischen Bruttoleistung von 100 Megawatt, die mit Stein- oder Braunkohle betrieben werden1

Derzeit werden 26 neue Kohlekraftwerke gebaut oder geplant. Es handelt sich hier aber nicht um reine Neubauten, sondern zum Großteil um Erweiterungen bestehender Kraftwerke. Einige Ausbaupläne sind aber derzeit aufgrund des Widerstandes aus der Bevölkerung gestoppt.

Aber auch die regenerative Energieerzeugung geschieht nicht vollständig emissionsfrei. 2

Beim Bau eines Wasserkraftwerkes müssen beispielsweise die Emissionen für den in der Staumauer verbauten Beton eingerechnet werden, bei Windkraftanlagen die Emissionen von Bau, Transport und Errichtung der Anlage. Bei Solaranlagen fallen die Materialien für die Solarzellenherstellung, die Aufständerung und den Bau größerer Anlagen negativ ins Gewicht.

Mit etwa 40 Gramm Co2-Äq je kWh Strom (mit vorgelagerten Prozessen und Stoffeinsatz zur Anlagenherstellung) liegen Wasserkraftwerke bei den regenerativen Energiequellen Wasser, Sonne und Wind auf dem letzten Platz. Beim Solarstromimport aus Spanien fallen 27 g CO2-Äq / kWh an, für die Sonnenstromproduktion im Inland 101 g CO2-Äq / kWh. Am Besten schneidet die Windkraft mit 23 g CO2-Äq / kWh onshore und 24 g CO2-Äq / kWh off-shore ab. (vgl. LÜBBERT 2007, S.22)

Im Vergleich zu konventionellen Kraftwerken schneiden die erneuerbaren Energien allerdings mit Abstand am besten ab. Für die Erzeugung einer Kilowattstunde Strom emittiert ein Steinkohle-Import-Kraftwerk 949 g CO2-Äq / kWh inklusive der Emissionen der vorgelagerten Prozesse (Abbau, Transport, usw.) und des Stoffeinsatzes zur Anlagenherstellung. Der Wert für ein Steinkohle-Import-Heizkraftwerk liegt bei 622 g CO2-Äq / kWh. Bei der Verstromung von Braunkohle rechnet man mit 1153 g CO2-Äq / kWh für ein Braunkohle-Kraftwerk und mit 729 g CO2-Äq / kWh für ein Braunkohleheizkraftwerk. (vgl. LÜBBERT 2007, S.22)

Es stellt sich daher die Frage, ob es nicht intelligenter wäre, mit regenerativ erzeugter Energie, Strom aus älteren Kohlekraftwerken statt fossiler Kraftstoffe zu ersetzen. Die Differenz der ausgestoßenen Emissionen bei der Stromproduktion mit Hilfe von regenerativen Energien zu Kohlekraftwerken ist rechnerisch größer als die Differenz zwischen der Emission von regenerativen Energien und der Nutzung von Benzin und Diesel.

Mit den folgenden beiden Szenarien lassen sich die Auswirkungen auf die Emissionen diskutieren:

Szenario 1:

In Szenario 1 werden Elektrofahrzeuge mit Strom aus regenerativen Quellen angetrieben. Die Erzeugung von Strom für den Energiemarkt geschieht zum Teil über Kohlekraftwerke.

CO2- Emissionen eines Elektroautos im Vergleich zum Energiesektor Erneuerbare Energien KohlekraftwerkEin Mitsubishi i-Miev verbraucht innerorts 11,30 kWh pro 100 km, außerorts 15,03 kWh pro 100 km und auf der Autobahn 24,64 kWh pro 100 km. Der kombinierte Verbrauch liegt somit bei 16,94 kWh pro 100 km 3. Der Verbrauch eines Tesla Roadster liegt laut Hersteller bei 12,7 kWh / 100 km, Autobild und der Touring Club Schweiz kamen in ihren Tests (AutobildTCS Beratung & Begutachtung) jeweils auf 33 kWh / 100 km und die Verbrauchswerte eines Karabag new 500e (umgerüsteter Fiat 500) liegen in der Stadt bei 11,75 kWh/100 km, auf dem Land bei 13,93 kWh/100 km und auf der Autobahn bei 15,97 kWh/100 km. Der kombinierte Verbrauch liegt somit bei 13,98 kWh pro 100 km 4.

Leider ist die Zahl der getesteten Elektrofahrzeuge noch relativ gering. Es fällt daher schwer, einen Verbrauch festzulegen, der das Marktangebot richtig abbildet. Aus Vereinfachungsgründen habe ich einen durchschnittlichen Verbrauch von 15 kWh auf 100 Kilometer festgelegt. Dieser Wert wird mit dem Faktor 1,25 multipliziert, um Energie für Heizung / Klimaanlage und unterschiedliche Fahrweisen in die Rechnung miteinzubeziehen.

Somit entstehen für eine 100 Kilometer lange Fahrt mit einem Elektrofahrzeug (15 kWh / 100km) die folgenden Treibhausgasemissionen:

15 kWh * 1,25 =
Verbrauch * Aufschlagfaktor für Klimaanlage und andere verbrauchserhöhenden Einbauten sowie Berücksichtigung unterschiedlicher Fahrweisen und größerer Fahrzeuge, die noch auf den Markt kommen
= 18,75 kWh

Emissionen bei ausschließlicher Nutzung regenerativ erzeugten Stroms:

18,75 kWh * (0,3 * 40 + 0,5 * 23,5 + 0,2 * 84) g CO2-Äq / kWh =
Verbrauch * CO2-Äq der einzelnen Stromarten, gewichtet nach ihren Anteilen an der regenerativen Stromerzeugung in Deutschland  =
18,75 kWh * 40,55 g / kWh = 

760,3125 g

Emissionen bei Nutzung von Strom nach heutigem Strommix:

In der aktuellen deutschen Stromproduktion werden pro kWh 565 g / CO2 freigesetzt 5.

18,75 kWh * 565 g / kWh = 10,5937 kg

Szenario 2:

In Szenario 2 werden Elektrofahrzeuge nicht mit erneuerbaren Energien angetrieben. Der regenerativ erzeugte Strom wird statt dessen dafür genutzt, die Strommenge älterer Kohlekraftwerke abzulösen.

Statt Elektroautos fahren die Menschen weiterhin Fahrzeuge mit Verbrennungsmotor.

Co2-Emissionen eines Elektroautos vs. VerbrennungsmotorDie pro Kilowattstunde Strom entstehenden CO2-Emissionen sind alleine abhängig von den Eigenschaften des Brennstoffs und vom elektrischen Wirkungsgrad des Kraftwerks.Wirkungsgrad und CO2-Ausstoß verschiedener Kraftwerke Gaskraftwerk KohlekraftwerkDie spezifischen CO2-Emissionen von Braunkohlekraftwerken liegen auch bei der zukünftig zu erwartenden Technik mit über 800 Gramm pro Kilowattstunde (g/kWh) höher als die der meisten anderen Kraftwerkstypen. Die spezifischen CO2-Emissionen von neuen Steinkohlekraftwerken betragen zwischen 735 g/kWh (Stand der Technik) und 680 g/kWh (). Erdgas-Kraftwerke emittieren pro erzeugter Kilowattstunde Strom erheblich weniger CO2 als die modernsten Kohlekraftwerke – dies gilt selbst für die älteren, sogenannten Kombi-Kraftwerke mit einem deutlich niedrigeren Wirkungsgrad. Erdgaskraftwerke haben mit derzeit etwa 350 g/kWh – und zukünftig 335 g/kWh – die geringsten spezifischen Emissionen fossiler Kraftwerke. Dieser niedrige CO2-Emissionsfaktor ist nicht allein das Ergebnis des hohen Wirkungsgrades von Gaskraftwerken, auch die chemische Zusammensetzung des Brennstoffes hat einen sehr großen Einfluss. Denn bei der Verbrennung von Erdgas (im Wesentlichen bestehend aus CH4) entsteht pro erzeugter Energieeinheit weniger CO2, als bei der Verbrennung von Kohle, die hauptsächlich aus Kohlenstoff besteht. (vgl. LÜBBERT 2007, S.8 – 20)

Für unsere Rechnung mit aktuellen Werten gilt daher…

…für Steinkohlekraftwerke:

18,75 kWh * (949 g / kWh – 40,55 g / kWh) =
18,75 kWh * 908,45 g / kWh =

17,033 kg CO2

…für Braunkohlekraftwerke:

18,75 kWh * (1153 g / kWh -40,55 g / kWh) =
18,75 kWh * 1112,45 g /kWh – 18,35 kg =

20,8584 kg CO2

Für den Antrieb der Fahrzeuge werden in diesem Szenario Erdöl-basierende Kraftstoffe genutzt.

Benzin hat eine Energiedichte von 8,9 kWh/l. Um den Energiebedarf eines Elektroautos zu decken, benötigt man für 100 km theoretisch 2,107 Liter. Da der Wirkungsgrad eines Verbrennungsmotors bei nur 30 – 50 Prozent liegt, steigt der theoretische Äquivalenzverbrauch auf etwa 6 Liter.

Bei der Verbrennung eines Liters Benzin entstehen 2,36 kg CO2. Bei einem Verbrauch von 6 Liter Benzin auf 100 km werden somit 14,16 Kilogramm CO2 freigesetzt. 

Für Steinkohlekraftwerke beträgt die Einsparung somit nur noch 17,033 kg CO2 – 14,16 kg CO2 = 2,873 Kilogramm. Beim Ersatz eines Braunkohlekraftwerks werden 20,858 kg – 14,16 kg = 6,698 kg eingespart.

Um eine wahrheitsgemäße Aussage treffen zu können, muss aber auch bei der Benzinherstellung die Vorkette beachtet und mit einberechnet werden. Diese umfasst die Bohrung, den Transport, die Benzinproduktion in der Raffinerie an sich, die Emissionen der Tankstelle, etc.

Nach den Zahlen des Öko-Instituts, Büro Darmstadt, müssen pro kWh 58,2g CO2-Äq aus der Vorkette aufgeschlagen werden6. Für einen Liter Benzin ergibt sich somit eine CO2-Äq-Zusatzbelastung von 0,51798 kg. Multipliziert mit dem Faktor 6 fallen somit 3,107 kg CO2-Äq zusätzlich an.

Somit ergeben sich die folgenden Ergebnisse:

Würden wir regenerativ erzeugten Strom statt für Elektrofahrzeuge für den Ersatz von Steinkohlekraftwerken nutzen, würden die CO2-Emissionen um 234 Gramm steigen!

Würden wir regenerativ erzeugten Strom statt für Elektrofahrzeuge für den Ersatz von Braunkohlekraftwerken nutzen, würden die CO2-Emissionen um 3,591 Kilogramm sinken! Im Umkehrschluss bedeutet dies: Elektrofahrzeuge, die mit regenerativem Strom angetrieben werden, obwohl eine gewisse Strommenge von Braunkohlekraftwerken ersetzt werden könnte, belasten das Klima zusätzlich auf indirekte Weise!

Anmerkungen und Abgrenzungen:

Natürlich muss man anmerken, dass diesen Berechnungen einige Annahmen zugrunde gelegt werden:

  • die regenerativ erzeugte Strommenge steht gleichmäßig und immer in ausreichender Menge zur Verfügung, die Zusammensetzung ändert sich nicht
  • der Verbrauch von Elektrofahrzeugen ist mit 18,75 kWh / 100 km angesetzt, der Verbrauch des Vergleichsfahrzeuges mit Verbrennungsmotor bei sechs Litern Benzin auf 100 Kilometer
  • wird ein Kohlekraftwerk ersetzt, so wird immer das „schmutzigste“ abgeschaltet
  • es gibt keinen abrupten technologischen Fortschritt im Bereich Kohlekraftwerke

Fazit:

Das hier festgestellte Ergebnis sollte man allerdings nicht überbewerten. Elektrofahrzeuge haben einige eindeutige Vorteile gegenüber einem Fahrzeug mit Verbrennungsmotor. Diese Aufstellung verdeutlich nur nochmals, dass die Verkehrswende eng mit der Energiewende verknüpft ist und das eine das andere bedingt. Wir können das eine nicht bekommen, ohne auch das andere umzusetzen.

Einen wirklichen Umbruch im - als auch im Energiesektor haben wir erreicht, wenn so viel regenerative Energie erzeugt wird, dass wir großteils auf fossile Brennstoffe verzichten können. Derzeit kann es aus Umweltsicht sogar von Vorteil sein, Elektrofahrzeuge nicht mit „grünem Strom“ zu versorgen, sondern diesen stattdessen zum Wechsel von fossile auf regenerative Energieträger zu nutzen. Diese Berechnungen sollen auch kein Plädoyer gegen das sein, sondern nur zeigen, dass bei gewissen Konstellationen die Modelle kippen können und trotz anderer Absichten ein negativer Effekt erzielt wird. Natürlich kann jeder für sich entscheiden, ob er meine getroffenen Annahmen als richtig erachtet oder gegenteiliger Meinung ist. Ich habe versucht, meinen Gedankengang transparent darzustellen und gebe durchaus zu, dass diese Modellkonstruktion natürlich leicht angreifbar ist. Deswegen lautet die Überschrift auch „Elektroautos können den CO2-Ausstoß erhöhen“ und nicht „Elektroautos lassen die CO2-Emissionen steigen“. 

Verbrennungsmotoren mit einem Verbrauch von sechs Liter Benzin auf 100 Kilometern sind noch relativ selten, Verbesserungen dürften aber auch in Zukunft noch erfolgen. Der Wirkungsgrad von Anlagen zur Produktion von „grüner Energie“ dürfte auch wachsen, aber dies beeinflusst die Berechnungen nicht gravierend.

Geht man noch weiter, könnte man auch die CO2-Emissionen „Well-to-Wheel“, d.h. die Emissionen über die gesamte Erzeugungs- und Verbrauchskette zu betrachten. Dies fängt in der Bauxitmine zur Herstellung von Aluminium an und geht über den seltenen Erden-Abbau und Transport über die Produktionsanlagen (Bau und Betrieb) bis zum Recycling der Batteriepacks.

Der Guardian kam im September 2010 auf folgende CO2-Emissionen für Neuwagen:

  • Citroen C1: sechs Tonnen CO2-Äq
  • Ford Mondeo: 17 Tonnen CO2-Äq
  • Land Rover Discovery: 35 Tonnen CO2-Äq
  • die Werte für Elektroautos dürften durch die Belastungen für die Herstellung der Batterien höher liegen

Bei den ganzen negativen Anmerkungen, möchte ich jedoch auch festhalten:

Steigende Preise für das begrenzte Gut Rohöl werden uns dazu zwingen, Alternativen zum schwarzen Gold zu suchen und auch zu finden. Ich hoffe, dass dies rechtzeitig geschieht. Eine bessere Versorgungssicherheit ist im Interesse aller. Und Elektromobilität minimiert auch andere externe Effekte wie (unter 40 Stundenkilometer) oder die direkte Abgasbelastung des Umfeldes.

Aber Elektromobilität wird nicht das Allerheilmittel sein. Wir werden uns in Zukunft darüber unterhalten müssen, welche innerstädtischen Strukturen wir erhalten wollen und welche wir aufgeben müssen / können. Wir werden ebenso einen Diskurs über die Sicherstellung von in ländlichen Regionen, von älteren und sozial schwächeren Menschen und unsere Bedürfnisse im Allgemeinen führen müssen. Gewisse Strukturen sind mittlerweile überholt. Ich glaube, dass wir auf einige gut verzichten können ohne Abstriche machen zu müssen…

Hinweis: Die OPTUM-Studie im Auftrag des Bundesministeriums für Umwelt hat Mitte Januar 2012 die Hauptaussage dieses Artikels belegt und weitere Berechnungen durchgeführt. Ich empfehle zum Grundverständnis die Lektüre dieses Artikels und im Anschluss die Lektüre der oben genannten Studie.

  1. Datenbank „Kraftwerke in Deutschland“: Liste der sich in Betrieb befindlichen Kraftwerke bzw. Kraftwerksblöcke ab einer elektrischen Bruttoleistung von 100 Megawatt, Stand 09.09.2011 – Umweltbundesamt, Dessau-Roßlau, September 2011 – http://www.umweltbundesamt.de/energie/archiv/kraftwerke_in_deutschland.pdf
  2. CO2-Bilanzen verschiedener Energieträger im Vergleich. Zur Klimafreundlichkeit von fossilen Energien, Kernenergie und erneuerbaren Energien, Dr. Daniel Lübbert, Wissenschaftliche Dienste des Deutschen Bundestags, Berlin 2007 – http://www.bundestag.de/dokumente/analysen/2007/CO2-Bilanzen_verschiedener_Energietraeger_im_Vergleich.pdf
  3. ADAC Autotest Mitsubishi i-Miev, Januar 2011 – http://www.adac.de/_ext/itr/tests/Autotest/AT4517_Mitsubishi_i_MiEV/Mitsubishi_i_MiEV.pdf
  4. ADAC Autotest Karabag 500e, August 2010 – http://www.adac.de/_ext/itr/tests/Autotest/AT4452_Karabag_500_E/Karabag_500_E.pdf
  5. Entwicklung der spezifischen -Emissionen des deutschen Strommix 1990-2009 und erste Schätzung 2010 im Vergleich zum Stromverbrauch, Umweltbundesamt, FG I 2.5., Stand: März 2011 – http://www.umweltbundesamt.de/energie/archiv/co2-strommix.pdf
  6. Endenergiebezogene Gesamtemissionen für aus fossilen Energieträgern unter Einbeziehung der Bereitstellungsvorketten, Kurzbericht im Auftrag des Bundesverbands der deutschen Gas- und Wasserwirtschaft e.V. (BGW), Uwe R. Fritsche Koordinator Bereich Energie & Klimaschutz Öko-Institut e.V., Büro Darmstadt, August 2007, S.12 – http://www.oeko.de/service/gemis/files/doku/gemis44thg_emissionen_fossil.pdf

Verfasst von:

Martin Randelhoff

Herausgeber Zukunft Mobilität. Studium der Raumplanung an der TU Dortmund, Studium der Verkehrswirtschaft an der TU Dresden. Ist interessiert an innovativen Konzepten zum Lösen der Herausforderungen von morgen insbesondere in den Bereichen urbane Mobilität, Verkehr im ländlichen Raum, Wirkung autonomer Fahrzeugsysteme und nachhaltige Verkehrskonzepte.

17 Kommentare

  1. Immer das Gleiche

    Ist die Betrachtung nicht schon im unmittelbaren Vergleich der Energieerzeugungsarten unvollständig? Wieso wird bei regenerativer Energieerzeugung der Ansatz gewählt die entstehenden Emissionen bei Errichtung bzw. well-to-wheel mit zu inkludieren, wohingegen der traditionelle Energiemix immer mit momentanen Emissionen einfliesst? Werden diese Kraftwerke emissionsfrei errichtet? Bei den Brennstoffbetrachtungen wird mit dem well-to-wheel Ansatz die Emissionskette immerhin verlängert…
    Faktisch stellt immer wieder die Frage welche Sachdienlichkeit solche, doch eher populistisch geprägten, Befrachtungen haben. Natürlich hat ein seit 40 Jahren fahrender Verbrenner einen Großteil, wenn nicht sogar alle in seiner Produktion angefallenen Emissionen kompensiert und lässt sich somit auch nur mit seinen Momentanwerten in solche Betrachtungen einbringen, aber das Konstrukt ist nicht massentauglich. Aktuelle, zeitgemäße Fahrzeuge hingegen schon – mit dem vordergründigen Nutzen heute schon den direkten Emissionsaustoss in Ballungszentren zu senken…

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    • Martin Randelhoff

      Hallo,

      Danke für ihre Anmerkungen. Ich möchte Sie allerdings darauf hinweisen, dass in den Werten für Steinkohle- und Braunkohlekraftwerken sehr wohl die Emissionen der vorgelagerten Prozesse und des Stoffeinsatzes zur Anlagenherstellung inkludiert sind. Ich gebe zu, dass der Artikel diesbezüglich nicht eindeutig formuliert ist, ich habe die Formulierung aber entsprechend angepasst. Danke für den Hinweis!

      Zu ihrer Frage, welchen Sinn und Zweck ich mit dieser Betrachtung verfolgt: Vorrangig Information. Ich verfolge weder eine Agenda noch werde ich von irgendjemandem für meine Artikel bezahlt oder muss auf Werbekunden „achten“.

      Wenn ich den Artikel noch ein wenig eindampfe, komme ich letztendlich auf folgende Ergebnisse:

      1. Auch die regenerative Energieerzeugung ist nicht vollständig emissionsfrei.
      2. Es existiert ein großes CO2-Einsparungspotential durch die Stilllegung von Braunkohlekraftwerken.
      3. Es wäre sinnvoll, zuerst Braunkohlekraftwerke stillzulegen statt Benzin und Diesel mit erneuerbaren Energien zu substituieren.
      4. Elektrofahrzeuge können einen Beitrag zur Senkung der CO2-Emissionen leisten. Aber auch dieser Beitrag ist beschränkt und benötigt einige zusätzliche Umweltbedingungen.

      Und jetzt frage ich Sie, inwieweit diese Erkenntnisse oder gar der Artikel populistisch ist? Ich lege eigentlich immer sehr viel Wert darauf, ausgewogen zu berichten. Ihre Antwort interessiert mich daher sehr…

      Und ich würde mich freuen, wenn Sie mir noch kurz erklären würden, inwieweit ein seit 40 Jahren fahrendes Fahrzeug mit Verbrennungsmotor die Emissionen seiner Produktion kompensiert hat? Da gibt es bei mir ein kleines Verständnisproblem, das sich sicherlich ausräumen lässt.

      Schönen Gruß!
      Martin Randelhoff

      Antworten
  2. Bernd Hermann

    Danke für den guten Artikel. Was auch noch berücksichtigt werdewn müsste ist die Erzeugung Herstellung der Li Io Akkus und die Entsorgung bis zum kompletten Abbau.Wieviel Co2 wird da benötigt? Und wie ist die Entsorgung geklärt?
    Ich denke bei Stromspeichern – Akkus müsste man an andere Wege denken. Weg von seltenen Erden, die fast alle in der Hand der Chinesen sind. Weg von der Umwandlung über Chemie, was leider auch immer mit Umweltbelastungen verbunden ist.
    Weg von Elektrolyten, die Elektronen ohne Umwandlung direkt einspeichern. Ansätze gibt es wir sind im kleinen dran. Diese Stomspeicher könnte man dann auch als schnelle Zwischenspeicher einsetzen. Wenn wir verstärkt auf alternative Energien setzen, was unbedingt zu begrüssen ist, müssen wir Strom in grossen Mengen speichern können. Denn wenn die alternativen Energien Sonne Wind da sind wird der Strom oft nicht benötigt, also muss mann Zwischenspeichern, auch muss das Stromnetz konstant gehalten werden, daher sind Stomspeicher unbedingt notwendig. Meines Wissens nach kann zZ. Strom in grossen Mengen nur in Wasser-Stauseen gespeichert werden. Also müssen wir hier nach völlig neuen Wegen suchen. Wenn unsere Stomspeicher im kleinen funktionieren können sie jederzeit in grösste Dimensionen gebaut werden. Wir sind dran aber mit unseren bescheidenen Mittel dauert es halt.
    mfG Bernd Hermann

    Antworten
    • Martin Randelhoff

      Hallo Herr Hermann,

      erst einmal Danke für Ihren Kommentar. Sie haben natürlich Recht, theoretisch müsste man noch viel weiter gehen und die gesamte Erzeugerkette betrachten. Dies würde allerdings nicht nur die Fahrzeuge betreffen, sondern auch den Aufbau und Betrieb der Ladeinfrastruktur, natürlich den Abbau der Rohstoffe, den Bau der Produktionsstätten, Bereitstellung der Arbeit, etc. Eine solche Betrachtung wäre allerdings äußerst komplex und von mir nicht durchführbar. Vor allem müsste man zum Vergleich auch noch die positiven Auswirkungen messen und bewerten. Aber dafür fehlen mir persönlich Zeit und finanzielle Mittel (aber irgendjemand wird eine solche Untersuchung sicherlich anstellen).

      mfG Martin Randelhoff

      Antworten
  3. Caspians

    Hallo Herr Randelhoff,

    sehr gute Arbeit! Sie haben die ganze Problematik sehr schön auf den Punkt gebracht. Unsere Politiker träumen ja immernoch davon, daß nur regenerative Energie für die Elektromobilität genutzt wird, dabei muß man immer die gesamte Energieerzeugung im Auge haben.

    Der nächste Knackpunkt: Wie verkaufe ich etwas mit geringerem Nutzwert, nämlich ein Elektroauto, zu einem höheren Preis?

    Beste Grüße

    Antworten
    • Mark

      1. Durch Emotionen. Klappt doch bei Alufelgen, Speziallackierung, bei SUVs etc. auch. Stichwort: Aus „Freude am Fahren“ oder „Vorsprung durch Technik“ …
      2. Schon einmal mit einem E-Auto gefahren? Auch wenn die nominellen Werte (0-100 km/h – wer bitte macht denn so etwas in der Realität!!!???) teilweise geringer sind als beim Verbrenner, so sind die reellen Werte besser. Von 30 auf 60 in der Stadt geht ohne erst runterschalten und den Motor auf Touren bringen einfach durch „Gas“ geben.
      3. Bevorzugung von E-Autos z.B. für Busspuren oder City nahe Parkplätze
      4. Vielleicht auch „etwas“ Zwang (hilft bei anderen Dingen ja auch – Katalysator, Gurt, Handy am Steuer, …). Also Umweltzonen in den Städten, Tempo 130 km/h auf Autobahnen, etc.
      5. Irgendwann vielleicht auch mal über den Preis (TCO).
      6. Es gibt heute schon viele Situationen, wo es zu viel Strom im Netz gibt (negativer Strompreis). Mein Auto wartet auf solche Situationen meistens 23h am Tag :-)))

      Man sieht, es gäbe einige Wege.
      Gruß
      Mark

      Antworten
      • Martin Randelhoff

        Wobei ich kurz anmerken möchte, dass die Freigabe von Busspuren für Elektrofahrzeuge eine reine Alibiveranstaltung ist und keinen wirklichen Nutzen bringt. Die meisten Busspuren bieten nicht die notwendige Länge um eine wirkliche Beschleunigung des eines größeren Verkehrsaufkommen zu bringen (abgesehen von einigen in Berlin und anderen Städten).

        Hinzu kommt, dass LSA für Bus / Strab meistens funkgesteuert angesprochen werden und nicht in die normalen LSA-Umlauf integriert sind. Hier müsste man alle LSA-Programme umstellen, eine zusätzliche Grünphase einstellen und die Umlaufzeiten für alle anderen Verkehre entsprechend verlängern. Und problematisch dürfte auch die Aus-/Einfädelung in den öffentlichen Verkehrsraum sein. In Dresden beispielsweise müsste man einen Großteil der Busspuren baulich anpassen. Und es ist noch ein Problem, wenn ein gemeinsamer Fahrweg zwischen Bus und Straßenbahn existiert, d.h. die Straßenbahngleise letztendlich befahrbar sind. Da befinden wir uns nämlich in Konflikt mit der BOStrab, die in dem Bereich nicht kompatibel zur StVO ist.

        Abgesehen davon, dass man eine Beschleunigungsmaßnahme für den Öffentlichen Verkehr dem motorisierten Individualverkehr zukommen lässt und dadurch den Umweltverbund schwächt.

        Gruß,
        Martin

        Antworten
        • Mark

          Hallo,
          Alibiveranstaltung ist mir etwas zu negativ. Ich würde hier eher „Anschuboptionen“ bevorzugen.
          Klar, die Einwände sind teilweise richtig. Aber man muss auch sehen, dass zum Beispiel bei derzeit gerade einmal 5.000 E-Autos es nicht zu nennenswerten „Staus“ oder Problemen auf der Busspur kommen sollte. Man sollte aber das Privileg zeitlich beschränken.

          Busspuren sind übrigens überwiegend an Ampeln / Kreuzungen. Damit beschleunigt sich eine Fahrt doch teilweise erheblich. Vielleicht zieht der „Neid“ ja auch mehr Leute zur Elektromobilität :-).

          Wie man E-Autos sicher erkennt, wie vielleicht Berechtigungen für einzelen Spuren über ein neues Verkehrszeichen einführbar sind und wie man E-Autos auch mit Funksteuerungen ausstatten kann (wie z.B. in Erlangen), kann man ja diskutieren. Zumindest kostet das weder dem Staat Subventionen, noch dem Steuerzahler Geld.

          Übrigens: In den USA und Niederlanden (so weit ich weiß) gibt es solche Spuren schon für Fahrzeuge mit mehr als 1 oder 2 Passagiere oder für spezielle Zeiten. Warum nicht auch für E-Autos? Man sieht, es geht wenn man will.

  4. eDriver

    Seltsamerweise wird bei der Stromerzeugung selbst der ENERGIEAUFWAND beim BAU des KRAFTWERKS oder der TALSPERRE miteingerechnet bis hin zur Wiederaufbereitung des Akkus.

    Beim Spritauto haben Ausserirdische die Oelbohrplattformen/Tankschiffe/Pipelines/Chemieanlagen komplett montiert auf die Erde gebeamt … und wenn die Oelfelder leergepumt sind kommen die gleich wieder vorbei und beamen die Bohr/Foerder-Anlagen Pilelines usw. wieder weg (incl. der Oelteppiche in den Meeren oder in Afrika/Suedamerika/Nordrussland).

    Interessante weiterfuehrende INFO:
    Abgefackelt – Wie die Ölkonzerne unser Klima killen – ARTE
    http://www.arte.tv › Home › Die Welt verstehen › Schmutziges Öl

    Dokumentationen „Profit um jeden Preis: Die BP- Story“ und „Abgefackelt – Wie die Ölkonzerne …

    Der Film „Abgefackelt – Wie die Ölkonzerne unser Klima killen“ setzt sich mit einer bisher weithin vernachlässigten Folge der Erdölförderung für Umwelt und Klima auseinander, dem so genannten „Gas Flaring“, mit der Verbrennung riesiger Mengen von Erdgas, das bei der Ölförderung austritt. Das Ausmaß dieser Energieverschwendung ist neben dem Schaden für die Menschen und das Klima ein andauernder Skandal. Auch das inzwischen verhängte Verbot des Abfackelns hindert die Ölkonzerne nicht daran, den wertvollen Rohstoff einfach zu verbrennen, statt ihn zur Energieversorgung vor allem der afrikanischen Förderländer zu nutzen. Inge Altemeier und Steffen Weber erzählen von skrupellosem Management, korrupten Regierungen und dem Primat des Shareholder Value.

    Mit der Erdölproduktion werden gleichzeitig riesige Mengen Erdgas an die Oberfläche befördert. Anstatt dieses Gas zu nutzen, verbrennen Ölförderkonzerne den wertvollen Rohstoff, obwohl Erdgas als ein Energieträger der Zukunft gilt und fossile Brennstoffe immer knapper werden. Das Ausmaß der Energieverschwendung ist enorm. Durch das sogenannte „Gas Flaring“ verpufft jährlich ein Drittel des gesamten europäischen Erdgasbedarfes. Dabei entstehen 400 Millionen Tonnen Treibhausgase, das entspricht dem jährlichen CO2-Ausstoß von rund 500 Millionen Autos. Das scheint jedoch die Ölkonzerne nicht zu interessieren. Ihnen geht es darum, schneller an das schwarze Gold zu kommen.

    Den Beitrag (in Schnippseln) unter youtube:
    http://j.mp/s98xxp

    http://j.mp/t31jyZ

    Antworten
    • Martin Randelhoff

      Nur so als kleiner Hinweis: auch bei den fossilen Kraftstoffen wurde die Vorkette mit eingerechnet. Somit sind die Emissionen von Exploration, Förderung, Transport des Öls, Herstellung in der Raffinerie, Transport zur Tankstelle, etc. abgedeckt.

      Ich bin mir nicht sicher, ob Umweltverschmutzung ebenfalls miteinbezogen wurde, denke aber nicht, weil diese sehr schwer in CO2-Äquivalenten auszudrücken ist. Aber ansonsten ist alles dabei… ;-)

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  5. Lehmann Mario

    Staatssekr. Bomba sagt: Wir Deutschen haben die Elektromobilität verschlafen.

    Wir Ingenieure müssen uns fragen, warum dies so ist.
    Das beschriebene Thema ist zwar o.k. aber es sind Themen, die längst zu Ende diskutiert hätten sein müssen.
    Die E-Mobilität zieht den Feinstaub aus den Städten heraus und der Automationsgrad wird höher. Durch den höheren Automationsgrad in der Mobilität wird die Transportlogistik effizienter.
    Der CO2-ist nicht ganz so entscheidend, wie die Masse Art und „Feinheit“ der Feinstaubpartikel.

    Jetzt muss es Untersuchungen geben, warum die Verkehrsentwicklungspläne der Städte schlichtweg unangemessen sind und die Stadt profitieren wird, welche hier neue Wege einschlägt.

    Diskutieren Sie also „Im Land der Ideen“ lieber das Wertvolle und Exportierbare. So erwarte ich selbst von der Wissenschaft Impulse, wie sich die Wirtschaft in der Stadt effizient entwickeln lässt.
    Da gibt es Förderungen, die dermaßen das Bild verzerren, sodass wir in Deutschland wieder nicht weiter kommen werden. Der ÖPNV verschmilzt mit dem MIV und wir Dresdner haben nicht mehr zu sagen, lieber Herr Randelhoff?

    Antworten
    • Martin Randelhoff

      Hallo Herr Lehmann,

      Sie haben natürlich Recht. Elektromobilität hilft uns gewisse externe Effekte des mit Verbrennungsmotor ausgestatteten MIV zu bewältigen. Feinstaub ist hier ein sehr gutes Argument.

      Und Sie haben natürlich auch Recht, dass dieser Artikel weder besonders visionär noch besonders positiv und auf unsere unmittelbare Zukunft hin ausgerichtet ist. Das soll er auch gar nicht sein. Er beschreibt eher einen Status quo, den wir relativ leicht beheben können und uns letztendlich einen großen Gefallen tun. Dieser Artikel sollte nur darüber aufklären, dass Elektromobilität zwar eine zukunftsweisende Technologie ist, die sich sicherlich irgendwann durchsetzen wird (evtl. nicht nächstes Jahr, aber in den nächsten 10 – 20 Jahren sicherlich).

      Das Exportierbare und Wertvolle werde ich sicherlich in anderen Artikeln in ausreichendem Maß vorstellen.

      Was mir auch am Herzen liegt (Ihnen anscheinend ja auch) ist, dass CO2 zwar ein Problem ist, wir uns aber auch mit Feinstaub PM 2.5 und kleiner sowie UFP beschäftigen müssen. Da bin ich auch vollkommen mit Ihnen d’accord.

      Und ich bin mir auch bewusst, dass man von Dresdner Verkehrswissenschaftlern einiges erwartet. Hier existiert sicherlich eine Lieferpflicht, der man nicht immer gerecht wird (abgesehen vom Eisenbahnbereich). Aber wie so oft hat das nicht immer etwas mit dem Willen und dem Können zu tun, sondern auch mit den gegebenen Bedingungen. Aber ansonsten, haben Sie natürlich vollkommen Recht! ;-)

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  6. HPH

    Schaut mal hier hin, http://j.mp/vuJ17T

    warum so viel Mobilität?
    Lange fahren um noch länger durch Schlüssellöcher (Internet) zu schauen. Nach der Konsumwelt kommt die „Ich google alles“ und kann nichts Welt. Wo bleibt das bedachte Handeln welches uns ernähret und noch was für andere lässt.

    Antworten
    • Martin Randelhoff

      Da bin ich ja mal gespannt. Solche Diskussionen werden ja durchaus kontrovers geführt…

      Antworten
  7. Mark

    Auch wenn der Artikel schon etwas älter ist, möchte ich noch einiges Kommentieren:

    Vielleicht wäre es wirklich besser, regenerativ erzeugte Energie (Strom) für die Abschaltung von (Braun-)Kohlekraftwerke zu verwenden. Allerdings sollte man dabei folgendes beachten:
    1. Kohlekraftwerke sind Grundlastkraftwerke – PV- und Wind-Anlagen zur Zeit noch nicht (wieder: Speicher ist das Problem – weniger die Leitungen). Damit gibt es diese Option so gar nicht.
    2. Elektroautos könnten nicht nur direkt über das SmartGrid als Puffer/Speicher genommen werden, sondern es entsteht auch ein Markt mit neuen Produkten (angefangen bei stromgeführten Heizungen, Elektrospeichern, Akkus, …) und ein Umdenken bei den Verbrauchern. Das alleine ist gar nicht hoch genug einzuschätzen (ich z.B. habe durch einen 30 Monate langen Test mit einem Elektroauto den Stromanbieter gewechselt – nicht der Kosten wegen!). Solange der Strom einfach aus der Dose kommt und sich nur wenige Leute Gedanken machen, wie er denn da hineinkommt (danke an Heinz-Rudolf-Kunze :-)), so lange wird sich auch nicht viel ändern.
    3. Seltene Erden sind übrigens mitnichten „in der Hand der Chinesen“. Dort sind nur die Vorschriften so lax, dass die „Sauerei“ beim Abbau (kaum Vorschriften) den Preis niedriger drückt, als in anderen Ländern.
    4. 18,75 kWh/100 km ist schon realistisch. Das System ist zwar hier noch etwas optimierbar: E-Autos könnte kleineren cw-Wert haben, da kaum Kühlung benötigt, Übertragungsverluste beim Laden und geringere Energie der Sekundärverbraucher, etc. 6 Liter Benzin dagegen sind schon ziemlich ambitioniert – leider.
    5. Ich bin kein Experte: Aber ob die vorgelagerten Prozesse bei konventionellen Energien sauber mit einberechnet wurden? Mir fallen jetzt auf die Schnelle folgende Dinge ein:
    – Grundwasserpumpen in Kohlegebieten müssen über Jahrzehnte laufen
    – Ölgewinnung aus Ölsanden
    – Transport über 10.000 km
    – Verarbeitung mit allen negativen Auswirkungen wie Lecks, Schwerölunfällen auf See, Verdampfung der Kohlenwasserstoffe, …

    Da sind die Prozesse bei regenerativen Energien doch ziemlich übersichtlich.
    6. Wie Sie schon richtig angemerkt haben: Je länger Autos fahren, desto mehr Energie steckt man in sie hinein. Damit amortisieren die sich auch nach 40 Jahren energetisch nicht :-)
    7. Irsching 5 – als GUD Kraftwerk hat übrigens heute schon einen Wirkungsgrad von über 60% und nicht erst in Zukunft ;-). Leider wird es zur Zeit wohl in der Nacht heruntergefahren, da es sich entweder nicht rechnet oder weil Kohle- und K-Kraftwerke einfach nicht so flexibel sind. Aber wenn es demnächst noch mehr PV/Wind-Strom gibt, dann kann man vielleicht mal ein Kohlekraftwerk ausschalten und das GUD länger laufen lassen (oder zumindest als Stand-By Reserve einsetzen).
    8. CO2 ist sicherlich wichtig – wird aber meiner Meinung nach überschätzt in dem Sinn, dass die Diskussion sich auf diesen Stoff konzentriert. Andere Emissionen (HG, …) bleiben außen vor. Hier haben mit regenerativen Energien fahrende Elektroautos sicherlich die Nase vorne. Natürlich mit gutem Recycling der Akkus!
    …..

    Mit freundlichen Grüßen an alle (und bitte nicht nur die Überschrift zitieren)
    Mark

    Antworten
  8. Jan

    Für mich ein interessantes Szenario, ohne technische Durchbrüche:
    In Städten gibt es nur noch E-Autos, die als reine City-Autos konzipiert sind. Entsprechend könnten diese wesentlich leichter sein, da die Maximalgeschwindigkeiten bei Crashs geringer sind. Der Akku kann auf eine Reichweite von ca. 25-50km ausgelegt werden, da die Fahrten innerorts kaum länger sind und durch die hohe Quote an Elektroautos genügend Ladestationen vorhanden sind.

    An Stadtgrenzen gäbe es Parkgelegenheiten, um auf fossile Autos umzusteigen, wo natürlich Lademöglichkeiten bestehen.

    Um die Übergangsphase zu gestalten und
    Sonderfälle abzudecken (z.b. Transport schwerer Lasten) gibt es kein Einfahrtverbot für Verbrennerautos, sondern nur eine Citymaut in nahezu prohibitiver Höhe, derzeit vielleicht 20€/Tag.

    Da man für Reiseketten außerhalb der eigenen Stadt zwingend zwei Autos benötigt lohnt sich Car-Sharing für nahezu alle. Entsprechend sind die km-Grenzkosten höher als beim eigenen Auto (allerdings wesentlich niedriger als bei Car-Sharing heute), sodass der ÖPV stärker genutzt wird und nur noch <10% Modal-Split für den MIV verbleiben. Durch Car-Sharing kann das zu starke Absinken der km-Grenzkosten aufgefangen werden, sodass ein Verkehrskollaps, der bei massenhaftem Erfolg der E-Autos droht, verhindert werden kann.

    Da es in Deutschland momentan keine rechtliche Grundlage für eine Citymaut gibt, müsste man zunächst mit Parkraumbewirtschaftung arbeiten. In Städten also 100€/Monat statt 60€/Jahr für Anwohnerparken – was dann allerdings einen sozialen Ausgleichs erfordert um die entstehenden Härten abzufedern. Wobei dann auch schnell attraktive Car-sharing-Systeme entstehen, die dann wiederum den sozialen Ausgleich unnötig machen (ggf. reduzierte Mitgliedsgebühren). Für auswärtige konsequente Parkraumbewirtschaftung, um ebenfalls den ÖPNV im Vergleich attraktiver zu machen. Dass der ÖPNV selbst oftmals noch attraktiver werden muss versteht sich von selbst.

    Städtischer Verkehrskollaps bei sinkenden Grenzkosten durch E-Mobilität wäre doch mal ein Thema für einen Artikel?

    Antworten

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