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Schon gewusst?

Elektromobilität hat eine Chance verdient!

Dr. Enno Wieben
12.05.2021 41
Ein Auto fährt eine Landstraße entlang.

Wirft man einen Blick auf das deutsche Energiesystem, so stellt man fest, dass die Energiewende sich bislang fast ausschließlich im Stromsektor abgespielt hat. Fast die Hälfte des deutschen Stromverbrauchs wird bereits durch Grünstrom gedeckt, Tendenz steigend. Aufgrund der hohen Windeinspeisung wird bei uns in Norddeutschland bilanziell bereits mehr Grünstrom erzeugt als lokal verbraucht wird. Im Wärme- und Verkehrssektor konnten wir den Treibhausgasausstoß bisher dagegen kaum verringern.

Der batterieelektrische Antrieb holt aus Sonne und Wind das Maximum heraus

Infografik Elektromobilität versus Diesel
Quelle: Eigene Darstellung

Elektromobilität kann beim Klimaschutz zu einem echten Gamechanger werden. Durch ihre um ein Vielfaches höhere Energieeffizienz kann sie den Energiebedarf für unsere Mobilität drastisch senken. Während die Gesamtwirkungsgradkette („Well to Wheel“) eines Diesel-PKW bei gerade einmal 13% liegt, erreichen mit Grünstrom angetriebene batterieelektrische Fahrzeuge einen Wert von bis zu 70%.

Damit wird klar, dass die oftmals geforderte Herstellung synthetischer Treibstoffe auf Basis erneuerbare Energien wenig Sinn macht – dafür ist Grünstrom derzeit noch zu knapp.

Aber verschlingt die Batterieherstellung nicht Unmengen an Energie und Ressourcen?

Der Energieaufwand im Rahmen der Batterieherstellung kann heute mit etwa 160kWh pro kWh Batteriekapazität angesetzt werden. Der damit verbundene CO2-Ausstoß hängt vom verwendeten Energiemix ab. Unterstellt man den heutigen deutschen Strommix mit einer Emission von 401g CO2 pro kWh (BMU, Stand 2019) ergibt sich für eine typische Batteriekapazität von 75kWh ein „CO2-Rucksack“ von 4,8t CO2. Ein Mittelklasse PKW mit Dieselmotor verursacht bei einer für Deutschland typischen jährlichen Laufleistung von 15.000km in etwa 3t CO2 pro Jahr. Ein mit Grünstrom betriebenes Elektrofahrzeug hat demnach seinen CO2-Rucksack nach weniger als zwei Jahren herausgefahren. Wird bereits für die Batterieherstellung Energie aus erneuerbaren Quellen verwendet, ist es bereits ab dem ersten Kilometer im Vorteil.

Autohersteller sind sich der aktuellen Problematik bei der Lithium und Kobalt-Gewinnung bewusst. Sie treiben deshalb die Entwicklung nachhaltiger Batterietechnologien voran und verpflichten zunehmend ihre Vorlieferanten auf die Einhaltung von Umweltstandards. Neueste Batteriegenerationen kommen beispielsweise bereits weitgehend ohne Kobalt aus. Hersteller geben heute in der Regel eine Garantie zwischen 8 und 10 Jahren bei einer Laufleistung zwischen 160.000 und 200.000km auf die Fahrzeugbatterie. Erste Hersteller arbeiten an neuen Batterietypen mit einer Lebensdauer von über einer Million gefahrener Kilometer – die Batterien halten dann deutlich länger als ein durchschnittliches Fahrzeug. Und wenn die Batterien nicht mehr genügend Leistung für den Einsatz im Fahrzeug haben, können sie in ihrem zweiten Leben kostengünstig in stationären Speichern im Stromnetz eingesetzt werden. Erst danach müssen sie recycelt werden – und auch in diesem Bereich schreitet die technische Entwicklung schnell voran.

Und unsere Stromnetze – brechen die nicht irgendwann zusammen?

Die für eine Vollelektrifizierung des deutschen PKW-Bestandes benötigte jährliche Strommenge lässt sich überschlagen: In Deutschland waren im vergangene Jahr 47,7 Millionen PKW angemeldet. Bei einer durchschnittlichen jährlichen Laufleistung von 15.000km und einem realistischen durchschnittlichen Stromverbrauch von 20kWh pro 100km ergibt sich eine Gesamtenergiemenge von 143,1 TWh. Dies entspricht 26% des heutigen deutschen Bruttostromverbrauchs. Sicherlich muss der Ausbau der erneuerbaren Energien für diese Energiemenge deutlich forciert werden, das Ziel erscheint aber erreichbar. Für die Dimensionierung des Stromnetzes entscheidend ist allerdings nicht die Strommenge, sondern die gleichzeitige maximale Leistung, die bereit gestellt werden muss. Würden alle 47,7 Millionen PKW gleichzeitig geladen werden, ergäbe sich eine Last von 524,7 GW. Dies entspräche in etwa dem 6-fachen der heutigen Jahreshöchstlast des heutigen Stromnetzes und würde einen massiven Ausbau der Netze und der Erzeugungskapazitäten erfordern.

Entscheidend für das Stromnetz ist aber die Gleichzeitigkeit, mit der Verbraucher in der Praxis ihren Strom beziehen. Schließlich stehen auch heute nicht alle Fahrzeuge gleichzeitig an den Tankstellen. Durch ein intelligentes Steuern der Ladeleistungen durch den Netzbetreiber (Konzept der „Spitzenglättung“) lässt sich die Gleichzeitigkeit weiter reduzieren. Für den Endverbraucher ist es schließlich in der Regel nicht wichtig, in welchem Zeitfenster sein Fahrzeug während der Nacht geladen wird, es sollte nur am nächsten Morgen wieder vollgeladen sein. Ein Ausbau unserer Stromnetze und der Erzeugungskapazitäten wird erforderlich sein, vielfach ist aber auch intelligente Steuerungen ausreichend. Und sind zukünftig erst einmal genügend Elektrofahrzeuge vorhanden, könnten ihren Batteriespeicher einen wichtigen Beitrag zur Stabilität der Stromversorgung und zur Zwischenspeicherung von Wind- und Sonnenstrom leisten – denn mit der richtigen Leistungselektronik können sie ihre Energie auch in das Stromnetz zurückspeisen.
Enno Wieben mit Elektroauto
Enno Wieben mit seinem Elektrowagen

Und wie steht es mit der Alltagstauglichkeit?

Nach zwei Jahren und 40.000 erfahrenen Kilometern kann ich persönlich nur positives berichten. Die Reichweitenangst spielt bei modernen Elektrofahrzeugen keine Rolle mehr. In der Praxis ist eine Autobahnreichweite von 300km mehr als ausreichend, nach 300km sollte man sowieso spätestens eine Pause einlegen – warum nicht während einer Kaffeepause das Auto an einer Schnellladestation aufladen? Und das Beste - vorausgesetzt man hat Zuhause eine Lademöglichkeit – man hat jeden Morgen ein vollgetanktes Fahrzeug. Immer wieder begeisternd ist die Kraft und Ruhe, mit der man unterwegs ist. Verschleiß und Wartungsaufwand sind in Summe sehr viel geringer. Elektroautos machen einfach vieles besser als unsere gewohnten Verbrenner. Wer einmal umgestiegen ist, der möchte nicht mehr zurück. Daher mein abschließender Appel: Wer nicht auf ein eigenes Auto verzichten möchte oder kann, der sollte dem Elektroauto eine Chance geben. Die Zeit ist reif!

Dr. Enno Wieben
Dr. Enno Wieben
Entwicklungsleiter Energiesysteme
Enno ist promovierter Ingenieur aus Friesland und im EWE-Konzern Vordenker für klimaneutrale Energiesysteme der nächsten Generation. Privat fährt er mit seiner Familie mit dem Elektrowagen klimaneutral in den Urlaub, aber auch mit dem Golf I zum Fischbrötchen-Essen an den Strand.
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Kommentare
8  Kommentar(e) zu:  Elektromobilität hat eine Chance verdient!
Horst W. 10:13 18.08.2021
Ich habe mit Begeisterung ein E-Auto zur Probe gefahren.
Angebot meines örtlichen Elektrikers zur Installation einer Wallbox (11 Kw) belief sich auch knapp 3500 Euro. (Garage direkt neben Haus).
Zählertafel aus den frühen 70er Jahren. Er erklärte mir das er die Installation der EWE melden muss.
Daher muss alles erneuert werden.
Leider bin ich bei dem Preis "raus aus der Nummer".
Enno Wieben 11:55 14.07.2021
Lieber M.B.,

Sie sprechen einen sehr wichtigen Punkt an. Bei der vergleichenden Bewertung der Umweltverträglichkeit von Antriebskonzepten sollte unbedingt mit gleichen "Bilanzräumen" agiert werden. Bei Fahrzeugen mit Verbrennungsmotoren sollte deshalb nicht nur der Energie- und Ressourcenaufwand für die Herstellung des Antriebs, sondern auch der Energie- und Ressourcenaufwand und die Umweltbelastung der Ölförderung und der Raffinerie in Rechnung gestellt werden. Ganz wichtig dabei: Erdöl ist ein Verbrauchsstoff, der einmalig im Motor verbrannt wird. Die Rohstoffe für Batterien werden hingegen Teil einer Kreislaufwirtschaft und müssen damit nur einmalig gefördert werden.
M.B. 08:43 14.07.2021
Schön das die sich die EWE als Energieunternehmen mit einem tollen Beitrag zur Elektromobilität bekennt. Vielfach liest man vom Energieeinsatz zur Herstellung einer E-Autobatterie. So auch in diesem Beitrag. Dieses möchte ich auch nicht in Abrede stellen. Leider wird in vielen Beiträgen aber immer vergessen, daß in einem Verbrenner durch die Komplexität der Antriebseinheit und der dazugehörigen Aggregatteile je nach Größe des Motors zwischen 1500 und 2000 Teile gegenüber einer Elektroantriebseinheit mehr benötigt werden. Diese Teile müssen hergestellt und meist auf LKW im Just in Timeverfahren zu den Produktionsstätten gefahren werden. Nach meiner Ansicht entsteht dabei eine gewaltige CO2 Menge die meist nirgends in den Vergleichen berücksichtigt wird. Ich meine daher, daß das Elektroauto vom ersten Kilometer an im Vorteil ist, egal ob Strommix oder Strom ausschließlich aus erneuerbarer Energie.
Alexander 10:16 20.05.2021
Sehr cooler Beitrag. Jeder, der bisher noch nicht mit einem Elektroauto gefahren ist, einfach ausprobieren. Das ist schon ziemlich spannend!
Brian 13:38 19.05.2021
Ein kompakter und trotzdem sehr erkenntnisreicher Beitrag! Habe einiges dazu gelernt. Vielen Dank!
Karsten Meyer 18:15 18.05.2021
Liebes Blog Team, lieber Enno Wieben, toller Input - schöner Beitrag - das gibt Hoffnung :-) vielen Dank!
Petra 11:58 18.05.2021
Sehr differenzierte Betrachtung. danke!
Carsten 13:52 17.05.2021
Danke für die Einschätzung und Übersicht, ermutigt mich, auch mal in die Richtung zu gehen.
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