Elektro-Autos verbrauchen zu viel Strom

Was sich ändern muss, damit diese Fahrzeuge wirklich eine Zukunft haben

von Klaus Becker

Das E-Auto ist laut Politik und Umweltverbänden das emissionsfreie, saubere Fahrzeug der Zukunft. Der Verbrennungsmotor hat ab 2030 ausgedient. Allerdings ein Blick auf die aktuellen Verbrauchsdaten dieser Fahrzeuge lässt einen ins Grübeln geraten: So haben E-Fahrzeuge einen

Die Strom-Tankstelle auf dem Gelände der Stadtwerke Rüsselsheim ist vielseitig nutzbar. Neben Elektroautos können auch Segway, Fahrrad und Roller damit aufgetankt werden Foto: Mario Andreya

Die Strom-Tankstelle auf dem Gelände der Stadtwerke Rüsselsheim ist vielseitig nutzbar. Neben Elektroautos können auch Segway, Fahrrad und Roller damit aufgetankt werden Foto: Mario Andreya

Durchschnittsverbrauch von circa 15 Kilowattstunden (kWh) auf 100 Kilometer (km). Das bedeutet bei einer jährlichen Fahrleistung von 10.000 Kilometern einen Strombedarf von ca. 1.500 kWh. Zurzeit liegt

der Haushaltsstrombedarf pro Kopf bei 1.500 bis 1.800 kWh im Jahr. Damit würde eine komplette bundesweite Umstellung aller PKW auf E-Antrieb den Strombedarf der Haushalte verdoppeln und, man erinnere sich, der gesamte Strom soll ja weg von Atom, Kohle und Gas nur auf regenerative Weise erzeugt werden.

Nur 30 Prozent Wirkungsgrad

Außerdem wird unsere Stromerzeugung im Moment noch immer mit 75 Prozent atomaren und fossilen Energieträgern realisiert – und das bei einem Wirkungsgrad von lediglich circa 30 Prozent. Das heißt: Einem Stromverbrauch von 15 kWh / 100 km steht der dreifache Primärenergieverbrauch, also 45 kWh, gegenüber. Demzufolge fallen die Emissionen, die lokal in den Städten vermieden werden, regional in den Kraftwerken der Energieversorger an (die sich natürlich über die Stromzuwächse und höheren Verkaufszahlen freuen werden).

Vier Fahrzeuge gleichzeitig können an der Strom-Trankstelle der Stadtwerke aufgeladen werden

Vier Fahrzeuge gleichzeitig können an der Strom-Trankstelle der Stadtwerke aufgeladen werden

Vorfahrt für Taxen und Busse

Aus meiner Sicht sollte deshalb zunächst als erste Maßnahme alle innerstädtisch betriebenen Fahrzeuge – wie Taxen und Linienbusse – zur Emissionsvermeidung rasch auf E-Antrieb umgestellt werden. Des Weiteren sind elektrisch betriebene Fahrzeuge überhaupt nur dann sinnvoll, wenn deren Stromverbrauch deutlich reduziert wird. Infrage kommen hier nur leichte, Kleinfahrzeuge, Fahrräder usw. und gewiss keine 2 Tonnen SUV und Sportwagen.

Und als letztes sei angemerkt, dass die Umstellung tausender Fahrzeuge auf den Energieträger Strom nur dann Sinn macht, wenn dessen regenerative Erzeugung sichergestellt ist und hier besteht doch ein gewisser Nachholbedarf.


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6 Gedanken zu „Elektro-Autos verbrauchen zu viel Strom

  1. Vielleicht ein paar Fakten, die das Bild weniger stark verzerren:

    1. Anteil erneuerbarer Energien an der Bruttostromerzeugung in Deutschland im Jahr 2015: 30%. 14% wurden in Atomkraftwerken erzeugt. Das bedeutet 56% fossile Energieträger, die entsprechende Emissionen verursachen und nicht 75%.

    2. Der Wirkungsgrad von Kohlekraftwerken liegt eher bei 35 bis 40%, teilweise sogar bei bis zu 45%. Verbrennungsmotoren im Auto liegen eher bei 30%. Bezieht man den erneuerbaren Anteil in die Rechnung ein, so dürfte selbst der normale deutsche Strommix eine bessere Umweltbilanz bieten als ein Verbrennungsmotor. Nichtsdestotrotz sind Erneuerbare bei Elektromobiltiät Pflicht. Das bestreitet so gut wie niemand.

    3. Im Moment muss man wohl davon ausgehen, dass ein Elektrofahrzeug im Normalbetrieb eher 20 als 15 kWh pro 100 km verbraucht. Die durchschnittliche Fahrleistung deutscher Pkw liegt bei 15.000 km pro Jahr. Würde man alle 45 Mio. Pkw auf Elektroantrieb umstellen, ergäbe dies einen Mehrverbrauch von 135 TWh. Das ist tatsächlich mehr als der Verbrauch aller Privatkunden. Die Menge stellt aber auch nur einen Zuwachs der Bruttostromerzeugung um 17,2% dar.

    4. Der Stromverbrauch wird mit zunehmender Einspeisung erneuerbarer Energien immer weniger relevant. Die Effizienzdiskussion wird irgendwann vermutlich beendet sein, wenn zu vielen Zeiten mehr Strom aus erneuerbaren Energien zur Verfügung steht, als gerade dann verbraucht wird. Es wird also darum gehen, den Strom zu speichern und zu anderen Zeiten nutzbar zu machen. Die Akkus von Elektrofahrzeugen spielen dabei eine wichtige Rolle.

    5. Ganz generell kann die Akku- und Ladetechnologie von Elektrofahrzeugen dann am besten weiter entwickelt werden, wenn Fahrzeuge im Markt sind, mit denen auch Langzeiterfahrungen gesammelt werden. Je größer die Nachfrage und die Verbreitung von Elektrofahrzeugen, desto mehr wird in Forschung investiert und desto schneller wird die Entwicklung voranschreiten. Jetzt immer noch zu zaudern, halte ich für keine gute Idee.

    • Anmerkungen zum Kommentar des Herrn Kreutzer:
      Zu 1. Atomkraftwerke sind nicht emissionsfrei, so entsteht bei der Brennelemente Herstellung CO2, ebenso fällt im laufenden Betrieb eine geringe radioaktive Strahlung an, d.h. der AKW – Strombeitrag von 14% ist den konventionellen Kraftwerken zuzurechnen. Dadurch ergeben sich insgesamt 70% konventionelle Stromerzeugung im deutschen Kraftwerkmix.
      Zu 2.
      Nicht vergessen sollte man bei den Wirkungsgraden aber den Eigenbedarf der Kraftwerke zuzüglich der Umspannungs- und Leitungsverluste, die jeweils auch mit ca. 6 % zu Buche schlagen. Nehmen wir Ihr Beispiel: Ein Fahrzeug mit 20 kWh / 100 km. Leitungsverluste 6 %, erforderliche Nettostromerzeugung 21,2 kWh, zuzüglich 6 % Netto- zur Bruttostromerzeugung ergibt 22,5 kWh Strombedarf. Davon werden 70 % mit einem Wirkungsgrad von 35 % erzeugt. Das ergibt einen Primärenergiebedarf von 45 kWh konventionell + 6,75 kWh regenerativ. Da die 6,75 kWh regenerativ auch nicht kostenlos sind, kann man sagen, dass ein dieselgetriebener Kleinwagen mit 5 l / 100 km Verbrauch sicherlich in ähnlichen Bereichen liegt.
      Zu 3.
      Diese Rechnung kann ich im wesentlichen bestätigen, allerdings handelt es sich bei dem insgesamt ermittelten Mehrverbrauch von 135 TWh um den Strombezug. Und hier kommen wie oben bereits erwähnt Zuschläge für Leitungsverluste und Netto- zur Bruttostromerzeugung hinzu, d.h. es ergeben sich hier nicht 135 TWh sondern ca. 152,7 TWh für die Bruttostromerzeugung. Damit liegen wir bei einem erforderlichen Mehrbedarf von ca. 23 % bezogen auf die aktuelle Bruttostromerzeugung von 648 TWh. Das entspricht im Übrigen dem Doppelten dessen, was die Windenergie zur Zeit mit ca. 26.000 Windrädern in unser Netz einspeist.
      Zu 4.
      Hier bin ich völlig gegenteiliger Meinung, denn erstens ist der konventionelle Kraftwerkspark zu ersetzen – Stichwort Auslaufmodell Kernenergie und weg von der Kohle, zweitens ist der kommende Mehrbedarf der E-Fahrzeuge zu bedienen und drittens kommen vermehrt elektrisch betriebene Wärmepumpen zur Gebäudeheizung zum Einsatz. Die dann alle zusammen im „Worst– Case“ bei Frost, Dunkelheit und Windstille den höchsten Strombedarf haben.
      Zu 5.
      Aus meiner Sicht ist folgendes angesagt:
      • Konsequente Förderung und Umsetzung von Energiesparmaßnahmen – in allen Bereichen. (auch die regenerativ erzeugte kWh ist beileibe nicht kostenlos zu haben)
      • Konsequente Förderung und zügiger Ausbau der regenerativen Energieerzeugung einschließlich der Stromspeicherentwicklung
      • Und – zum Thema – natürlich neue, anders gestaltete, leichte Fahrzeuge, deren Gesamtkonzeption auf den Energieträger Strom zugeschnitten ist.

  2. Die Aussage „Elektrautos verbrauchen zuviel Strom“ kann ich nicht nachvollziehen.
    Wie effizient das Elektroauto im Vergleich zum Verbrenner ist zeigt der Vergleich.Selbst bei einem Stromverbrauch von 20 KW/h auf 100KM entspricht das etwa 2 Liter Diesel (1l Diesel ca. 10KW/h).
    Elektromotoren haben einen Wirkungsgrad von über 90%.Die besten Verbrennungsmotoren kommen derzeit auf ca. 38 % (Benzinmotoren betrieben im Atkinson Zyklus).

    Der relativ schlechte Wirkungsgrad von Fossil befeuerten Kraftwerken kann dem Elektroauto nicht zum „Vorwurf“ gemacht werden.Elektromobilität macht nur Sinn wenn der Strom möglichst zu 100% aus erneuerbaren Energien kommt.

    Während es bei der Erzeugung von regenerativer Energie grosse Fortschritte gibt,verliert Deutschland beim Thema Elektromobilität den Anschluss.

  3. Erstens einmal freue ich mich, dass eine Diskussion zustande kommt. Dass aber jetzt hier mit dem Haare spalten angefangen wird, halte ich schon wieder für bedenklich.

    Also nochmal:

    Zu 1. Vermutlich habe ich nicht genau gelesen und fossil mit CO2-frei gleichgesetzt. Das ist wohl auch im Zusammenhang mit der Vermeidung von Emissionen im Verkehr die relevante Größe. Natürlich entsteht bei der Herstellung von Brennstäben CO2, das tut es aber auch bei der Herstellung von Solarzellen, Windkraftanlagen und Batterien. Der Unterschied liegt darin, dass im Betrieb kein oder nur sehr wenig CO2 entsteht.

    Zu 2. Ja, man kann sich vortrefflich darüber streiten, ob die CO2-Bilanz eines Elektrofahrzeugs besser ist, als die eines Verbrenners. Und ja, man kann dies mit den von den Herstellern angegebenen Emissionswerten vergleichen. Tatsächlich wissen wir jedoch seit geraumer Zeit, dass diese Messswerte unter Laborbedingungen zustandekommen und mit der Realität oft wenig zu tun haben. Hinzu kommt noch, dass neben CO2 noch ein paar andere Dinge in die Luft geblasen werden, die vom Elektrofahrzeug mangels Auspuff gar nicht emittiert werden können. Insgesamt ist es wohl auch leichter, die Feinstaubemissionen eines Kohlekraftwerks zu reduzieren, als in jedem Auto eine entsprechende Einrichtung unterzubringen.
    Zu guter Letzt muss man auch berücksichtigen, dass der fossile und atomare Anteil an der deutschen Stromversorgung immer weiter zurückgeht und dadurch die Emissionsbilanz von Elektrofahrzeugen automatisch besser wird. Bei Verbrennern ist dies wohl eher nicht der Fall, zumindest nicht bei Fahrzeugen, die schon auf den Straßen unterwegs sind.

    Zu 3. Leitungsverluste und Ladeverluste habe ich pauschal mal nicht berücksichtigt. Genauso wenig aber die Emissionen bei der Förderung von Öl und dessen Transport, die Verarbeitung in Raffinerien usw. Well-to-Wheel macht zwar Sinn, führt aber vielleicht an dieser Stelle zu weit.

    4. Ich weiss, dass ich es häufig versäume anzumerken, dass ich überwiegend sehr langfristig denke. Erst mit einer Zukunftsvision ist es möglich zu analysieren, wie der Weg dorthin aussehen könnte, wie man Hürden überwindet und allzu heftige Umbrüche vermeidet. Letztlich ist es nicht der Elektroantrieb, der unsere Mobilität verändert, sondern die Digitalisierung. Autonomes Fahren wird einen viel größeren Einfluss auf den privaten und öffentlichen Verkehr haben, als sich viele das heute vorstellen können. Die Folgen für die Automobilindustrie werden nicht weniger dramatisch sein, aber das führt jetzt vielleicht ein bißchen zu weit.

    Zu 5. Das eine schließt das andere nicht aus bzw. das eine wird das andere früher oder später ablösen. Aber Diskussionen über Flatrates, Blockchains in der Energiewirtschaft usw. zeigen doch, wo die Reise hingeht und belegen vor allem, dass die Energiewelt von Morgen ganz anders aussehen wird, als viele das heute glauben oder hoffen.

  4. Eine entscheidende Frage ist, wie hoch der Primärenergieaufwand für den Strom in den Autos ist. Entgegen den früher üblichen Werten, wie sie auch Herr Becker noch verwendet, ist der nicht erneuerbare Primärenergiefaktor für Stromerzeugung mittlerweile bei ca. 2,0 angekommen. Diese Werte werden auch von unabhängigen Forschungsinstituten wie dem IINAS bestätigt (http://iinas.org/downloads-de.html). Das bedeutet, 15 kWh Strom entsprechen etwa 30 kWh nicht erneuerbarer Primärenergie für 100 km Fahrleistung. Das entspricht also etwa 3 l Benzin auf 100 km.
    Eine andere Frage ist die nach den Alternativen. Wie steht es um die Autos mit Verbrennungsmotoren? Abhängig vom Fahrprofil liegen die Verbrauchswerte für Benzinfahrzeuge real immer noch bei 6 l/100 km und mehr. So gesehen ist ein Elektroauto mit 15 kWh/100 km eine deutliche Verbesserung. Wird das Auto dann noch mit reinem Ökostrom betrieben, ist der Unterschied noch deutlich größer. Hinzu kommt die Frage der Luftverschmutzung jenseits von CO2. Kraftfahrzeuge sind die bei uns mit Abstand größte Quelle von Luftverschmutzung in den Städten. Eine Verlagerung der Schadstoffentstehung in Kraftwerke wirkt sich sehr positiv aus, da hier Abgasreinigungssysteme mit sehr hoher Leistung arbeiten.

    Schließlich noch eine persönliche Bemerkung: Ich fahre seit 4 Jahren einen Opel-Ampera und würde mir heute nicht mehr ein Auto mit Verbrennungsmotor kaufen. Elektrisch fahren ist total entspannend. Verbrennungsmotoren sind im Vergleich einfach unkultiviert.

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