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E-Auto als Klimaretter?

20.04.18
Kategorie: Mönchengladbach, Verkehrspolitik

Eine Milchmädchenrechnung

Wir sind dabei, durch den gigantischen Ausstoß von Kohlendioxid und anderen Treibhausgasen das Klima, wie wir es kennen, für immer zu zerstören. Es ist dringend geboten, dass wir aufhören, Kohle, Gas und Öl zu verbrennen.

Als Ingenieur, der sich beruflich mit Antriebstechnik und Energiesparen beschäftigt hat, habe ich mich allerdings oft gefragt, was wohl in den Köpfen der Politiker vor sich gehen mag, die in einer möglichst schnellen Umstellung unseres Autoverkehrs auf Elektroantrieb die Lösung des Klimaproblems sehen.

Um Missverständnisse zu vermeiden: Es geht hier nicht um Elektrofahrräder mit ihrem winzigen Energieverbrauch. Auch nicht um Hybridautos, bei denen der elektrische Zusatzantrieb dafür sorgt, dass der Benzinmotor in einem verbrauchs- und abgasgünstigen Betriebsbereich arbeitet. Trotz VW-Skandal: Feinstaub und Stickoxidemission lassen sich auch mit herkömmlicher Technik einigermaßen beherrschen, wenn der Hersteller es nur ehrlich will. Ob ein Leben ohne Auto überhaupt möglich ist, muß an anderer Stelle diskutiert werden.

Vergleich Verbrennungsmotor : Elektroantrieb

Verbrennungskraftmaschinen (Diesel- oder Benzinmotoren, aber auch Kohlekraftwerke) wandeln 30% bis 40% der zugeführten Energie aus dem Kraftstoff in mechanische Energie um, je nach Ausführung und Betriebsbedingungen. Die übrige Energie wird immer in Wärme umgewandelt und geht normalerweise verloren. Das konventionelle Auto führt alle nötige Energie in Form von flüssigem Kraftstoff im Tank mit.

Elektroautos beziehen die gesamte Energie für den Antrieb, aber auch für Komfort- und Sicherheitsfunktionen wie Heizung und Beleuchtung, aus dem elektrischen Netz und speichern sie in einem Akku. Der Akku ist das Bauelement, welches Gewicht, Kosten und Reichweite des Autos ganz wesentlich bestimmt. Wegen der geringen Energiedichte ist der Akku etwa 50 mal schwerer als ein gefüllter Kraftstofftank mit dem gleichen Energievorrat.

Auch ein Kohlekraftwerk, welches die elektrische Energie für den Betrieb eines E-Autos liefert, ist eine Verbrennungskraftmaschine und setzt nur einen Teil der mit dem Brennstoff zugeführten Energie in nutzbaren Strom um. Nach den Verlusten im Verteilernetz bleibt auch hier ein Wirkungsgrad von ca. 30 % übrig. Die Energieeffizienz des E-Autos ist also ähnlich wie die eines Autos mit Verbrennungsmotor.

Ein Vergleich zweier ähnlicher PKW des gleichen Herstellers (BMW 116d und BMW i3) bestätigt dies. Der eine verbraucht auf 100 km 4,1 Liter Diesel, der andere auf die gleiche Entfernung 13,6 kWh Strom (Werksangaben). Wegen der Verluste im Kraftwerk und im Netz müssen im Kraftwerk hierfür ca. 5,5 kg Kohle verbrannt werden. Bei der Verbrennung von einem Kilogramm Kohle entsteht außerdem 30 % mehr CO2, verglichen mit einem Liter Diesel. Ergebnis: Die Kohlendioxidemission beim elektrischen Auto ist also fast 70 % höher als die des Autos mit Diesel- oder Benzinmotor.

Dazu kommen noch erhebliche Kohlendioxidemissionen und Umweltbelastungen bei der Produktion der Akkus. In einer Studie des schwedischen Umweltforschungsinstitutes IVL sind Einzelheiten hierzu zu finden.


Dem Stau ist egal, welches Auto in ihm steht


Warum Kohlekraftwerk?


Sie fragen sich vielleicht, warum ich den oben ausgeführten Vergleich mit einem Kohlekraftwerk und nicht mit erneuerbaren Energien gemacht habe? In Deutschland wird elektrische Energie überwiegend durch die Verbrennung von Kohle erzeugt. Hinzu kommt die Atomenergie, wobei hier der Ausstieg bis 2022 gesetzlich festgelegt ist. Über 30 % des Stroms werden z.Zt. durch erneuerbare Energien, überwiegend Windkraft, erzeugt. Dieser Anteil soll laut Bundesregierung bis 2050 auf 60 % steigen. Dabei wurde allerdings unterstellt, dass der Stromverbrauch in unserem Land gleichzeitig um 25 % zurückgeht.

Die Elektroautos ersetzen aber nicht andere Stromverbraucher, sondern erfordern zusätzliche, bisher überhaupt nicht eingeplante Strommengen. Um unseren gesamten PKW-Verkehr auf elektrische Energie umzustellen, müsste statt der von der Bundesregierung gewünschten Reduktion des Verbrauchs die Stromerzeugung um 30 % gegenüber heute erhöht werden. Wind- und Sonnenenergie lassen sich aber leider nicht beliebig schnell ausbauen. Es werden nicht nur hohe Geldbeträge benötigt, sondern es müssen auch große Flächen reserviert werden. Dagegen gibt es politische Widerstände von Anwohnern (an Land) und von Naturschützern (z. B. Nordsee). Auch die wirtschaftliche Speicherung großer Energiemengen muss noch technisch gelöst werden, z. B. um auch in windstillen Winternächten die Versorgung sicherzustellen. Wie kann also die für E-Autos zusätzlich benötigte Menge dann erzeugt werden?

Die Milchmädchenrechnung mit einem wie auch immer gearteten Strommix funktioniert hier also nicht. Hier ist eine Grenzkostenbetrachtung angebracht. Der ungeplante Mehrverbrauch muss durch eine bisher nicht geplante Energieerzeugung gedeckt werden. Aufgrund der weiter oben genannten Einschränkungen zeichnet sich hier nur eine Möglichkeit ab: Die alten Kraftwerke bleiben länger am Netz als geplant. Jedes zusätzliche E-Auto erhöht die Wahrscheinlichkeit, dass die alten Kohlekraftwerke weiter benötigt werden. Im Klartext heißt das aber: Jedes Elektroauto fährt in den nächsten Jahrzehnten noch mit 100 % Kohlestrom, der sonst nicht erzeugt werden müsste.

Gerne wird das Gegenbeispiel Norwegen genannt. Das sehr dünn besiedelte Land, in dem E-Autos sehr verbreitet sind, bezieht 98 % seiner elektrischen Energie aus jederzeit nach Bedarf abrufbarer, reichlich vorhandener Wasserkraft und kann aufgrund seiner isolierten Lage die Überschüsse nur mit hohem Aufwand exportieren. Selbstverständlich bietet es sich hier an, Erdöl durch Strom zu ersetzen. Norwegen ist daher als Musterbeispiel für Deutschland denkbar schlecht geeignet.



Fazit

Irgendwann in der zweiten Hälfte dieses Jahrhundert werden wir eine Vollversorgung mit nachhaltiger Energie haben. Dann werden alle Autos elektrisch fahren. Aber bis dahin vergehen noch viele Autogenerationen.

Elektroautos sind nicht nur teuer, sondern sie bieten für die nächsten Jahrzehnte kaum Vorteile gegenüber konventionellen Autos mit sauberem Verbrennungsmotor und Hybridantrieb.

Von reinen E-Autos profitieren hauptsächlich die Betreiber konventioneller Kraftwerke.

Das E-Auto ist auf absehbare Zeit keine Lösung unserer Umwelt- und Verkehrsprobleme. Es nimmt uns in unseren Städten genauso viel Platz und Bewegungsfreiheit weg und gefährdet Fußgänger und Radfahrer genauso wie ein Auto mit Verbrennungsmotor. Wir müssen vielmehr sparsamer mit den vorhandenen Ressourcen umgehen.

Benutzen wir besser ein kleines Auto mit einem kleinen Motor, fahren wir nicht so schnell und fahren wir möglichst wenig mit dem Auto! Erledigen wir lieber möglichst viel mit dem Fahrrad, egal ob elektrisch oder mit Muskelkraft!

Heino Theissen

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