Elektroautos sind in den letzten Jahren Hip geworden. Neben rationalen Überlegungen wie den Null-Emissionen zum Beispiel in Städten kommen in letzter Zeit auch immer häufiger die Gefühle dazu … seit Tesla-Fahrzeuge auf den Straßen sind, ist Elektromobilität cool.
Grund genug für uns, den aktuellen Stand im Bereich der Elektromobilität zu untersuchen und darzustellen. Wo steht die Elektromobilität heute? Wo lohnt sie sich für Umwelt und Geldbeutel? Welche Nachteile muss ein Fahrer in Kauf nehmen?
Inhaltsverzeichnis:
Die Politik: Die Ziele und die Ergebnisse bei Elektroautos
Wann ist das Elektroauto umweltfreundlich?
Elektroauto: Der mit Abstand wichtigste Punkt ist die Batterie
Elektroautos: Beim Laden wird’s interessant
Die Ladesäulenproblematik
Elektroauto: Die Wirtschaftlichkeit
Fazit: Elektroautos in 2017 noch Hobby
Die Politik: Die Ziele und die Ergebnisse bei Elektroautos
Bereits im Jahr 2011 hat die Bundesregierung mit dem Papier Regierungsprogramm Elektromobilität das Ziel von 1 Million Elektrofahrzeugen auf deutschen Straßen ausgerufen. Bis 2030 sollen es dann schon 6 Millionen sein. Unter anderem auch, um die Abhängigkeit vom Öl zu verringern und, werden die Fahrzeuge mit Strom aus Erneuerbaren Energien geladen, die Schadstoffemissionen deutlich zu reduzieren.
Nach Jahren des Boykotts durch die deutsche Autoindustrie beginnt auch dort ein Umlenken. Immer mehr elektrisch angetriebene Fahrzeuge werden angeboten und am 2. Adventswochenende 2017 hat sogar VW-Chef Matthias Müller die Abschaffung von Subventionen für Dieselfahrzeuge ins Gespräch gebracht, um mit diesem Geld umweltfreundlichere Antriebe zu entwickeln.
Seit 2016 werden Käufe von Elektroautos auch direkt vom Staat mit Zuschüssen gefördert: Käufer von Elektroautos erhalten als Prämie 4.000 Euro für rein elektrische Fahrzeuge und 3.000 Euro für Plug-in-Hybride. Bund und Industrie tragen den Zuschuss jeweils zur Hälfte. Das Amt vergibt die Förderung solange bis die Bundesmittel von 600 Millionen Euro aufgebraucht sind und endet spätestens 2019.
Mittlerweile legen auch die Zulassungszahlen zu, ohne dass das Ziel von 1 Million Fahrzeugen bis 2020 noch realistisch erscheint:
Fazit: Man kann von einer politisch gewollten Entwicklung hin zu Elektromobilität sprechen. Auch das Verbot von Verbrennungsmotoren in einigen Ländern wie in Norwegen (2025), Großbritannien (2040) oder Paris (2040) werden zur weiteren Verbreitung der Elektromobilität führen.
Wann ist das Elektroauto umweltfreundlich?
Grundsätzlich steht und fällt die Sinnhaftigkeit von Elektroautos mit der Erzeugung des elektrischen Stromes. Käme dieser rein aus Atomkraftwerken oder Kohlekraftwerken, erübrigte sich jede Diskussion. Käme er rein aus alternativen, nachwachsenden Energien, ist er fast immer sinnvoll.
Laut der umfangreichen Untersuchung Wissenschaftlicher Grundlagenbericht gefördert durch das Bundesministerium für Umwelt, Naturschutz und Reaktorsicherheit (BMU) durch das Institut für Energie- und Umweltforschung Heidelberg GmbH bietet das Elektroauto beim heutigen Energiemix sind bereits Vorteile bei Treibhausgasemissionen, Sommersmog, Flächenbedarf und kumuliertem Energieaufwand feststellbar.
Besonders wegen der Produktion der Batterien (Akkumulatoren) sind jedoch die Feinstaubemissionen höher; wenn auch nicht in deutschen Städten sondern eher in chinesischen Abbaugebieten von zum Beispiel Seltenen Erden. Auch bei der Wasserentnahme oder dem kumulierten Rohstoffaufwand schneidet das Elektroauto schlechter ab als herkömmliche Verbrennungsmotor getriebene Autos.
Auch die Frage was mit benutzten Batterien aus Elektroautos geschehen soll, ist interessant. Teileweise werden diese zum Aufbau von Strom-Puffer-Anlagen, genutzt, wo sie auch mit verringerter Kapazität noch wertvolle Dienste leisten können.
Zum anderen können diese Akkumulatoren auch sehr gut recyclet werden. Allerdings wird dazu in etwa die gleiche Energiemenge benötigt wie zum Bauen eine komplett neuen Batterie. Trotzdem macht Recycling natürlich Sinn, denn damit kann die Entsorgung eingespart werden.
Elektroauto: Der mit Abstand wichtigste Punkt ist die Batterie
Man kann es drehen und wenden wie man will, der mit Abstand wichtigste Punkt beim Elektroauto ist die Batterie und damit die Frage nach der Dimensionierung derselben. Die Batteriegröße entscheidet, ob ein Elektroauto ökologisch und wirtschaftlich sinnvoll betrieben werden kann.
An der Stelle gehen Ökologie und Ökonomie perfekt im Gleichklang. Über beides entscheidet die Batteriegröße.
Dabei hat die Batteriegröße wesentlichen Einfluss auf:
– die Batteriekosten
– die Fahrzeugreichweite
– die Umweltverträglichkeit
Dabei muss man für alle weiteren Überlegungen zwei zentrale Punkte für Fahrzeugbatterien wissen:
Ladezyklen: aktuelle Batterien erreichen eine begrenzte Anzahl von ca. 1.000 Ladezyklen.
Lebensdauer: aktuelle Batterien haben eine begrenzte Lebensdauer von ca. 10 Jahren.
Dabei gilt in Bezug auf die Ladezyklen, dass aktuelle Lithium-Ionen Batterien keinen sogenannten Memory-Effekt mehr haben und damit 1.000 mal voll Laden gemeint ist, auch wenn die Voll-Ladung auf 2 oder 3 mal geschieht.
Man muss jetzt verstehen, dass es wichtig ist, die 1.000 Ladezyklen in den zur Verfügung stehenden 10 Jahren auszunutzen – ansonsten war die Batterie zu groß dimensioniert und man hätte Umwelt und Geldbeutel einen Bärendienst erwiesen.
Daraus folgt:
Der Betrieb eines Elektrofahrzeug wird dann wirtschaftlich und ökologisch sinnvoll, wenn in Relation zur Reichweite eine Mindestjahresfahrleistung erbracht wird.
Dabei sind die Batterieverschleißkosten direkt Proportional zum Verbrauch des Fahrzeuges:
Elektroautos: beim Laden wird’s interessant
Bei der Ladung von Elektroautos müssen zwei unterschiedliche Ansätze unterschieden werden:
1.) Ladegerät im Auto (Wechselstromladung)
Das Ladegerät wird im Auto mitgeführt. Damit kann vom Stromnetz die Wechselspannung verwendet werden, die Umwandlung in Gleichstrom zur Batterieladung erfolgt im Auto. Hiermit können zum Beispiel die normalen Schuko-Steckdosen mit 230 V genutzt werden. Mit einer 32 Ampere Absicherung und dem (heute nicht mehr verbreiteten) Stecker Typ 1 sind damit 7,4 kW Lade-Leistung möglich.
Der heutige Standard ist der Typ 2 Stecker (EU-weit genormt):
Vorteile dieser Methode sind die kostengünstige und damit einfacher aufbaubare Lade-Infrastruktur, während die Fahrzeugkosten durch die Ladegeräte-Integration teurer und aufwendiger werden.
2.) Ladegerät in der Ladevorrichtung (Gleichstromladung)
Bei der Gleichstromladung gibt es derzeit konkurrierende Systeme, den CHAdeMO Stecker, CCS und den Tesla Supercharger.
Einen eigenen Weg geht der kalifornische Elektroauto-Pionier Tesla mit den Super-Chargern (Gleichstrom), die auch immer mehr auf Autobahn-Rasthöfen zu finden sind:
Obwohl also die EU mit dem Typ-2-Stecker eine Normung vorgenommen hat und mit der Ladesäulen-Verordnung des Bundesminsteriums für Wirtschaft und Energie schon Ordnung in das Chaos gebracht wurde, muss der Verbraucher prüfen, welches Fahrzeug welche Lade-Möglichkeiten bietet und welche Lademöglichkeiten an seiner Fahrtstrecke vorhanden sind. Hier eine Übersicht dazu vom Solarmobil Rhein-Main e.V., Herbst 2017:
Die Standard-Möglichkeit an der heimischen Steckdose (Schuko) mit 3 kW sieht entsprechend jedes Fahrzeug vor; ebenso die Typ 2 Wechselstrom-Ladung. Für die schnellere Ladung unter Verwendung von Gleichstromtechnik sorgt für die Unterscheidungen. Tesla ragt dabei mit dern 120 kW Ladung im proprietären System heraus.
Neben der Leistungsabgabe und damit der Ladezeiten ist auch die Verfügbarkeit der unterschiedlichen Technologien für den Elektroautobesitzer interessant. Auch hier hilft eine Zusammenstellung des Solarmobil e.V.:
Die Ladesäulenproblematik
Wer mit dem Elektroauto unterwegs ist wird in den seltensten Fällen nur die eigene Steckdose bemühen – auch wenn es das durchaus gibt. Der Pendler, der morgens zur Arbeit und abends wieder nach Hause fährt, kann nachts sein Auto laden und am nächsten Tag wieder voll geladen nutzen.
Für alle anderen beginnt der Kampf um die Ladesäulen. Das beginn zunächst mit ungünstiger Verwendung von Ladesäulen. Klassisch ist die Positionierung zwischen zwei Parkplätzen, so dass eine Ladesäule von 2 Autos genutzt werden könnte. Wenn – wie in der Praxis zu beobachten – dann jedoch einer der beiden Parkplätze um Taxi-Parkplatz erklärt wird, fällt automatisch ein Ladeplatz weg.
Nächstes Ärgernis in der Praxis: besonders in Großstädten lohnt es sich statt eines teuren Parkplatzes im Parkhaus einfach sein eAuto oder sein Hybrid-Fahrzeug den ganzen Tag über an eine Ladestation zu hängen. Damit blockiert dann die Ladesäule für andere Fahrer, die dringend Strom benötigen würden.
Grundsätzlich hat sich die Suche nach (freien) Ladestationen nach Beobachtungen von Praktikern in den letzten Jahren verschärft. Besonder die Konkurrenz mit den Plug-In-Hybriden, also Hybrid-Fahrzeugen mit Ladeanschluss, verknappt das Angebot freier Ladesäulen erheblich.
Wie findet der Elektro-Fahrer eigentlich seine Ladesäule? Eine äußerst wichtige Frage, denn nach den Ladesäulen will zum Beispiel die längere Fahrt über Land geplant werden. Hier hilft die moderne Technik in Form von Internet-Angeboten weiter, bei denen man nach Ladestationen suchen kann. Lemnet oder das Stromtankstellen Verzeichnis sind dazu die richtigen Helfer.
Bleibt noch die Thematik mit den „Tankkarten“, in diesem Fall also eher Stromkarten. Diese werden von verschiedenen Stellen angeboten, zum Beispiel vom Energiekonzern EnBW (EnBW Mobility Ladekarte). Jedoch gibt es dazu immer regionale Schwerpunkt; wer also häufig im Ruhrgebiet Strom tanken möchte und im Raum Stuttgart, wird um die E-On Karte und die EnBW Karte kaum herum kommen.
Zwar müssen die Kartenanbieter immer mehrere System unterstützen; häufig erhöhen sie den Preis für fremde Anbieter ab so, dass ein wirtschaftliches Aufladen nicht mehr möglich ist.
Elektroauto: Die Wirtschaftlichkeit
Wie oben erwähnt ist eine passend bemessene Batterie für die Ökologie, aber auch für die Wirtschaftlichkeit der entscheidende Faktor. Die zu große Batterie verursacht zu hohe Produktionskosten, zu hohes Fahrzeuggewicht und damit insgesamt zu hohe Kosten.
Besonders das hohe Fahrzeuggewicht ist sehr negativ bei Elektromobilität (übrigens ist das auch der Grund, weshalb Elektroautos den Trend zu SUV’s nicht mitmachen; das hohe Gewicht dieser Fahrzeuge würde zu große Batterien notwendig machen).
Abgesehen vom Faktor Batterie hat das Elektroauto viele Punkte auf seiner Seite. Die Produktion von Elektromotoren und -antrieben ist deutlich einfacher als der Bau von modernen Otto- und Diesel-Aggraten. Auch der Verschleiß am Motor ist wesentlich geringer; man kann davon ausgehen, dass der Elektromotor eine deutlich höhere Lebenserwartung hat als das Gesamtfahrzeug.
Rainer Kling vom Solarmobil Rhein-Main e.V. hat die Kostenkalkulation für den Betrieb eines Elektroautos für eine 3jährige Nutzungsdauer und 20.000 km Jahresfahrleistung, Ein- und Verkauf des Fahrezeugs offen gelegt.
Inklusive Inspektionen und Reperaturen (Bremsen, Reifen, Spurstangenköpfe), Versicherungen, Stromverbrauch, Winterrädern und Wertverlust ist er in der Praxis auf einen Wert von
32,2 Cent pro Kilometer
gekommen. Das können Sie in Relation setzen zu anderen Autokosten, zum Beispiel in der umfangreichen ADAC Tabelle zu den Autokosten.
Die Kosten für ein passend dimensioniertes Elektroauto sind leicht unterhalb der Kilometerkosten für ein herkömmlich angetriebenes Fahrzeug derselben Fahrzeugklasse. Werden jedoch zuwenig Kilometer pro Jahr (z.B. unter 15.000 km pro Jahr) gefahren oder zu große Batterien gewählt, können die Kosten auch oberhalb vergleichbarer Benziner oder Diesel liegen.
Fazit: Elektroautos im Jahr 2017 noch Hobby
Der aktuelle Stand im Bereich Elektromobilität zeigt deutlich auf, dass diese Technologie noch nicht uneingeschränkt massentauglich ist. Zu umständlich sind die unterschiedlichen Steckertypen und die benötigten Ladekarten, zu langsam die meisten Ladestationen und zu selten ist eine Ladestation bei Bedarf frei und verfügbar.
Dabei hat Elektromobilität durchaus etwas. Die Lärm- und Emissionsbelastung in den Städten lässt sich damit spürbar senken. Tanken wir die Elektroautos mit Sonnen- oder Windstrom, sind die Treibhausgase im Betrieb fast auf Null.
Die Produktion ist einfacher, der Lebenszyklus von Antriebsstrang zukünftig fast unbegrenzt.
Nur die Batterien wollen passend zum Fahrverhalten bemessen sein. Weder zu groß noch zu klein – passend, das ist die Lösung.
Dann können die Elektroautos in Zukunft einen guten Teil unserer Individual-Mobilität abdecken. Der Kurzstrecken- und Stadtverkehr kann zukünftig sicherlich elektrisch erfolgen. Ob das auch für die Langstrecke gilt, ist nach heutigem Stand weiterhin fraglich.
Wer sich ein Elektroauto zulegen möchte, der muss sich intensiver damit beschäftigen:
– Fahre ich mindestens 15.000 Kilometer im Jahr?
– Reicht mir die Steckdose zu Hause zum Laden über Nacht? Falls nein, welche Ladesäulen stehen mir heute dort zur Verfügung, wo ich tanken muss?
– Bin ich öfter auf Fernstrecken unterwegs – bin ich bereit, mir diese Fahrten im Vorfeld genau zu planen, um die Ladestationen sicher zu erreichen?
– Elektroautos sollten leicht sein. Kann ich auf SUV und große Auto’s verzichten?
Wer diese Fragen positiv beantwortet, für den können Elektroautos auch in 2017 schon eine Alternative sein. Speziell wer sie zu Hause an der eigenen Solaranlage direkt betankt, tut Umwelt und seinem eigenen Geldbeutel damit einen große Gefallen.
Für die Masse sind Elektroautos heute jedoch noch zu kompliziert, zu klein und zu umständlich im Gebrauch.
Über den Autor
Gerd Junker Gerd Junker ist Co-Gründer und Geschäftsführer der Grünes Geld GmbH. Gerd Junker: „Wir leben was wir tun! Und das ist ganz einfach, denn der doppelte Nutzen von grünen Geldanlagen ist überzeugend – die Welt verbessern und Rendite erhalten.“ Mehr zu ihm und Grünes Geld auf Xing, Facebook oder Twitter.