Bei kaum einem anderen Thema werden Fakten und Vorurteile so stark vermischt, wie bei der Elektromobilität. Ein Grund dafür ist die Tatsache, dass sich die Technik in den letzten Jahren so schnell weiter entwickelt hat, dass immer noch veraltete Informationen kursieren, die irrtümlich als aktuelles Wissen behandelt werden.
Um dem entgegenzuwirken haben wir fundierte Informationen über die Punkte gesammelt, über die am meisten diskutiert wird.
Wissenswertes zum Elektroauto
Elektrofahrzeuge sind IN DER ANSCHAFFUNG noch kostenintensiver, ABER
- es bestehen viele → Fördermöglichkeiten
- der Wartungsaufwand ist geringer (u.a. entfallen regelmäßige Ölwechsel und Abgasuntersuchungen)
- die → Kfz-Steuer entfällt für ein volles Jahrzehnt
- ca. 65 Prozent geringere Energiekosten
- Unabhängigkeit von schwankenden Benzinkosten → Preisstabilität
- Möglichkeit zur → Selbsterzeugung des Stroms
Mit einem TCO-Rechner (TCO = Total Cost of Ownership) können Sie die Gesamtkosten ermitteln, die in ihrem individuellen Fall beim Betrieb eines Elektrofahrzeugs anfallen würden. Dazu zählen die Kosten für die Anschaffung von Fahrzeug und Ladeinfrastruktur, Strom, Wartung, Steuern und Versicherung, die Abschreibung für die Abnutzung sowie der Fahrzeugrestwert.
Es gibt Elektrofahrzeuge für jeden Bedarf – vom täglichen Pendeln bis zur Langstreckenfahrt.
Schon heute sind realistische Reichweiten von bis zu 450 km ohne Aufladen möglich und mit kurzen Ladepausen von 30-40 Minuten ist die Reichweite sogar unbeschränkt.
Hintergrundwissen:
Nahezu zwei Drittel (64 Prozent) der Pkw-Fahrten im Alltagsverkehr sind kürzer als zehn Kilometer, 95 Prozent sind kürzer als 50 Kilometer und nur ein gutes Prozent ist länger als 100 Kilometer – alles Entfernungen, die ein reines Elektrofahrzeug also leicht leisten kann. (Quelle: Mobilität in Deutschland 2017)
Die Reichweite von Elektrofahrzeugen sinkt im Winter etwas, da auch die Innenraum-Heizung mit Strom betrieben wird. Ist in dem Fahrzeug eine moderne Wärmepumpe verbaut, sinkt die Reichweite deutlich weniger stark. Aber auch mit Wärmepumpe gilt: Je kälter es ist, desto höher der Mehrverbrauch.
Hintergrundwissen:
Untersuchungen des Norwegischen Automobil-Verbundes (ähnlich dem deutschen ADAC) zeigten dabei je nach Modell einen deutlichen Unterschied bei den Mehrverbräuchen. Bezogen auf die Norm-Reichweite (nach WLTP-Zyklus) ergaben sich Unterschiede zwischen 9 % und 30 %.
Elektrofahrzeuge sind grundsätzlich weniger störungsanfällig als Fahrzeuge mit Verbrennungsmotor, da sie allgemein aus weniger Teilen bestehen und auch kaum Verschleißteile enthalten. Elektrofahrzeuge benötigen zudem kein Motoröl und verfügen weder über eine Abgasanlage noch über ein komplexes Antriebssystem aus Motor, Riemen, Ketten und Getriebe. Dadurch fehlen Komponenten, die häufig für Störungen sorgen.
Nach Angaben des Gesamtverbands der deutschen Versicherungswirtschaft brennen durchschnittlich jeden Tag 40 Fahrzeuge mit Verbrennungsmotor. Elektrofahrzeuge brennen statistisch deutlich seltener.
Diese Tatsache wird aber dadurch stark verzerrt, dass sehr viel häufiger über brennende E-Autos berichtet, als über brennende Verbrenner.
Ein „normales“ Auto, das brennt, ist kaum einem Medium noch eine Nachricht wert – ein brennendes E-Auto schon. Dadurch entsteht am Ende der falsche Eindruck, E-Autos würden häufiger brennen.
Ein Elektrofahrzeug ist daher nicht gefährlicher als ein herkömmlichem Fahrzeug mit gefülltem Benzin- oder Diesel-Tank. Die Batterie entspricht höchsten deutschen Sicherheitsstandards und ist mit verschiedenen Systemen ausgestattet, die eine eventuelle Gefahr auf ein Minimum reduzieren.
Alle im Rahmen von Förderprogrammen (Bund und Land) aufgestellten öffentlichen Ladestationen werden mit Ökostrom betrieben. Damit ist es nur in wenigen Fälle überhaupt möglich, Strom aus fossilen oder nuklearen Quellen zu beziehen.
Und auch private Ladestationen werden nur → vom Land gefördert, wenn Ökostrom bezogen wird.
Hintergrundwissen:
Unabhängig davon steigt der Anteil erneuerbarer Energien am Strommix jedes Jahr deutlich an. So lag er 2019 schon bei 46 % (netto) – Tendenz stark steigend.
Richtig ist, dass die Herstellung der Fahrzeugbatterie viel Energie benötigt und dadurch viel CO2 ausgestoßen wird. Dennoch benötigt ein Elektroauto während seiner gesamten Lebensdauer insgesamt weniger Energie als ein Verbrenner-Fahrzeug und ist damit für deutlich weniger CO2-Ausstoß verantwortlich.
Einer der Hauptgründe für den weitverbreiteten Irrglauben, Diesel oder Benziner seien weniger umweltschädlich als E-Autos, ist die sogenannte „Schweden-Studie“, dessen Ersteller inzwischen eine aktualisierte Version veröffentlicht haben, in der sie einige ihrer Aussagen korrigieren (Quelle).
Selbst unter Nutzung des deutschen Strommix sind Elektrofahrzeuge - über einen Lebenszyklus (Herstellung, Betrieb, Entsorgung) von 150.000 km gesehen - umweltfreundlicher als Verbrennerfahrzeuge. Wird statt des Strommixes sauberer Ökostrom zum Laden genutzt, lassen sich noch einmal deutlich mehr Emissionen einsparen (Quelle).
Wissenswertes zur Batterie
Die für die Batterieproduktion benötigten Rohstoffe wie Lithium, Kobalt, Nickel, Mangan und Graphit sind - global betrachtet - in ausreichender Menge vorhanden.
Es ist vor allem genug Lithium da!
Das Fraunhofer Institut für System- und Innovationsforschung weist zu den weltweiten Lithium-Rohstoff-Vorkommen auf der Welt darauf hin, dass diese durch den gesteigerten Bedarf durch die Elektromobilität nicht erschöpft werden (Quelle). Zudem würden, sollte das Angebot dennoch knapp werden, die Preise für Lithium steigen, womit → Recycling lohnenswert wäre.
Kobalt wird vor allem als Nebenprodukt beim Nickel- und Kupferabbau gefördert (35 % bzw. 55 %). Der Großteil des Kobalts (ca. 85 %) wird dabei von international tätigen Großkonzerne in der DR Kongo gefördert, deren Produkte frei von Kinderarbeit sind. Aufgrund des hohen Wertes des Kobalts findet zusätzlich ein meist illegaler Kleinbergbau unter problematischen Bedingungen statt.
Um „eine nachhaltige verantwortungsvolle Beschaffung und Produktionsbedingungen von der Mine bis zur Markteinführung" sicherzustellen, haben sich entsprechende Hersteller-Initiativen und Industrievereinigungen (z.B. RSBN) gebildet, die dafür sorgen, dass Rohstoffe unter sicheren und fairen Arbeitsbedingungen gefördert werden.
Darüber hinaus wird der Kobalt-Anteil in Batterien stetig reduziert, sodass weniger Kobalt benötigt wird und sich die Rohstoffsituation für Kobalt weiter entschärft.
Lithium wird derzeit vorwiegend als Erz abgebaut (Australien). Hier werden keine großen Wassermengen benötigt, da das Erz mit konventionellen Methoden gewonnen wird.
Die zweithäufigste – und deutlich bekanntere – Form der Gewinnung ist das Verdunsten von Salzwasser. Dabei bleibt das Lithium an der Oberfläche zurück und kann für die Produktion von Lithium-Ionen-Akkus genutzt werden.
Für das Lithium aus einem großen 64-kWh-Akku werden mit diesem Verfahren ganze 3.840 Liter Wasser verdunstet. Das entspricht demselben Wasserverbrauch wie bei der Produktion von 250 Gramm Rindfleisch, zehn Avocados, 30 Tassen Kaffee oder einer halben Jeans. (Quelle: Maximilian Fichtner, stellvertretender Direktor am Helmholtz-Institut Ulm)
Die heutigen Batterien sind für mehrere Tausend Lade- und Entladezyklen ausgelegt. Außerdem garantieren Hersteller, dass die Batterien bis zu 240.000 km bzw. acht Jahre funktionieren und in diesem Zeitraum selbst unter ungünstigsten Bedingungen mindestens 70-80 % ihrer Kapazität beibehalten. Dieser Wert wird als State-of-Health (SOH) einer Batterie bezeichnet.
Fällt die Kapazität unter diesen Wert, wird ein Wechsel der Batterie empfohlen.
Hintergrundwissen:
Komplette Batterie-Defekte während der Garantiezeit sind extrem selten. So zählte Nissan zwischen 2011 und 2015 beim Leaf in Europa nur drei defekte Batterien. Mindestens eine davon geht auf die Folgen eines Unfalls zurück. Dabei ist der Nissan Leaf das mit bald 200.000 Exemplaren meistverkaufte Elektroauto der Welt.
Die heute in Elektroautos eingesetzten Antriebsbatterien basieren alle auf der Lithium-Ionen-Technologie. Je nach Elektrodenmaterial variieren die Leistungs-/Energiedichte und die Lebensdauer. Die meisten Hersteller geben eine Garantie von sieben bis acht Jahren und bis zu 240.000 km auf die Batterie. Das heißt, dass zum Ende der Garantie noch mindestens 70 bis 80 % der Anfangskapazität nutzbar ist. Sinkt die Kapazität unter diesen Wert ist die Batterie im Sinne der mobilen Nutzung nicht mehr optimal.
Das bedeutet nicht, dass die Batterie damit wertlos wäre. Für den Einsatz in stationären Speichern, bei denen es nicht so sehr auf Gewicht und Größe ankommt, sind diese Batterien noch bestens geeignet. Die Batterie erwartet also nach dem Einsatz im E-Auto ein zweites Leben ("2nd life") als stationärer Speicher – z.B. für die Speicherung von Strom aus einer Photovoltaik-Anlage.
Wenn das Ende der Lebensdauer nach ca. 20 Jahren erreicht ist, wird die Fahrzeugbatterie – wie alle anderen Batterien auch – dem Recyclingprozess zugeführt.
Entgegen einer häufigen Annahme liegt der Fokus derzeit noch nicht auf der Rückgewinnung des Lithiums. Das Alkalimetall macht nur ein Gewichtsprozent einer Batterie aus – in einem e-Golf sind das rund drei Kilogramm. Für die Menge, die im e-Golf-Akku steckt, nehmen Fachkreise Kosten von weniger als zehn Euro an. Aus Rohstoff- und Kostensicht ist es daher sinnvoller, Metalle wie Kobalt, Kupfer und Nickel zurück zu gewinnen. Diese Verfahren wird bereits angewendet.
Da Altbatterien aus Elektrofahrzeugen noch Mangelware sind, werden heuzutage vor allem Lithium-Ionen-Akkus kleiner Elektrogeräte verarbeitet. Der Betrieb wird mit wachsendem Recyclingbedarf auf erheblich größere Mengen ausgerichtet.
Wissenswertes zum Laden von Elektroautos
Ein Elektroauto kann überall dort laden, wo es längere Zeit steht (z.B. zu Hause, beim Arbeitgeber oder beim Einkaufen). Der Vorgang „Tanken fahren“ entfällt ersatzlos. Zudem liegt die durchschnittliche tägliche Fahrleistung bei weniger als 50 km, so dass nur einmal in der Woche Strom nachgeladen werden muss.
Am einfachsten lädt man in der eigenen Garage oder auf einem festen Stellplatz an einer sogenannte „Wallbox“. Besonders bei Mietwohnungen oder in der Stadt muss jedoch häufig am Straßenrand geparkt werden, ohne dass eine Lademöglichkeit vorhanden ist. In diesem Fall bestehen verschiedene Alternativen:
- Mieten eines separaten Stellplatzes mit Lademöglichkeit
- Laden am Arbeitsplatz
- Nutzung der öffentlichen Ladeinfrastruktur (z.B. beim Einkaufen, bei Freizeiteinrichtungen, beim Essen gehen oder an Tankstellen)
Auf der Langstrecke sind regelmäßige Pausen nicht nur für einen selber wichtig. Mit jeder Stunde Fahrt sinkt die Konzentrationsfähigkeit und damit steigt das Unfallrisiko.
Während man also eine Kleinigkeit isst und trinkt, kann das Auto an einem der zigtausenden Schnelllader in Deutschland wieder aufladen. Innerhalb von 30-40 Minuten kann – abhängig vom Fahrzeugmodell – Strom für weitere 250 bis 350 km geladen werden.
Für das Laden im öffentlichen und halböffentlichen Raum existieren in Deutschland insgesamt knapp 50.000 Ladepunkte an ca. 19.000 Standorten; davon 8.000 Ladepunkte an 3.000 Standorten in NRW (Quelle). Die Zahl der Ladepunkte steigt kontinuierlich an und durch unterstützende Förderprogramme auf Landes- und Bundesebene befinden sich bereits weitere 21.000 Ladepunkte im Aufbau.
Neben den Normal-Ladesäulen auf öffentlichen Parkplätzen stehen entlang der Hauptverkehrsachsen und in Ballungsräumen zudem Schnell-Ladestationen für das zügige Nachladen auf der Langstrecke bereit.
Alle nach dem 17.03.2016 aufgestellte Ladesäulen müssen laut Ladesäulenverordnung (LSV) ohne vorherige Registrierung nutzbar sein. Das heißt, dass man direkt vor Ort bezahlen können muss:
- Ladesäule mit Fahrzeug verbinden
- QR-Code auf der Säule scannen → Weiterleitung zu einer mobilen Interseite
- Zahlungsdaten eintragen (Paypal, Lastschrift oder Kreditkarte)
- Ladevorgang starten
Hat man sich schon vorher bei einem Anbieter registriert und eine RFID-Karte erhalten, lässt sich der Ladevorgang ohne die Eingabe der Daten starten.
Eine Million E-Fahrzeuge benötigen bei einer durchschnittlichen jährlichen Fahrleistung von 13.727 km (Quelle) und einem Verbrauch von 20 kWh auf 100 km ca. 2,75 TWh (1 TWh = 1.000.000.000 kWh) elektrische Energie. Die Netto-Stromverbrauch Deutschlands lag im Jahre 2019 bei 512 TWh. Der zusätzliche Stromverbrauch der einen Million E-Fahrzeuge würde gerade einmal einen Anteil von ca. 0,5 % daran ausmachen.
Hintergrundwissen:
Zum Vergleich: Die Energiegewinnung aus Ökostrom ist allein im letzten Jahr um 17 TWh gestiegen. Damit könnten von heute auf morgen mehr als 6 Millionen Elektrofahrzeuge versorgt werden.
Es stimmt, dass das Laden von Elektroauto das Stromnetz zusätzlich belastet. Allerdings werden Stromnetze und die dazugehörigen elektrischen Anlagen schon seit jeher an den aktuellen Strombedarf angepasst; ein großflächiger Blackout ist daher in höchstem Maße unwahrscheinlich.
Laut der "Niederspannungsanschlussverordnung" (NAV) müssen alle Ladestationen für Elektrofahrzeuge dem jeweiligen Netzbetreiber gemeldet werden. Dieser hat dadurch einen sehr guten Überblick über den aktuellen Ausbaubedarf. Um diesen so gering wie möglich zu halten, sollten zukünftig vermehrt intelligente (das heißt steuerbare) Ladestationen verbaut und Anreize zum „netzdienlichen Laden“ geschaffen werden.
