Bei kaum einem anderen Themen vermischen sich Fakten und Vorurteile so stark wie bei der Elektromobilität. Dies liegt auch daran, dass sich die Technik in den letzten Jahren so schnell weiter entwickelt hat, dass immer noch veraltete Informationen kursieren und als aktuelles Wissen behandelt werden.
Um dem entgegen zu wirken, haben wir für Sie die erstaunlichsten Fakten zum Thema Elektromobilität für Sie gesammelt. Lassen Sie sich überraschen.
Wissenswertes zum Elektroauto
Der Treibstoff für ein Elektrofahrzeug, der für die Fahrt benötigte Strom, kostet im Vergleich mit einem Fahrzeug mit konventionellem Verbrennungsmotor deutlich weniger. Pro 100 km verbraucht ein Fahrzeug zwischen 15 und 20 kWh an Strom. Bei einem Netto-Strompreis von 20 ct/kWh ergeben sich hier 3 bis 4 € pro 100 km.
Ein Dieselfahrzeug kosten bei einem Netto-Dieselpreis von 1,05 € und einem Verbrauch von 6 Litern ca. 6 € pro 100 km. Die genauen Betriebskosten richten sich natürlich nach den jeweiligen Energiekosten und realen Verbräuchen der Fahrzeuge.
Mit einem TCO-Rechner (TCO = Total Cost of Ownership) können Sie die Gesamtkosten ermitteln, die beim Betrieb eines Elektrofahrzeugs anfallen. Dazu zählen die Kosten für die Anschaffung von Fahrzeug und Ladeinfrastruktur, Strom, Wartung, Steuern und Versicherung, die Abschreibung für die Abnutzung sowie der Fahrzeugrestwert. Hier können Sie für Ihren Fall eine Kostenberechnung durchführen.
Viele Studien zeigen, dass etwa 70% der Autofahrerinnen und Autofahrer in Deutschland pro Tag weniger als 50 Kilometer fahren, weitere 20% zwischen 50 und 100 Kilometer - Entfernungen, die ein reines Elektrofahrzeug also leicht leisten kann. Die Batterieentwicklung der letzten Jahre hat zudem dazu geführt, dass sich die Kapazitäten der Batterien sowie die Reichweite der Fahrzeuge bei ähnlicher Baugröße stark verbessert haben. Dabei konnten die Kosten bei gleicher Leistung durch höhere Stückzahlen und Lernkurven (Economies of Scale) reduziert werden. Neben der Batterietechnik beeinflussen auch das Fahrzeuggewicht, ein effizientes Energie- und Thermomanagement sowie der Fahrstil den Stromverbrauch.
Langstreckenfahrten ohne Nachladen – wie 700 Kilometer in den Urlaub fahren – wird allerdings auch längerfristig mit rein elektrisch angetrieben Fahrzeugen nur in Ausnahmefällen möglich sein. Daher spielt die Verbindung verschiedener Verkehrsmittel - die sogenannte „Intermodalität“ - eine große Rolle. Eine Möglichkeit könnte sein, lange Strecken mit dem Zug zurückzulegen und vor Ort den ÖPNV oder CarSharing zu nutzen
Elektrofahrzeuge sind grundsätzlich weniger störungsanfällig als Fahrzeuge mit Verbrennungsmotor, da sie weniger Verschleißteile enthalten. Elektrofahrzeuge enthalten zudem kein Öl und verfügen weder über eine Abgasanlage noch über ein kompliziertes Getriebe. Dadurch fehlen Komponenten, die häufig für Störungen sorgen. Ölwechsel sind nicht mehr nötig und die Abgasuntersuchung entfällt ebenfalls.
Ein Elektrofahrzeug ist nicht unsicherer als ein Fahrzeug mit herkömmlichem Benzin- oder Diesel-Antrieb. E-Fahrzeuge sind seltener in Verkehrsunfälle verwickelt und haben weniger Pannen als Fahrzeuge mit Verbrennungsmotor. Die häufig erwähnte Angst vor der Fahrzeugbatterie ist unbegründet. Die Batterie entspricht höchsten deutschen Sicherheitsstandards und ist mit verschiedenen Systemen ausgestattet, die eine eventuelle Gefahr auf ein Minimum reduzieren. Die Batterie in einem Elektrofahrzeug ist nicht gefährlicher als ein mit Diesel oder Benzin gefüllter Tank.
Das Thema Brandgefahr taucht immer wieder auf, obwohl es z.B. vom „Verein Deutscher Ingenieure“ (VDI) und der deutschen Prüfgesellschaft „DEKRA“ entsprechende Gegendarstellungen gibt:
„Durch den Ladevorgang entstehen bei Elektrofahrzeugen nach UNECE R100 keine zusätzlichen Gefahren, konstruktive Sicherheit ist gegeben, u.a. ist keine Bildung von entzündlichen Gasen beim Laden zu erwarten.“ (VDI-Richtlinie 2166, Bl. 2, Kap. 6.4)
„Moderne Elektrofahrzeuge sind auch während des Ladevorgangs so sicher wie jedes andere geparkte Fahrzeug. Auch das Parken in einer Tiefgarage stellt kein Problem dar, da die verwendeten Batterien moderner Elektrofahrzeuge nicht ausgasen. […] Auch die Ladetechnik in der Ladeinfrastruktur und den E-Fahrzeugen ist sehr sicher, so dass ein Überladen der Batterien ausgeschlossen ist und eventuelle Probleme der Hardware automatisch erkannt und das Fahrzeug und die Ladeinfrastruktur abgeschaltet werden.“ (DEKRA)
Das E-Auto hat von der Ladung der Batterie bis zum Vortrieb durch die Räder einen Wirkungsgrad von 60-70%, während ein Verbrennungsantrieb vom Tank zum Rad bestenfalls 25% erreicht. Hinzu kommt, dass der Wirkungsgrad des Elektroantriebs fast unabhängig von Drehzahl und Drehmoment ist. Der Wirkungsgrad des Verbrennungsantriebs ist jedoch stark drehzahlabhängig und kann speziell im Stadtverkehr nur noch halb so effizient sein. An diesen Wirkungsgraden ist aufgrund physischer Gesetzmäßigkeiten nicht mehr viel zu ändern. Ein E-Auto sollte aus ökologischen Gründen mit Strom aus Erneuerbaren Energien betrieben werden, dessen Anteil an der gesamten Stromerzeugung stetig steigt.
Selbst unter Nutzung des deutschen Strommix sind Elektrofahrzeuge - über einen Lebenszyklus (Herstellung, Betrieb, Entsorgung) von 150.000 km gesehen - umweltfreundlicher als Benzinfahrzeuge (24 % weniger Emissionen) und sogar Dieselfahrzeuge würden im Vergleich mit einem Elektrofahrzeug 16 % mehr Emissionen ausstoßen. Auf die Fahrleistung umgerechnet, ist ein Elektrofahrzeug mit 35 kWh damit bereits ab 60.000 km sauberer als ein Benzinfahrzeug (80.000 km im Vergleich zu einem Diesel).
Wird statt des Strommixes sauberer Ökostrom zum Laden genutzt, lassen sich im Vergleich sogar über 50 % der Emissionen einsparen. Dann ist ein Elektroauto schon ab 40.000 km sauberer als ein Verbrenner.
Werden in Zukunft auch bei der Batterieherstellung vermehrt erneuerbare Energien eingesetzt, verbessert sich die Umweltbilanz noch einmal deutlich.
Weitere Berechnungen und Grafiken finden Sie in der aktuellen Studie → "Klimabilanz von Elektroautos" des "Instituts für Energie- und Umweltforschung Heidelberg GmbH" (ifeu) im Auftrag der AGORA Verkehrswende.
Wissenswertes zur Batterie
Die heutigen Batterien sind für mehrere Tausend Lade- und Entladezyklen ausgelegt. So bieten Hersteller Garantien bis zu 200.000 km Laufleistungen bzw. acht bis zehn Jahre.
Batterieausfälle während der Garantiezeit sind dabei 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.
Mit weniger als 80 Prozent der ursprünglichen Kapazität gelten Akkus für E-Autos als für den Einsatz im Elektrofahrzeug unbrauchbar und sollten ausgewechselt werden.
Die heute in Elektroautos eingesetzten Batterien basieren alle auf der Lithium-Ionen-Technologie. Je nach Elektrodenmaterial variieren die Leistungs-/Energiedichte und die Lebensdauer. Die meisten Hersteller geben eine Garantie von acht bis zehn Jahren oder 160.000km auf die Batterie. Das heißt, dass zum Ende der Garantie noch mindestens 80% der Nominalkapazität nutzbar sein sollen. Sinkt die Kapazität unter diesen Wert, ist die Batterie im Sinne der mobilen Nutzung nicht mehr einsatzfähig.
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 (Traktionsbatterie) erwartet also nach dem Einsatz im E-Auto ein zweites Leben als stationäre Speicher - z.B. für die Speicherung von Strom aus einer Photovoltaik-Anlage.
Wenn schließlich auch das zweite Leben der Batterien zu Ende geht, werden sie recycelt. Schon jetzt haben sich einige Unternehmen darauf spezialisiert, die wertvollen Rohstoffe wie Kobalt, Lithium und Nickel aus alten Akkus zurückzugewinnen.
Wenn das Ende der Lebensdauer nach ca. 20 Jahren erreicht ist, werden die Batterien 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 Elektro-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 viel einfacher, Metalle wie Kobalt, Kupfer und Nickel zu gewinnen. Dieses Verfahren wird bereits angewendet.
Das belgische Unternehmen Umicore ist Marktführer bei der Entsorgung von Lithium-Ionen-Batterien und erprobt schon heute in industriellem Maßstab einen geeigneten Prozess zur Rückgewinnung aller relevanten Metalle (Kobalt, Kupfer, Nickel und Lithium). Dies geschieht in einer kleinen Anlage, die bis zu 7.000t im Jahr recyceln kann. Da Altbatterien aus Elektrofahrzeugen noch Mangelware sind, werden vor allem Lithium-Ionen-Akkus kleiner Elektrogeräte verarbeitet. Der Betrieb wird mit wachsendem Recyclingbedarf auf erheblich höhere Mengen ausgerichtet.
Der Prozess besteht aus drei aufeinanderfolgenden Schritten. Zunächst wird die Batterie demontiert. Großflächige Bauteile wie das aus Stahl oder Aluminium bestehende Gehäuse werden direkt dem Recycling zugeführt.
Die in Modulen zusammengefassten Zellen werden in einem Hochofen bei hohen Temperaturen eingeschmolzen (sog. UHT-Prozess, ultra high temperature). Die Rückgewinnung der metallischen Wertstoffe Kobalt, Kupfer und Nickel ist dabei relativ einfach, da sich aufgrund unterschiedlicher Schmelzpunkte und Dichten gut zu trennende flüssige Metallphasen bilden. So sind mehr als 95% des in einem Akku enthaltenen Kobalts auf diesem Weg zurückzugewinnen.
Zurück bleibt eine Schlacke, die überwiegend aus Lithium, aber auch Rückständen von Aluminium und Eisen besteht. Sie wird in einem weiteren Prozessschritt verarbeitet, der vor allem dazu dient, das Lithium zurückzugewinnen.
Wissenswertes zum Laden von Elektroautos
Am einfachsten lädt man in der eigenen Garage oder auf einen festen Stellplatz an einer sogenannte „Wall-Box“. Besondern bei Mietwohnungen oder in der Stadt wird jedoch am Straßenrand geparkt, ohne dass einem ein fester Stellplatz zugeordnet ist.
Das Laden kann dann entweder am Arbeitsplatz stattfinden oder es muss die öffentliche Ladeinfrastruktur genutzt werden, wenn das Fahrzeug anderweitig steht, z.B. beim Einkaufen, bei Freizeiteinrichtungen, beim Essen gehen oder an Raststätten.
Für das Laden im öffentlichen und halböffentlichen Raum gibt es in Deutschland über 13.700 Ladestationen mit insgesamt über 34.700 Ladepunkten. Entlang der Hauptverkehrsachsen und in Ballungsräumen in Deutschland stehen zudem Schnellladestationen für das schnelle Laden auf der Langstrecke. Zugang und Art der Stecker sowie die Abrechnungsverfahren sind standardisiert.
Hier finden Sie eine Karte, welche die öffentlichen Ladestationen und deren Status anzeigt.
Neu aufgestellte Ladesäulen müssen laut Ladesäulenverordnung (LSV) immer mit einer Ad-hoc-Bezahlmöglichkeit ausgestattet sein. Das heißt, dass man auf irgendeine Art direkt vor Ort bezahlen können muss – sei es per PayPal, per Smartphone-App oder auch mit EC-Karte.
Während früher einzelne Ladesäulen in der Regel nur mit den betreibereigenen RFID-Karten genutzt werden konnten, existieren heutzutage Betreiber-Verbünde, so genannte Roaming-Netzwerke.
Dadurch funktionieren die Ladekarten eines Roaming-Anbieters auch betreiber- und regionsübergreifend, ähnlich wie auch der Handyempfang in fremden Netzen wie z.B. im Ausland möglich ist. Bekannte große Roaminganbieter sind hier z. B. Hubject, plugsurfing, Ladenetz oder NewMotion.
Die Webseite GoingElectric.de bietet → hier eine Übersicht über die Ladekarten der Verbünde.
Eine Million E-Fahrzeuge benötigen bei einer durchschnittlichen jährlichen Fahrleistung von 14.000 km und einem Verbrauch von 17 kWh auf 100 km ca. 2,4 TWh (1 TWh = 1.000.000.000 kWh) elektrische Energie. Die Bruttostromerzeugung Deutschlands lag im Jahre 2017 bei 654 TWh. Der zusätzliche Stromverbrauch der einen Million E-Fahrzeuge würde gerade einmal einen Anteil von ca. 0,4 % daran ausmachen.
Zum Vergleich: Die Energiegewinnung aus Windenergie ist allein im letzten Jahr um 24 TWh gestiegen.
Die jährliche Zunahme des Anteils an Erneuerbaren Energien ist um ein Vielfaches größer als der jährliche Verbrauch von einer Million E-Fahrzeugen. Zudem könnten die Batterien der E-Fahrzeuge als Stromspeicher dienen und die Netze sogar stabilisieren.
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.
Durch die Technischen Anschlussbedingungen (TAB) müssen leistungsstarke Ladestationen (ab 12 kW) und ab April 2019 auch leistungsschwächere Ladestationen (ab 3,6 kW) dem Netzbetreiber gemeldet werden. Dieser hat dadurch einen sehr guten Überblick über den aktuellen Ausbaubedarf.
Es ist eben nicht so, dass wie von Zauberhand plötzlich dutzende Elektroautos auftauchen und geladen werden wollen.
