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 diesem Bereich den letzten Jahren so schnell weiter entwickelt hat, dass immer noch veraltete Informationen kursieren, die irrtülich noch immer 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.
Ein Elektrofahrzeug ist nicht gefährlicher als ein herkömmlichem Fahrzeug mit gefülltem Benzin- oder Diesel-Tank. 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.
Obwohl laut dem "Gesamtverband der deutschen Versicherungswirtschaft" (GDV) jeden Tag 40 Verbrenner-Fahrzeuge abbrennen, taucht das Thema Brandgefahr fast ausschließlich im Zusammenhang mit Elektrofahrzeugen auf. Dabei gibt es z.B. vom „Verein Deutscher Ingenieure“ (VDI) und der deutschen Prüfgesellschaft „DEKRA“ entsprechende Gegendarstellungen:
„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.“ (Quelle: 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.“ (Quelle: DEKRA)
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 ca. 46 % (netto) - Tendenz stark steigend.
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.
Verwendete Studien:
- "Effects of battery manufacturing on electric vehicle life-cycle greenhouse gas emissions" (International Council on Clean Transportation, 2019)
- "Wie umweltfreundlich sind Elektroautos?" (Bundesumweltministerium, 2019)
- "Elektromobilität - Faktencheck" (Öko-Institut e.V., 2018)
- "Electric vehicles from life cycle and circular economy perspectives" (European Environment Agency, 2018)
- "Elektromobilität: So funktioniert's" (Nationale Plattform Elektromobilität, 2017)
Wissenswertes zur Batterie
Die für die Batterieproduktion benötigten Rohstoffe wie Lithium, Kobalt, Nickel, Mangan und Graphit sind - global betrachtet - in ausreichender Menge vorhanden. Darüber hinaus sorgen → Recycling-Systeme dafür, dass zukünftig weniger neue Rohstoffe abgebaut werden müssen (Quelle: Fraunhofer-Institut für System- und Innovationsforschung).
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 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, 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 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
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)
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 wenig Strom nachgeladen werden muss.
Auf der Langstrecke wird sowieso empfohlen, alle 300 km eine Pause zu machen. Während man eine Kleinigkeit isst und trinkt, kann das Auto an einem der 3.000 Schnelllader in Deutschland wieder vollladen. 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: GoingElectric). Die Zahl der Ladepunkte steigt kontinuierlich an und durch unterstützende Förderprogramme auf Landes- und Bundesebene befinden sich bereits weitere 21.000 Ladepunkte im Aufbau. Monatlich aktualisierte Zahlen zum Ausbau der Ladeinfrastruktur finden Sie übrigens im Bereich → Unser Service.
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. Die → Stecker sind europaweit standardisiert und auch das → Bezahlen ist inzwischen deutlich vereinfacht.
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.
Hintergrundwissen:
Während früher einzelne Ladesäulen in der Regel nur mit den betreibereigenen RFID-Karten genutzt werden konnten, existieren mittlerweile Betreiber-Verbünde - so genannte Roaming-Netzwerke. Dadurch funktionieren die Ladekarten eines Fahrstrom-Anbieters auch betreiber- und regionsübergreifend - ähnlich wie auch der Handyempfang in fremden Netzen wie z.B. im Ausland möglich ist. Bekannte große Fahrstrom-Anbieter sind z. B. Telekom Get Charge, Maingau (einfachstromladen), EnBW mobility+, Shell Recharge, plugsurfing oder Chargepoint.
Das Internetforum GoingElectric.de bietet eine Liste verschiedener Anbieter:
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.
Hintergrundwissen:
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; ein großflächiger Blackout ist daher in höchstem Maße unwahrscheinlich.
Laut den "Technischen Anschlussbedingungen" (TAB) des "Bundesverband der Energie- und Wasserwirtschaft" (BDEW) 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.
Hintergrundwissen:
Ein Test der "Netze BW" hat übrigens gezeigt, dass es selbst dann, wenn in einem Wohngebiet die Ladevorgänge vieler Elektrofahrzeuge ungesteuert stattfinden, es nicht zu einem Stromausfall kommt. Die Ursache? Die unterschiedlichen Lade-Gewohnheiten der Nutzer. Das Worst-Case-Szenario, dass abends alle Fahrzeuge geladen werden, gab es einfach nicht. Häufig werden die Fahrzeuge nur einmal die Woche geladen, weil mehr einfach nicht notwendig ist.
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