Vorbemerkung
Der Autor ist weder Fan noch Feind der E-Fahrzeuge. Er wird nicht von der Automobilindustrie bezahlt. Sein Ziel ist eine faktenbasierte Analyse ohne Vorfestlegung, welche Antriebsart zurzeit in Deutschland weniger CO2 verursacht.
In der Diskussion um die Umweltbelastungen durch PKWs gibt es zahlreiche Untersuchungen insb. zum CO2 Ausstoß (vgl. z. B. die VDI-Studie aus 10/2020). In der Mehrzahl kommen sie zum Schluss, dass es inzwischen Vorteile für die Elektrofahrzeuge (BEV) gibt, wenn man den gesamten Lebenszyklus betrachtet. Die Elektrofahrzeuge starten zwar mit einem Handicap, weil vor allen Dingen die Herstellung der Akkus viele Tonnen CO2 mit sich bringt. Im Laufe der Jahre holen sie dann aber schnell auf, weil der Ausstoß an CO2 pro 100 km angeblich viel geringer sei.
Diese Argumentation trifft meistens nicht zu, was zu zeigen ist
Stromerzeugung in Deutschland
Die Erzeugung von Strom unterliegt in Deutschland einer Vielzahl von Vorschriften. Das Grundmodell des Merit Orders hat jahrzehntelang auf den ersten Blick gut funktioniert, indem nur die jeweils günstigsten Kraftwerke produziert haben (die mit den geringsten Grenzkosten). Ein großer Schwachpunkt bestand allerdings darin, dass externe Kosten der Stromerzeugung nicht vollständig von den Verursachern zu tragen waren. Die Schadstoffemissionen der Kohle und die Risiken der Atomindustrie wurden in hohem Maße vergesellschaftet.
Aber hier soll eine weitere Regelung untersucht werden, die von der Politik vorgegeben wurde. Es geht um die Einspeisegarantie für erneuerbare Energien. Unabhängig davon, wo und wann sie produzieren, wurde die Garantie ausgesprochen, dass die Strommengen aus erneuerbaren Energien abgenommen werden und das zum Festpreis. Dies gilt selbst dann, wenn sie mit einem negativen Preis ans Ausland verkauft werden müssen.
Zunächst war diese Vorgabe problemlos, weil nur geringe Mengen eingespeist wurden. Und die anderen Stromerzeuger haben noch gelacht…
Das ist ihnen schnell vergangen, weil jedes Jahr mehr erneuerbare Energien ins Netz eingespeist werden. An windigen und sonnigen Wochenenden oder Feiertagen kann dann zur Mittagszeit ein großer Teil des gesamten Energieverbrauch durch erneuerbare Energien abgedeckt werden.
Anders sieht es aus, wenn es bedeckt und nahezu windstill ist. Erfreulicherweise liegen hervorragende Daten vor. Die Organisation Agora Energiewende veröffentlich fast in Echtzeit, mit welchem Mix an Kraftwerken der Strom in Deutschland erzeugt wird. So wurde beispielsweise am 9.12.2020 zu bestimmten Zeiten über 68 GW mit konventionellen Kraftwerken erzeugt, während die erneuerbaren auch am Tag deutlich unter 20 GW lagen.
Schwächeln also die erneuerbaren Energien, so müssen die konventionellen Energien einspringen. Sie sind somit die Lückenbüßer, die immer dann gefordert werden, wenn die erneuerbaren Energien nicht liefern können. Dieser kurzfristige technische Regelprozess wird sehr gut von F. Henning (Focus.de, S. 1 ff.) beschrieben. Wegen der fehlenden Regelfähigkeit von Solar- und Windenergie müssen in Krisensituationen vor allen Dingen die fossilen Energien einspringen. Damit müssen die Wind- und Solarenergie keinerlei Verantwortung dafür tragen, dass das Angebot und Nachfrage immer ausgeglichen werden kann. Dies kann als eine Subvention verstanden werden, deren Wert kaum zu überschätzen ist.
Aber auch langfristig müssen die konventionellen Energien den Ausgleich übernehmen. Zwar führt unter dem Strich der zusätzliche Bau von Anlagen der erneuerbaren Energien dazu, dass der durchschnittliche CO2 Ausstoß pro kWh Jahr für Jahr zurückgeht. Der Anteil der fossilen Energieerzeugung fällt somit. Aber selbst für das Jahr 2030 gilt ein Ziel von 65% im erzeugten Strom. Die fossilen Energien werden somit im nennenswerten Umfang notwendig bleiben.
Ein erhöhter Stromverbrauch, z. B. für neue Elektrofahrzeuge oder Wärmepumpen, führt dazu, dass zusätzlicher Strom benötigt wird, was noch keine Überraschung darstellt. Da aber alle erneuerbaren Energien aufgrund des Vorrangs immer eingespeist werden, ist eine Steigerung nicht möglich. Der Ausgleich kann fast nur über die fossilen Kraftwerke durchgeführt werden. Betriebswirtschaftlich bedeutet dies, dass die Anpassung an die volatile Stromnachfrage nicht durch die erneuerbaren Energien geschehen kann, weil diese immer mit maximaler Leistung einspeisen (außer wenn sie wegen fehlender Leitungen abgeschaltet werden müssen, aber trotzdem entlohnt werden). Damit muss für den relevanten CO2 Ausstoß der Grenzbetrag der fossilen Stromerzeugung und nicht der Durchschnittsbetrag aller Stromerzeugungsarten angesetzt werden.
Es gibt leider nur geringe Anreize für die erneuerbaren Energien, dann zu produzieren, wenn der Strom benötigt wird und positive Preise bringt.
Somit fordert und fördert jedes zusätzliche Elektrofahrzeug fast nur die fossile Stromerzeugung.
Die CO2-Bilanz
Der große Nachteil entsteht nun dadurch, dass die Steinkohle ca. 820 kg CO2 pro MWh verursacht (siehe Agora Dokumentation, S. 13), Braunkohle sogar ca. 1030 kg pro MWh, Erdgas 370 kg pro MWh und Sonstige 1500 kg pro MWh. Beim Erdgas müssen Studien berücksichtigt werden, dass aufgrund von Verlusten in Produktion und Verteilung kaum ein Vorteil gegenüber den Wettbewerbern gegeben ist.
Insofern sei von den Emissionen der Steinkohle ausgegangen, welche pro kWh zu 820 g pro kWh führt. Bei einem Verbrauch der Elektrofahrzeuge von ca. 15 – 20 kWh pro 100 km ergeben sich dann mindestens 12,3 kg pro 100 km oder 123 g (184 g) pro Kilometer. Die Agora-Auswertungen (vgl. Agora: Konventionelle Stromerzeugung) zeigen, dass hauptsächlich mit Kohlestrom die zusätzlichen Strommengen erzeugt werden. Umwege, um Ladestationen anzufahren, sind dabei noch nicht berücksichtigt. Selbst mit einem Abschlag zeigen die Zahlen, dass mit Kohlestrom betriebene E-Fahrzeuge deutlich mehr CO2 als sparsame Benziner oder Diesel ausstoßen, die – auch durch die EU getrieben – auf unter 95 g/km kommen müssen. Deutschlands meistverkaufte Fahrzeug – der VW Golf – liegt in der Variante eTSI bereits heute bei 98 g/km. Kleinere Fahrzeug noch darunter.
Dass die Elektrofahrzeuge mit 0 g/km in die Flottenemissionen eingerechnet werden dürfen, ist vor diesem Hintergrund erstaunlich…
- Schlussfolgerung 1: Der in praktisch allen Studien verwendete durchschnittliche CO2 Ausstoß der Stromerzeugung darf für Vergleichsrechnungen nicht verwendet werden. Es muss der Grenzbetrag verwendet werden, der hauptsächlich von den fossilen Energien getrieben wird.
- Schlussfolgerung 2: Elektrofahrzeuge können zurzeit in vielen Fällen ihren CO2 Rucksack nicht abbauen und erhöhen teilweise noch ihr Manko mit jedem Kilometer.
Ein mögliches Gegenargument besteht darin, dass über die Jahre der Anteil erneuerbaren Stroms immer weiter zunimmt. Das ist zweifellos richtig, ändert aber nichts an der Tatsache, dass zusätzlicher Strom zumindest in den nächsten Jahren hauptsächlich fossil produziert werden muss. Und da im dritten Quartal 2020 laut Destatis noch 56% der Strommenge konventionell erzeugt wurde, wird das auch lange noch so bleiben, wenn auch mit abnehmender Tendenz. In diesem 3. Quartal stand der Kohlestrom mit 26,4% an erster Stelle. Nach Abschalten der letzten Atomkraftwerke dürfte sich die Emissionssituation weiter verschlimmern.
In der folgenden Abbildung ist grob der zu erwartende Verlauf der fossilen Stromerzeugung skizziert:
Der fossile Strom wird zwar partiell von dem Strom aus erneuerbaren Energien verdrängt, muss aber alle zusätzlichen Strommengen liefern. Das gilt auch für das Jahr 2022, wenn die letzten Atomkraftwerke vom Netz gehen. Diese hatten Ende 2020 eine Einspeisung von 8 GW. Der entsprechende Sprung der Kohleerzeugung nach oben ist in der Abbildung 1 berücksichtigt.
Höherer Strombedarf führt somit auch über die nächsten Jahre dazu, dass mehr Kohlestrom erzeugt werden muss. Wenn also zusätzliche Elektrofahrzeuge (BEV), Wärmepumpen etc. angetrieben werden müssen, wird der zusätzlich benötigte Strom zum großen Teil aus fossilen Energiequellen kommen müssen.
Die überraschende Folgerung ist, dass der Verkauf eines jeden Elektrofahrzeugs die Sektkorken bei den fossilen Stromerzeuger knallen lassen sollte…
Sonderfall: Ladung aus der eigenen Solaranlage
Anders kann es nur in den Ausnahmefällen aussehen, in denen eine eigene Photovoltaikanlage zusätzlich nur zur Ladung des Elektrofahrzeugs installiert wird. Dann gibt es einen großen Vorteil. Allerdings ist der mengenmäßig noch nicht sehr groß, weil viele Autos tagsüber unterwegs sind und abends kaum noch Strom erzeugt werden kann. Speicher sind zurzeit nur selten wirtschaftlich und erhöhen den CO2 Ausstoß.
Und schon wenn eine bereits vorhandene Anlage zum Laden verwendet wird, ist der Effekt minimal, weil damit dann im Netz durch das Nichteinspeisen mehr Strom (Opportunität) gebraucht wird, der wiederum von fossilen Kraftwerke generiert werden muss.
Schlussfolgerung
Elektrofahrzeuge, die zurzeit nur in kleinen Nischen sinnvoll sind, werden mit hohen Subventionen in den Markt gedrückt, weil sie angeblich umweltfreundlicher seien. Das ist heute in Deutschland nur selten zutreffend.
Die heutigen Kaufprämien für Elektrofahrzeuge und die vielen weiteren Subventionen sind zunächst einmal sehr teuer für die Steuerzahler. Es profitieren die Bürger, welche einen Zweitwagen benötigen und eine eigene Lademöglichkeit haben. Das sind sicher nicht die Ärmsten…
Bei den gegebenen Regeln des deutschen Strommarktes bedeuten neue Elektrofahrzeuge fast immer eine Erhöhung der CO2 Emissionen.
Der Bürger, der mit dem Kauf von Elektrofahrzeugen einen Beitrag zur CO2 Reduktion leisten will, kann dies kaum erreichen, wenn er nicht gleichzeitig eine neue Solaranlage baut.
Die Regierung hat sich wieder einmal in ihren eigenen Subventionswirrwarr verfangen und erreicht das Gegenteil von ihrem Ziel der CO2 Reduktion, und das zu horrenden Kosten. Das 55% Ziel der Reduktion in 2030 vs. 1990 wird konterkariert.
Bis Elektrofahrzeuge in Deutschland wirklich vorteilhafter sind, müssen die erneuerbaren Energien inkl. Speicher wesentlich ausgebaut werden und es bedarf weiterer technischer Fortschritte bei den Batterien. Das wird Jahre dauern. Bis dahin sollten Elektrofahrzeuge auf Nischen beschränkt bleiben. Die Subventionen sind so schnell wie möglich einzustellen.
Dieser Artikel wurde von Prof. Dr. Peter Hoberg von der Hochschule Worms verfasst und blickt auf die CO2-Bilanz von Elektroautos in Deutschland. Dabei handelt es sich um seine Meinung, hinterlegt mit entsprechenden Quellen und gilt zu diskutieren.
Quellen
- Agora Energiewende: Stromerzeugung und Stromverbrauch, in: https://www.agora-energiewende.de/service/agorameter/chart/power_generation/05.12.2020/12.12.2020/
- Agora Energiewende: Agora Dokumentation, in: https://static.agora-energiewende .de/fileadmin2/Projekte/Agorameter/A-W_Hintergrunddokumentation_Agorameter _v37_web.pdf
- Agora Energiewende: Konventionelle Stromerzeugung, in: https://www.agora-energiewende.de/service/agorameter/chart/conventional_power_generation/07.12.2020/14.12.2020/
- Destatis: Pressemitteilung 498, in: https://www.destatis.de/DE/Presse /Pressemitteilungen/2020/12/PD20_498_43312.html
- Henning, F.: Warum bei Elektroautos oft Kohle-Strom im Akku landet, in: https://www.focus.de/auto/news/kraftwerks-experte-erklaert-der-oekostrom-trick-warum-bei-elektroautos-oft-kohle-strom-im-akku-landet_id_11622440.html
- Ruhsert, K.: Der Elektroauto-Schwindel, Norderstedt 2020
- VDI: Ökobilanz von Pkws mit verschiedenen Antriebssystemen 10/2020, in: https://www.vdi.de/fileadmin/pages/vdi_de/redakteure/vor_ort/bv/braunschweiger-bv/news/News_BV/VDI-Studie_Oekobilanz-Pkw_Internet.pdf
Das ist der falsche Weg mit den Elektro- PS Monstern. Man muss Elektrofahrzeuge haben, die auch ökonomisch sind und nicht durch Beschleunigung und Höchstgeschwindigkeit glänzen, sondern durch Reichweite. Das was Tesla und seine Nacheigerer machen ist genau das was nicht sein duerfte, dass das Ganze einen Sinn machte.
Wie bei mir ist es bei vielen der Fall dass es bereits eine PV Anlage gab und durch den vorhandenen günstigen Strom der Verbrenner durch ein E Fahrzeug ersetzt wir. Wir haben oft zu viel Strom im Netz und Windräder oder Freiflächenanlagen werden abgeriegelt. Wenn ich meinen eigenen PV Strom nun in mein Auto lade fehlt dieser grüne Strom oftmals nicht im Netz weil die Windräder und a regelbare Freiflächenanlagen dann weniger stark abgeriegelt werden
Ein erhöhter Stromverbrauch, z. B. für neue Elektrofahrzeuge oder Wärmepumpen, führt dazu, dass zusätzlicher Strom benötigt wird, was noch keine Überraschung darstellt. Da aber alle erneuerbaren Energien aufgrund des Vorrangs immer eingespeist werden, ist eine Steigerung nicht möglich. Der Ausgleich kann fast nur über die fossilen Kraftwerke durchgeführt werden.
Kann mir mal jemand das erklären? Warum ist eine Steigerung nicht möglich? Ich verstehe ja, dass wenn man die regenerativen Quellen künstlich begrenzt alle zusätzlich benötige Energie aus fossilen Brennstoffen kommen muss. Aber wieso sind die erneuerbaren Energien nicht steigerungsfähig? Andere Länder haben doch auch deutlich höhere erneuerbare Anteile und können auch den wachsenden Energiebedarf durch erneuerbare decken.
Für mich erzeugt immer noch jeder Stromverbraucher genau den aktuellen Strommix an CO2. Alles andere ist ideologischer Mist.
Wir haben auf der Uni eine CO2-Bilanz berechnet vor kurzem. Ich kann jetzt nicht 100% auf die Genauigkeit der Daten schwören, allerdings ist da ein eindeutiger Trend rausgekommen. Der Strommix ist extrem wichtig. Große E-Autos wie bei unserer Berechnung der e-tron konnten bei einem miesen Strommix wie den amerikanischen erst nach über 1.2 Millionen km eine bessere CO2-Bilanz vorweisen wie kleine Verbrenner wie ein VW Golf TDI oder Mazda 3. Bei österr. Strommix war der e-tron bereits nach ca 90.000 km besser in der CO2-Bilanz. Dem gegenüber war der i3 nach ca 100.000 km mit US-Strommix bereits effizienter wie ein Verbrenner, bei österr. sogar nach ca 55.000km.
Also wenn ein Wechsel zum E-Auto dann bitte zu einem vernünftigen. Sonst tut man der Umwelt nicht viel zuliebe.
Hallo zusammen, ich finde die ganze Diskussion zu kleinteilig. Es geht um strategische Ausrichtungen. Hierfür ist es meines Erachtens für der Personenverkehr wichtig die Frage zu beantworten, welche Technologie benötigt die geringere / geringste Menge an Primärenergie pro km Fortbewegung. Aufgrund der Wirkungsgrade ist es wohl nicht ein Verbrenner und auch keine Brennstoffzelle. Wenn da jemand eine Technologie zu bieten hat, welche besser abschneidet als erzeugten Strom mittels eines Elektromotors in Fortbewegung zu verwandeln, dann raus damit. Wenn nicht, stellt sich die Frage nach den OB nicht mehr sondern nur noch nach dem WIE. Also alles wie im richtigen Leben – Ziele stecken und dann jeden einzelnen Schritt nach der Nützlichkeit zur Realisierung auswählen.
P.S. Anleihe bei Altschullers „Gesetz der Erhöhung des Grades der Idealität eines Systems“ oder einfach Ziel der Evolution;-)
Selten so viel Müll gelesen wie in diesem Artikel. Hoberg diskualifiziert sich hier mit einer subjektiven Interpretation von falschen Fakten und gleichzeitig unterschlägt er vieles. Wer diese Arbeit wohl finanziert hat?
Was ist das denn für ein Schwachsinn?? Hier geht’s nicht um E Autos sondern nur um erneuerbare Energien. Und da gibt es viele Leute die denn Übergang schneller haben wollen.
blöder E-Auto Kram, es bringt nichts 500-1000kg hochexplosiven Sondermüll durch die Gegend zu transportieren. Feinstaub produzieren diese Fahrzeuge aufgrund des Gewichts mehr als normale Autos, besser ist CO2 neutraler Kraftstoff mit einer 100mal so hohen Energiedichte wie diese giftigen Festkörperspeicher. Hat sich vor hundert Jahren nicht durchgesetzt, wird jetzt politisch getrieben in den Vordergrund geschoben. Hier hört keiner auf Fakten, auch in diesem Forum nicht. Am Besten man verbietet die individual Mobilität und beschneidet die garantierte Freizügigkeit der Bewohner auf ein unerträgliches Maß.
Ein ausgezeichneter technischer Artikel, der die verschiedenen Sachebenen “ausleuchtet“.
Was nur fehlt ist der Hinweis, dass spätestens 2030 – voraussichtlich schon früher – der STROM MINDESTENS 1,00 € pro kWh kosten wird.
Was das für die Bevölkerung heißt sagt aber kein Politiker heute!
ABER DER PRÄSIDENT DES WEF (SCHWEIZ) SAGT KLIPP UND
KLAR: NACH CORONA WIRD ES KEINE ZEIT MEHR WIE VOR CORONA GEBEN UND DIE MENSCHEN WERDEN FROH SEIN, DASS ES SO IST“.
Fazit: Das Leben wird nur noch aus POLITISCHEN BESCHRÄNKUNGEN bestehen und E-Autos sind KEINE Volksfortbewegungsmittel mehr und werden nicht gebraucht!
Jeder sollte darüber nachdenken. Schöne Vorweihnachtszeit und bleiben Sie gesund!
Super Beitrag, gut erklärt. Ich bleibe dabei : Kleine, leichte E-Auto, nachts zu Hause geladen, oder am WE mit eigenem Solardach=O. K. Aber 250kW E Autos mit2, 5t Gewicht, vormittags an Schnellladesäulen sind und bleiben eine Umweltsünde!!! Wir leben alle auf viel zu großem Fuße! Ob wir es wahr haben wollen oder nicht.
Was soll das sein? Leise PR für Atomkraft?
Es ist wieder einmal dieser unsägliche Versuch, die Elektromobilität schlecht zu reden, indem man die Fehler der Regierung und der Konzerne im Bezug zur Energiewende den Privatmenschen aufs Aug drückt und so tut, als wären die Elektroautos (und deren Käufer) Schuld an der Misere der Energieerzeugung. Dass wir die gesamte Energieversorgung auf Strom umstellen müssen und das zu 100% CO2-frei, ist dem Herrn Professor wohl entgangen.
Jaja, die Zukunft weiterhin mit Füßen treten, das können wir nur zu gut
Natürlich braucht der Diesel vom deutschen bei 180 kmh nur 3,8 Liter und zieht dabei einen 2,5 tonnenangänger mit 2 Pferden. Alles was der deutsche täglich braucht.
Bei verbrennen einfach dreist die NEFZ Werte nehmen und beim E Auto mit 20 kWh rechnen…
Ist ja nicht so, dass Diesel auch bei der Herstellung, Transport CO2 verursacht. Aber da schaut der deutsche Politiker weg und fährt mit seinem Fetten Audi zum nächsten Pressetermin. Im real Verbrauch genehm sich die Politiker Karren nicht weniger wie das dreifache des Zieles von 95 Gramm pro Kilometer.
Was eine schlechte Stimmungsmache gegen E auto dieser Artikel hier. Wir haben eine Solaranlage auf dem Dach und fahren damit 8 Monate im Jahr GRATIS und COS NEUTRAL Auto.
Erstmal einen schönen vierten Advent an alle :).
Ich lese hier wieder mal die Bericht und wenn es Kritik gibt beim E Antrieb ist es natürlich ein totaler Schwachsinn und ein Mensch der überhaupt keine Ahnung haben soll. Wäre es nicht gut zu verstehen, wenn Punkte einfach noch nicht gut laufen diese auch zu akzeptieren und zu respektieren? Es gibt bei der E Mobilität auch noch sehr viele Probleme die gelöst werden müssen. Die Augen davor zu verschließen bringt nichts und so werden Probleme auch nicht gelöst. Die Sprüche das es Leute sind die die Verbrennerlobby am Leben lassen wollen wollen kann ich echt nicht mehr hören. Dies sind echt Sprüche unter der Gürtellinie und bringen die E Mobilität nicht weiter.Kritik mit offen Augen sehen und diese auch angehen und dann verbessern sollte oberste Priorität sein. Vielen Dank Elektroauto-News, dass Ihr auch solche kritischen Berichte bringt und ihr eure Augen nicht verschließt, sonst kommen wir bei einer klimaneutralen Mobilität nicht voran.
Ja die Verbrenner-Lobby mehr fällt mir dazu nicht ein… Nirgends wird aufgeführt wieviel Strom nötig ist, um aus Rohöl Benzin oder Diesel herzustellen… das kommt ja auf den Kraftstoff noch oben drauf…!
OMG was für ein Bullshit. Es fahren gerade einmal 200.000 Elektroautos in Deutschland. Und wir verscherbeln jedes Jahr 8% unseres Stromes, weil wir die dreckigen Kohlemeiler nie vollständig abschalten. Diese 8% würden für 15 Millionen Elektroautos reichen. Dazu haben wir gerade Nachts genügend Strom übrig.
Das Dinosaurierleichenverbrennerauto benötigt 7x so viele Ressourcen und auch die Ölförderung und die Benzinherstellung kostet wahnsinnig viel Energie, wesentlich mehr als das Elektroauto benötigt über sein Autoleben gesehen. Die Akkus halten heutzutage schon 1 Mio. Kilometer, also zwei Stinkerautoleben und auch das Recycling der Akkus, ja, Akkus kann man heute schon zu über 90% recyceln, auch dieses spart Co2 ein.
Zu den lächerlichen Argumenten, Elektroautos seien nur Zweitwagen für reiche Bürger: Falls der alte weisse Mann, welcher diesen Text verfasste es noch nicht mitbekommen hat, seit 2020 darf man auch in Mietgebäuden eine Lademöglichkeit installieren lassen und auch die Discounter bauen massiv Ladestationen. Das Einzige, das noch fehlt, man müsste auch die Arbeitgeber stärker in die Pflicht nehmen. Und gerade Menschen mit kleinen Einkommen kommt die Elektromobilität zu gute, denn ein Elektroauto ist günstiger im Unterhalt. Somit tragen wir “ early adopters“ durch den Kauf eines Elektroautos auch dazu bei, dass Elektroautos für alle günstiger werden.