Vorteile der Elektromobilität
Wirkungsgrad
Emissionen - Energieträger
CO2 Reduktionspotential
Energiebedarf
Kosteneffizienz
Konfliktpunkte
Fazit



Die Vorteile der Elektromobilität auf einen Blick

Gegenüber dem auf Verbrennungsmotoren basierenden Verkehr bietet die Elektromobilität sowohl aus volkswirtschaftlicher als auch aus ökologischer Sicht eine Reihe ganz entscheidender Vorteile:

  • energieeffizientere Fortbewegung,
  • die Verringerung von CO2-Emissionen,
  • die Sicherheit der Energieversorgung durch Diversifizierung der Energiequellen,
  • weniger Lärm im Straßenverkehr sowie
  • eine signifikante Reduzierung der durch Abgase bedingten Gesundheitsschäden.

Der Elektroantrieb ist gegenüber einem Antrieb durch Verbrennungsmotor in vielen Eigenschaften überlegen.
Dazu zählen beispielsweise

  • der hohe Wirkungsgrad,
  • der einfachere Aufbau des Antriebsstrangs,
  • sowie die massive Verringerung von Schadstoffemissionen.

Hinzu kommt:

  • Elektromotoren arbeiten nahezu geräuschlos.

Die Elektromotoren selbst gelten als technisch weitgehend ausgereift. Elektromotoren stellen im Gegensatz zu Verbrennungsmotoren über nahezu den gesamten Drehzahlbereich ein gleichmäßiges Drehmoment zur Verfügung, so dass weder ein Schaltgetriebe noch eine Kupplung erforderlich sind. Auch das Rückwärtsfahren ist ohne Schaltgetriebe möglich.
Elektromotoren sind einfacher aufgebaut und besitzen erheblich weniger bewegliche Teile als Verbrennungsmotoren. Elektrische Antriebe sind in der Regel sehr wartungsarm.
Dazu kommt, dass einige Hersteller ihre Elektrofahrzeuge mit Radnabenmotoren ausrüsten werden. An den Antriebsachsen sind dabei die Räder mit je einem eigenen Motor innerhalb des Rades ausgestattet. Bei dieser Art des Antriebes entfällt der "Motorraum" komplett.

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Wirkungsgrad

Da Elektromotoren Wirkungsgrade bis zu 99 % aufweisen, sind sie Verbrennungsmotoren mit Wirkungsgraden von 25–35 % deutlich überlegen.
Die in den Elektrofahrzeugen verwandten Elektromotoren zeigen über die gesamte Lastkurve einen sehr guten Wirkungsgrad, während bei Verbrennungsmotoren im Teillastbereich der Wirkungsgrad nochmals deutlich sinkt. Da Automobile im Stadtverkehr fast immer mit Teillast fahren, eignen sich hierfür Elektrofahrzeuge aus diesem Grund besonders gut.
Hinzu kommt, dass in der Stadt besonders häufig angefahren und gebremst wird. Hier können Elektrofahrzeuge ihre Fähigkeit, beim Bremsen einen Teil der Antriebsenergie zurück zu gewinnen, voll ausspielen.

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Emissionen - Energieträger

Elektroautos selbst verursachen während der Fahrt keine klimaschädlichen Emissionen.
Zudem fahren sie sehr leise.
Zu berücksichtigen sind jedoch die indirekten Emissionen, die bei der Stromerzeugung oder in deren Vorfeld (z.B. Uranabbau bei Atomkraft) entstehen.
Bei Betrachtungen zur Umwelt- und CO2-Belastung muss also in jedem Fall die vollständige Energiekette von der Erzeugung bis zum Verbrauch beachtet werden.
Dass jedoch Atomstrom in Sachen Elektromobilität keine Rolle spielen kann, ist schon dadurch begründet, dass Atomkraftwerke extrem schlecht regelbar sind. Zukünftige Elektrizitätssysteme erfordern aber eine hohe Flexibilität.
Erst durch Nutzung von Strom aus nicht-fossilen und erneuerbaren Energiequellen wird demnach Elektromobilität zu einer sauberen Fortbewegungsart.
Die Strategie „weg vom Öl“ - wird jedoch zumindest in der Übergangszeit auch Biokraftstoffe als wichtige Säule erneuerbarer Mobilität mit einbeziehen müssen. Elektromobilität (mit regenerativ erzeugtem Strom versorgt) kann schließlich – ob auf der Straße oder Schiene – schon aus zeitlichen und technischen Gründen nicht von heute auf morgen realisiert werden.

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CO2 Reduktionspotential

Betrachtet man das CO2 Reduktionspotential, muss man stark differenzieren: Schlüssige Elektrofahrzeug-Konzepte (konsequenter Leichtbau, optimierter Antriebsstrang, etc.) werden mit sehr viel geringeren Verbräuchen als ein modifiziertes Serienmodell (elektrifizierte Umbauten von über 1.200 kg Gewicht) auskommen. Insofern ist die mögliche Schwankungsbreite schon durch das Fahrzeugkonzept vorgegeben. Realistisch ist eine Verbrauchs-Schwankungsbreite von 10 bis 20 kWh/100 Kilometer. Beim heutigen Strommix würde dies zu einer Bandbreite von 60 bis 120 g CO2-Ausstoß je Kilometer führen.
Wird der Strom in (Braun-)Kohlekraftwerken produziert, verdoppelt sich die Belastung nahezu. Bei der Nutzung von Strom aus Windkraft sinkt die Belastung auf 10 bis 20 g CO2-Ausstoß je Kilometer.

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Energiebedarf - genügend Strom für Elektromobilität?

Elektrische Mobilität hat keine signifikante Auswirkung auf den Stromverbrauch.
Laut eines Szenarios des Bundesumweltministeriums reicht schon ein Bruchteil der stark wachsenden, regenerativ erzeugten Strommenge aus, um 10 Millionen Elektrofahrzeuge zu 100 Prozent erneuerbar zu betreiben. Dafür wären etwa 13 Milliarden Kilowattstunden im Jahr nötig. Das entspricht 14 Prozent des gegenwärtig erzeugten Erneuerbare-Energien-Stroms (91 Mrd. Kilowattstunden). Allein bis zum Jahr 2020 will die Erneuerbare-Energien-Branche ihre Stromproduktion auf 278 Mrd. Kilowattstunden steigern.
Dazu kommt, dass Elektromotoren einen wesentlich höheren Wirkungsgrad haben als Verbrennungsmotoren. Zur Fortbewegung insgesamt also weniger Energie benötigt wird.

Der schon mittelfristig mögliche Bestand von 1 Mio. Elektrofahrzeugen in Deutschland wird in einer "Deutsche Gesellschaft für Solar" (DGS)-Studie thematisiert. Hier wird der Energiebedarf für eine Million Elektroautos (vom Hybridfahrzeug bis zum reinen E-Mobil) auf 1,5 bis 3 Terawattstunden (TWh) kalkuliert.
Dieser könnte fast komplett durch jene Fotovoltaikanlagen gedeckt werden, die im Jahr 2008 in Deutschland neu installiert wurden und jetzt jährlich rund 1,5 TWh in die Netze speisen.
Zum Vergleich: Allein der öffentliche Nahverkehr verbrauchte 2007 etwa 16 TWh. Der Gesamtstromverbrauch liegt in Deutschland bei ca. 600 TWh.

Fakt ist auch: Von der schon so oft herbei geredeten Stromlücke sind wir weiter entfernt als je zuvor. 2008 hat Deutschland saldiert vermutlich so viel Strom wie noch nie (25 Milliarden Kilowattstunden) exportiert, obwohl einige Atomkraftwerke wegen Störungen (und wohl auch wegen der Hoffnung auf Laufzeitverlängerungen) selten am Netz waren.

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Kosteneffizienz - günstige Energie für Elektromobilität!

Die Treibstoffeinsparungen liegen jährlich bei etwa einem Drittel der üblichen Kosten. Insofern ist schon zu Zeiten der Markteinführung ein Ausgleich für die höheren Anschaffungskosten der Elektrofahrzeuge gegeben.
Der heutige Preisvorteil beim Treibstoff (Faktor 3) wird sich - bei gleichbleibender Besteuerung - in Zukunft weiter zugunsten des E-Fahrzeuges entwickeln. Dies insbesondere deshalb, weil eine weltweite Nachfragesteigerung (China, Indien, etc.) mit einer Verknappung der Öl-Fördermengen zusammenfällt.
Auch volkswirtschaftlich ergeben sich Kostenvorteile. Wird der Strom für Elektrofahrzeuge konsequent regenerativ erzeugt, kommt es zu einer massiven Reduzierung von Umwelt-Folgeschäden.
Die Nutzung von Elektrofahrzeugen reduziert zudem die Importabhängigkeit von Erdöl. Dadurch stehen der Volkswirtschaft vermehrt Mittel für Investitionen, z.B. in Erneuerbare Energien, Bildung, etc. zur Verfügung.
Die Bereitstellung des benötigten Stroms via Erneuerbare Energien verstärkt diese Loslösung. Die Kopplung der Elektromobilität an Erneuerbare Energien ist zudem sinnvoll, um das Potenzial der Elektrofahrzeuge auch als Stromspeicher erschließen zu können.

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Wesentliche Konfliktpunkte bzgl. einer schnellen Markterschließung

Vorrangig sind für die zügige Durchsetzung von Elektrofahrzeugen zwei wesentliche Konfliktfaktoren zu nennen:

1) Die Energiedichte und die derzeitigen Kosten der Batterie.
Zur Energiedichte:
Hierzu führt bspw. Karl-Thomas Neumann, der ehemalige Conti Chef, in der "Automotive Agenda 01/09" aus: "Während heute Li-Ion-Akkus eine praktische Energiedichte v. 130 Wh/kg haben, gilt kurzfristig 200 Wh/kg als machbar. Langfristig erwarten wir eine praktische Energiedichte v. bis zu 2000 Wh/kg"
Zu den Kosten:
"Experten gehen davon aus, dass sich bis 2020 die heutigen Batteriekosten (600 Euro/kWh) halbieren lassen. 300 Euro/kWh gelten im Jahr 2015 als realistisches Ziel. Für 2020 sind 150 Euro/kWh angepeilt." (Quelle: Industrieanzeiger 35/2009, Seite 16)
Bosch plant bspw. eine 250 kg schwere Batterie mit einer Kapazität von 35 KW für eine Reichweite von 200 Km. Sie soll 2015 zum Preis von etwa 2000 € angeboten werden.
Diese Problembereiche scheinen also beherrschbar zu sein.

2) Die Entwicklung der Kosten für den Energieträger.
Da die Mineralölsteuer eine der größten Einnahmequellen des Staates ist, muss man davon auszugehen, dass der Strom für die Elektromobilität nach einer Einführungsphase wesentlich höher besteuert wird. Derzeit liegt die Steuerbelastung von konventionellen Kraftstoffen erheblich über der von Strom.
Einer massiven Erhöhung der Stromsteuer - für regenerativ erzeugten Strom - gilt es also beizeiten entgegenzuwirken. Eine generelle Erhöhung wäre nicht nur innovationshemmend und gesamtgesellschaftlich äußerst bedenklich, da sie auch die Stromkosten der privaten Haushalte drastisch in die Höhe treiben würden. Vielmehr würde hier ein fatales klimapolitisches Signal bezüglich der CO2-Vermeidung und einer nachhaltigen Energiepolitik ausgesendet.

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Fazit

Elektrofahrzeuge werden die Abhängigkeit von fossilen Energieträgern und deren Preis- und Verfügbarkeitsrisiken deutlich vermindern. Sie passen perfekt in eine von erneuerbaren Energien geprägte Energieversorgung.
Es könnte außerdem zu einem Paradigmenwechsel in der Automobilindustrie kommen, ist doch der Quereinstieg eines Vertreters aus dem Leichtbau-, Elektronik- oder Energiespeichersektors technisch möglich und umsetzbar (siehe BYD aus Shenzhen/China).
Über die Zukunftschancen dieser Neu- und Quereinsteiger wird bereits trefflich spekuliert. So schrieb Jim Motavallie (Kolumnist der New York Times) jüngst zum Thema „Green Transportation“: „Es wäre nicht überraschend, sollte eines dieser Unternehmen (die Elektrofahrzeughersteller: Tesla, Fisker, Think Global oder Wheego  - Anm. des Autors) einmal so groß – oder sogar größer– als General Motors werden." (und weniger überschuldet – Anm.des Autors).

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