Elektromobilität
Brennen Elektroautos öfter als Verbrenner?
Brände an Elektroautos sorgen für Verunsicherung, da sich durch Kettenreaktionen in den Batteriezellen teils schwer kontrollierbare Brandereignissen entwickeln. Hier ist insbesondere die Dynamik bei Beteiligung der Batterie am Brandereignis das Hauptproblem. Darauf müssen sich Feuerwehren, sowie auch Abschleppdienste und Entsorgungsfirmen mit spezieller Ausstattung, Brandbekämpfungsstrategien und Knowhow einstellen (z.B. Löschcontainer, spezielle Löschmittel wie Blähglasgranulat, ...).
Doch auch bei Verbrenner-Fahrzeugen entwickeln sich immer wieder Brände z.B. nach Unfällen oder technischen Defekten.
Aktuelle Untersuchungen veröffentlicht vom GDV (Gesamtverband der Versicherer) ergeben: Statistisch brennen Elektroautos nicht häufiger als Verbrenner! Es gibt keine Hinweise auf ein höheres Brandrisiko.
Allgemein sei erwähnt, dass für alternativ angetriebene Fahrzeuge dieselben Zulassungskriterien gelten wie für Verbrennerfahrzeuge. Insgesamt sind in Deutschland und Europa zugelassene Fahrzeuge als sicher anzusehen.
Wie viel Reichweite bräuchten unsere Autos tatsächlich?
Neben dem Preis ist die Reichweite ein weiterer, wichtiger Faktor bei der Entscheidung von Käufer*innen. Viele Käufer orientieren sich dabei an Reichweiten von fossil betriebenen Fahrzeugen mit Reichweiten von 500 – 800 km und setzen diese auch für E-Autos voraus.
Die nutzbare Kapazität in kWh bedingt die Reichweite von Elektrofahrzeugen unter folgenden Einflussfaktoren:
- Temperatur: Insbesondere bei kalten Außentemperaturen und bedingt durch erforderliche Zusatzverbraucher, wie der Heizung, sinkt die Reichweite in den Wintermonaten im Vergleich zum Sommer.
- Alterung: Mit dem Alter einer Batterie sinkt die ursprüngliche Kapazität
- Stromstärke: Bei schnellen Fahrten, z.B. bei Autobahnfahrten, oder dauerhaftem starken Beschleunigen sinkt die Nettokapazität
- Fahrverhalten und Nebenverbraucher im Allgemeinen
Im Alltagsverkehr liegt der Mittelwert aller Wegstrecken bei 15,8 km (Median aus Stadt und Land, inkl. seltene Langstrecken, wie Urlaubsfahrt). Bei Durchschnittlich 3,1 Strecken pro Tag ergibt sich eine durchschnittliche Tagesfahrleistung von 39 km. Für den täglichen Alltag würden somit 200 km Reichweite oder 12 kWh Batteriekapazität ausreichen, um die notwendigen Fahrtstrecken zurückzulegen.
Natürlich ist die individuell erforderliche Batteriekapazität abhängig vom jeweiligen Nutzungsverhalten und persönlichen Anforderungen (z.B. Entfernung zur Arbeitsstelle, Außendiensttätigkeit, etc.), die die erforderliche Kapazität entsprechend erhöhen können. Für Langstreckenfahrten ist Nachladen erforderlich bzw. der Umstieg auf Car-Sharing-Fahrzeuge mit größerer Reichweite oder andere Verkehrsmittel (z.B. Bahnverkehr).
Wie lange halten die Batterien von Elektroautos?
Fahrzeugbatterien behalten i. d. R. 70 - 80 % ihrer Kapazität über 8 Jahre (in Europa z.B. 8 Jahre oder 160.000 km Herstellergarantie).
Entwicklungsziele sind für Fahrzeuge typischerweise 10 Jahre.
Nach Ihrer Nutzung im Auto können die Batterien im Second Life noch problemlos anderweitig weitergenutzt werden. Gut geeignet sind sie durch Ihre hohe Reaktionsfähigkeit beispielsweise als netzintegrierte Pufferspeicher an Schnellladepunkten oder zum Peak-Shaving (Lastspitzenabdeckung). Die Lebensdauer in zweiter Nutzungsphase liegt bei weiteren 10 Jahren oder mehr.
Gibt es genügend Ladepunkte in Deutschland?
Die Zahl der Ladepunkte wächst mit den Zulassungszahlen. Derzeit gibt es etwa einen Ladepunkt pro E-Auto (Summe aus öffentlichen und privaten Ladepukten). Mit exponentiellem Wachstum der E-Autos muss auch Ladeinfrastruktur proportional ansteigen. Bis 2040 rechnet Eaton mit 23-29 Mio. E-Fahrzeugen, hierfür werden ca. 4 Mio. Lademöglichkeiten benötigt.
Zahlen aus 2024:
- 103.226 Normalladesäulen (für normale / tägliche Strecken)
- 25.291 Schnellladesäulen (nur für Langstrecken erforderlich)
- Zusätzlich existieren schätzungsweise bereits mehrere Hunderttausend nichtöffentliche Ladepunkte (Private Wohnhäuser, Unternehmen, usw.)
Rund 70 % aller Ladevorgänge erfolgen zu Hause oder bei der Arbeitsstelle. Die Fahrzeuge haben Standzeiten von im Schnitt rund 23 h pro Tag, d.h. eine normale 11 kW- Ladesäule reicht für die meisten Ladevorgänge aus.
Woher soll der Strom für die Elektromobilität kommen?
Elektrofahrzeuge verbrauchen aktuell pro Jahr ca. 0,5 % des Gesamtstrombedarfs in Deutschland (Jahresstromverbrauch in D: 520 TWh). Auch bei einer Steigerung auf ca. 10 Mio. Elektrofahrzeuge in 2030 (heute ca. 2,3 Mio. Fahrzeuge) steigt der Bruttostromverbrauch nur um ca. 4-5 %.
Für die Elektromobilität in Deutschland werden Stromimporte von französischen Atomkraftwerken benötigt!
Der Stromimport von französischem Atomstrom (2023) entspricht in etwa 1,1 % des Stromverbrauchs (nur weil es zu diesen Zeiten günstiger war!).
Strom wird schlichtweg zu den Zeiten importiert, in denen der Strompreis in den Nachbarländern niedriger ist und die grenzüberschreitenden Leitungen ausreichend freie Kapazität aufweisen, um diesen nach Deutschland zu leiten. Dadurch können Importe den Strompreis an der Börse zeitweise absenken, wenn günstiger Strom in den Nachbarländern zur Verfügung steht.
Kann durch Erneuerbare Energien die künftige Stromerzeugung sichergestellt werden?
Laut DIW gibt es in Deutschland doppelt so viel Potential wie Bedarf 2050.
Mit dem Potential erneuerbarer Energien inkl. Speichertechnologien kann der Strom sicher erzeugt und der Energiebedarf bis 2050 gedeckt werden. Trotz tendenziell steigendem weltweiten Energiebedarf (durch Bevölkerungswachstum, Transformation zu Elektroantrieben, etc.) reicht die Erzeugung aus Erneuerbaren Energien und Speichern aus, um den Bedarf zu decken.
Was kostet der erforderliche Netzausbau?
Den Netzausbau für 100 % E-Fahrzeuge in ihrem Versorgungsgebiet (Szenario: 6,5 Mio. E-Fahrzeuge im E.ON Netzgebiet) schätzt E.ON mit 1,25 Mrd. € über 25 Jahre ab. Ohne netzdienliches Laden läge die Investition bei geschätzt der doppelten Summe (2,5 Mrd. €). Die aktuelle Investition pro Jahr liegt bei ca. 1 Mrd. €.
Durch netzdienliches Laden könnten Elektrofahrzeuge je nach Ladeleistung die Endkundenpreise um bis zu 4 % senken.
Tatsächlich können Elektrofahrzeuge als steuerbare Verbraucher einen erheblichen Teil dazu beitragen, Netze zu stabilisieren und die gesamtwirtschaftlichen Kosten der Energiewende zu reduzieren.
Können PKW-Batterien recycelt werden?
Die EU fordert Rückgewinnungsquoten für z.B. Lithium, Kobalt, Nickel und Kupfer und legt diese in der EU-Batterieverordnung fest. Moderne Verfahren gewinnen bis zu 96 % des eingesetzten Materials zurück. Effektive Recyclingverfahren tragen künftig auch zu niedrigeren CO2-Emissionen und Kosten neuer Batterien (und E-Fahrzeuge) bei.
Wieviel CO₂-Ausstoß erzeugt die Produktion einer PKW-Batterie?
Die Produktion einer Fahrzeug-Batterie für E-Autos verursacht einen erheblichen CO₂-Ausstoß (ca. 50 - 80 % des Gesamt-CO₂-Ausstoßes eines E-Autos stammen aus der Produktion). Dies liegt vor allem an der Gewinnung und Verarbeitung von Rohstoffen wie Lithium, Kobalt und Nickel sowie an der Energieintensität des Herstellungsprozesses.
Eine 80-kWh-Batterie erzeugt ca. 10 t CO₂ in der Produktion (125 kg CO₂-Äquiv. pro kWh) perspektivisch werden es 75 % weniger durch neue Technologien, Effizienzsteigerung, etc. Aktuell hat sich der CO₂-Ausstoß aus der Produktion einer 80-kWh-Batterie nach durchschnittlich 100.000 km amortisiert.
Verursacht die Gewinnung von Lithium für E-Auto-Batterien das Austrocknen der Atacame-Wüste?
Argentinien und Chile sind die mit Abstand größten Lieferanten von Lithium-Carbonat aus Sole. Hier ist beispielhaft die Atacama-Wüste zu nennen, das als natürliches Verdunstungsbecken zur Lithium-Gewinnung genutzt wird. Der Wasserverbrauch einer Li-Ionen-Fahrzeugbatterie beträgt ca. 6.000 Liter. Nur 8 % des Wasserverbrauchs in der Atacame-Wüste gehen auf die dortige Lithiumgewinnung zurück.
Wie viel Kobalt wird durch Kinderarbeit gewonnen?
Kobalt ist ein wichtiger Bestandteil von Lithium-Ionen-Batterien, wie sie in vielen Elektrofahrzeugen verwendet werden. Rechnerisch stammen nur 0,3 Promille des Kobalts in einer Batterie aus kritischen Minen (artisanaler Kleinbergbau). Hier ist Kinderarbeit leider verbreitet. Staatlich geduldet ist das Inverkehrbringen über Unterhändler an den Weltmarkt.
Die Elektromobilität allein „verursacht“ Kinderarbeit jedoch nicht.
Der Bedarf an Kobalt hat generell in den letzten Jahren zugenommen, nicht nur als Rohstoff für die E-Mobilität. Im Zuge der sozialen Verantwortung sollte auf nachhaltige Beschaffung geachtet werden, z.B. mit Verordnungen und Lieferkettengesetzen, um faire Arbeitsbedingungen und kontrollierten Abbau zu fördern.