Elektromobilität – Fahren wir elektrisch in die Zukunft?

titelbild_elektroauto_strasseDie Elektromobilität ist bereits heute nicht aus dem öffentlichen Verkehr (zum Beispiel elektrischer Schienenverkehr) wegzudenken. Die Industrie arbeitet derzeit daran, durch die Politik unterstützt, das elektrische Fahren auch für den individuellen Personenverkehr zu erschließen.

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Aus ökologischer Sicht weisen die Elektrofahrzeuge einen entscheidenden Vorteil auf, das elektrische Fahren ist frei von lokalen Emissionen, was besonders in städtischen Gebieten günstig ist. Für die Umweltbilanz und Vergleichbarkeit mit anderen Antriebsarten sind zusätzlich die bei der Stromerzeugung entstehenden Treibhausgase heranzuziehen. Folglich verursacht ein Elektroauto mit dem elektrischen Strom, der aus Steinkohle gewonnen wurde, durch die Well-to-Wheel Betrachtung mehr Schadstoffemissionen als ein Benzin oder Dieselfahrzeug (siehe folgende Abbildung). Stammt der Strom aus dem deutschen Strommix (mit ca. 14 Prozent an erneuerbaren Energien im Jahr 2007), so betragen die Treibhausgasemissionen etwa 80 Prozent der von Benzin. Im Idealfall sollte der elektrische Strom aus erneuerbaren Energieträgern, wie Sonne, Wind und Biomasse, erzeugt werden, um auch die indirekten Emissionen der Elektrofahrzeuge niedrig zu halten. Ähnliches gilt auch für die Brennstoffzellenfahrzeuge, bezüglich der Primärenergiequelle aus welcher der Strom für die Elektrolyse stammt. Nach optimistischen Prognosen werden die erneuerbaren Energiequellen in der Zukunft weiter an Bedeutung gewinnen.

Treibhausgasemissionen von Elektrofahrzeugen im Vergleich zu Benzin- und Dieselfahrzeugen

Aus ökonomischer Sicht verursacht die Elektromobilität zunächst hohe Kosten bei der Herstellung. So kostet die Hybridisierung bis zu 8.000 Euro pro Fahrzeug. Der Einsatz einer Brennstoffzelle als Elektroenergiewandler führt ebenfalls zu hohem finanziellen Aufwand, die Schätzungen der Kosten für eine Brennstoffzelle sind sehr unterschiedlich und reichen von 500 bis 5.000 Euro pro kW Leistung (zum Vergleich: die Herstellungskosten eines Verbrennungsmotors betragen 30 bis 40 Euro pro kW). Bei angenommenen 60 kW Leistung für ein Fahrzeug bedeutet das, auch bei 500 Euro, Zusatzkosten von 30.000 Euro. Laut dem Umweltbundesamt werden die Zusatzkosten für ein Brennstoffzellenfahrzeug erst im Jahr 2020 unter 10.000 Euro sinken. Für die Batterie als Energiespeicher gilt Ähnliches, um ein Auto mit einem Gewicht von 1.000 Kilogramm bei einer Geschwindigkeit von 100 km/h über 100 Kilometer zu bewegen wird eine Batterie mit 15 kWh benötigt. Bei einem derzeitigen Preis von 1,30 Euro pro Wh einer Lithium-Ionen-Batterie ist von fast 20.000 Euro an Mehrkosten pro Fahrzeug auszugehen. In der Zukunft ist jedoch durch verbesserte Herstellungsprozesse, steigende Stückzahlen und technologischen Fortschritt mit sinkenden Kosten für die Elektrofahrzeuge zu rechnen.

Für den Autofahrer ist zu dem höheren Preis der Elektrofahrzeuge, der durch die teure und aufwendige Technik entsteht, die geringe Reichweite ein Grund sich gegen den elektrischen Antrieb zu entscheiden. Der Bestand der Elektrofahrzeuge in Deutschland beträgt demnach im Jahr 2009 ca. 1.500 Stück, was nur 0,0035 Prozent des Gesamtbestandes entspricht. Die Hybridfahrzeuge zählen ca. 22.000 Stück (0,053 Prozent). Zum Einen ist das elektrisch angetriebene Auto durch die Kapazität der Batterie, zum Anderen bei den Brennstoffzellenfahrzeugen durch das Fassungsvermögen der Wasserstofftanks in der Reichweite beschränkt. Dem entgegen ist aber zu betrachten, dass an über der 80 Prozent der Tage im Jahr das Auto weniger als 40 Kilometer bewegt wird.

Die Anforderungen der Elektromobilität lassen die Automobil- und Energieversorgungsbranchen zusammenrücken. So betreiben BMW in Zusammenarbeit mit Vattenfall, Daimler mit RWE und Volkswagen mit EON mehrere Projekte, um die Elektrofahrzeuge und die dazugehörige Infrastruktur weiterzuentwickeln und alltagstauglich zu machen. Zwei solcher Ansätze, das Konzept Vehicle to Grid und das Unternehmen Better Place werden hier bald vorgestellt.

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