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E-Mobilität noch mit zu viel CO2

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Nachfolgender Artikel des Autors erschien am 20. Juli 2019 im Journal “Motor Journalist”.

Über die Umstellung von Verbrennungsmotoren auf E-Mobilität wird in Medien und Politik viel diskutiert. Ziel ist es, im Verkehr den Ausstoß von CO2 zu reduzieren. Grundlage für diese Annahme seien Aussagen des Weltklimarates (IPCC), dass CO2 für den derzeitigen Klimawandel verantwortlich ist. Aber ist das so? Dazu eineAnmerkung: Der Anteil Deutschlands an dem weltweiten Ausstoß von CO2 beträgt zwei Prozent. Der Anteil von CO2 in der Atmosphäre beträgt 0,04 Prozent, davon kann der Mensch drei Prozent beeinflussen. Also könnte Deutschland theoretisch auf das Weltklima mit einem Anteil 0,000024 Prozent CO2 Einfluss nehmen.
Prof. Dr.-Ing. Lutz Eckstein von der Rheinisch Westfälischen Technischen Hochschule (RWTH) in Aachen und dortiger Direktor des Instituts für Kraftfahrzeuge referierte in einem Industriegespräch bei der Deutschen Physikalischen Gesellschaft (DPG) in Bad Honnef über das Thema. Für die Befürworter der E-Mobilität war das Ergebnis ernüchternd.

Batterieherstellung fordert viel CO2

Wichtige Aussagen aus dem Vortrag von Prof. Dr.-Ing. Eckstein:
-Die Batterieherstellung erfolgt heute überwiegend in Ländern mit CO2-intensiver Stromherstellung. Die CO2-Emmissionen sind dabei höher, je mehr Leistung das E-Mobil hat. Unter diesen Rahmenbedingungen entstehen in Produktion und Entsorgung zwischen sechs und elf Tonnen mehr CO2 als bei Fahrzeugen mit Verbrennungsmotoren.

-Ziel ist es, bis etwa 2030 die Batterieherstellung in Deutschland zu optimieren und die dafür benötigte Energie aus regenerativen Energieerzeugern herzustellen. Aber auch dann wird die CO2-Einsparung im Betrieb gegenüber der CO2-Belastung in der Herstellung kompensiert durch höhere Batteriekapazitäten.

-Der hohe CO2-Anteil an der Herstellung ist eine Art „Rucksack“, der bei der energetischen CO2-Betrachtung mit berücksichtigt werden muss.

Nicht erwähnt wurde vom Referenten die Verfügbarkeit der Rohstoffe Lithium und andere Materialien. Hier wird man zukünftig wohl mit Lieferschwierigkeiten, aber auch Kostensteigerungen rechnen müssen. Eckstein zeigte anhand einer Grafik, dass sich die Preise für die Ionen-Batterien im Verlaufe der letzten Jahre gesenkt hätten, allerdings wird auch künftig der Preis nicht unter 100 Euro pro Kilowattstunde Speicherkapazität liegen.

E-Mobile brauchen mehr Energie

Zum Energiebedarf von E-Mobilen führte Eckstein aus:
-Der elektrische Energiebedarf beim Fahren ist höher als der Energiebedarf bei Diesel- und Benzinmotoren und nimmt insbesondere bei Autobahnfahrten zu. Für E-Mobile rechnet er hier mit Steigerung von 77 Prozent gegenüber Fahrten innerorts, gemessen am Benziner, bei Dieselmotoren sind es nur 39 Prozent.

-Interessant eine Betrachtung, bei der es um die Umsetzung von Energie (Strom aus der Steckdose oder Benzin/Diesel im Tank) geht. Da liegen E-Mobile mit einem Wirkungsgrad von 75 Prozent gegenüber dem Diesel mit 21 Prozent klar vorne – aber auch hier kommt ja der „Rucksack“ der sehr intensiven Herstellung der Batterie noch hinzu.

-Stellte man aber die Batterien aus dekarbonisierter Energie her, ginge zumindest die CO2-Belastung für E-Mobile deutlich zurück.

E-Mobile technisch besser?

Zur Technik der E-Mobile machte er folgende Aussagen:
-E-Mobile haben einen Antrieb in der Radnabe (System Porsche wie vor 120 Jahren) und sind, so der Referent, viel besser als ein brennstoffbetriebenes Auto mit Antriebswellen. Ein Beispiel: Die Technik ermöglicht einen Radeinschlag der Lenkung oder eventuell auch der hinteren Achse von 90 Grad und wurde in einem ersten Versuchsmodell auch gezeigt. Der Clou: Man kann praktisch bei einem Lenkeinschlag von 90 Grad fast parallel zum vorderen oder hinteren Fahrzeug einparken.

-Ein technisches Problem ist das Gewicht – die derzeitigen Lithium-Ionen-Batterien sind sehr schwer. Für eine Fahrstrecke von 600 Kilometer benötigt beispielsweise ein Lkw neun Tonnen Batterien an Bord.

Soziale Aspekte

Auch die sozialen Aspekte wurden von ihm beleuchtet:
-Die Umstellung auf E-Mobilität bringt soziale Probleme mit sich. Es ist damit zu rechnen, dass in Deutschland wohl 130.000 Arbeitsplätze in der Automobilindustrie wegfallen, weil ein E-Mobil weniger Teile benötigt und somit einfacher zu fertigen ist.

-Ein anderes Phänomen zeigt sich in Oslo. Dort dürfen E-Mobile die Busspuren benutzen und es gibt wohl Neider dieser offensichtlich Privilegierten und „Besserverdienenden“, weil sich auch in Oslo nur diese ein E-Mobil leisten könnten.

-Wer sich in Deutschland einen Tesla vor die Haustür stellt, sieht in dem Auto oftmals eine Art Statussymbol – auch da gibt es Menschen, die dem Eigentümer das neiden.

-Problematisch sind die rechtlichen Aspekte in größeren Wohnanlagen. Wer darf wo Steckdosen zum Aufladen anbringen?

-Die E-Mobilität ist infolge höherer Herstellungskosten der Batterien und deren begrenzte Lebensdauer (sieben bis zehn Jahre?) doppelt so teuer wie die Mobilität mit Verbrennungsmotoren – trotz Subventionen, die nur von wenigen angenommen werden.

-Nicht geklärt ist, ob für die E-Mobile irgendwann Kfz-Steuern und zusätzliche Steuern auf die verbrauchte elektrische Energie (vergleichbar mit der Mineralölsteuer) zu zahlen sind.

-Prof. Eckstein hat recherchiert, dass E-Mobile im Moment mit 54 Prozent überwiegend im gewerblichen Bereich genutzt werden.

Synthetische Kraftstoffe und Wasserstoff

Kurz wurde auch der Antrieb mit Wasserstoff und synthetischen Kraftstoffen beleuchtet. Wasserstoff kostet derzeit 9,50 Euro pro Kilogramm, was sehr teuer ist, weil zur Herstellung ein hoher Energiebedarf erforderlich ist. Zudem entsteht hierbei CO2. Auch die Herstellung von synthetischen Kraftstoffen ist beim heutigen Energiemix in Deutschland unwirtschaftlich, die Kosten liegen bei etwa 17 Euro pro 100 gefahrenen Kilometer. Langfristig könnten hier aber durch neue Energiesysteme konkurrenzfähige Kosten erzielt werden.