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Elektroautos : Der Traum von der elektrischen Mobilität

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Dem Tank-to-Wheel-Wirkungsgrad (TTW) entspricht beim Elektroauto der Wirkungsgrad von der Steckdose in der Garage bis zum mechanischen Vortrieb. Er ist recht hoch. Rund 80 Prozent der Energie aus der Steckdose sollen über einen Lithium-Ionen-Akku am Ende beim Elektromotor ankommen. 20 Prozent gehen beim Laden und Entladen verloren. Weitere Verluste entstehen durch Selbstentladung des Akkus. Ein paar Prozent Verlust fallen noch im Elektromotor selbst an. Der Gesamtwirkungsgrad TTW könnte bei zirka 75 Prozent liegen, aber dieser Wert bleibt unsicher.

Von der Primärenergie zum Ladestrom

Ein hoher Wirkungsgrad des Antriebs ist aber erst die halbe Miete. Zunächst muss aus der Primärenergie Ladestrom werden. Beim derzeitigen deutschen Energie-Mix zur Stromerzeugung wandeln die Kraftwerke 38 Prozent der Primärenergie in Elektrizität um. Durch Verluste bei Umspannung und Verteilung des Stroms, bei Förderung und Transport der Energieträger ergibt sich ein Wirkungsgrad vom Bohrloch oder Bergwerk bis zur Steckdose von 33 Prozent.

Nun muss aber jeder Mehrverbrauch an Strom für Elektroautos immer mit anderen Zahlen gerechnet werden. Der Durchschnitt, der Energie-Mix, zählt hier nicht. Strom aus Kernkraftwerken oder aus Wasserkraft ist in Deutschland eine feste Größe - kein Ausbau möglich und geplant. Strom aus Wind und Biomasse wird auf viele Jahre hin eine begrenzte Ressource sein, die nur mit Einspeisevergütung auszuweiten ist. Wenn für Elektroautos darüber hinaus Strom gebraucht wird, so wird er aus fossilen Kraftwerken kommen. Eine Ökobilanz, die das berücksichtigt, nennt man eine Zuwachsbetrachtung und wird auch vom Umweltbundesamt gefordert.

Im schlimmsten Fall stammt der Strom für die Elektroautos aus alten fossilen Kraftwerken mit schlechten Wirkungsgraden. Moderne Erdgas-Dampf-Kraftwerke haben dagegen einen Wirkungsgrad ab Lagerstätte von 50 Prozent, moderne Kohlekraftwerke von rund 40 Prozent. Zusammen mit dem Wirkungsgrad ab Steckdose des E-Pkw von 75 Prozent ergibt sich ein Gesamtwirkungsgrad von 30 Prozent für moderne Kohle- und von 38 Prozent für Erdgas-Dampf-Kraftwerke.

Der Effizienzvergleich

Trotzdem kann man an den Elektroautos noch herummäkeln: etwa weil sie systembedingt schwerer sind als Verbrennungsfahrzeuge und im Winter eine fossile Zusatzheizung benötigen. Für die Elektroautos spricht dagegen die Möglichkeit, sie vorrangig im Nahverkehr einzusetzen, wo sie ihre Effizienzvorteile im Stop-and-go-Verkehr ausspielen können. Zudem kann der Wirkungsgrad moderner Kraftwerke noch durch Wärme-Kraft-Kopplung erhöht werden, wenn mit der Abwärme Gebäude und Schwimmbäder geheizt werden.

Egal, wie schön oder schlecht man sich das Elektroauto rechnet: seine Ausnutzung der Primärenergie ist erheblich besser als beim zukünftigen energiesparsamen konventionellen Pkw - allerdings nur, sofern für die fossile Stromerzeugung modernste Kraftwerkstechnik eingesetzt wird. Wenn Strom fürs Auto nur aus länger laufenden Bestandskraftwerken bezogen wird, schwindet der Vorteil dahin. Groß ist der Vorteil des Elektro-Pkw bei dezentralen Gas-Dampf-Anlagen. Noch überzeugender wäre das Ergebnis für den Elektro-Pkw, wenn die Verstromung in Verbindung mit Wärme-Kraft-Kopplung erfolgte. Aber diese Potentiale werden nicht einmal im Status quo genutzt. Dazu bräuchten wir eine ganz andere Energiepolitik, die dezentral angelegt ist.

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