Energieeffizienz von Elektroautos
Ein Elektromotor hat einen Wirkungsgrad von rund 90%, die Motoren konventioneller Fahrzeuge einen von etwa 30%.[1] Das ist ein gefundenes Fressen für all jene, die Begeisterung für das Elektroauto entfachen wollen. Sie argumentieren:
Ein Elektroauto verbraucht ca. 15–20 kWh/100 km. Das ist der gleiche Energieinhalt wie von 1,5– 2 l Benzin oder Diesel. Vergleichbare Autos schlucken jedoch 5– 6 l/100 km. Elektroautos sind also dreimal so energieeffizient wie herkömmliche Autos und könnten daher das Energieverbrauchswachstum eindämmen.
Doch der Vergleich hinkt! Aus 1 l Sprit lassen sich bestenfalls 6 kWh Strom gewinnen. In der Praxis kommt der Strom hauptsächlich aus alten Kohlekraftwerken. Dabei gehen sogar 2/3 der Energie verloren, was den Vorteil des Elektroautos ziemlich genau wieder aufwiegt.
Selbst wenn wir die Betrachtung auf den gesamten Lebenszyklus der Fahrzeuge und alle vorgelagerten Aufwände ausdehnen, schneidet ein Elektroauto ungefähr gleich wie ein herkömmliches Auto ab. Wegen des gewaltigen Energieaufwands bei der Herstellung von Lithium-
Zielkonflikte
Die Energieeffizienz von Elektroautos wird verbessert durch:
- geringe Reichweite (auch weil die Akkus dann leichter sind – 5% weniger Fahrzeuggewicht = 3% weniger Energieverbrauch[2])
- geringe Motorleistung (weil die Akkus dann effizienter arbeiten)
- langsames Laden (zehnmal so schnell laden = bis zu zehnmal so viel Verlust im Akku!)
- im Winter nicht mit Strom aus dem Akku, sondern mit Öl heizen
Gemessene Werte
Der Deutsche Kraftfahrzeug-
- Bei einer Außentemperatur von 22°C mit eingeschalteter Lüftung beträgt der Wirkungsgrad vom Akku bis zur Straße 56%, bei −5°C und eingeschalteter Stromheizung nur 22%.
- Am Akku gehen bei 22°C während der Fahrt 19% der geladenen Energie verloren, bei −5°C sind es 48% (weil Lithium-
Akkus bei Kälte ineffizient werden). - Der Antriebsstrang hat einen Wirkungsgrad von 50 bis über 60%.
- Die Rückgewinnung von Bremsenergie hat einen Wirkungsgrad von 56%.
Laut Messungen des Herstellers BMW kann ein BMW i3 62,5–
Der ÖAMTC hat auf dem klimatisierten Rollenprüfstand des Instituts für Fahrzeugantriebe und Automobiltechnik der TU Wien die Elektroautos Smart ForTwo, Mitsubishi I-Miev, Mercedes A-Klasse E-Cell und Nissan Leaf getestet:
Durchschnittlich können vom E-Motor nur 75% des Stroms, der die Ladesteckdose verlassen hat, auch genutzt werden.[3]
Die Verluste entstehen nicht so sehr im Motor, sondern im Akku (beim Laden und Entladen) sowie im Wechselrichter, der Drehstrom für den Motor erzeugt. Neuere Modelle sind aber besser geworden:
- Das Tesla Model S hat einen Aufladeverlust von 15%[4] und einen Entladeverlust von max. 26,3% (bei Vollgas).
Mein Fazit
Die Elektroautofans übertreiben. Ein gutes Elektroauto hat kaum weniger Energieverluste als ein vergleichbares Auto, das mit Benzin oder Diesel fährt – die Verluste entstehen nur an anderer Stelle.
Auch Elektrofahrzeuge sollten leicht sein, da beim Bremsen bei Weitem nicht die ganze Energie zurückgewonnen werden kann.
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Quellen
[1] | Verkehrsclub Österreich: Potenziale von Elektro- |
[2] | Artikel vom 27.1.2011 auf Heise online – "Reduziert man das Gewicht des Fahrzeugs jedoch um fünf Prozent, spart man gut drei Prozent Energie ein." |
[3] | Auto- |
[4] | ADAC- |