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BLOG vom 18.10.2012


Energie-Verwirrungen: Märchen vom sauberen Elektroauto
 
Autor: Martin Eitel, Wissenschaftspublizist, Berlin
 
Ähnlich wie die Wärmedämmung bei Immobilien gilt auch die Förderung der Verbreitung des Elektroautos als politisch korrekt. Natürlich kann und soll nicht bestritten werden, dass beim Betrieb eines Elektroautomobils am Ort der Fortbewegung selbst – wie bei elektrisch betriebenen Zügen, Strassenbahnen, Trolleybussen – kein CO2 produziert wird, das der sogenannte Weltklimarat und die CO2-Sekte für die wesentliche Ursache einer vom Weltklimarat angeblich festgestellten, dauerhaften Klimaerwärmung ausgemacht haben wollen.
 
Unabhängig davon, wie man selbst persönlich zu der Frage des Klimawandels bzw. Klimaschwindels steht, kann jedenfalls kein Zweifel bestehen, dass die Umweltverträglichkeit des Elektroautos nicht allein und auch nicht im Wesentlichen danach beurteilt werden kann, welche Auswirkungen der Betrieb eines Elektro-Autos am Ort der Fortbewegung hat, sondern es müssen die Auswirkungen auf die Umwelt von der Produktion über den jahrelangen Betrieb bis zur Verschrottung berücksichtigt werden. Bei dieser ökologischen Gesamtbetrachtung wird die positive CO2-Bilanz des Elektroautos durch andere Aspekte wieder neutralisiert, wie eine Studie im Auftrag des Schweizer Bundesamts für Umwelt (BAFU) aus dem Januar 2012 nachweist. Danach ist die Umweltbelastung eines Mittelklassefahrzeugs VW Golf mit derjenigen des Elektroautos vergleichbar.
 
Erfolgreiche Beispiele elektrisch betriebener Verkehrsmittel
Dass ein elektrischer Antrieb für die Mobilität eine interessante Alternative sein kann, beweisen die in der Regel ohne grössere Störungen fahrenden Verkehrsmittel wie z. B.
-- Züge mit elektrischem Antrieb,
-- Strassenbahnen,
-- Bergbahnen,
-- Trolley- oder Oberleitungsbusse.
 
Alle diese bewährten Verkehrssysteme und Verkehrsmittel, die schon lange genutzt werden, sind einerseits keine Individualverkehrsmittel; andererseits führen sie die Energiequelle nicht mit (Bahn, Strassenbahn, Trolleybus), sondern werden aus einem Fahrdraht versorgt bzw. ist der Antrieb stationär untergebracht (Bergbahn). Neue Trolleybusse wie in Zürich können durch einen installierten Akku, der während der Fahrt über den Fahrdraht geladen wird, kürzere Strecken ohne Stromversorgung durch den Fahrdraht (Baustellen, Umleitungsstrecken) zurücklegen. Der elektrische Antrieb für diese über Fahrdraht versorgten Verkehrsmittel ist bereits seit über 100 Jahren in Verwendung und hat sich bewährt. Eine interessante, aber bald wieder vom Markt verschwundene Idee war der Gyrobus, der in den 1950er-Jahren von der Maschinenfabrik Oerlikon (Schweiz) in geringen Stückzahlen gebaut wurde und mit Ausnahme von einzelnen Ladestationen, an denen das Schwungrad mit Strom aufgeladen wurde, fahrdrahtunabhängig fahren konnte.
 
Öffentliche Verkehrsmittel und Individualverkehrsmittel
Im Bereich der Mobilität ist zu differenzieren zwischen diesen bewährten elektrisch betriebenen Fahrzeugen mit einer Stromversorgung über einen Fahrdraht, die dem öffentlichen Verkehr dienen, und anderen Fahrzeugen, insbesondere des Individualverkehrs, die nicht über einen Fahrdraht mit Strom versorgt werden. Beim Elektroauto geht es um individuelle Mobilität, bei der eine Stromversorgung über Stromleitungen naturgemäss ausscheidet und demnach die Energie- bzw. Stromquelle mitgeführt werden muss.
 
Politisches Ziel: Deutlich mehr Elektroautos
Die Politik strebt eine deutliche Zunahme des Bestands an Elektrofahrzeugen in den nächsten Jahren an. Hintergrund sind die von der Politik in vielen Staaten definierten Klimaziele, die auf der These aufbauen, dass der aktuell seit einigen Jahrzehnten konstatierte Klimawandel überwiegend anthropogen verursacht sei und mit der Zunahme des CO2-Anteils in der Luft zusammenhänge. Obwohl dieser Unfug schon dadurch widerlegt wird, dass auch früher Warmzeiten und Eiszeiten abgewechselt haben, ohne dass daran CO2-Emissionen durch die Industrie, Fahrzeuge, Heizungen etc. beteiligt waren, wird diese Glaubenslehre von der CO2-Sekte und den grünen Ökofaschisten nach wie vor verbreitet, weil viele daran prächtig verdienen.
 
Diese politischen Klimaziele erfordern eine erhebliche Reduktion der CO2-Emissionen. Dazu muss auch der Strassenverkehr einen nicht unerheblichen Beitrag leisten. Zur Reduktion der Feinstaubbelastung und der CO2-Emissionen aus dem Bereich des Strassenverkehrs reicht allerdings eine Reduktion der CO2-Emissionen durch Herabsetzung der zulässigen Emissionen neu zugelassener Fahrzeuge mit Benzin- oder Dieselmotor nicht aus, insbesondere, wenn man berücksichtigt, dass die durchschnittliche PS-Zahl pro neu zugelassenem Fahrzeug von Jahr zu Jahr steigt. Die ehrgeizigen Klimaziele können daher nur erreicht werden, wenn der Anteil der Elektroautos signifikant zunimmt. Die deutsche Bundesregierung strebt daher bis zum Jahr 2020 immerhin einen Bestand von (mindestens) 1 Million Elektroautos auf deutschen Strassen an. Dieses Ziel lässt sich nur realisieren, wenn nicht nur im Bereich des öffentlichen Verkehrs, sondern auch im Bereich des Individualverkehrs in grösserem Umfang Elektrofahrzeuge angeschafft werden. Dies scheint aber nicht realistisch, nicht zuletzt wegen der deutlich höheren Fahrzeugkosten und der sonstigen Nachteile von (reinen) Elektroautos.
 
Verschiedene Fahrzeugkonzepte beim Elektroauto
Für den Individualverkehr bietet die Automobil-Industrie aktuell einige verschiedene Typen von Fahrzeugen mit Elektroantrieb an, die sich vom Konstruktionsprinzip teilweise erheblich unterscheiden. Zum einen gibt es die reinen Elektromobile, die ausschliesslich mittels eines Elektromotors angetrieben werden; hier sind die akku- bzw. batteriebetriebenen Elektromobile einerseits und die Fahrzeuge mit Brennstoffzelle andererseits zu unterscheiden, bei denen aus (ökologisch korrekt regenerativ gewonnenem) Wasserstoff Strom erzeugt und zum Antrieb eines Elektromotors verwendet wird. Bei einer Brennstoffzelle handelt es sich um eine besondere Art eines galvanischen Elements.
 
Daneben gibt es dann die sogenannten Hybrid-Fahrzeuge, die mit einem akkubetriebenen Elektroantrieb und zusätzlich mit einem Verbrennungsmotor ausgerüstet sind. Neben Fahrzeugen, bei denen der Verbrennungsmotor einen Generator zur Stromerzeugung für den Elektroantrieb antreibt, gibt es auch Fahrzeugkonzepte, bei denen der zusätzliche Verbrennungsmotor direkt über ein herkömmliches Getriebe eine Fahrzeugachse antreibt.
 
Hinderungsgründe bei der Verbreitung der Elektroautos
Die Gründe, die heute einer stärkeren Verbreitung des Elektroautos entgegenstehen, sind im wesentlichen noch die gleichen, die Anfang des 20. Jahrhunderts zum Niedergang des Elektroautos geführt haben. Bekanntlich hatte das Elektroauto Anfang des 20. Jahrhunderts einen nicht unerheblichen Marktanteil, bis sich das Benzin auf dem Markt als Treibstoff durchgesetzt hat. Wie vor 100 Jahren sind die Probleme beim akkubetriebenen Elektroauto immer noch die vergleichsweise kurze Reichweite, das relativ hohe Akkugewicht, die lange Ladedauer, die altersbedingte Abnahme der Kapazität, die stark nachlassende Kapazität bei tiefen Temperaturen, die relativ kurze Lebensdauer durch die begrenzte Zahl der Ladezyklen der Akkus und nicht zuletzt die hohen Anschaffungskosten für die Akkus. So soll bei einem Smart-Kleinwagen der Preis für den Akku nicht ganz ein Drittel des Gesamtpreises ausmachen, weshalb die Elektroautos teilweise ohne Akku verkauft und die Akkus an den Fahrzeugkäufer vermietet werden. Der Nutzer von akkubetriebenen Mobiltelefonen und tragbaren Computern kennt einige dieser aufgeführten Probleme aus der Praxis.
 
Gewisse Fortschritte in der Akkutechnik
In der letzten Zeit war von gewissen Fortschritten in der Akkutechnik zu lesen. Auch wenn es den Anschein hat, dass in der Akkutechnik in letzter Zeit gewisse Fortschritte erreicht worden sein könnten – Langzeiterfahrungen mit den neuen Entwicklungen fehlen aber noch –, so spricht einiges dafür, dass das akkubetriebene Elektroauto vor einer politisch geförderten stärkeren Verbreitung schon ein Auslaufmodell zu sein scheint, auch wenn es von den Herstellern und manchen Politikern als zukunftsträchtiges Fahrzeug angepriesen wird und aktuell einige neue Modelle auf den Markt gebracht werden. In der Batterie- bzw. Akkutechnik sind nach wie vor verschiedene wichtige Fragen, die weiter oben angesprochen worden sind, ungelöst.
 
Umweltprobleme bei der Lithium-Produktion
Aufgrund der Tatsache, dass in den Fahrzeugen mit Elektroantrieb verstärkt Akkus auf Lithium-Basis eingesetzt werden, stellt sich bei der Betrachtung der Umweltbilanz solcher Fahrzeuge natürlich nicht nur die Frage nach der Art der Erzeugung des verwendeten Stroms, sondern zusätzlich auch die Frage, wie umweltfreundlich die Herstellung der Akkus bzw. die Gewinnung des erforderlichen Lithiums für die Akkus ist. In Bolivien, einem der wichtigen Produzenten von Lithium, droht aufgrund des hohen Wasserverbrauchs bei der Lithium-Gewinnung inzwischen ein ernstes Grundwasserproblem, das auch die dortige Landwirtschaft beeinträchtigt. Der hohe Wasserverbrauch für die Lithium-Produktion führt zu einem Absinken des für die Landwirtschaft existenziell notwendigen Grundwasserspiegels und beeinträchtigt daher die Produktionsbedingungen in der Landwirtschaft. Das scheint aber die politisch korrekten grünen Ökofaschisten in Europa kaum zu interessieren; Hauptsache ist, wir fahren in Europa ökologisch und politisch korrekt mit Elektromobilen. Da die Politik Fördermittel und die Automobilhersteller erhebliche Forschungsgelder in die Entwicklung akkubetriebener Elektrofahrzeuge investiert haben, geht es darum, diese zum Teil bereits entwickelten, zum Teil auch noch in der Entwicklung befindlichen Elektrofahrzeuge in den Markt zu drücken, unabhängig davon, ob sie dem Käufer und der Umwelt wirklich einen Nutzen bringen oder vielleicht bereits überholt sind.
 
Elektro-Auto mit Brennstoffzelle
Vor diesem Hintergrund stellt sich die Frage, ob das Elektroauto mit Brennstoff-Zelle eine wirkliche Alternative darstellt. Bei diesem Fahrzeugkonzept wird Wasserstoff zu Strom, der zum Antrieb eines Elektromotors dient. Ein zusätzlicher Verbrennungsmotor ist bei diesem Fahrzeugkonzept überflüssig. Mit einer Tankfüllung lassen sich akzeptable Reichweiten erzielen, und ein Tankvorgang dauert ähnlich kurz wie eine Tankfüllung beim Benzin- oder Dieselmotor und nicht mehrere Stunden wie derzeit das Laden eines Akkus. Nicht zu vernachlässigen sind aber die Probleme, die sich im Zusammenhang mit dem Wasserstoff stellen. Wasserstoff verbraucht viel Energie zur Kühlung. Ob die erforderliche Kühlung des Tanks wirtschaftlich ist, erscheint durchaus fraglich. Auch die Verhinderung von Wasserstoff-Verlusten aus dem Tank ist recht aufwendig. Schliesslich hat eine Explosion von Wasserstoff desaströse Folgen. Abgesehen von diesen Problemen erfordern wasserstoffbetriebene Brennstoffzellen in Autos eine entsprechende Infrastruktur; es müssten also an den Tankstellen zusätzliche Zapfsäulen für Wasserstoff installiert werden.
 
Elektroauto: vorerst kein Ersatz für Benzin-/Diesel-Pkw
Die Umweltbilanz eines Elektroautos kann nur dann als positiv bewertet werden, wenn der erforderliche Strom nicht nur aus der Steckdose kommt, sondern umweltfreundlich produziert wird. Vergleichbar ist es bei dem mit Brennstoff-Zelle ausgerüsteten Fahrzeug. Hier muss für eine positive Umweltbilanz die Produktion des Wasserstoffs umweltfreundlich realisiert werden. Die Studie im Auftrag des Schweizer Bundesamtes für Umwelt zeigt, dass vor den Technikern noch viel Arbeit liegt, wenn es darum geht, ein wirklich umweltfreundliches Elektroauto zu konstruieren, das nicht nur bei der CO2-Bilanz vorn liegt. Dies gilt insbesondere vor dem Hintergrund, dass der geringfügige Anstieg des CO2-Gehalts der Luft nach wohl richtiger Ansicht nicht Ursache, sondern Folge der Erderwärmung sein dürfte und dieser Anstieg des CO2 vor allem auch auf die Abholzung grosser Waldbestände zurückzuführen ist.
 
Die weiter oben dargestellten Fakten zeigen, dass eine Zunahme der Elektroautos in dem von der Politik angestrebten Umfang in naher Zukunft eher unwahrscheinlich sein dürfte. Sicher sollte das Elektroauto nicht aus dem Blickfeld geraten; für eine weitere Verbreitung sind aber noch viele Probleme zu lösen. Wenn man von Hybrid-Fahrzeugen absieht, die sich bereits in der Praxis bewähren, hat das Elektroauto – zumindest als reines Elektrofahrzeug – kurz- und mittelfristig aufgrund der mit Akkus verbundenen Nachteile nicht das Potential, mit Erdgas, Benzin oder Diesel betriebene Fahrzeuge in maßgeblichem Umfang zu ersetzen.
 
Bei den mit Erdgas, Benzin oder Diesel betriebenen Fahrzeugen wäre deshalb eine weitere Verbrauchsoptimierung anzustreben. Tatsächlich wurde in der Motorenentwicklung hin zu verbrauchärmeren Triebwerken schon einiges erreicht. Auch die Aluminiumkarosserie hat bei Oberklassefahrzeugen zu einer Gewichts- und Verbrauchsminderung geführt. Diese hier erreichten Fortschritte wurden allerdings in der Praxis dadurch wieder im Wesentlichen relativiert, dass die Fahrzeuggewichte durch zusätzliche Ausrüstung (z. B. Airbags, elektrische Fensterheber etc.) erheblich zugenommen haben und auch die durchschnittliche Motorisierung der Neufahrzeuge erheblich zugenommen hat. Mitverantwortlich für die teilweise erheblich gestiegenen Fahrzeuggewichte ist auch der Umstand, dass die passive Sicherheit den durch die stärkere Motorisierung erreichbaren höheren Geschwindigkeiten angepasst werden musste. Das bedingt neben den Airbags auch Verstärkungen beim Seitenaufprallschutz und damit eine Gewichtszunahme der Fahrzeuge.
 
Quellennachweise
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
ZDF Frontal 21 vom 5.10.2010, http://www.youtube.com/watch?v=SWadrUk8pMg
 
 
Hinweis auf ein Blog mit Bezug zum Thema Elektrofahrzeuge
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