Menü

Grundlagen

Wirtschaftlichkeitsbetrachtung E-Antrieb vs. Verbrennungsmotor

PKW im Vergleich

Im Vergleich zu Autos mit Verbrennungsmotor weisen Elektroautos oftmals höhere Anschaffungskosten auf. Mit der Innovationsprämie des Bundes wird dieser Nachteil ausgeglichen. Außerdem stehen dem geringere laufende Kosten für den Kraftstoff/Strom, Wartung und Reparaturen, sowie eine Kfz-Steuerbefreiung für Elektroautos gegenüber. Bei einem Vergleich der Gesamtkosten über z.B. fünf Jahre können Elektroautos daher heute schon günstiger sein als Autos mit Verbrennungsmotor.

Einzelne Werte und Grafiken in den verschiedenen Fahrzeugklassen zum Download

pdf | 775 KB
Vergleichsrechnung Kleinwagen
Wirtschaftlichkeitsbetrachtung E-Antrieb vs. Verbrennungsmotor bei Kleinwagen
pdf | 789 KB
Vergleichsrechung Mittelklasse
Wirtschaftlichkeitsbetrachtung E-Antrieb vs. Verbrennungsmotor bei Wagen der Mittelklasse
pdf | 787 KB
Vergleichsrechnung Oberklasse und SUV
Wirtschaftlichkeitsbetrachtung E-Antrieb vs. Verbrennungsmotor bei Oberklasse und SUVs

Umweltbilanz - Der ganzheitliche Blick 

Alle Formen motorisierter Mobilität haben Auswirkungen auf unsere Umwelt. Eine wirklich qualitative Aussage zur Klimabilanz von PKW kann man erst nach einer Lebenszyklusanalyse treffen, die Produktion, Nutzungsphase und Entsorgung berücksichtigt („Cradle to Grave“). Die Produktion von Elektroautos verursacht im Vergleich mit Verbrennern z. B. mehr CO2-Emissionen – insbesondere aufgrund des hohen Energiebedarfs bei der Batterieherstellung. Dafür stoßen Elektroautos im laufenden Betrieb schon beim heutigen Strommix weniger CO2 aus.

Studien: Klimavorteil bei Elektroautos

Zur Klimabilanz von Elektroautos existieren bereits zahlreiche Studien, die allerdings aufgrund unterschiedlich gewählter Rahmenbedingungen zu teils stark abweichenden Ergebnissen kommen. Im Auftrag der Agora Verkehrswende hat das Institut für Energie- und Umweltforschung Heidelberg (ifeu) 23 aktuelle Veröffentlichungen ausgewertet und für eine Vergleichbarkeit der Ergebnisse gesorgt. Grundsätzlich wurde in allen Studien festgestellt, dass das Elektroauto über den gesamten Lebensweg einen Klimavorteil gegenüber vergleichbaren Fahrzeugen mit Verbrennungsmotor hat.

Modellrechnung: Elektroauto vs. Verbrenner 

Im zweiten Teil der Studie hat das ifeu eine eigene Modellierung auf der vorhandenen Datenbasis vorgenommen und Elektro-, Benzin- und Diesel-Fahrzeuge der Kompaktklasse mit einem gemischten Fahrprofil und einer Fahrleitung von 150.000 km verglichen. Das Ergebnis: Das Elektroauto hat in allen dargestellten Fällen einen Vorteil gegenüber Verbrennern. Im Betrieb mit dem heutigen Strommix stieße es z. B. etwa 24 Prozent weniger CO2 aus als der Benziner. Käme nur reiner Solarstrom zum Einsatz, wären es sogar bei 50 Prozent weniger. 

Link zur ausführlichen Studie

 

Quelle: NOW GmbH

Factsheet Elektromobilität und Rohstoffe:

Mit dem Anstieg an Elektrofahrzeugen steigt auch der Bedarf an spezifischen Rohstoffen. Welche Bedarfe, Verfügbarkeiten und Umweltauswirkungen dies sind, erfahren Sie in der

Factsheet Rohstoffe PDF 

Recycling von Fahrzeug-Akkus

Batterien von Elektroautos werden in der Regel ausgetauscht, wenn sie bestimmte Kapazitäts- oder Leistungskriterien nicht mehr erfüllen. Ausgetauschte Batterien müssen allerdings nicht zwingend entsorgt oder recycelt werden. In den meisten Fällen werden sie für so genannte 2nd Life Anwendungen genutzt: also für Zweitanwendungen außerhalb ihrer Erstbestimmung. 
Eine typische 2nd Life Anwendung ist der Einsatz als stationärer Speicher, um den Ausnutzungsgrad von Photovoltaikanlagen zu steigern oder Schwankungen im Stromnetz auszugleichen. Dazu kann eine ehemalige Fahrzeugbatterie durchaus noch 10 Jahre genutzt werden.

Haben Kapazität und die Leistung der Batterien irgendwann so stark abgebaut, dass eine praktische Anwendung nicht mehr denkbar ist, werden sie recycelt. Durch Verfahren wie Aufschmelzen oder Schreddern können bereits heute über 90 % der in Batterien enthaltenen seltenen Rohstoffe wiederverwertet werden. 

Damit Recycling in Zukunft wirtschaftlich rentabel ist, muss es in industriellem Maßstab umgesetzt werden können. Voraussetzung für solch eine Entwicklung ist ein internationales Recycling-System. 

Weitere Infos zu diesem Thema gibt’s z. B. beim ADAC.

Quelle: NOW GmbH

Factsheet Elektromobilität und Recycling

Kurz und einfach gesagt: Recycling und Second-Life sind für eine nachhaltige Elektromobilität eine grundlegende Voraussetzung.:
Eine interessante Zusammenstellung zum Thema Reycling finden Sie 

Factsheet Recycling PDF  

Plug-In Hybride (PHEV) - Vor- und Nachteile

PHEV sind Autos, die mit Elektro- und Verbrennungsmotor angetrieben werden und eine extern aufladbare Batterie haben. Die Batteriekapazität reicht bei den meisten PHEV für eine elektrische Reichweite zwischen 30 und 100 km. Wenn die leere Batterie nicht wieder geladen wird, springt automatisch der Verbrennungsmotor an. Damit liegt der typische Anwendungsbereich von PHEV bei regelmäßigen Strecken, die rein elektrisch bewältigt werden können (z.B. das tägliche Pendeln mit Lademöglichkeit am heimischen Stellplatz oder bei der Arbeit) und punktuellen Langstrecken, die mit dem Verbrennungsmotor ohne nachladen bewältigt werden. Mit einem solchen Fahrprofil können hohe Anteile an rein elektrischer Fahrzeit und somit eine signifikante Vermeidung von CO2 - und Schadstoffausstoß erreicht werden.

Werden PHEV mit konträren Fahrprofilen genutzt oder zu selten geladen, können diese ihr Potenzial zur Vermeidung von CO2 - und Schadstoffausstoß nicht im vollen Maße erreichen. Im Gegenteil: dadurch, dass die Fahrzeuge beide Antriebsarten besitzen, sind diese schwerer als vergleichbare Fahrzeuge, was zu einem erhöhten Verbrauch beim Betrieb des Verbrennungsmotors führt. Nach einer Auswertung des Fraunhofer ISI beträgt der rein elektrische Fahranteil bei privat genutzten PHEV 43 %, bei Dienstwagen sind es lediglich 18 %. Zusätzlich sind laut Studie die tatsächlichen Kraftstoffverbräuche im Mittel mehr als doppelt so hoch wie in den offiziellen Angaben (Testzyklen). Diese Auswertungen zeigen, dass PHEV oftmals nicht sinnvoll eingesetzt werden und somit keinen Beitrag zur Emissionsreduzierung im Verkehr leisten. Anreize oder Bedingungen, die zu einem höheren elektrischen Fahranteil führen, könnten in Zukunft für einen größeren Beitrag der PHEV sorgen.

Real-World Usage of Plug-In-Hybrid Electric Vehicles (PDF)

Quelle: NPM

Die Nationale Plattform Zukunft der Mobilität (NPM) hat im Zuge eines Monitorings, auf Bitten der Bundesregierung, Handlungsempfehlungen zur Optimierung des Nutzungsgrades von PHEV entwickelt. Die Abbildung zeigt mögliche Anreize und Instrumente. 

Empfehlungen zum optimierten Nutzungsgrad von Plug-in-Hybridfahrzeugen (PDF)

Sicherheit bei Fahrzeugbränden


Obwohl die Lithium-Ionen-Akkus von Elektroautos durch die Karosserie geschützt und keine leichtentzündlichen Kraftstoffe an Bord sind, kann die physikalische Beschädigung des Akkus dennoch einen Brand auslösen. Der Deutsche Feuerwehrverband schreibt in seiner Risikoeinschätzung zu Lithium-Ionen Speichermedien: „Von zertifizierten Elektrofahrzeugen gehen weitgehend vergleichbare Gefahren aus, wie von Fahrzeugen mit anderen Antriebsarten (Kraftstoff, Gas)“. 

Fachempfehlung Risikoeinschätzung, bzw. Brandbekämpfung PDF

 

© Levke Jannichsen

VorausLöschFahrzeug: kompakt, wendig, elektrisch

Zur Bekämpfung von Entstehungs- oder Fahrzeugbränden verfügt die Feuerwehr mit dem vollelektrischem VorausLöschFahrzeug (eVLF) über ein Einsatzfahrzeug mit PKW-Abmessungen. Mit dem eVLF können geschulte Einsatzkräfte im Alarmfall direkt zum Ort des Brandes fahren und ein Ausbreiten der Flammen wirksam verhindern, ohne vorher eine schlauchgebundene Wasserversorgung einrichten zu müssen. Mit dem eVLF können auch Einsatzorte schnell erreicht werden, bei denen es für größere Feuerwehr-Fahrzeuge schwierig wird, z. B. Fußgängerzonen, Parkhäuser und Tiefgaragen. Laut Versicherungen könnten 80 % aller Brände bei schneller Einsatzbereitschaft innerhalb der ersten 15 Minuten unter Kontrolle gebracht und somit die Folgeschäden erheblich reduziert werden. 

Ausgestattet ist das eVLF mit dem Impulslöschsystem IFEX®. Das wird mit Druckluft über Atemschutzflaschen versorgt und arbeitet völlig unabhängig von einer Spannungs- und Wasserversorgung. Auch dank des geringen Wasserbedarfs (verbaut ist ein Tank mit 72 Liter Wasserinhalt) kann das Fahrzeug sehr kompakt gehalten werden. Begutachtet, getestet und bestellt werden kann das eVLF bei der GreenTEC Campus GmbH in Enge-Sande. 
www.greentec-campus.de

Netzintegration

Je mehr Elektrofahrzeuge genutzt werden, desto mehr Strom wird benötigt. Eine vollständige Elektrifizierung der Pkws in Deutschland (rund 45 Mio. Fahrzeuge) würde zu einer Erhöhung des Strombedarfs von etwa 20 % führen. Für Schleswig-Holstein würde dies einen Strombedarf von etwa 3,8 TWh bedeuten (bei 1,8 Mio Pkw und einem Verbrauch von 17 kWh pro 100 km). 

Aber können die Stromnetze solch eine zusätzliche Belastung verkraften? Dabei spielt neben dem Gesamtbedarf insbesondere die Lastenverteilung eine wichtige Rolle. Denn Engpässe könnten vor allem dort entstehen, wo große Lasten gleichzeitig an einem Standort benötigt werden. Um Investitionen in den Netzausbau zu reduzieren, kommen intelligente Steuerungen und weitere technische Lösungen zum Einsatz.

NPM-AG5-Netzintegration-von-Elektromobilität PDF

 

 

Quelle: Nationale Plattform Elektromobilität

Lastmanagement

Der Begriff Lastmanagement beschreibt die aktive Steuerung elektronischer Lasten, um Kosten zu sparen und das öffentliche Stromnetz zu entlasten. Im Bereich der Elektromobilität kann z. B. die Leistung von einzelnen Ladepunkten am selben Netzanschluss gesteuert werden, sodass eine bestimmte Gesamtleistung nicht überschritten wird. Dabei wird zwischen einer statischen und einer dynamischen Steuerung unterschieden. Bei einem statischen Lastmanagement wird die verfügbare Leistung gleichmäßig auf alle Ladepunkte verteilt und bei Bedarf entsprechend gleichmäßig reduziert. Bei einem dynamischen Lastmanagement sind alle Ladepunkte eigenständig und flexibel steuerbar, basierend auf einer Echtzeitmessung. Ein solches System kann nicht nur zur Netzdienlichkeit beitragen, sondern auch den Ausnutzungsgrad von erneuerbaren Energien erhöhen. Beispielsweise mit einer Steuerung, die die maximale Leistung freigibt, wenn die Sonne scheint und durch Photovoltaik Strom erzeugt wird.

NPM-AG-6-Schwerpunkt-Roadmap PDF

Nach oben scrollen