Mobilität und erneuerbare Energie

Die Elektromobilität wird als ein Baustein zur Stabilisierung der Stromnetze diskutiert. Es ist sogar ein großzügiges Förderprogramm für Elektromobilität aufgelegt worden. Auf dem ersten Blick scheint es auch eine gute Ergänzung zum unsteten Ökostrom zu sein, doch die schleppenden Verkaufszahlen beweisen, die Verbraucher sehen dieses Konzept eher kritisch. Derzeit erfolgreicher ist das E- Bike als Ergänzung zum normalen Fahrradverkehr.

Das zögerliche Kaufverhalten bei den E-Mobilen ist leicht zu erklären. Die Käufer entscheiden rational und preisbewusst.

  •  Der Preis für ein solches Gefährt ist zu hoch, denn es handelt sich nur um ein Zweitauto.
  • Die Reichweite ist zu gering, so dass nur Stadtfahrten möglich sind. (Möglicherweise könnte ein Car-Sharing Modell in großen Städten einen gewissen Marktanteil gewinnen.)
  • Die Batterieladezeiten sind zu lang und die Ladezyklen sind sehr begrenzt.
  • Der Preis für die Batterie und die Wartung ist zu hoch.

 Trotz dieser allseits bekannten Probleme, die seit mehr als 100 Jahren bekannt sind und durch neuere Batterietechniken nicht grundsätzlich verbessert wurden, engagieren sich einige Autohersteller sehr intensiv auf diesem Gebiet. Dies hängt mit dem erhöhten Anrechnungsfaktor (Supercredit) für den CO2 – Flottenausstoß zusammen. Welcher Strom wirklich getankt wird, spielt nach dem Gesetz keine Rolle. Also ein Projekt, gemacht von Autolobbyisten, damit man die Forderungen für den CO2 – Flottenausstoß erfüllen kann.

Ob insgesamt die Ziele der E – Mobilität erreicht werden, mag dahingestellt werden, es bleibt aber der positive Effekt, dass an neuen gewichtssparenden Werkstoffen geforscht wird, die dann auch in den normalen Sektor einfließen werden.

Betrachten wir einmal etwas genauer den Einsatz eines solchen E- Mobil. Es tankt immer nur den Strommix, es sei denn, das Fahrzeug steht in der Garage, bis mal wieder die Sonne die Batterien geladen, oder der Wind kräftig Strom erzeugt hat. Alle Batterieladungen die den klassischen Strommix tanken, erhöhen nur den Gesamtverbrauch an Strom. Insbesondere in die frühen Abendstunden, wenn die Familien zu Hause und die E – Mobile wieder an der heimischen Steckdose sind, wird sich der erhöhte Verbrauch bemerkbar machen. Gut für die thermischen Stromerzeuger, die eventuell auch in den Nachtstunden den Strom günstiger vermarkten können. Allein, wenn in den Nachtstunden das E-Mobil betankt wird, hätte es einen lastausgleichenden Einfluss, ähnlich wie ein Nachtspeicherofen. Betrachtet man diese Analyse mit dem Verfahren Tank to wheel, dann ergäbe sich derzeit, entsprechend dem europäischen Strommix, ein Wert von 60 g. CO2 / 100km. Wenn man nur Deutschland mit seinem großen fossilen Kraftwerkspark betrachtet, wäre der Wert bei ca. 100 g CO2 / 100 km. Unsere Autoindustrie würde sich also den CO2 freien Atomstrom aus Frankreich anrechnen lassen. Ob das den umweltbewussten Autofahrern immer gegenwärtig ist, mag dahingestellt sein. Nicht eingerechnet ist weiterhin der CO2 – Ausstoß für die mehrfache Batterieherstellung während des Lebenszyklus des E-Mobil.

 Unrealistisch scheint zu sein, dass die Batterien, die nur eine begrenzte Zahl von Ladezyklen erreichen, auch für einen Lastausgleich eingesetzt werden. Wer würde seine geladene Batterie zur Verfügung stellen, wenn die Gefahr besteht, dass er mit seinem Fahrzeug die Heimatsteckdose nicht mehr, oder knapp erreichen würde. Wer würde eventuell auf die Nutzung seines Fahrzeugs verzichten, weil vorher die Batterie gerade mal mit positiver Regelenergie einen Stromengpass überbrückt hat. Selbst wenn ein aufwendiges Kontrollmanagement dies verhindern würde, wäre noch der fällige Mietpreis für die Batterie zu berücksichtigen, der dies unrealistisch erscheinen lässt. Im derzeitigen Konzept würden die E-Mobile also nur eine neue zusätzliche Gruppe von Verbrauchern darstellen, denn als effektiver Energiespeicher werden sie, trotz aller Förderprogramme, keine Rolle spielen.

Mobilitätskonzept mit dem DES Verfahren

Betrachten wir hingegen ein Mobilitätskonzept mit substituierter Gasenergie entsprechend dem DES – Verfahren. Hier würde das eingesparte Gas einen normalen Verbrennungsmotor antreiben. Man könnte eindeutig nachweisen, woher die Energie kommt, denn eine Kilowattstunde Strom würde etwa eine Kilowattstunde Gas ersetzen. Da das Verfahren als Langzeitspeicher fungiert, könnte ganzjährig Energie „gespeichert“ und nach Bedarf Gas entnommen werden. Ein Fahrzeug, welches man so betanken würde, wäre als Kraft-Wärmemaschine anzusehen, welche einen Teil der „Grünen“ Gasenergie auf die Straße bringt, einen Teil für den thermischen Verbrauch im Auto einsetzt und den Rest als Wärme an die Umgebung abgibt. Wenn man einen Effizienzvergleich zwischen E- Mobil und dem Verbrennungsmotor unter einem solchen Aspekt durchführen würde, die Ergebnisse würden differenzierter ausfallen, denn nur wenn der regenerative Strom direkt eingespeist würde, wäre die E-Mobilität effektiver.

Eine Tank to wheel – Analyse, unter der Voraussetzung, dass beim Verbrennungsmotor nur 25% der Energie in Mobilität umgesetzt werden, würde bei Wind, onshore, etwa 1,6 g /0,25 = 6,4g CO2/100km und bei PV mit 10 g/0,25= 40 g CO2 /100 km kalkulieren. Dies würde, im großen Maßstab angewendet, den CO2 Ausstoß im Mobilitätssektor real senken. Bei Wind, onshore, könnte man die Energie sogar fast kostendeckend vermarkten, denn bei einem onshore – Herstellungspreis von etwa 6,5 ct/kWh und einem Tankstellenpreis für CNG von ca. 1,10 € / 13 kWh ist eine kostendeckende Kalkulation nicht unrealistisch.

Würde man das DES – Verfahren mit der Elektromobilität direkt verbinden, also garantiert immer Grünstrom laden, dann müsste man den Anteil des direkten Grünstromes zum Anteil des Stromes, der mit dem eingesparten Gas über ein GuD erzeugt wird, kalkulieren. Wenn das GuD einen Wirkungsgrad von 60 % hat und ein E-Mobil etwa 80% direkt auf die Straße bringen würde, wäre rechnerisch ein Systemwirkungsgrad von 48% möglich. Würde man Heizung und Kühlung und den Batterietausch berücksichtigen, sind im Jahresmittel aus Sicht des Wirkungsgrades beide Systeme wieder etwa vergleichbar.

Eine gute Option könnte die Hybridvariante sein, die einen Teil der Energie direkt aus dem Stromnetz bezieht, den anderen Teil durch einen CNG Verbrennungsmotor erzeugt.

Am Ende werden auch bei einer „Grünen Mobilität“ der Preis für das Fahrzeug, der Energiepreis, die Wartungskosten, aber auch Komfort und Reichweite die entscheidenden Kriterien sein.

 

 

 

 

 

 

 

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