Steckdosen findet man überall

by Paul Balzer on 14. November 2010

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Tesla_am_Laden

In Deutschland werden ca. 35mrd. Liter Kraftstoff pro Jahr durch privaten Personenkraftverkehr verbraucht. Rechnet man mit einem Energieinhalt von ca. 33 Megajoule pro Liter, so ergibt sich ein Gesamtenergieverbrauch von

E_\text{a}=35 \cdot 10^6 \cfrac{L}{a} \cdot 33 \cdot 10^6 \cfrac{J}{L} = 1155 \cdot 10^{12} \cfrac{J}{a} \approx 1{,}2 \cfrac{\text{PetaJoule}}{a}

Diese 1,2 Billiarden Joule entsprechen ca. 333 Milliarden kWh Energie. Was passiert eigentlich, wenn wir auf einmal elektrisch fahren?

Da ich über dieses Thema keine Doktorarbeit, sondern einen Blogeintrag schreibe, stimmen die Zahlen nicht bis ins Detail. Für eine erste Abschätzung der Größenordnungen sollte es aber genügen.

Umstieg auf Elektroantrieb

Nimmt man an, dass auch nur 1% des privaten Individualverkehrs auf Elektrofahrzeuge umsteigt, so werden ca. 3,21 Billionen kWh weniger Energie durch herkömmliche Kraftstoffe verbraucht. Der Verkehr bewegt sich aber trotzdem, jetzt durch Elektroantrieb, muss also auch aufgeladen werden.

In die Rechnung ist noch einzubeziehen, dass eine Elektrofahrzeug einen höheren Wirkungsgrad als ein PKW mit Verbrennungsmotor hat! Daher sind die Energieinhalte nicht 1:1 umzurechnen. Nimmt man für das Auto mit Verbrennungsmotor eine Bewegungseffizienz von 30% und für das Fahrzeug mit Elektromotor 80% an, so ergibt sich die benötigte elektrische Energie zu ca. 1,2 Milliarden kWh. Würden also 1% der Fahrzeuge von herkömmlichen Verbrennungsmotoren auf Elektroantrieb umsteigen, so werden ca. 1,2 Milliarden kWh Elektroenergie pro Jahr benötigt. Bei ca. 22ct./kWh ergibt sich damit ein Umsatz von ca. 264mio EUR/Jahr. Die Frage, weshalb RWE, Eon und Co. daran interessiert sind und die Technologien/Gesetze vorantreiben, ist wohl geklärt?!

Anmerkung: Das ist eine sehr sehr vereinfachte Rechnung. Das Fraunhofer ISI rechnet folgendermaßen: [PDF]

Die Tankstelle hilft

Zieht man nun in Betracht, dass vermehrt Meldungen auftauchen, in denen geäußert wird, dass der “nette Tankstellenpächter”, “der Nachbar” oder “das Hotel” eine Steckdose zum Aufladen des leeren Akkus zur Verfügung gestellt haben, so wird klar, was in Zukunft passieren wird.

Die netten Helfer werden merken, dass der Pioniergeist richtig Geld kostet! Die Hilfegesuche sind noch Einzelfälle, wenn aber mehr und mehr Leute auf Elektromobilität umsteigen, so wird sich die Hilfsbereitschaft schnell reduzieren und man findet keinen Tankstellenpächter mehr, der bereitwillig eine Kabeltrommel nach draußen stellt, an welcher man sich 5-6h die Batterie vollladen kann. Spätestens, wenn er am Jahresende die Stromrechnung bekommt, merkt er schnell, dass die Hilfe recht teuer war.

15 EUR geschenkt

Steht der Tesla Roadster mit seinem 56kWh fassendem Akku an der Steckdose, so zieht er, bedingt durch den Ladeverlust, ca. 70kWh Energie. Das kostet bei derzeit 22ct/kWh dann auch 15€!

Würde der Tankstellenpächter, Hotelier oder Nachbar unter normalen Umständen 15€ verschenken? Nein, sondern nur weil es einmalig ist und er nicht weiß, dass die Kabeltrommel “glüht” während des, bis zu 20-stündigen (am normalen 230V Netz), Ladevorgangs beim Tesla.

Steuer wird es steuern

Der richtige Knackpunkt kommt aber noch. Wenn tatsächlich 1% des privaten Individualverkehrs auf Elektroantrieb umsteigt, so gehen dem Staat Steuereinnahmen in Form der Mineralölsteuer (Energiesteuer) verloren. Den Verlust wird dieser mit Sicherheit über die Erhöhung der Steuer auf Autostrom ausgleichen. Dann kann die Rechnung über Effizienz und Wirtschaftlichkeit von Elektromobilität neu beginnen.

Rechnung des Fraunhofer ISI zur Wirtschaftlichkeit: [PDF]

5 Comments

  1. Geht man von einem Gesamtstromverbrauch in Deutschland (2008 – http://de.wikipedia.org/wiki/Windenergie) von 617kWh und weiterhin von einer 100%tigen Nutzung von Elektrofahrzeugen aus, dann würde man demzufolge einen Energiebedarf von 120 Billionen Wh für Elektrofahrzeuge benötigen. Das entspricht also in etwa 20% des Gesamtenergiebedarfes. Natürlich kommen diese 20% oben drauf, also woher soll der Strom kommen? Jetzt will natürlich niemand auf seinen Kaffee und Toast am Morgen verzichten, also bauen wir doch mal ein paar Windkraftanlagen dazu.

    Die Gesamtenergieerzeugung von Windkraftanlagen liegt bei 37,3 TWh (s. Wikiartikel, 2008) verteilt über 20301 Windräder. Demzufolge leistet eine Windkraftanlage im Schnitt (standort-, windabhängig) 1,83GWh. Jetzt fehlt nur noch die Hochrechnung.
    120 TWh/1,83 GWh = 65.573 Windkraftanlagen.
    Dafür das „schon“ 1/3 vorhanden ist, hört sich das doch nach einer realistischen Zahl an.

    1. Soweit ich weiß, speisen die Systeme alle in’s normale Netz ein und man lädt auch aus selbigem. Die kostengünstige Differenz ist nur staatlich Subventioniert.

    2. Das mit dem selbstaendigen Laden funktioniert nur leider nicht recht gut. Ueblicherweise befindet sich das Auto von Pendlern tagsueber, wenn genuegend Sonnenstrom der eigenen Photovoltaikanlage verfuegbar ist, im Betrieb! Und nachts, wenn es in der Garage steht, reicht das bisschen Mondlicht ab und zu nicht aus, um den Akku fuer den naechsten Tag wieder voll zu laden. Es ist davon auszugehen, dass Elektroautos in der Regel durch „normalen“ Strom aus der Dose geladen werden muessen.

  2. Ja, kann da aus Erfahrung sprechen: mit Mondlicht allein ist es nicht getan. Na, aber lange wird es wohl nich tmehr dauern, bis ein findiger Erfinder etwas patentiert, womit Autos auch ohne Steckdose geladen werden können.

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