Wie klimafreundlich sind E-Autos wirklich? | Harald Lesch
Summary
TLDRDieses Video skizziert die Herausforderungen und Potenziale des Elektromobilitäts in Deutschland. Es zeigt, dass trotz eines gestiegenen Trends der Elektrofahrzeuge (EFZ) die Verbrennungsmotoren weiterhin dominieren. Der Fokus liegt auf der Effizienz von Elektromotoren im Vergleich zu Verbrennungsmotoren und der CO2-Emission bei Stromerzeugung und -nutzung. Es wird betont, dass EFZ bei einem zukünftigen 100% erneuerbaren Strommix deutlich ökologischer sind als heutige Fahrzeuge. Die Diskussion um die Rohstoffversorgung für Batterien und deren Recycling wird angesprochen, ebenso wie die Auswirkungen des schnellen Wachstums der Elektromobilität auf das Energiesystem und die Infrastruktur. Der Schluss zielt darauf ab, dass Elektrofahrzeuge eine klimafreundlichere Option sind und dass Deutschland über die notwendige Infrastruktur verfügen sollte, um ein ambitioniertes Ziel von 15 Millionen Elektrofahrzeugen bis 2030 zu erreichen.
Takeaways
- 🚗 Die CO2-Emissionen des Verkehrssektors sind seit Jahrzehnten hoch, und es besteht die Notwendigkeit, sie bis 2030 zu reduzieren.
- 🔋 Bis 2030 sollen 15 Millionen E-Autos auf deutschen Straßen fahren, was die Stromversorgung und Netzinfrastruktur herausfordert.
- 🚕 Deutschland hat pro Jahr drei Millionen neue Fahrzeuge zugelassen, aber nur etwa 600.000 sind voll elektrisch, was auf einen deutlichen Anstiegspotenzial hinweist.
- 📈 Der Elektromotor ist einfacher und effizienter als Verbrennungsmotoren, mit einer viel besseren Energieausbeute.
- ⚡ Der Stromverbrauch von E-Autos ist im Vergleich zu herkömmlichen Fahrzeugen um ein Mehrfaches geringer, was eine deutliche CO2-Einsparung bedeutet.
- 🌱 Deutschlands Strommix ist noch nicht vollständig erneuerbar; 50% stammen noch aus fossilen Energien, was die CO2-Bilanz beeinträchtigt.
- 🛠️ Die Herstellung von E-Autos verursacht zu Beginn einen höheren CO2-Fußabdruck, insbesondere durch die energieintensive Batterieproduktion.
- 🔄 Die Batterielebensdauer und Wiederverwendung nach dem Einsatz in E-Autos sind entscheidend für die Nachhaltigkeit und den Rohstoffkreislauf.
- 🚧 Das Ausbau der Stromnetze und die intelligente Integration von E-Autos als Energiespeicher sind für die Energiewende von Bedeutung.
- 💡 Das Fahren von E-Autos erfordert ein anderes Verhalten und Bewusstsein gegenüber Ladeinfrastruktur und Fahrproflie.
- 🌐 Die Reichweite und Ladeinfrastruktur sind noch Herausforderungen, aber mit zunehmender Verbreitung von E-Autos wird sich dies verbessern.
Q & A
Wie hoch ist der CO2-Ausstoß des Verkehrssektors in Deutschland?
-Der CO2-Ausstoß des Verkehrssektors in Deutschland verhält sich seit Jahrzehnten auf einem hohen Niveau, und es gibt Pläne, bis 2030 15 Millionen E-Autos auf den Straßen zu haben.
Wie hat sich die Anzahl der voll elektrisch betriebenen Fahrzeuge in Deutschland im Jahr 2021 entwickelt?
-Im Jahr 2021 hat sich die Fahrzeugflotte der voll elektrisch betriebenen Fahrzeuge um 70 Prozent gesteigert, obwohl sie immer noch nur etwa ein Prozent des gesamten Fahrzeugbestands ausmacht.
Warum hat der Verbrennermotor den Elektromotor im 19. Jahrhundert trotz dessen Einfachheit nicht übertroffen?
-Obwohl der Elektromotor im 19. Jahrhundert bereits bekannt war und einfacher ist, hat sich der Verbrennermotor durchgesetzt, da er für lange Strecken und höhere Geschwindigkeiten geeigneter war.
Was ist der Effizienzvergleich zwischen Elektromotoren, Brennstoffzellen und synthetischen Kraftstoffen?
-Ein Elektromotor hat eine viel höhere Energieausbeute als Brennstoffzellen oder synthetische Kraftstoffe. Bei 100 Prozent erneuerbarem Strom bleiben bei Elektromotoren 73 Prozent der Energie für die Fahrzeugbewegung übrig, im Gegensatz zu nur 22 Prozent bei Brennstoffzellen und 13 Prozent bei synthetischen Kraftstoffen.
Wie wirkt sich der Strommix in Deutschland auf die CO2-Emissionen von E-Autos aus?
-Da 50 Prozent des Stroms in Deutschland immer noch aus nicht erneuerbaren Quellen wie Kohle und Gas stammen, resultiert eine Belastung von 5 Kilogramm CO2 pro 100 Kilometer für E-Autos, während ein Benzin-Auto mit 280 PS etwa 20 Kilogramm CO2 pro 100 Kilometer verbraucht.
Was sind die Herausforderungen im Zusammenhang mit dem Rohstoffabbau für Elektroauto-Batterien?
-Die Abdeckung von Rohstoffen wie Lithium, Phosphor, Kupfer und Nickel kann Umweltprobleme verursachen und zu Konflikten mit anderen Industrien führen. Die Nachhaltigkeit der Rohstoffgewinnung und -verwertung ist ein wichtiges Thema.
Wie lange kann man im Durchschnitt eine Batterie eines Elektroautos erwarten?
-Eine Batterie eines Elektroautos kann im Durchschnitt 300.000 Kilometer erreichen, bevor sie 80 Prozent ihrer ursprünglichen Kapazität verliert, was als das Ende des Lebens einer Autobatterie gilt.
Was bedeuten 15 Millionen Elektroautos für das deutsche Energiesystem?
-15 Millionen Elektroautos würden einen zusätzlichen Strombedarf von 40 Terawattstunden bedeuten, was etwa 8 Prozent des derzeitigen Strombedarfs ausmacht. Dies würde die Energieinfrastruktur erheblich belasten.
Wie wichtig ist die intelligente Integration von Elektrofahrzeugen in das Energiesystem?
-Die intelligente Integration von Elektrofahrzeugen ist wichtig, um die Belastung des Stromnetzes zu minimieren, die Verwendung von Energiespeichern zu optimieren und die Flexibilität im Energiesystem zu erhöhen.
Was sind die Kosten für das Aufladen eines Elektroautos zu Hause im Vergleich zum Tanken eines Verbrennerautos?
-Das Aufladen eines Elektroautos zu Hause kostet etwa 30 Cent pro Kilowattstunde, während das Auftanken eines Verbrennerautos mit Benzin etwa 18 Euro pro 100 Kilometer kostet.
Wie wird die Reichweite eines Elektroautos im Vergleich zu einem Verbrennerauto eingestuft?
-Ein voll geladenes Elektroauto hat in der Regel eine kleinere Reichweite als ein Verbrennerauto. Die Reichweite hängt von verschiedenen Faktoren ab, darunter der Größe der Batterie und dem Energieverbrauch pro Kilometer.
Was ist die Haltung der Autoindustrie zum Brandrisiko von Elektroautos im Vergleich zu Verbrennern?
-Die Autoindustrie weist darauf hin, dass das Brandrisiko von Elektroautos nicht höher als das von Verbrennern ist. Allerdings kann das Löschen von Bränden an Elektroautos länger dauern und erfordert in der Regel mehr Löschmittel.
Was sind die Vor- und Nachteile von Hybridfahrzeugen im Vergleich zu reinen Elektrofahrzeugen?
-Hybridfahrzeuge bieten den Vorteil, sowohl einen Elektromotor als auch einen Verbrennungsmotor zu haben, was für eine bessere Reichweite geeignet ist. Allerdings können sie aufgrund des zusätzlichen Gewichts der Batterie und des Verbrennungsmotors ineffizienter sein und den Verbrauch erhöhen.
Welche Rolle spielen Plug-in-Hybride im Hinblick auf die Klimaschutzziele?
-Plug-in-Hybride können einen Kompromiss bieten, aber sie sind in der Regel ineffizienter als rein elektrische Fahrzeuge. Sie haben den Nachteil, dass sie sowohl die Verbrauchswerte als auch die Gewichtsbelastung von Verbrenner- und Elektrofahrzeugen kombinieren.
Welche Empfehlungen gibt es bezüglich des Kaufs von Fahrzeugen in Bezug auf den Klimaschutz?
-Es wird empfohlen, keine neuen Verbrennerfahrzeuge zu kaufen, die noch viele Jahre CO2 emitieren werden. Stattdessen sollten E-Autos in Betracht gezogen werden, da sie energieeffizienter und weniger umweltschädlich sind.
Was ist das Fazit des Skripts hinsichtlich der Bedeutung von E-Autos für Deutschland?
-Das Fazit ist, dass E-Autos eine echte Alternative zu Verbrennern sind und besser fürs Klima sind. Deutschland sollte sich jedoch auch die Frage stellen, ob es so viele Autos braucht, da der hohe Autobestand nicht nachhaltig ist.
Outlines
🚗 Elektromobilität im 21. Jahrhundert
Dieser Absatz behandelt die Herausforderungen und Perspektiven der Elektromobilität. Die CO2-Emissionen des Verkehrssektors bleiben seit Jahrzehnten auf hohem Niveau, und es besteht die Vision, dass bis 2030 15 Millionen E-Autos auf deutschen Straßen fahren sollen. Der Fokus liegt auf der Frage, ob es genügend erneuerbaren Strom für diese Fahrzeuge gibt und wie die Elektromobilität das Klima beeinflusst. Deutschland ist ein Autoland mit jährlich drei Millionen neuen Fahrzeugzulassungen, aber der Bestand an voll elektrisch betriebenen Fahrzeugen ist noch gering. Die Effizienz von Elektromotoren wird mit herkömmlichen Verbrennungsmotoren verglichen, wobei die Elektromotoren aufgrund ihrer Einfachheit und Energieausbeute als überlegen hervorgehoben werden.
🔋 Batterie- und Strominfrastruktur für Elektroautos
In diesem Absatz werden die Aspekte der Batterietechnologie und der Strominfrastruktur für Elektroautos diskutiert. Es wird auf die Herausforderungen hingewiesen, die mit der Herstellung und dem Recycling von Lithium-Ionen-Batterien verbunden sind, sowie auf die Bedeutung von Nachhaltigkeit und Rohstoffverfügbarkeit. Es wird auch auf die Rolle von Elektroautos als Energiespeicher in einem zukünftigen Energiesystem eingegangen, das stärker auf erneuerbare Energien ausgerichtet ist. Zudem wird die Bedeutung einer ausreichenden und intelligenten Strominfrastruktur für die Unterstützung der Elektromobilität betont.
🌍 Klimafreundlichkeit von Elektroautos
Dieser Absatz vergleicht die CO2-Emissionen von Elektroautos mit denen von Verbrennungsmotorfahrzeugen. Es wird erläutert, dass Elektroautos, selbst bei einem Strommix, der noch nicht vollständig auf erneuerbare Energien basiert, klimafreundlicher sind als herkömmliche Fahrzeuge. Die Studie der Universität der Bundeswehr in München wird zitiert, die zeigt, dass die CO2-Emissionen im Zusammenhang mit der Herstellung eines Tesla Model 3 vergleichbar sind mit den Emissionen eines Passat Benziners über eine bestimmte Anzahl von gefahrenen Kilometern. Die Diskussion umfasst auch die gesamte Lebenszyklusanalyse von Fahrzeugen, einschließlich der Emissionen bei der Herstellung und des Abbaus von Rohstoffen.
🚧 Infrastruktur und Kosten für Elektromobilität
Der vierte Absatz konzentriert sich auf die Infrastruktur und Kosten, die mit der Schaffung einer reibungslosen Elektromobilität verbunden sind. Es wird auf die Notwendigkeit einer ausreichenden Ladeinfrastruktur hingewiesen, die mit dem Wachstum des Elektroauto-Markts Schritt halten muss. Es wird auch auf die Kosten für das Laden von Elektroautos eingegangen, die in der Regel niedriger sind als die Kosten für Benzin oder Diesel. Die Herausforderungen, die mit dem Ausbau der Stromnetze verbunden sind, werden ebenso diskutiert wie die Rolle von Elektroautos als aktiver Komponente im Energiesystem, die zur Stabilisierung beitragen kann.
🛣️ Die Zukunft der Elektromobilität
In diesem Abschnitt werden die Zukunftsperspektiven der Elektromobilität und die Rolle von Plug-In-Hybriden diskutiert. Es wird betont, dass Elektroautos die bessere Wahl für das Klima sind und dass Plug-In-Hybride, obwohl sie eine Kombination aus Elektro- und Verbrennungsmotor bieten, aufgrund ihres höheren CO2-Ausstoßes und ihrer Komplexität nicht die idealen Kompromisslösungen darstellen. Die Studie von Greenpeace wird zitiert, die besagt, dass Elektroautos im Vergleich zu Diesel-Fahrzeugen günstiger für das Klima sind, selbst wenn sie nur ein Drittel der Strecke elektrisch zurücklegen.
🌳 Überlegungen zur Nachhaltigkeit des Automobilsektors
Der letzte Absatz thematisiert die Nachhaltigkeit des Automobilsektors und die Herausforderungen, die damit verbunden sind. Es wird auf die hohe Autodichte in Deutschland verwiesen und darauf hingewiesen, dass der Planet nicht in der Lage ist, derart viele Fahrzeuge zu verkraften. Es wird argumentiert, dass es in Deutschland über die Reduzierung der Anzahl der Autos nachgedacht werden sollte und dass zu Fuß gehen oder mit dem Zug fahren bessere klimafreundliche Alternativen sind. Elektroautos werden als echte Alternative für diejenigen, die einen Neuwagen kaufen können, bezeichnet, und ihre Energieeffizienz wird hervorgehoben.
Mindmap
Keywords
💡CO2 Emissionen
💡Elektrofahrzeuge
💡Energieausbeute
💡Wasserstoff
💡Synthetische Kraftstoffe
💡Ladesäulen
💡Lebenszyklusanalyse
💡Rohstoffe
💡Plug-in-Hybride
💡Energiesystem
Highlights
Die CO2-Emissionen des Verkehrssektors bleiben seit Jahrzehnten auf hohem Niveau.
Bis 2030 sollen 15 Millionen E-Autos auf unseren Straßen sein.
Deutschland hat pro Jahr drei Millionen neue Fahrzeuge zugelassen, aber nur etwa 600.000 vollelektrische Fahrzeuge im Bestand.
Der Elektromotor ist einfacher und hat eine viel bessere Energieausbeute als der Verbrennermotor.
Ein batteriebetriebenes Elektroauto hat mit 73% eine deutlich bessere Gesamteffizienz als Fahrzeuge mit Wasserstoffantrieb oder synthetischen Kraftstoffen.
Ein Elektroauto ist viermal klimafreundlicher als ein Verbrenner, selbst bei dem heutigen Strommix, der 50% nicht erneuerbar ist.
Die Herstellung von Elektroautos hat einen höheren CO2-Fußabdruck, hauptsächlich wegen der energieintensiven Batterieproduktion.
Die CO2-Emissionen durch die Herstellung eines Tesla Model 3 sind vergleichbar mit 18.000 Kilometern eines Passats mit Benzinmotor.
Die Rohstoffgewinnung für Batterien, insbesondere Lithium, kann Umweltprobleme hervorrufen.
Es gibt Fortschritte bei der Wiederverwendung von Rohstoffen aus Elektroauto-Batterien, mit einer Effizienz von bis zu 90%.
Elektrofahrzeuge können als Energiespeicher dienen und zum Systemstabilisierung beitragen.
15 Millionen Elektroautos bedeuten einen zusätzlichen Strombedarf von 40 Terawattstunden, was 8% des derzeitigen Stromverbrauchs ausmacht.
Die meisten Elektroautos laden zu Hause oder auf der Arbeit, reduziert die Notwendigkeit für öffentliche Ladesäulen.
Plug-In-Hybride haben den Nachteil beider Technologien und bieten keine ausreichende Reduzierung des CO2-Ausstoßes.
Deutschland hat eine extreme Autodichte, was für den Klimaschutz nicht nachhaltig ist.
E-Autos sind energetisch effizienter und daher weniger umweltschädlich als Verbrenner.
Es sollte überflüssig werden, neue Verbrenner auf die Straße zu bringen, die noch lange Kohlendioxid emittieren.
Transcripts
die co2 emissionen des verkehrssektors
verharren auf hohem niveau seit
jahrzehnten das sollte sich ändern bis
2030 sollen 15 millionen e autos auf
unseren straßen seien aber haben wir
dafür genügend strom was bringt das für
das klima oder anders gefragt wenn ich
mir jetzt ein neues auto kaufen will
sollte das ein stromer sein
[Musik]
deutschland ist ein autoland ich glaube
dass überhaupt keine frage wir haben pro
jahr drei millionen fahrzeuge die neu
zugelassen werden aber wenn man sich mal
den gesamtbestand anschaut dann hat mir
gerade einmal 600.000 vollelektrische
fahrzeuge das ist ein bisschen mehr als
ein prozent gut im jahr 20 21 hat sich
die fahrzeugflotte der voll elektrisch
betriebenen fahrzeuge um 70 prozent
gesteigert also klar geht schon was es
ist ein trend da aber insgesamt ist halt
immer noch praktisch ein elektroauto auf
100 nicht elektrisch betriebene
fahrzeuge so sieht es aus in deutschland
ist also noch viel platz nach oben warum
ist das eigentlich so ein elektromotor
ist einmal einfache sache kennt man
schon seit dem 19 jahrhundert dass ein
elektrischer strom im magnetfeld
induziert dadurch gibt es eine lorenz
kraft und dadurch kommt es zu einer
drehbewegung also der elektromotor der
dreht sich praktisch von alleine ein
verbrenner dagegen ist eine ziemlich
komplizierte angelegenheit warum naja
weil der brennstoff in die kammern mit
dem bestimmten takt eingespritzt wird
dadurch bewegen sich die kolben und um
das alles auf einer achse zu übersetzen
damit das getriebe dann die energie
wieder frei wird auch so umsetzen kann
dass die achse immer in der richtigen
art und weise angetrieben wird der
elektromotor ist das ganz einfach man
muss sich mal überlegen also es gab in
russland im neunzehnten jahrhundert
1839 ein elektrisch betriebenes schiff
auf der newa für das um 1900 herum sind
40 prozent aller fahrzeuge in den usa
elektrisch betrieben worden und doch hat
sich der verbrenner durchgesetzt aber
wir wollen uns gar nicht mit dem
verbrenner beschäftigen sollen wir uns
mal damit beschäftigen was ist denn
eigentlich so besonders gut an einem
elektromotor und es stellt sich eines
heraus erstens mal er ist einfach das
habt ihr schon gesehen strom macht
magnetfeld lorenz kraft drehbewegung
einfach und er ist aber auch noch viel
viel besser das kann ich schon mal von
vorweg sagen also die energieausbeute
eines elektromotors die ist unglaublich
und und das jetzt mal mit dem also ein
elektromotor mit dem verbrenner zu
vergleichen haben wir hier eine grafik
wir haben ein auto was direkt von einem
von der batterien so von einem
elektromotor betrieben wird direct
charging dann haben wir einen wagen der
von wasserstoff betrieben wird und dann
haben wir ein
konventionelles fahrzeug das durch
synthetische kraftstoffe betrieben wird
und wir schauen wir uns einfach mal an
wie ist denn da so der wirkungsgrad
können die effizienz wir starten mit 100
prozent erneuerbaren so dass wir uns
erst mal gar keine gedanken machen
müssen ist das irgendwie strom von
kernkraft werden kohlekraft werden sonst
irgendwas sondern es ist alles
erneuerbar also sozusagen das ist genau
der richtige strom so muss es sein jetzt
gucken uns an was machen die
technologien daraus und da stellt man
fest dass das batteriebetriebene voll
elektrische fahrzeug eigentlich am
besten wegkommt es ist am ehesten in der
lage große mengen energie dafür zu
verwenden wofür wir das auto verwenden
wollen nämlich wir wollen fahren wir
wollen uns bewegen das hat damit zu tun
dass die umwandlungsprozesse zb von
strom ineinander sind relativ gering wir
haben relativ geringe verluste innerhalb
der maschine so dass am ende von den 100
prozent die wir da rein schicken
tatsächlich noch 73 prozent der energie
übrig bleiben damit das auto sich
bewegen kann und das ist schon ganz
enorm dass also bei der gesamteffizienz
ein direkt betrieben vollelektrisches
fahrzeug mit 73 prozent
wirklich deutlich deutlich besser ist
als ein fahrzeug das mit wasserstoff
betrieben wird jetzt gucken wir uns an
was muss denn alles passieren damit der
wasserstoff ins auto kommt also da muss
ja dann erzeugt werden er muss
zusammengepresst werden kalt genug
gehalten werden sogar das kostet alles
energie da bleibt also dann am ende
tatsächlich nur noch 22 prozent der
gesamtenergie menge übrig die wir am
anfang da reinstecken und bei den
synthetischen kraftstoffen ist es noch
viel schlimmer das heißt das sind 13
prozent das konventionell betriebene
fahrzeug wo also ein synthetischer
kraftstoff verbrannt wird hat einfach
die mieseste bilanz warum weil bei der
verbrennung unglaublich viel wärme
erzeugt wird und viel zu wenig energie
die nach vorne also die in
bewegungsenergie zu umzusetzen ist wir
haben die verluste sind eine katastrophe
für jeden motor wenn man das mal
vergleicht also bei einem
konventionellen fahrzeug mit
synthetischen kraftstoff hätte man 13%
gesamteffizienz und bei einem
batteriebetriebenen vollelektrischen 73
dann ist das so während du ein kilometer
mit einem herkömmlichen fahrzeug und
synthetischen kraftstoffen fährst kannst
du fünfeinhalb kilometer mit der
gleichen energie menge mit dem
elektrischen fahren also insgesamt auf
jeden fall immer sagt reden wendet der e
motor ist nicht nur einfacher er ist
auch wesentlich effizienter also gut wir
fahren emissionsfrei damit ist doch
alles super oder
wäre schön ja aber in deutschland haben
wir noch nicht 100 prozent erneuerbaren
strom 50 prozent davon kommen nach wie
vor von kohle und gas ja wie sieht es
denn jetzt aus mit der co2 belastung
wenn ich jetzt eine autofahrer also
inwieweit belaste ich denn das klima mit
kohlendioxid dadurch dass ich im auto
fahre also stromverbraucher der eben
nicht von erneuerbaren quellen kommt und
dazu machen wir im vergleich wir haben
zwei liter passat
benziner mit 280 ps und ein tesla modell
3 mit 58 kilowattstunden batterie und
325 ps noch mal angucken wie sieht da
die co2 belastung bei der nutzung aus
[Musik]
für die vergleichbarkeit nutzen wir hier
nur die herstellerangaben wie es in der
wissenschaftlichen literatur auf die wir
uns stützen üblich ist wir nehmen das
tesla modell 3 weil es am häufigsten
zugelassene voll elektrische fahrzeug
mehr 20 21 war der hersteller gibt an
14,3 kilowattstunden bei 100 km dass der
verbrauch adac hat festgestellt dass
rund 36 prozent höher davon braucht also
20 kilowattstunden 100 kilometer und bei
dem heutigen strommix gmbh moya 50
prozent des stromes immer noch aus nicht
erneuerbaren quellen ist also von kohle
und gas ergibt sich eine belastung von 5
kilogramm kohlendioxid pro 100 kilometer
so wie sieht das beim verbrenner aus
also nehmen wir unseren passat mit 280
ps und schauen uns mal dessen verbrauch
an er wird also gesagt wie war das hier
7,2 liter pro 100 kilometer das ist die
herstellerangabe ja dann können wir uns
einfach ausrechnen was haben wir also
jeder verbrannte liter benzin verbraucht
2,8 kilogramm co2 ergo sin mir bei 7,2
mal 2,8 macht rund 20 kilogramm co2 pro
100 kilometer
also in der nutzung ist selbst bei dem
heutigen energiemix der noch lange nicht
optimal ist also von wegen 100 prozent
erneuerbar in den bei 50 prozent
erneuerbaren strom ist also ein
vollelektrisches fahrzeug immer noch
viermal klimafreundlicher als ein
verbrenner toll und in der herstellung
schauen muss nochmal den gesamten
lebensweg eines fahrzeugs an
[Musik]
anika riegert ist wissenschaftliche
mitarbeiterin an der forschungsstelle
für energiewirtschaft in münchen und sie
hat in ihrer doktorarbeit
lebenszyklus analysen von elektroautos
durchgeführt das komplette leben eines
fahrzeugs wird hier untersucht vom
beginn des abbaus des rohstoffs hin zu
den akku paketen bis hin zum letzten
soundsovielten gefahrenen kilometer als
dekoration in dieser fahrzeuge anschauen
also eines vertreters und eines
elektroautos dann sehen wir dass das
elektrofahrzeug erstmal mit einem etwas
höheren fußabdruck in das leben startet
legt dass das liegt im endeffekt im
wesentlichen an der energieintensiven
batterieproduktion die wir hier
benötigen und diese zusätzlich rückt ist
das was wir mitnehmen und der jetzt
daneben in der betriebsphase durch die
vorteile die das elektroauto dort hat
dann irgendwann nach wenigen jahren
ausgeglichen wird
[Musik]
laut einer 2022 erschienenen studie der
universität der bundeswehr in münchen
verursacht die herstellung von tesla
modell 3 bei der herstellung so viel co2
emissionen wie 18.000 kilometer mit dem
passat zweiliter benziner über die
gesamtbilanz jetzt nimmt dann produziert
der passat 50 tonnen co2 über die
laufzeit von 16 jahren und 230.000
gefahrenen kilometern und der tesla 18
tonnen co2 bei dem heutigen strommix in
zukunft müsste das viel besser werden
denn wir werden beim strommix sicherlich
mehr erneuerbare energien haben hätten
wir 100 prozent erneuerbaren strom dann
wäre die belastung durch den fluss voll
elektrische fahrzeug sogar nur 5 tonnen
co2 über 16 jahre und
230.000 gefahrenen kilometer übrigens
die bilanz von dem verbrenner ist
eigentlich sogar noch viel schlechter
denn bis jetzt haben wir nur die
direkten emissionen die durch die
kraftstoff verbrennung zustande gekommen
sind mit gerechnet aber es kommen ja
noch die indirekten emissionen hinzu
nämlich die bei der kraftstoff
herstellung laut einer studie von nature
communications sind die direkten
indirekten emissionen von gleicher größe
[Musik]
co2 ist ja nicht das einzige problem
beim auto da gibt es ja auch noch
probleme beim abbau unter verwertung von
bestimmten rohstoffen also für ein
vollelektrisches fahrzeug ist die
batterie ja ganz wichtig und die
dominante technologie für die batterien
sind eben heute lithium ionen batterien
das heißt man braucht lithium dafür
lithium wird abgebaut unter anderem mit
ziel in der atacama-wüste das ist ein
problem für die ökosysteme für die
landwirtschaft und damit für die
menschen vor ort fragen wie ihr
professor peter birke er ist professor
für elektrische energiespeicher systeme
an der universität stuttgart neben
lithium gibt es ja noch andere
problematische stoffe welche sind das
also zum einen natürlich dass man bald
aufgrund der verfügbarkeit und der abbau
bedingungen allerdings kann eines tages
natürlich auch phosphor knapp werden wir
haben hier den wettbewerb mit der
landwirtschaft und wir haben phosphor im
leitsatz also lithium excel viewer
phosphat und wenn wir eine alternative
kathode betrachten das lithium eisen
phosphat dann ist auch da phosphor
enthalten
es kann irgendwann natürlich auch
rohstoffe wie kupfer oder nickel knapp
werden nickel steht ja im wettbewerb mit
der ganzen stahlindustrie aber wenn man
jetzt nickel reiche kathoden hat und
ganz viele batterien baut dann ist das
natürlich auch da eine herausforderung
in jedem fall müssen wir uns darum
kümmern wie die rohstoff für unsere
fahrzeuge gewonnen werden wie sie
entsorgt werden ob es nicht bessere
alternativen dazu gibt wir fragen dazu
max weber vom fraunhofer institut für
produktionstechnik und automatisierung
der sich im forschungsbereich
batterieproduktion mit genau solchen
fragen auseinandersetzt also wie gut
kann man jetzt die rohstoffe aus
elektroauto batterien wiederverwertet
also für die einzelnen bestandteile
insbesondere für die bestandteile
koalition gibt es werte die erreicht
werden heute schon rund die zukünftig
sicherlich auch noch weiter steigen des
sogenannten es sei kein effizienzen wir
reden da gerade bei nico versichert ich
von größe 90 prozent stand heute um beim
die zum in der größenordnung von ca 65
prozent aber
tendenz auch hier weiter steigend ein
wichtiger weiterer aspekt ist ja die
nutzungsdauer denn die batterien
verlieren ja ihre kapazität mit der zeit
das hängt ja auch davon ab wie viele
ladezyklen welche temperatur welche
ladegeschwindigkeit und dergleichen ich
denke 300.000 kilometer sind nicht das
problem man muss zunächst mal definieren
was das lebensdauer andy kriterium des
typischerweise sind das 80 prozent
initialen kapazität und 200 prozent in
mittelstands anstieg also wir sprechen
hier von vom end of life also dem
lebensende einer autobatterie wenn sie
noch 80 prozent ihrer ursprungs
kapazität an voller ladung halten kann
viel gravierender würden sich
temperaturschwankungen aus das heißt
dass die nice ländern betrieben werden
oder warmen ländern betrieben werden die
haben viele ihre lebensdauer probleme
und was sich natürlich auch negativ
auswirken kann das sind lade konditionen
wenn also gewissen a die grenzen beim
schnell daten überschritten werden es
zum sogenannten lithium plating auf der
negativen elektrode kommt dann haben wir
natürlich auch probleme mit dem alter
aber wenn alles ich sag mal im rahmen
der betriebsbedingungen betrieben wird
dann sind laufleistung von 300.000
kilometer zu arbeiten und konkurrieren
es klingt ja schon ganz ordentlich also
300.000 kilometer laufleistung wir ja
auch für den verbrenner chance schon
ganz gut aber wenn die batterie dann
ausgebaut wird mit 80 prozent kapazität
der ursprünglichen vorladung da kann
jedoch eigentlich immer noch benutzt
werden oder also neben den klassischen
recyclingmaterial ströme auch bereiten
uns die wieder
zurückführen in den kreislauf gibt es
sicherlich an setzt auch das leben einer
batterie zu verlängern
überdies die mit der reparatur oder auch
das aufbereiten dass systeme im
remanufacturing oder das weiter nutzen
bereits die alte das system die neuen
anwendungen wie zum beispiel stationären
der energiespeichern hatte das bip sinkt
von dem system das sind sicherlich
strategien die man alle berücksichtigen
sollte um einfach den bedarf an
batterien grafisches werk für den
bereich der stationären speicherung auch
zu reduzieren sicherlich können
automatisch batterien die schon ein
erstes leben im auto mode im auto
erfahren haben noch gute leistungen oder
auch einen guten einsatz im stationieren
speicher betrieb bringen jetzt auf
einmal wird der gesamte kreislauf der
gesamte lebenslauf eines autors der
ganze zyklus wird auf einmal kommt da
auf einmal ins gespräch und das
natürlich wichtig denn die hersteller
wollen natürlich auch ihr image nicht
verlieren dann wenn schon wenn schon
ökologisch wenn schon klimafreundlich
dann auch insgesamt das heißt jetzt
kommt auf einmal ein gespräch in gang
was wir eigentlich schon längst hätten
führen müssen aber
da gibt es noch ganz andere fragen
nämlich zb 15 millionen elektroautos
was bedeutet das für unser energiesystem
[Musik]
das ziel der bundesregierung ist ja sehr
ambitioniert bis 2030 sollen 15
millionen
vollelektrische fahrzeuge auf unseren
straßen seien das würde bedeuten 1,8
millionen pro jahr müssen neu zugelassen
werden das sind fünf mal so viel wie im
jahr 20 21 stellt sich die frage ist
unser energiesystem eigentlich dafür
auch wirklich ausgerüstet oder andersrum
gefragt haben wir genug strom für 15
millionen zusätzliche elektrische
fahrzeuge auf der straße bei uns jetzt
mal das gesamtsystem im jahr 2030
angucken und wir sehen 15 millionen
elektrofahrzeuge so geht's ja auch im
aktuellen koalitionsvertrag
eingeschrieben sind dann bedeutet das
für den strombedarf 40 terawattstunden
zusätzlich das ganze einzuordnen
aktuell sind wir bei etwa 500
terawattstunden strom nachfrage also das
sind dann circa acht prozent
also erstmal im gesamtsystem schon ein
gewisser beitrag aber ja im einstelligen
prozentbereich für den einzelnen
haushalt wenn wir uns das mal angucken
dann liegen wir natürlich in einer
anderen größenordnung so ein elektroauto
man kann man so grob rechnen dass wir
jetzt einen zusätzlichen strombedarf im
jahr von circa 2.700 kilowattstunden
sehen und um das einzuordnen das sind
circa ist sekretär jahresverbrauch eines
ein bis zwei personen haushalt die
daumenregel lautet eine million
vollelektrische fahrzeuge verbraucht 3
terawattstunden an energie das wird so
ausgerechnet pro fahrzeug pro jahr
15.000 kilometer und das fahrzeug
braucht 20 kilowattstunden pro 100
kilometer das macht bei 15 millionen
fahrzeugen einen strombedarf von 45
terawattstunden das sind nur neun
prozent des jetzigen strombedarfs also
strombedarf es kein problem also bei den
e-fahrzeugen da denken wir vor allen
dingen immer nur die brauchen energie
die brauchen energie damit zu fahren
können das heißt also da wird immer
darüber nachgedacht kann das system denn
diese energie auch bereitstellen aber
die elektrofahrzeuge können auch
energiespeicher sein dh sie können sich
auf laden sie können sich auch wieder
entladen das heißt es bidirektionales
laden nennt sich das durch das beatles
oder laden wird das elektroauto nun zu
einem aktiven speichern energiesystem
wir können das system stabilisieren das
heißt wir können erzeugung und verbrauch
zeitlich so zusammen bringen dass es
passt wir sehen jetzt künftig immer mehr
volatile fluktuierende erneuerbare
energien und somit müssen wir auf der
verbraucherseite immer flexibler werden
und genau das können wir dann mit diesen
elektrofahrzeugen leisten und dort einen
gewissen beitrag mit reinbringen
natürlich ist zu berücksichtigen dass
elektrofahrzeuge nicht rund um die uhr
angesteckt und verfügbar sind wenn man
sich jetzt mal wirklich die ganze
fahrzeugflotte das ganze verhalten im
dort genauer anschaut dann lässt sich
grob sagen das sind etwa 50 prozent der
fahrzeuge jederzeit verfügbar sind und
wenn man das dann mal hochrechnet dann
bedeutet das dass das so etwa der
zehnfachen
speicherkapazität unserer aktuellen
pumpspeicher entspricht das heißt wir
reden hier von einem sehr großen
potenzial überhaupt für die energiewende
ist ja der ausbau der stromnetze ganz
wichtige gibt es verschiedene
möglichkeiten
es hängt natürlich sehr stark von der
entwicklung des gesamten systems ab
kommen wenn dann 15 millionen
elektrofahrzeuge denken dann gibt es
natürlich auch gewisse belastung für das
stromnetz
einige werden davon wahrscheinlich auch
im übertragungsnetz notwendig seien aber
ganz wichtig ist hier eigentlich das
verteilt das heißt dort vor ort bei den
verbrauchern bei den dezentralen
erzeugern ist es wichtig dass wir dieses
elektrofahrzeug möglichst intelligent
einbringen das heißt hier versuchen
diesen netzausbau der irgendwann nötig
wird möglichst klein zu halten indem wir
das elektrofahrzeug intelligent an
steuern in zukunft wenn wir von sehr
hohen ausbau und elektrofahrzeugen reden
aber es immer wichtiger wird dass diese
intelligent sind sich als teil des
energiesystem verstehen und dort eben
entsprechend auch ihren beitrag leisten
um diesen netzausbau möglichst gering zu
halten also unser energiesystem kein 15
millionen e autos verkraften wenn wir es
wie wir sowieso tun müssen entsprechend
ausbauen nächstes thema wie ist es denn
so ein e auto zu fahren
[Musik]
wenn ich zu hause aufladen und habe ich
nur 30 cent für die kilowattstunde zu
bezahlen ungefähr im auto verbraucht
sagen wir mal 20 kilowattstunden pro 100
kilometer macht sechs euro pro 100
kilometer wenn ich auf einer ganz
besonders teuren ladesäule bin also um
ganz schnell zu laden also mit meinem
tesla modell 3 zb dann hätte ich auf 18
euro pro 100 kilometer wenn ich mit dem
passat an die tankstelle fahrer bei
einem verbrauch von 9 liter aber ja auch
18 euro pro 100 kilometer allerdings der
passat kann nicht zu hause aufgetankt
werden sondern man muss immer an die
tankstelle und benzin wird in zukunft
sicher eher teurer und der erneuerbaren
strom der wird er günstiger haben heute
15.000 tankstellen und 28.000
ladestationen allerdings sein
vollgepackter verbrenner hat eine viel
größere reichweite als ein voll
beladenes auto ist die ladeinfrastruktur
ein problem fragen wir doch mal volker
quaschning er ist professor für
regenerative energiesysteme an der
hochschule für technik und wirtschaft in
berlin die meisten elektroautos laden ja
überwiegend an dem stellplatz zum
beispiel zu hause oder auf der arbeit
das heißt also eine öffentliche
ladeinfrastruktur ist dann erforderlich
wenn menschen in mietwohnungen
elektroauto haben oder wenn man längere
strecke zurücklegt und unterwegs nach
laden muss aus meiner erfahrung reicht
die aktuelle ladeinfrastruktur für die
aktuelle anzahl der autos natürlich aus
aber wenn wir jetzt sehr schnell den
elektroauto markt hochskalieren muss
natürlich die ladeinfrastruktur
gleichzeitig mitwachsen und da wir hier
sehr viel vor haben brauchen wir
natürlich auch ein tempo beim ausbau der
ladeinfrastruktur
klar ist die öffentliche infrastruktur
muss ausgebaut werden aber man muss auch
bedenken dass die meisten fahrten im
alltag eher kurz sind da reicht es
völlig aus das auto zu hause aufzuladen
um zur arbeit zu kommen oder zum
einkaufen übrigen kann man sogar schon
auf vielen supermarktparkplätzen
inzwischen sein auto aufladen während
man einkauft man muss auch beim
elektroauto anders denken das ist anders
wie beim benziner bei benzin hat mache
ich den tank randvoll und vor anderen
wieder leer beim elektroauto sind die
ladegeschwindigkeit hängen vom
ladezustand ab also wenn ich das die
batterie von 80 auf 100 prozent bringen
will brauche ich fast genauso viel zeit
wie von 20 auf 80 prozent und deswegen
spart man auch mit öfteren nadel stopps
bei dem ein batterieauto zeit das muss
man erstmal verinnerlichen weil es ein
anderes fahrprofil ist was man
eigentlich gewöhnt ist aber da man
sowieso nach zwei stunden fahren immer
mal eine pause machen sollte
funktioniert das und da es entspannt
auch so ein bisschen es gibt einen
weiteren punkt der oft angesprochen wird
mythos brandgefahren dazu sagt der
autoindustrie verband vdh also der
verband der deutschen automobilindustrie
das brandrisiko bei autos ist nicht
höher als bei einem verbrenner punkt
allerdings dauert laut vdr das löschen
länger und der löschmittel bedarf ist in
der regel höher
[Musik]
hybridfahrzeuge das wäre ein guter
kompromiss naja darüber muss man schon
mal sprechen denn es werden wahnsinnig
viele hybrid fahrzeuge zugelassen
offenbar ist die denke so nah hybrid ist
doch beides
e-motor und verbrennungsmotor wird ist
das viel besser als sich einfach nur für
eine sache zu entscheiden der e motor
für die kurzen strecken und der
verbrennungsmotor dann für die
langgestreckten also da gibt es zum
beispiel die vollhybride die laden ihre
batterie beim bremsen oder durch den
verbrennungsmotor auf da ist der
elektromotor aber auch nur dazu da den
kraftstoffverbrauch des
verbrennungsmotors ein bisschen zu
verringern voll brite sind ja schon
viele jahre auf dem markt klar hat man
da die möglichkeit im stadtverkehr vor
allen dingen ein bisschen an sprit
einzusparen nur wir müssen ja komplett
klimaneutral werden und da hilft es mir
jetzt nicht so ein auto zu haben was
fünf oder zehn prozent weniger sprit
braucht also das ist nicht das was wir
für die energiewende brauchen wie es ist
denn mit dem plug in hybriden ja die
haben doch ein verbrennungsmotor mit
einer größeren batterie die man laden
kann die fahren dann immerhin 60 bis 100
kilometer oder die laufenden vollhybrid
also verbrenner und e-motor parallel um
den spritverbrauch zu drücken ja ein
plug in hybrid der ist er verheiratet
praktisch beide nachteile von der
verbrenner technologie und der
elektroauto technologie ich habe
geringste reichweiten das heißt also
selbst wenn ich mit dem kabel aufladen
dann komme ich in berlin zum beispiel
die innenstadt rein aber schon nicht
mehr wieder raus das kann ich aus
eigener erfahrung sagen und dann springt
das auto auf den benzin antrieb und muss
dann das schwere gewicht der batterie
noch mit rum fahren was natürlich den
verbrauch wieder steigert und insofern
sind eigentlich die plug in hybride eine
reine mogelpackung die ja im prinzip
geschaffen wurden um die flotten
verbräuche zu senken auf dem papier hat
man dann werte von 2 liter pro 100
kilometer als verbrauchswerte die ja
reine fantasie werte sind also laut dem
20 20 erschienenen whitepaper von der
fraunhofer-gesellschaft verbrauchen
plug-in-hybride zwei bis viermal so viel
wie die hersteller angeben ja wenn man
einfach überlegt dass in so eine
herstellung aus einem plug-in-hybrid
irgendwie sechs oder acht tonnen co2
entstehen bei der herstellung eines
solchen fahrzeuges
ist das doch sage ich mal für den
klimaschutz in relativ teure einstieg in
diese technologie und diese zeit haben
wir einfach nicht mehr wir müssen die
plug in hybridtechnologie überspringen
und auf die richtigen antriebe gehen das
wäre vor 20 jahren vielleicht ein
sinnvolles konzept gewesen aber nicht
mehr heute aber es mag fälle geben wo
ein plug-in-hybrid
einigermaßen guter kompromiss der adac
teil mit wenn ein wenigstens ein drittel
aller fahrten vollelektrisch geschieht
dann ist ein plug in hybrid günstiger
für das klima als ein diesel also für
die meisten fälle ist allerdings nur
reiner stromer die bessere wahl das
zeigt auch eine neue greenpeace studie
wenn man jetzt einen neuwagen kauft dann
kann man mit einem auto richtig viel
spaß auch wenn das video jetzt schon
fast zu ende ist das thema es ist noch
lange nicht wir wissen dass die frage
überhaupt stellen ob wir überhaupt ein
auto kaufen müssen weil deutschland hat
eine extrem hohe auto dichte 48
millionen autos auf 83 millionen
einwohnerinnen und einwohner wenn wir
das auf dem rest des planeten zu
übertragen würden und wollten müssten
wir drei milliarden zusätzliche pkws bau
und das verträgt dieser planet nicht
deswegen müssen wir uns in deutschland
überlegen generell runterzukommen
übrigens zu fuß gehen oder mit dem zug
fahren ist noch besser fürs klima als
mit dem auto zu fahren und laut
greenpeace auch viel günstiger
also was für ein fazit kann man dann
ziehen eines ist klar wir sollten keine
neuen verbrenner mehr auf die straße
bringen die noch vier jahre oder
jahrzehnte kohlendioxid emittieren und
bereits heute ist das e auto eine echte
alternative
zumindest für die die sich den kauf
eines neuwagens leisten können rein
physikalisch ist
das e auto
das beste auto
es ist energieeffizienz
deshalb weniger umweltschädlich obwohl
ein teil des stromes den wird für das
aufladen der batterie verwenden heute
immer noch aus fossilen energiequellen
stammt und bei der produktion der
batterien immer noch
kohlendioxidemission anfangen aber im
autoland deutschland müssen wir uns
natürlich fragen ob wir wirklich so
viele autos brauchen aber das ist ein
thema für ein ganz anderes video
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