Elektromobilität

Elektromobilität

Trotz aller Klimaschutzbemühungen: im Verkehrssektor steigen die CO2-Emissionen weltweit. Im Jahr 2000 gab es weltweit 700 Millionen Personenkraftwagen. Bis 2050 dürften es zwei Milliarden sein. Durch den globalen Trend zur Verstädterung wird sich der Zuwachs auf Ballungsräume konzentrieren. Noch mehr Smog und Verkehrslärm sind vorprogrammiert. Daneben gibt es ein weiteres Problem. Die Erdölförderung hat nach Einschätzung vieler Experten ihren Peak überschritten.

Die Abhängigkeit der Volkswirtschaften ist durch meist hundertprozentigen Import von Öl enorm. Zudem fließt permanent Kapital in die Ölländer ab. Die Automobilbranche arbeitet zwar an effizienteren Verbrennungsmotoren. Und Biokraftstoffe können die CO2-Emissionen senken. Doch beide Ansätze taugen nur bedingt als Lösung. Die Biokraftstoffpotenziale reichen für maximal ein Fünftel des globalen Bedarfs. Und auch zwei Milliarden effiziente Verbrenner verbrauchen mehr Kraftstoff und setzen mehr Emissionen frei, als unser Planet verträgt.

Windenergie macht nachhaltig mobil

Elektromobilität kann die Lösung für die Probleme im Verkehrssektor sein. Denn wenn Autos Strom tanken, eröffnet sich ihnen das gesamte Spektrum heimisch erzeugter Erneuerbarer Energien. Zudem fallen lokale Lärm- und Abgasemissionen weg. Und darüber hinaus nutzen Elektromotoren Energie höchst effizient.

Der Wirkungsgrad von Verbrennungsmotoren liegt bei heutiger Ölförderung von Ölquelle bis zum Rad bei 20 Prozent. Mit Ölsanden sinkt er auf 15 Prozent. Dagegen nutzen Elektrofahrzeuge, die mit Windstrom fahren, rund 70 Prozent der eingesetzten Energie. Das drückt sich auch im CO2-Ausstoß aus. Selbst ein hoch effizienter Dieselmotor stößt heute noch 100 Gramm pro Kilometer (g/km) CO2 aus. Zuzüglich 20 g/km aus der Vorkette. Dagegen liegt der Gesamtausstoß des Elektroautos mit Windstrom bei 5 g/km. Anders sieht es aus, wenn der Stromer den herkömmlichen deutschen Strommix tankt. Dann liegen seine Emissionen mit 115 Gramm auf dem Niveau des modernen Diesels. Erst durch Strom aus Wind, Sonne und Biomasse wird das Elektrofahrzeug also zum echten Null-Emissionsfahrzeug.

Entwicklung der Elektromobilität

Noch sind marktreife Elektrofahrzeuge Mangelware. Die Perspektive zur breiten Nutzung hat sich erst vor wenigen Jahren durch einen Technologiesprung in der Batterietechnik ergeben. Bei Bleibatterien reichten 100 kg für 25 km Reichweite. Bei Nickel-Metallhydrid-Akkus für 50 km. Dagegen kommt ein Elektrofahrzeug mit 100 kg Lithium-Ionen-Akku gut 125 km weit. Die Technologie steht allerdings erst an der Schwelle zum Markt. Noch liegen ihre Kosten um ein Dreifaches über dem Niveau, das die Autoindustrie für Großserien voraussetzt. Das wird sich nach einhelliger Expertenmeinung schnell ändern. Denn weltweit investieren Unternehmen und Staaten massiv in Batterieforschung und Elektromobilität. Auch Deutschland geht diese Themen in der „Nationalen Entwicklungsplattform Elektromobilität“ konzertiert an. Bis 2020 sollen hierzulande eine Millionen Elektrofahrzeuge und Hybride mit Steckdosenschnittstelle (Plug-In-Hybride) unterwegs sein. Ein Jahrzehnt später rechnet der Bund mit fünf Millionen Stromern und bis 2050 soll der Stadtverkehr praktisch ohne fossile Kraftstoffe auskommen. Unternehmensberatungen und Energiekonzerne gehen von steileren Wachstumskurven aus. Teils erwarten sie eine zehnmal schnellere Marktdurchdringung der Elektromobilität als im Nationalen Entwicklungsplan angestrebt.

Millionen dezentrale Stromspeicher

Elektrofahrzeuge können in Zukunft einen wichtigen Beitrag zur Netzintegration Erneuerbarer Energien leisten. Denn sie können „tanken“, wenn das Angebot an Wind- und Solarstrom die Nachfrage übersteigt. Voraussetzung sind intelligent vernetzte Stromnetze und Ladesysteme sowie finanzielle Anreize, die das Laden zu Niederlastzeiten attraktiv machen. Im zweiten Schritt ist denkbar, dass Elektrofahrzeuge den günstig erworbenen Wind- und Sonnenstrom zu Spitzenlastzeiten mit höherer Vergütung ins Netz zurückspeisen. Der finanzielle Ertrag würde die Amortisation der Fahrzeugkosten beschleunigen. Zudem muss er die Abnutzung der Batterie durch häufigeres Be- und Entladen kompensieren. Diese Vision setzt allerdings deutliche Fortschritte der Batterietechnik voraus. Bisher leidet die Lebensdauer von Lithium-Ionen-Batterien unter schnellen Ladevorgängen. Zudem werden sie wenn irgend möglich im Ladebereich zwischen 30 und 70 Prozent betreiben. Das schränkt ihr Regelpotenzial ein. Mit verbesserten Batterien ergeben sich jedoch spannende Perspektiven: schon wenn 150.000 Elektrofahrzeuge über eine halbe Stunde je 5 kW ins Netz einspeisen, stehen kurzfristig 750 MW Regelenergie bereit. Das entspricht einem heutigen Kraftwerksblock.

Chancen und Herausforderungen

Auf der „Nationalen Entwicklungsplattform Elektromobilität“ gehen Wirtschaft, Wissenschaft, Politik und Verbände das Thema ganzheitlich an. Netzintegration Erneuerbarer Energien ist dabei ein zentrales Aktionsfeld. Denn sie eröffnet nicht nur Marktpotentiale weltweit, sondern die Chance auf klimaverträgliche Mobilität. Den zusätzlichen Strombedarf können Wind- und Solarenergie problemlos decken. Eine Million Elektroautos steigern den Stromverbrauch nur um 0,3 Prozent. Doch bis Wind tatsächlich mobil macht, sind einige Aufgaben zu lösen. Vordringlich ist der Ausbau der Übertragungs- und Verteilernetze. Denn Elektromobilität wird sich in Ballungsräumen abspielen. Dort muss der Windstrom aus den Ladesäulen fließen. Die Option des Netzausgleichs steht und fällt mit der Ladeinfrastruktur. Die Weichen müssen über entsprechende Normen frühzeitig auf Intelligenz im Fahrzeug gestellt werden. Nur dann werden sich Lade- und Rückspeisevorgänge dem einzelnen Fahrzeughalter zu vertretbaren Kosten zuordnen lassen. Öffentliche Ladesäulen oder möglicherweise später auch induktive Ladefelder können das kaum leisten. Denn bei maximal drei bis vier Kunden täglich und dem eher geringen Stromdurchsatz werden sie sich ohnehin nur langsam amortisieren.

Tags: Elektromobilität, Speicher



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Quelle: www.wind-energie.de/themen/elektromobilitaet