Bei der Herstellung von E-Autos werden doch seltene Materialien verwendet …

Der Antriebsstrang eines E-Fahrzeugs besteht aus einem Akku und einem Elektromotor. Der Strom aus dem Akku erzeugt im Motor Magnetfelder (Synchron- und Asynchronmotoren) und so wird Bewegung erzeugt. Wird der Fuß vom Gas genommen, wird im Motor Strom erzeugt. Diese Induktion speist Strom in die Batterie zurück und wird Rekuperation genannt. Im Motor kommt hauptsächlich Kupfer zum Einsatz. Darüberhinaus sind je nach Motortyp kommen seltene Erden zum Einsatz, die nach und nach substituiert werden.

Der Akku ist oftmals ein Lithium-Ionen Akku mit Nickel-, Mangan- oder Kobaltanteilen. Zudem werden immer mehr Lithium-Eisenphosphat-Batterien (LFP) verbaut. Ziel ist die Minderung von seltenen Substanzen. Es wird mit Hochdruck an der Optimierung der Akkus geforscht, so könnte beispielsweise die Na-Ionen-Batterie mit nachhaltigeren und preisweiteren Rohstoffen in Zukunft ein Rolle spielen.

Vergessen werden sollte in dieser Diskussion nicht, dass Verbrennerautos ebenfalls seltene Erden bzw. Rohstoffe wie Platin, Rhodium oder Palladium für den Einsatz in Katalysatoren verwenden. Zudem ist Erdöl ebenfalls endlich.

BEVs (Elektroautos) brennen doch so schnell – ist das ein Sicherheitsrisiko?

Gemäß den Daten des Gesamtverbandes der deutschen Versicherer (GDV) ist das Argument nicht zu stützen: E-Autos haben das gleiche Risiko wie Verbrenner, in Brand zu geraten. Bei beiden Fahrzeugtypen sind übrigens jede Menge Kunststoffe verbaut, die damit ähnliche Brandlasten erzeugen. Problematisch sind hingegen brennende Akkus, die nicht so einfach zu löschen sind. Doch mittlerweile sind alle Feuerwehren darauf hin trainiert worden. Übrigens brennen Fahrzeuge mit Plug-in-Hybriden am häufigsten. Daten des amerikanischen Versicherers AutoinsuranceEZ zeigen je 100.000 versicherten Fahrzeugen folgendes Bild: Den 25 E-Autos stehen 1530 Verbrenner gegenüber, bei den Hybriden waren es sogar 3474. Und noch eine Zahl: Von den etwa 50 Millionen zugelassen Verbrennerfahrzeugen in Deutschland brennen im Schnitt je Jahr 15.000.

Werden E-Fuels im Gegensatz zu BEVs die Zukunft sein?

E-Fuels sind synthetisch hergestellte Kraftstoffe. Dazu werden erneuerbare Energien genutzt. Somit können endliche Ressourcen wie Erdöl ersetzt werden. Bei der Herstellung von E-Fuels wird ebenso viel CO2 benötigt, wie später bei der Verbrennung wieder emittiert wird. Damit sind diese Kraftstoffe klimaneutral. Für die Individualverkehr hergestellte E-Fuels können zumeist ohne Einschränkung für Benzin- oder Dieselmotoren genutzt werden.

Leider ist die Herstellung und Nutzung dieser Treibstoffe nicht effizient. Bereits bei der Erzeugung mit Wasser und Kohlendioxid aus der Luft werden im optimalen Fall lediglich 50% der eingesetzten erneuerbaren Energie im Sprit gespeichert. Wird es dann in einem PKW verbrannt, werden erneut nur etwa 30 % der Energie für den Antrieb genutzt. Wie bei herkömmlichen Verbrennern entweichen damit ca. 70 % als Wärme ungenutzt. Ein Elektroauto kann mit der gleichen eingesetzten Energie mindestes 5mal so weit fahren. Der Verband der Elektrotechnik (VDE) kommt sogar zu dem Ergebnis, dass eine 3-MW-Windkraftanlage Energie für 1600 strombetrieben Fahrzeuge liefern kann, hingegen es nur für 250 E-Fuels-Fahrzeuge reicht.

(© Webseite: https://www.e-fuels.de)

Wird das Wasserstoffauto das Elektroauto verdrängen?

Hier ein klares Jein. Wird ein Auto mit Wasserstoff betankt, dann wird dieser im Fahrzeug „verbrannt“, um damit wiederum Strom (Brennstoffzelle) zu erzeugen und einen Elektromotor zu betreiben. Aus dem Auspuff kommt reines Wasser. Wie also beim reinen Elektroauto wird keinerlei klimaschädliches Kohlendioxid emittiert. Das Tanken von Wasserstoff ist technisch sehr aufwendig, aber ist in jedem Fall schneller als das Beladen des Akkus eines E-Autos.

Allerdings ist Wasserstoff zur Nutzung im Bereich Mobilität aufwendig: Zunächst muss grüner, also nachhaltig erzeugter Wasserstoff hergestellt werden. Dazu wird elektrischer Strom benötigt (Elektrolyse). Der Wasserstoff muss nun gelagert und wiederum an Zapfsäulen verteilt werden. Dort gelangt er dann wie beim Sprittanken in das Fahrzeug. In der Summe bleibt ein Gesamtwirkungsgrad unter ca. 30 %. Ein aktuelles E-Auto mit Akku schafft immerhin 80–90 %. Ein Wasserstoffauto benötigt übrigens ebenfalls eine kleine Batterie, um den Strom zwischenzuspeichern.

Kann das wasserstoffangetriebe Fahrzeug als apriori schon adakta gelegt werden? Mitnichten! Denn Fahrzeuge wie Zuglokomotiven, Lastkraftwägen oder Omnibusse profitieren vom schnellen Auftanken und müssen eine hohe Reichweite abbilden. Diese Fahrzeuggattungen haben ausreichend Platz für größere Wasserstofftanks. Wasserstoff ist sehr hochreaktiv und benötigt deshalb robuste und sichere Tanks, die aufwendig in der Herstellung sind.

Kann das Elektroauto uns aus der Klimakrise helfen?

Ein eindeutiges Ja! Schon heute ist es kein Problem mehr, ein E-Auto mit Ökostrom zu betanken. Sei es die eigene Photovoltaik-Anlage, der grüne Stromanbieter oder die öffentlichen Ladesäulen, die mit erneuerbaren Energie betrieben werden – der Sprit für ein E-Auto kommt ohne Kohlendioxid aus. Zudem wird beim Fahren selbst keinerlei Emission verursacht. Ganz anders verhält es ich bei der Nutzung eines Verbrenner-PKWs: Rund 20 bis 30 kg CO2 werden je 100 km verbraucht und in die Atmosphäre geblasen.

Zudem muss das Erdöl gefördert, transportiert, raffineriert und erneut zur Zapfsäule gebracht werden. Etwa 50 kWh je sieben Liter sind dafür notwendig!!!!!! Allein damit kann ein Elektroauto 200 bis 300 km zurücklegen. Werden 7 Liter Sprit auf 100 km verbraucht, so entspricht das in etwa 350 km mit einem gleichwertigen Elektrofahrzeug. Während ein Verbrenner einen Wirkungsgrad um die 30 % erzielt, punktet das E-Auto mit 80 %-90 % und mehr. Das führt nun dazu, dass ein Elektromotor mit gleicher Energie eben deutlich weiter fahren kann.

Doch das E-Fahrzeug benötigt Strom, der beispielsweise über das Stromnetz geliefert werden muss. Zudem entstehen beim Laden Ladeverluste. In der Summe dürften Verluste so um die 30 % realistisch sein. Damit benötigt ein E-Auto total (Verbrauch von 20 kWh je 100km) auf 1.000 km etwa 270 kWh. Ein Verbrenner hingegen braucht fast fünfmal soviel! Nämlich 1.250 kWh (10 x 50 kWh für die Herstellung und zur Verfügungsstellung von Treibstoff und 10 x 75 kWh für den Spritverbrauch). Damit ist das Elektroauto der eindeutige Sieger, wenn es um nachhaltige und emissionsfreie individuelle Mobilität geht.

Mythos: Das E-Auto wird sich nicht durchsetzen

Die Weltbevölkerung wächst und allem Anschein nach immer schneller. Waren um das Jahr 1800 lediglich 1 Milliarde Menschen auf der Erde, waren es gut 120 Jahre später doppelt so viele. Nach erneuten 100 Jahren sind daraus mittlerweile ca. 8 Milliarden Erdenbewohner geworden. Durch die Anzahl der Menschen hat eben auch der weltweite Ölverbrauch zugelegt: In den vergangenen 50 Jahren hat er sich mehr als verdoppelt – genauso wie die Anzahl der Menschen auf der Erde. Und da Erdöl bekanntlich endlich ist, müssen Alternativen gefunden werden. Mit dem rein elektrisch betriebenen Auto haben wir eine Mobilitätslösung, die sehr elegant auf selbst hergestellte und nachhaltige Energie setzt. Zudem benötigt ein E-Auto je gefahrenem Kilometer deutlich weniger Energie (ca. 4-5mal weniger) als der Verbrenner, der aufgrund des geringen Wirkungsgrads von lediglich 30% eher eine fahrende Heizung darstellt. Bis vielleicht in Zukunft noch elegantere Fortbewegungsmittel gefunden werden, ist das E-Auto aktuell weltweit gesehen die beste Alternativ. Zudem emittiert der Elektromotor im Betrieb keinerlei CO2 und hilft damit das Klima zu retten.

Gibt es denn überhaupt genügend Strom für mehr E-Autos?

Die Erzeugung von erneuerbaren Energien wie Windkraft, Photovoltaik, Wasserkraft und Biogas etc. steigt in Deutschland sukzessive an. Waren es im Jahr 2021 noch etwa 40% des Bruttostromverbrauchs, sind es im Jahre 2023 bereits ca. 50% gewesen. Tendenz steigend, da vor allem viele neue Photovoltaikanlagen in Betrieb gehen werden. Noch immer ist übrigens die Windkraft an Land und auf hoher See der Photovoltaik deutlich überlegen. Und sicher haben Sie schon still stehende Windanlagen gesehen, obwohl kräftiger Wind vorherrschte. Die Erklärung ist ganz einfach: Es wird schlichtweg zu viel Strom erzeugt und das würde die Netze überlasten. Rein elektrisch betriebene Autos können hier in die Presche springen: Durch eine clevere Ladeinfrastruktur können die Akkus der BEVs (rein batterieelektrische Fahrzeuge) überschüssige Energie untertags speichern und beispielsweise abends wieder abgeben. Gängige E-Autos haben Batterien mit 50-70 kWh Energieinhalt. Ein Einfamilienhaus (4 Personen) verbraucht je Jahr im Schnitt ca. 4.000 kWh. Damit kann ein elektrisch betriebenes Fahrzeug den Strombedarf einer Familie für mehrere Tage decken.

Elektroautos sind also schon heute in der Lage, den überschüssigen Strom aufzunehmen und in absehbarer Zeit in der Lage, die Netzstabilität zu garantieren. 

Geld sparen mit einem Elektroauto

Die Zeiten, in denen der Erwerb eines elektrisch betriebenen PKWs deutlich teurer ist, als die Anschaffung eines Verbrennerautos, sind mittlerweile Geschichte. Die Gebrauchtwagenpreise für E-Fahrzeuge sind aktuell aufgrund der Rabattaktionen verschiedenster Anbieter einmalig günstig. Selbst Neufahrzeuge werden nach dem Aus der Förderung durch den Bund mit sehr attraktiven Preisen im Markt angeboten. Die Investition in ein Fahrzeug spiegelt nur einen Bruchteil der Gesamtkosten während der Nutzung wieder. E-Autos sind bis maximal 31.12.2030 komplett steuerbefreit und danach mindestens vergünstigt. Während ein Verbrenner-PKW im Schnitt sieben bis zehn Liter je 100 Kilometer benötigt, verbraucht ein elektrisches Auto im Schnitt 17–22 kWh für die gleiche Strecke. Nun, es schwanken die Preise sowohl für Sprit als auch für die Stromkosten. Legen wir € 1,80 je Liter und € 0,35 je kWh zugrunde, dann sind die Kosten für 100 km ca. € 13,– bis € 18,– für das Verbrennerfahrzeug und € 6,– bis € 8,– für das Stromfahrzeug. Zudem sind bei E-Autos keine teuren Verschleißkomponenten wie Bremsscheiben (Stichwort Rekuperation), Ölwechsel, etc. vorhanden und müssen deshalb bei Kundendienstterminen nicht erneuert werden. Ich fahre seit nunmehr 5 Jahren Elektroautos und haben bislang € 89,– für Kundendiensttermine bezahlt. Und über die sogenannte THG-Quote (Treibhausgasminderungsquote) „verdient“ ihr E-Auto 200 – 400 Euro je Jahr.
Sollten Sie eine Photovoltaikanlage besitzen, dann tanken Sie faktisch zum Nulltarif. Günstiger kann man nicht automobil reisen.

Wer sollte sich ein Elektroauto kaufen?

Für die Menschen in ländlichen Regionen ist es schier unmöglich, mit dem ÖPNV erforderliche Fahrten problemfrei und effizient zu bewältigen. Einen PKW zu nutzen, ist deswegen für viele Menschen unumgänglich. Die gute Nachricht lautet: Dieses Fahrzeug kann heutzutage für nahezu alle Haushalte vollständig elektrisch angetrieben sein. Aktuelle Elektro-Modelle (BEV: batterieelektrische Fahrzeuge) bewältigen 300–500 Kilometer mit einer einzigen Akkuladung. Übrigens haben cirka drei Viertel aller Arbeitnehmer:innen einen durchschnittlichen maximalen täglichen Arbeitsweg (hin und zurück) von 50 Kilometern. Damit kann eine komplette Arbeitswoche ohne jegliches Nachladen bewältigt werden. Besteht darüber hinaus die Option, am Arbeitsplatz mindestens an einer regulären Schukosteckdose laden zu können, dann wird im Laufe des Arbeitstages der E-Autoakku mit ca. 25 kWh getankt. Das wiederum erhöht die Reichweite je nach Fahrzeugtyp erneut um 100 bis 200 km. Vielleicht übernimmt der Arbeitgeber die Stromkosten, und die laufenden Kosten für den Betrieb sinken drastisch. Natürlich kann das E-Auto über Nacht zu Hause in einer vorhandenen Garage mit 230 V geladen werden. Wer glücklicher Besitzer:in einer Photovoltaik-Anlage ist, für den ist der Erwerb eines Elektroautos besonders lukrativ: Der Solarstrom vom Dach ist der Sprit für das Fahrzeug. Über intelligente Technologie (Überschussladen) wird lediglich der Strom ins Auto geleitet, der nicht im Haus bzw. in der Wohnung benötigt wird. Wer schneller laden möchte, kann zusätzlich eine heimische Wallbox installieren und so die Ladegeschwindgkeit vervierfachen. Viele Unternehmen bieten Ihren Arbeiternehmer:innen mittlerweile ebenfalls pfiffige Ladeinfrastrukturlösungen an.

Kann man mit dem Elektroauto in den Urlaub fahren?

Welche Frage wird den Fahrer:innen von E-Autos mit absoluter Sicherheit immer gestellt? Richtig: „Wie weit kommt das Auto denn“? Neulich habe ich 14.243 km geantwortet, denn das ist der aktuelle Tachostand. Nein – aber im Ernst: Jedes E-Auto hat heute schon eine Reichweite von 300-500 km mit einer einzigen Akkuladung. Tendenz steigend!

Eine Fahrt von Augsburg nach Rom mit ca. 1000 km benötigt also 2 Tankstopps mit je ca. 20-30 Minuten. Die reine Fahrtzeit wird mit etwa 10 h berechnet, so dass maximal 1 h fürs Laden hinzukommt. Wahrscheinlich aber werden Sie für diese Distanz eh „Erholungspausen“ einplanen, um eine Mahlzeit einzunehmen oder die Toilette aufzusuchen. Im Gegensatz zur Reise mit einem Verbrenner sollten Sie beim E-Auto Raststätten anfahren, die zudem über Schnelllader verfügen. Und genau diese gibt es an Autobahnen zur Genüge.

https://www.serways.de/standorte/koeschinger-forst-west/

Weiterhin ist das Platzangebot im Innern eines E-Fahrzeugs deutlich besser als bei herkömmlichen Pkws. Das liegt daran, dass der E-Motor deutlich weniger Platz als ein Verbrennermotor benötigt und ein Tank nicht notwendig ist. Der Akku des E-Autos ist im Regelfall im Unterboden verbaut. Damit haben Sie oftmals deutlich größeres Kofferraumvolumen und mehr Beinfreiheit für die Passagiere.