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Elektroantriebe

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Überschlägige Berechnung

Warum rüstet man nicht ”einfach“ alle Pkw in Deutschland zukünftig mit Elektroantrieb aus, um schädliche Treibhausgase aus dem Kfz zu vermeiden?

Anfang der 1990er Jahre wurde das Thema Elektroauto sehr heiß diskutiert. Mittlerweile ist es darum stiller geworden. Eine ganz einfache Überlegung zeigt, welche Probleme eine derartige Umstellung mit sich bringen würde.

1. Verbrauch
In Deutschland sind derzeit rd. 45 Millionen Kfz zugelassen. Nehmen wir an, man würde sie binnen der nächsten 10 Jahre zu Kfz mit Elektroantrieb und Akkus dafür umrüsten. Nehmen wir ferner an, ein Pkw hatte im Mittel 55 kW (also rd. 70 PS) und würde pro Tag 1 Stunde mit dieser Leistung bewegt. (“Verbrauch“ von 55 kW x 1 h = 55 kWh Strom aus Akkus).

Um die Akkus zu laden, würden wegen der Verluste mehr als 55 kWh benötigt. Nehmen wir aber der Einfachheit halber an, es seien tatsächlich 55 kWh. Für alle Kfz wären dies dann insgesamt: 55 kWh x 45.000.000 Pkw = 2.475.000.000 kWh = 2.475.000 MWh

2. Erzeugung
Die im Kfz verbrauchte Energie muss ja produziert werden.
Ein Kohlekraftwerk hat rd. 800 MW. Ein modernes AKW (EPR) rd. 1600 MW. Pro Tag werden in den Anlagen 19.200 (Kohle; 800 MW x 24 h= 19.200) bzw. 38.400 MWh (AKW, 1600 MWh) erzeugt.

Zum Betrieb der Pkw-Flotte benötigt man binnen der nächsten 10 Jahre also mindestens 129 neue Kohlekraftwerke (2.475.000 MWh/19.200 MWh) oder 64 AKWs (2.475.000 MWh/38.400 MWh), zusätzlich zu denen, die derzeit den Strom für die bisherigen Anwendungen erzeugen.

Diese Zahlen muss man sich einmal ”auf der Zunge zergehen lassen“: 129 Kohlekraftwerke oder 64 neue AKWs für den Betrieb von Kfz allein in Deutschland.

Daher wird es keine Umstellung auf Elektroautos geben

3. Erweiterung des Problems

Viele Fragen bleiben bei derartigen übershlägigen Rechnungen offen, z. B.:
Wird ein Kfz tatsächlich eine Stunde pro Tag bewegt? Welche Leistung wird tatsächlich benötigt? Wird ein Elektroauto auch noch mit dieser durchschnittlichen Leistung bewegt werden, oder wird es einen Wandel im Nutzerverhalten geben?

Wie hoch sind die Verluste beim Lade/Entladezyklus der Auto-Akkus?

Kernkraftwerke werden rd. 8000 Stunden, Kohlekraftwerke rd. 6500 Stunden pro Jahr betrieben, einige Tage müssen sie für Revisionsarbeiten stillstehen. Für die restlichen Stunden müssen also Reservekraftwerke hinzugebaut werden. Wie sind die Emissionen der Kohlekraftwerke im Vergleich zu denen des Pkws? Lohnt sich der Aufwand hinsichtlich der Einsparung an Treibhausgasen? Wir hatten die Elektroautos ja angedacht, um Emissionen zu sparen.

Die finanzielle Seite dieser Umstellung haben wir noch gar nicht beleuchtet!

Windkraftwerke und Solaranlagen

Warum habe ich die Berechnungen nicht mit Windkraftanlagen (WKA) (und analog Solaranlagen) durchgeführt?

  • Möchten Sie nur Auto fahren, wenn der Wind geweht hat und die Akkus “voll“ sind?
  • WKAs laufen im Binnenland nur 1000 Stunden im Jahr, eben wenn der Wind weht. In der restlichen Zeit produzieren sie keine Energie. Im derzeitigen Stromverbund steht ja ein Kraftwerksmix zur Verfügung, so dass der ”Strom immer aus der Steckdose“ kommt.
  • Dem Leser sei es nun überlassen mit den gegebenen Angaben einen praktikablen Mix von Kraftwerken durchzurechnen. (Hinweis: neuere WKA haben rd. 3 MW, erzeugen also pro Stunde 3 MWh (aber eben nur 1000 Stunden im Jahr). Es empfiehlt sich die Berechnung über ein Jahr.

Viel Spaß bei der Berechnung!

Klaus Theißing, 05. Oktober 2005

Links:

Stromerzeugung - Zahlen und Fakten
Die Informationsbroschüre "Zahlen und Fakten zur Stromerzeugung" wurde
gerade vom VGB PowerTech e.V. aktualisiert. Der Flyer informiert über
Aktuelles rund um die Stromerzeugung wie z.B.:

  • Strombedarf und -erzeugung Weltweit und in Europa
  • Energiemix und CO2
  • Energiepreise, Ausnutzungsdauer von Kraftwerken und
  • Stromerzeugungskosten
  • Moderne Kohle- und Gaskraftwerke sowie Erneuerbare Energien
  • Forschung und Entwicklung
  • Kernenergie und Klimapolitik

Die Neuauflage 2005 finden Sie zum Download unter:

http://www.vgb.org/data/vgborg_/InfoService/ZahlenundFakten_2005.pdf