Bei der Energiewende im Verkehr schneidet der Umstieg auf Elektromobilität aus volkswirtschaftlichen Kostengesichtspunkten im direkten Vergleich mit anderen treibhausgasneutralen Antriebs- und Kraftstoffoptionen am besten ab. Das ist das zentrale Ergebnis der Studie „Erarbeitung einer fachlichen Strategie zur Energieversorgung des Verkehrs bis zum Jahr 2050“, die vom Öko-Institut für das Umweltbundesamt erarbeitetet wurde. Damit Deutschland seine Klimaschutzziele erreicht, muss der Verkehr demnach bis 2050 treibhausgasneutral werden. Hierzu ist der Einsatz von postfossilen Kraftstoffen und alternativen Antrieben im Verkehr erforderlich.
Die Studie untersuchte die volkswirtschaftlichen Kosten für die notwendige Energiewende im Verkehr. Berücksichtigt wurden die Kosten für die Anschaffung der Fahrzeuge, den Aufbau der Tankstellen- und Ladeinfrastruktur sowie die Energiebereitstellung für den gesamten Zeitraum von 2010 bis 2050. Es wurden alle Verkehrsmittel untersucht und die Mehrkosten gegenüber der Nutzung von fossilem Benzin, Diesel, Kerosin oder Schweröl ermittelt.
Das Ergebnis der Studie fällt eindeutig aus: Die Elektromobilität verursacht volkswirtschaftlich die geringsten Mehrkosten für eine Energiewende im Straßenverkehr. Untersucht wurden in der Studie neben der direkten Stromnutzung in reinen Elektroautos bzw. Plug-in-Hybriden die Nutzung von aus regenerativem Strom hergestellten Kraftstoffen in konventionellen Verbrennungsmotoren (Power-to-Liquid und Power-to-Gas-Methan) sowie der Einsatz von aus erneuerbarem Strom produzierten Wasserstoff in Brennstoffzellen-Fahrzeugen (Power-to-Gas-Wasserstoff).
Insgesamt sind die Mehrkosten für den Wechsel auf Elektrofahrzeuge bei der Gruppe der Pkw, Transporter und Verteiler-Lkw um gut ein Viertel günstiger als bei Fahrzeugen, die mit den strombasierten Kraftstoffen betrieben werden. Im Fernverkehr hat der Oberleitungshybrid-Lkw, der auf Teilen der Autobahn seinen Strom über einen Fahrdraht erhält und sonst per Batterie oder Verbrennungsmotor fährt, sogar einen Kostenvorteil von rund 50 Prozent gegenüber den Lkw-Varianten, die nur strombasierte Kraftstoffe nutzen.
Die Detailanalysen zeigen: Für die volkswirtschaftlichen Gesamtkosten sind die öffentlich oft problematisierten Kosten für den Aufbau einer Lade-, Tankstellen- oder Oberleitungsinfrastruktur nachrangig. So verursacht der Bau der Oberleitung an Autobahnen weniger als 15 Prozent der gesamten Kosten eines Umstiegs auf Oberleitungshybrid-Lkw. Daher kommt die Studie auch zu dem Ergebnis, dass für eine Dekarbonisierung des Verkehrs auch eine Verkehrswende mit Vermeidung, Verlagerung und Verbesserung der Effizienz zwingend erforderlich ist.
Energiebereitstellung macht den Unterschied aus
Wichtigster Bestandteil der Kostenrechnung ist dabei laut Öko-Institut die Energiebereitstellung, also die Kosten, die für die Herstellung, den Transport und die Nutzung der Kraftstoffe entstehen. Bis zur Betankung werden für die Herstellung und Verteilung der strombasierten Kraftstoffe aus erneuerbaren Energien je nach Technologie bis zu 50 Prozent mehr Strom eingesetzt als bei Elektromobilität. Zudem sind Elektroautos auch beim Fahren noch einmal rund doppelt so energieeffizient wie Fahrzeuge mit Verbrennungsmotor. Beides zusammen treibt die Kosten für die Energiebereitstellung der strombasierten Kraftstoffe.
„Die direkte Nutzung von Strom ist sowohl im Personen- als auch im Güterverkehr die kostengünstigste Variante für einen langfristig treibhausgasneutralen Verkehr“ erläutert Peter Kasten, Mobilitätsexperte und Projektleiter der Studie am Öko-Institut. „Zwar ist die Elektromobilität vor allem wegen der hohen Batteriekosten heute noch teuer. Wenn sich aber die Kosten für die Elektrofahrzeuge mittel- bis langfristig an die der anderen Fahrzeugtypen angleichen, schlägt die Bilanz deutlich positiv für die Elektrischen aus.“
Peter Rimbrecht meint
Dass Pumpspeicherkraftwerke 25% Verlust haben, ist totaler Quatsch. Es sind höchstens 2%. Auch dass die Orte für Pumpspeicherkraftwerke in Deutschland ausgereizt sind, ist Blödsinn. Vor der Nazizeit, als die großen Stromer entstanden, gab es allein im Schwarzwald 23 000 Wasserkraftwerke.
Railfriend meint
Weisen Sie bitte Ihre Behauptung von nur 2 % Verlust nach. Sie werden dazu keine Quelle finden. Meine Empfehlung: Die angegebenen Links lesen, worin das Speicherpotential für Pumpspeicheranlagen in Deutschland beziffert ist.
Vermutlich verwechseln Sie einfach Wasserkraftwerke mit Pumpspeicherkraftwerken. Bevor man „totaler Quatsch“ schreibt, sollte man sich hier besser auskennen.
Christian meint
Sehr geehrter Railfriend,
Ladung einer Batterie mit einer Leistung bis 100kW in 3 Minuten ? Absoluter Blödsinn ! Das geht nicht ( Stromwärme) und wäre auch nicht mehr sicher.
Da fakeln Ihnen die Fahrzeuge reihenweise ab. Stromfahren ist Mist, besonders in Winterzeiten, Batterie braucht bestimmte Temperaturen und diese Heizleistung kommt auch aus der Batterie. Die Kabine muss beheizt werden . Alles verlorene Reichweite. Die Leute werden sich freuen auf Strom umzusteigen. In den Städten mag es gehen , aber auf dem Lande , speziell in bergigen Regionen wird es lustig.
Dann Oberleitungen auf den Autobahnen, wo es jetzt schon großen Versorger schwer haben alte Leitungen aufzurüsten, geschweige denn neu zu bauen.
Als nächsten nicht durchdachten Faktor wird die kommende Massenarbeitslosigkeit sein durch wegfallende Arbeitsplätze. Denn Eautos sind subtile Technik welche hoch-automatisiert oder auch ausgelagert werden kann.
das bedeutet 5 von 6 Arbeitsplätzen in der Autoindustrie incl. Zulieferer fallen weg.
Christian meint
Die angeführten Abhandlungen, gerade die von Hrn. Prof. Dr.-
Ing. Michael Sterner, strotzen nur so von Schlagwörtern, die wir nun billig vertrauen sollen. Auch die Studie vom Bamf ist nur Propaganda. Genau solche Studien hatte das Bamf in früheren Tagen zur Reaktorsicherheit herausgebracht.
In der Sterner Studie, soll der Bayrische Wald mit Windanlagen voll gestellt werden , oder dann abgeholzt. Wieder muss ich dabei an die Realitäten erinnern. Windanlagen einfach so aufzustellen geht nicht, das wird die Anwohner verärgern. Auch glaube ich nicht, das man nach heutigen Naturschutzstandarts Windanlagen im Wald errichten kann.
Und warum werden Stromgestehungskosten nur bis 2010 vorgetragen?
Hier wird Propaganda betrieben und der Bürger trägt die Kosten, genauso wie für die Entsorgung der Kernkraft
Railfriend meint
Schnelladestationen mit 600 kW Leistung sind z.B. für Busse geplant:
http://www.edda-bus.de/de/Technologie/Ladestation.html
350 kW für Pkw:
http://www.trendsderzukunft.de/offizielle-kooperation-diese-autohersteller-errichten-ein-europaweites-netz-an-schnellladestationen-fuer-e-autos/2016/11/30/
Peter meint
Wenn die Studie die Auswirkungen auf die Volkswirtschaft analysiert, so fehlt die Betrachtung der erheblichen Verwerfungen in der Arbeitswelt, als Konsequenz des Umstieges auf E-Autos. Bei einem schnellen Umstieg zur e-Mobilität, werden viele Arbeitsplätze in der Automobilindustrie wegfallen und müssen umgeschichtet werden.
Langfristig ist der Umstieg natürlich der richtige Weg.
Herbert meint
Entfernt. Bitte verfassen Sie konstruktive Kommentare. Danke, die Redaktion.
Railfriend meint
Zu meinen vorgenannten Aussagen bezüglich Speicherkapazitäten, Gas- vs. Hochspannunsgtrasse und Speichernotwendigkeit noch zwei aussagekräftige links:
http://www.manager-magazin.de/unternehmen/energie/a-823182.html
https://www.oth-regensburg.de/fileadmin/media/professoren/ei/sterner/pdf/2012_Sterner_Muenchner_Wissenschaftstage.pdf
Railfriend meint
Zum Energiespeicherpotential Pumpspeicherkraftwerk vs. Gasnetz:
http://www.energieportal24.de/artikel_4393.htm
Der Statistiker meint
Also ich habe mir die Studie etwas genauer angesehen. Ich denke damit sollte nun Vielen wieder etwas klarer werden, dass die Alternativen zur reinen e-Mobilität, nämlich Power-to-Gas, Power-to-H2 und Power-to-Liquid, langfristig gesehen mit der Effizienz und den Kosten der e-Mobilität im Straßenverkehr einfach nicht konkurrieren können (alle kann man nie überzeugen).
Ich verweise diesbezüglich auf Seite 74 und 76 der Studie. Dort wird auch sehr deutlich gezeigt, dass Wasserstoff die teuerste aller Varianten ist! Und zwar im Straßennah- und im Straßenfernverkehr. Näher erläutert auch auf Seite 16 (Abs.3). Ich muss sagen, dass ich bis jetzt im Fernverkehr auch anderen Technologien ein Berechtigung zugetraut habe. Aber auch hier schlägt die e-Mobilität aller anderen Technologien ziemlich eindeutig.
Bei den Linienbussen sind die reinen e-Antriebe bis 2050 gesehen ebenfalls die kostengünstigte Variante. Dies vor allem in der zweiten Hälfte des Zeitraumes.
Interessant: beim Schiffsverkehr hat man die Elektromobilität gar nicht mitberechnet. Die anderen drei Varianten halten sich aber die Waage.
Und im Flugverkehr geht man gleich davon aus, dass sich bis 2050 nichts Wesentliches verändern wird. Dort könnte also maximal Power-to-Liquid eine Option sein.
Railfriend meint
1. Die notwendige Stromspeicherung und Rückverstromung fehlt meines Erachtens in der Studie.
2. In Analogie zur Straßenelektrifizierung: Kein Bahnunternehmen würde ohne Steuerzahlerhilfe elektrifizieren.
3. Laut Eisenbahnbundesamt wird die Entwicklung oberleitungsfreier Antriebsformen empfohlen, und zwar allein wegen der klimawandelbedingten Häufung von Oberleitungsausfällen. Stromtod bei Mensch und Tier, Vandalismus, Kupferdiebstahl usw. wären weitere Gründe dazu.
4. Eine klimafreundliche und schnell umsetzbare Alternative ist nicht nur power to liquid. Link zu solarthermisch basiertem Kraftstoff:
http://www.ethlife.ethz.ch/archive_articles/110104_solarthermischer_reaktor_per
Railfriend meint
Aus dem Beitrag geht nicht hervor, ob die bei in Zukunft überwiegender Wind- und Solarstromversorgung in zunehmendem Anteil notwendige Stromspeicherung berücksichtigt wurde.
Denn die energetischen und finanziellen Vorteile der Elektromobilität sinken erheblich, wenn Fahrzeuge über Stromspeicher mit Rückverstromung gespeist werden. In diesem Fall besteht dann kein prinzipieller Vorteil mehr gegenüber einer Energieversorgung der Mobilität durch strombasierte Kraftstoffe. Sollten diese klimaneutralen Kraftstoffe gemäß Prognose der ETH-Forschung in etwa 10 Jahren auf solarthermischer Basis zur Verfügung stehen, so entfällt der Umweg über Strom und somit viele Nachteile der Elektromobilität.
lo meint
Da gibt es einen Kalkulator „Optiresource – well to wheel“ bei dem man die Energieform und Umwandlung wählen und vergleichen kann.
z.B.
1. Diesel PKW mit Diesel aus Rapsöl verglichen mit
2. E-Auto mit Strom aus Dieselgenerator
3. Verglichen mit Brennstoffzellenfahrzeug mit Wasserstoff aus Elektrolyse aus Nuklearstrom
(oder auch sinnvollere Kombis ;) )
http://www2.daimler.com/sustainability/optiresource/pages/pagMainSelection.html
Der Statistiker meint
Tolle Seite!
Habe gleich einmal getestet wie es aussieht wenn man Öl nicht zu Benzin/Diesel verarbeitet sondern damit Strom erzeugt und Elektroautos füttert! :-)
Das Ergebnis: 14% weniger CO2 Ausstoß und 20% weniger Energieaufwand!
Also, Elektroautos zu fahren, auch wenn ein gewisser Anteil Öl oder Erdgas bei der Stromerzeugung dabei ist, hilft zumindest lt. dieser Seite trotzdem Energie und Treibhausgasemissionen zu reduzieren!
(Und diese Seite betreibt nicht Greenpeace, sondern Daimler!)
Railfriend meint
keine tolle Seite !
Die Klimabelastung durch Wasserkraftnutzung fehlt. (diese trägt zu fast einem Viertel der anthropogenen Methanemission bei)
Ich finde darin auch keine Aussage zur Stromspeicherung.
Wie gesagt, auch die Energieeffizienz der E-Mobilität ist in Zukunft mit (den Verlusten der) Stromspeicherung und Rückverstromung belastet.
Der Statistiker meint
Also jetzt muss ich mal zu Ihren verwirrenden Aussagen etwas beitragen.
Die Stromspeicherung ist lt. einer Studie (hier vor einiger Zeit vorgestellt) gar nicht so notwendig, wenn man einige andere – vor allem strategische – Punkte beachtet bzw. umsetzt. Außerdem ist der Verlust bei Stromspeicherung in zB Staukraftwerken als Stromspeicher quasi vernachlässigbar. Etwas höher sind die Verluste bei Umwandlung in PtG und PtH2.
Was Sie jedoch mit „Klimabelastung durch anthropogenes Methan bei der Wasserkraftnutzung“ meinen, ist mir völlig schleierhaft!?
Lesen Sie mal bei Wikipedia unter „Treibhausgas“ oder hier nach:
http://wiki.bildungsserver.de/klimawandel/index.php/Methan
Dort kommt (anthropologisch gesehen) der Methanausstoß von Tieranlagen, Kläranlagen, Erdgasgewinnung, Gaspipelines, Reisanlagen, usw., aber doch nicht von Wasserkraftwerken!!?? Warum auch….
Aber wenn sich hier alle irren, bitte klären Sie uns auf!
Railfriend meint
Z.B. hier:
http://www.lachsverein.de/wasserkraft_broschuere/index.html
http://www.scinexx.de/wissen-aktuell-16422-2013-07-19.html
Meine drei letzten erläuternden Kommentare werden hier leider nicht angezeigt und ich habe die Redaktion zur tel. Klärung noch nicht erreicht.
Mal sehen, ob mein Kommentar diesmal erscheint.
Railfriend meint
Nachdem ich eine Mitteilung der Redaktion erhielt, dass meine links fälschlicherweise als spam eingestuft wurden, korrigierte die Redaktion dies freundlicherweise manuell. Daher meine verspäteten Antworten.
Zur Stromspeicherung und Rückverstromung:
Durch Pumpspeicheranlagen entstehen etwa 25 % Energieverluste und in Deutschland besteht für solche Anlagen kaum noch Ausbaupotential.
Das Erdgasnetz verfügt etwa über eine 1000-fach größere Energiespeichermenge und von daher ist das verlustbehaftete PtG dennoch eine sinnvolle Speichertechnologie.
Die Bahn benötigt etwa so viel el. Energie wie die Stadt Berlin und betreibt wegen der enormen Lastschwankungen (Tages- und Jahresgang) u.a. ein eigenes Pumpspeicherkraftwerk. Hinzu kommt das bahneigene Hochspannungsnetz, bahneigene Kraftwerke usw. Überträgt man diese Erfordernisse auf den 10-fach größeren Verkehrsanteil der Straße, so werden für eine zukünftige E-Mobilität mit Schnelladesäulen (hohe Spitzenleistungen) enorme Speicherkapazitäten benötigt. Es geht noch weiter: Wind- und Solarstromanlagen sind nicht grundlastfähig. Strom tanken muss aber rund um die Uhr gewährleistet sein, und wenn das Stromangebot dazu fehlt bricht das Stromnetz zusammen oder die verfügbare Ladeleistung sinkt gegen Null. Autofahrer werden kein Verständnis aufbringen, wenn sie an der Stromtankstelle bei allgemeiner Windflaute 3 Stunden anstelle von 3 Minuten warten müssen.