Elektromobilität

Elektromobilität

Elektroautos werden zunehmend populärer. In den letzten Jahren hat sich die Zahl der E-Autos auf Österreichs Straßen vervielfacht. Viele tausend PKW tanken derzeit in Österreich Strom statt Diesel oder Benzin.

Das große Plus: Geringerer Energieverbrauch
Elektroautos punkten vor allem mit der besseren Energie-Effizienz, also mit dem geringerem Endenergieverbrauch pro gefahrenem Kilometer. Der Wirkungsgrad eines Autos mit Verbrennungsmotor beträgt ungefähr 16 %, während der eines modernen Elektroautos bei etwa 60 % liegt. Ein Elektroauto fährt also mit der gleichen Endenergiemenge drei- bis viermal so weit wie ein herkömmliches Auto.

Ökobilanz: Die Stromquelle ist entscheidend
Unter Ökobilanz versteht man die Umweltauswirkungen eines Produkts während seines gesamten "Lebensweges", von der Rohstoff-Gewinnung über die Produktion bis hin zur Nutzung und Entsorgung des Produkts.

Die Ökobilanz eines Elektroautos hängt stark von der Herkunft des Stroms ab, der zum Laden verwendet wird. Wird Strom aus erneuerbaren Quellen "getankt", ist man im E-Auto umweltschonender als im Fahrzeug mit Verbrennungsmotor unterwegs. Mit Strom vom Ökostrom-Lieferanten oder aus der eigenen Photovoltaik-Anlage ist der Betrieb des Elektroautos CO2 neutral.

Häufig diskutiert ist die Frage, ob genügend Ökostrom für zusätzliche E-Autos zur Verfügung steht. Derzeit sind nur 0,4 % aller heimischen PKWs mit Strom unterwegs. Auch wenn diese Zahl in den nächsten Jahren stark steigt, z.B. auf 10 %, würden 2 % des derzeit in Österreich produzierten Ökostroms für den Betrieb dieser E-Fahrzeuge ausreichen.

Der Akku: die Herausforderung aus Umweltsicht
Natürlich ist ein Elektroauto nicht "völlig sauber". Das Kernproblem ist die große Energiemenge, die für die Akku-Herstellung aufgewendet werden muss – in etwa so viel Energie wie für die Produktion des Autos. Doch diesen "energetischen" Rucksack kann das E-Auto durch die Sparsamkeit im Betrieb wieder wettmachen. Intensive Forschung, v. a. rund um effizientere und langlebigere Akkus, Recycling- und Nachnutzungsmöglichkeiten, soll die Umweltfreundlichkeit von Elektroautos Schritt für Schritt weiter verbessern.

Der energetische Mehraufwand für die Produktion einer Batterie amortisiert sich nach ca. 10.000 km (gegenüber Benzin) bzw. nach 15.000 km (gegenüber Diesel). Jede weitere Batterie würde ca. 25.000 km zusätzlich zur energetischen Amortisation erfordern (bei der Nutzung von Ökostrom). E-Autos sind derzeit ökonomisch und ökologisch besonders sinnvoll, wenn sie häufig und für kurze Strecken gefahren werden.

 

Passt ein E-Auto zu mir?

Die tägliche Wegstrecke entscheidet
Liegt Ihre tägliche Wegstrecke innerhalb der Reichweite eines E-Autos? Dann ist die wichtigste Grundvoraussetzung für Ihre e-mobile Zukunft erfüllt. Mit einer Akkuladung schaffen Sie ca. 150 bis 400 Kilometer, wobei Autotyp, Fahrweise und Außentemperaturen eine wesentliche Rolle spielen. Bei Minusgraden kann die Laufleistung deutlich sinken.

Vom Zweit- zum Erstauto
Die Entscheidung zum Elektro-Auto fällt leichter, wenn man für Langstrecken fallweise auf einen Verbrenner zurückgreifen kann. Die Erfahrung zeigt allerdings, dass Haushalte, die sich für ein Elektroauto als Zweitfahrzeug entschieden haben, dieses häufiger nutzen, als das konventionelle Erstfahrzeug. Die meisten alltäglichen Wege sind nämlich Kurzstrecken.

Effizientes Stadtauto
Der Wirkungsgrad des E-Autos ist auch im Stadtverkehr beinahe unverändert hoch. Zusätzlich entstehen im Betrieb keine Abgase und bei niedriger Geschwindigkeit ist das E-Auto leiser als konventionelle Autos.

Lademöglichkeiten bedenken
Komfortabel und bequem ist das Laden am Arbeitsplatz oder zu Hause über Nacht. Der Weg zur Tankstelle kann entfallen. Vor dem Kauf sollte allerdings überprüft werden, ob daheim, am Pendlerparkplatz oder in der Nähe der Arbeitsstelle tatsächlich Lademöglichkeiten zur Verfügung stehen.

Die meisten Alltagswege sind kurz und "E-Auto tauglich":
34 % sind kürzer als 2,5 km, 17 % liegen zwischen 2,5 und 5 km, weitere 43 % zwischen 5 und 50 km. Nur 6 % sind länger als 50 km. 94 % der täglichen Wege sind somit kürzer als 50 km und damit innerhalb der Reichweite eines Elektrofahrzeugs.

Faktencheck Batterie Elektroauto


Elektroautos werden zunehmend populärer. In den letzten Jahren hat sich die Zahl der E-Autos auf Österreichs Straßen vervielfacht.Vor allem zum Thema der Batterien für Elektroautos gibt es viele widersprüchliche Aussagen und oft sind Falschmeldungen im Umlauf. Dieser Faktencheck geht häufigen Fragen rund um Elektroautos nach und unterzieht oft gehörte Aussagen einer Prüfung.

Antworten auf häufige Fragen zu Batterien in Elektroautos:

 


Hersteller geben bereits bis zu acht Jahre Garantie auf die Akkus. Es stimmt, dass die Reichweite mit zunehmendem Alter nachlässt. Dafür gibt es den SOH-Wert ("state of health"), der die zur Verfügung stehende Kapazität der Batterie gegenüber dem Ausgangswert beschreibt. Der SOH wird von der Bordelektronik ermittelt und kann aus dem Batteriemanagementsystem ausgelesen werden. Bei einem Wert von etwa 70 Prozent ist an einen Austausch zu denken.

Ein Vorteil von E-Auto-Akkus ist, dass sie wartungsfrei sind und aus vielen Einzelzellen bestehen, die auch einzeln tauschbar sind. Es stimmt also nicht, dass ein "kaputter" Akku einen Totalschaden bedeutet. Getauschte Akkus können weitergenutzt werden, zum Beispiel noch zehn Jahre als stationäre Speicher ("Second Life", das zweite Leben eines Akkus). Erst dann erfolgt das Recycling.


Lithium ist ein Alkalimetall und kein "Seltene-Erde-Metall". Die größten Lithiumvorkommen liegen zwischen Chile, Argentinien und Bolivien, aber auch in Australien gibt es Vorkommen. Die Salzwüste in Bolivien gilt als größte Lagerstätte. Lithium benötigt man unter anderem in Batterien, um eine hohe Energiedichte zu erzielen – also auch für Laptops, Handys, Akkuschrauber etc. Man findet es auch in Kühlmitteln, Glas und Schmiermitteln.

Es gibt derzeit genügend Lithium für die nächsten 200 bis 250 Jahre, aber es könnte bei steigender Nachfrage nach Batterien laut Deutscher Rohstoffagentur ab 2025 zur Verdreifachung der Lithium-Nachfrage kommen. Deshalb versucht man in der Batterieforschung, Lithium durch andere Leichtmetalle wie Kalium oder Natrium zu ersetzen oder andere Batteriekonzepte marktreif zu bekommen.


Trotz der steigenden Nachfrage ist derzeit ein Preisrückgang auf den Märkten klar sichtbar.

 


Ebenso wie bei allen anderen Elektronikprodukten ist auch die Akkuproduktion mit Fragestellungen konfrontiert, die soziale und Menschenrechtsthemen betreffen. Insbesondere die Arbeitsbedingungen bei der Gewinnung des in manchen Produkten verwendeten Kobalt im Kongo gelten als menschenrechtlich bedenklich. Das Elektroauto kann sich da nicht von der gesamten Rohstoffindustrie entkoppeln, aber Ziel muss sein, auch in diesem Segment nachhaltige, also ökologische, soziale und menschenrechtliche Kriterien zu etablieren.


Ein E-Auto weist keine höheren Sicherheitsrisiken auf als ein Fahrzeug mit Verbrennungsmotor. Die Risiken sind allerdings beim E-Auto anders gelagert und beziehen sich immer auf die Batterie. Fahrzeugbrände von E-Autos sind jedoch stärker im medialen Fokus. Technische Maßnahmen zur Gewährleistung der Sicherheit werden durch die Hersteller getroffen. Beispielsweise sind alle Leitungen und Stromverbraucher im Falle eines Unfalls automatisch spannungsfrei, sodass weder Ersthelfer noch Rettungskräfte einen Stromschlag fürchten müssen.


Ja, sagt Christian Emrich von der Branddirektion München. "Die Feuerwehr kann ganz normal vorgehen. Wir nutzen unser Hauptlöschmittel Wasser, um einen hohen und schnellen Kühleffekt innerhalb des Akkus zu erzeugen und die Prozessgeschwindigkeit zu reduzieren". Aufgrund des entstehenden Rauches und Gases werde die normale persönliche Schutzausrüstung und Atemschutz genutzt, wie auch bei Bränden mit Kunststoffbeteiligung. "Es ist keine besondere Schutzausrüstung notwendig. Die aktuellen Standards sind ausreichend", sagt der Fachmann. Man benötige allerdings mehr Wasser, weil lange gekühlt werden müsse. Um Rückzündungen zu vermeiden, ist der Batteriebereich ausreichend lange mit Wasser bis zur Übergabe an den Abschleppdienst zu kühlen. (www.youtube.com)


"Die Brandgefahr ist mit der eines Verbrenners vergleichbar", sagt Karl-Heinz Knorr, leitender Branddirektor der Feuerwehr Bremen. In hochwertigen Batterien stecken viele Sicherheitssysteme, die eine Selbstentzündung verhindern. Natürlich kann auch so eine Batterie einen Brand verursachen, denn seit es Autos gibt, brennen diese auch, zum Beispiel nach Unfällen oder durch technische Defekte.


Unter Berücksichtigung des gesamten Fahrzeuglebenszyklus (inkl. Produktion und Entsorgung) verursachen Elektrofahrzeuge mit Ökostrom um bis zu 87 % weniger Treibhausgasemissionen als fossil betriebene KFZ. Lediglich die Bahn verursacht im Vergleich verschiedener Antriebe weniger Emissionen als das E-Auto. Eine komplett emissionsfreie Mobilität können aber auch Elektroautos nicht leisten.


Wir haben derzeit rund 5,2 Millionen PKWs in Österreich. Eine Million davon sind Zweitwagen. Sollten diese mit einem Schlag E-Autos sein, würden wir rund drei Prozent mehr Strom benötigen. Werden alle Autos elektrisch angetrieben, würden wir circa 17 Prozent mehr Strom benötigen. Dies entspricht dem Stromverbrauchszuwachs der Jahre 2000 bis 2010.


Für Fahrzeuge und deren Teile gilt die Rücknahmepflicht des Herstellers oder Importeurs. Die Altfahrzeuge-Verordnung sieht vor, dass Hersteller oder Importeure Altfahrzeuge derjenigen Marke zurückzunehmen haben, die sie in Verkehr gesetzt haben. Dies betrifft auch die Batterien in Elektroautos.


Lithium-Batterien & -Akkus sind grundsätzlich bis zu 75 % recycelbar. Sie enthalten neben Lithium auch andere wertvolle Rohstoffe wie Kobalt, Nickel und Kupfer, die rückgewonnen werden können. Derzeit erfolgt dies für Lithium-Batterien, die in vielen Elektrogeräten eingesetzt werden und in oberösterreichischen Altstoffsammelzentren entsorgt werden, in einem Recycling-Werk in Deutschland. Beispielsweise wurde 2018 eine High-Tech-Recycling-Anlage für Lithium-Ionen-Batterien mit einer Anlagenkapazität von 10.000 Tonnen in Bremerhaven, Deutschland, eröffnet.


Lithium-Batterien/Akkus befinden sich in fast allen Alltags- und Haushaltsgeräten. Handys, Digitalkameras, Laptops, E-Books, E-Fahrräder, Werkzeuge, Modellbau, Navigationsgeräte, Spielzeug, Messgeräte etc. sind oft mit Lithium-Batterien versehen. Wichtig ist, Altgeräte nicht in den Restmüll zu geben, sondern in Altstoffsammelzentren bzw. Abgabestellen im Handel abzugeben, damit eine Verwertung der Reststoffe erfolgen kann.


Die Menge an Wasser, die für die Lithium-Gewinnung benötigt wird, schwankt, je nachdem ob es aus einem australischen Bergwerk (wenig Wasser), einem bolivianischen Salzsee (mehr Wasser) oder einem chilenischen Salzsee (noch mehr Wasser) stammt. Das bei der Gewinnung eingesetzte Wasser ist allerdings kein Trinkwasser, sondern Salzlake, deren Wasser verdunstet wird, wobei man das Lithium-Salz ausfällt.

Dafür benötigt man eine Wassermenge, die man in Relation zum Wasserverbrauch bei anderen Alltagsgegenständen oder Lebensmitteln setzen kann. Man kann den Wasserverbrauch zur Gewinnung von Lithium für einen Tesla Akku dann vergleichen mit der Menge Wasser, die zur Herstellung von 250 g Rindfleisch, einer halben Jeans (Baumwolle),10 Avocados oder 30 Tassen Kaffee benötigt wird (Prof. Fichtner, Helmholtz Institut Ulm).


Elektroautos haben keinen Auspuff und verursachen beim Fahren keine Schadstoffe. Diese fallen je nach Herstellungsart des "getankten" Stroms am Ort der Stromerzeugung an. Bei Elektroautos wird der Vorteil von Strom aus erneuerbaren Energiequellen eindeutig. Laut Umweltbundesamt beträgt der CO2-Ausstoß bei einer 100 Kilometer-Fahrt eines mit Ökostrom betanken E-PKW`s 360 g, bei einem E-PKW mit österreichischem Strommix betankt steigt der Wert auf 6.030 g im Vergleich zu einem Diesel-PKW mit  19.320 g.

Ein wichtiger Grund für die niedrigeren Umwelteffekte von Elektroautos ist auch der niedrigere Energieverbrauch. Da Elektromotoren viel effizienter sind als Verbrennungsmotoren, benötigt ein Elektroauto nur ca. ein Drittel der Energie für die gleiche Strecke.


Kobalt ist ein Nebenprodukt der Nickel- und Kupferproduktion. Das meiste Kobalt befindet sich derzeit in Handy- und in Notebook-Akkus. Derzeit gehen 33% des abgebauten Kobalts in die Batterieproduktion, 42% in die Stahlindustrie. Li-Ionenbatterien enthielten in ihrer Kathode ursprünglich 100% Kobaltoxid, später 33%, dann 20%, im Augenblick sind es 10%. Bei manchen Marken sogar nur noch 2,8% und BASF wird ab 2022 kobaltfreie Kathodenmaterialien anbieten (Prof. Fichtner, Helmholtz Institut Ulm).

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