Elektro-Auto-Mobilität – Ein Paradigmenwechsel? blog64

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Verbrennungsmotoren mit ihrer über hundertjährigen Entwicklungs-Geschichte sind High-Tech-Maschinen, deren Ingenieure allen Respekt verdienen. Die Elektro-Auto-(Pilot)-Mobile mit all ihren Features hingegen stehen in ihrer Entwicklungs-Historie ziemlich am Anfang.

Die technischen Innovationen der neuen Autogeneration werden im Rückblick mit hoher Wahrscheinlichkeit als Paradimenwechsel beschrieben werden. Die Intensität und die Geschwindigkeit der Entwicklung wird zumindest die nächsten 5-10 Jahre dem Gesetz von  Gordon Moore folgen, das besagt, dass die Leistungsstärke – damals in der 1960er- und -70iger Jahren mit Bezug auf Datenverarbeitung und Datenspeicherung –  sich alle zwei Jahre verdoppelt.

Das heißt nicht zwangsläufig, dass die Qualität der Batterien und des autonomen Fahrens in selbiger Geschwindigkeit gesteigert wird. Eine hohe Korrelation kann jedoch abgeleitet werden. Deshalb wird in 5-6 Jahren, also um 2025 herum, die Autowelt eine gänzlich andere sein als sie sich heute präsentiert. Und es wird Auswirkungen haben, die weit über den Straßenverkehr hinausgehen. Sehr wahrscheinlich auch für Sie, insbesonders, wenn Sie ein Unternehmen führen, weshalb nichtzuletzt in meinem Blog unternehmensführungsrelevante Entwicklungen aus Technik und Gesellschaft betrachtet werden.

Im Folgenden möchte ich einige unvollständige Gegenüberstellungen, Vergleiche und Vermutungen niederschreiben, die die kontroversiellen Diskussionen relativieren und nicht der ausschließlich emotionale geprägten Meinungsbildung – sowohl der Befürworter als auch der Gegner – zum Opfer fallen. Auch möchte ich damit einige Motoren- und Autobauspezialisten und erstaunlicherweise auch viele junge Menschen erinnern, was sie im Rückblick aus dem Jahr 2025 ausgeblendet haben oder partout, aus welchen Gründen auch immer, nicht verstehen wollten.

Strom, Antrieb, Batterie

  • Die Logistik von rd. 10 Liter Treibstoff, bis dieser im Tank des Autos ist, benötigt rund 20Kwh Strom. Dann beginnt erst der tatsächliche Treibstoffverbrauch. Mit selbiger Menge Strom fährt ein Elektroauto ca. 100km.

    … Beispiel Treibstofflogistik >6.000km bis zu Zapfsäule – als „Vorspiel“.
    Der Preis meiner letzten 56  von rd. 60.000 Liter Treibstoff für rd. 700.000km, die einen CO2-Ausstoß von ca. 100.000kg verursacht haben.

  • Werden Bau und Unterhalt der Strassen, Autobau und -entsorgung, Treibstoff- beziehungsweise Strombereitstellung, und die Emissionen beim Fahren berücksichtigt, so emittiert das Elektroauto rund ein Viertel weniger Treibhausgase als ein Benzinauto derselben Fahrzeugkategorie. (Dr. Rolf Frischknecht, Experte für Umweltanalysen, CH, 201710)
    Dem zugrunde liegt ein Strom-Mix, bei dem 30% erneuerbare Energie verwendet wird. Die TIWAG, mein Tiroler Energieversorger, bietet aktuell 94% erneuerbare Energie an (84% Wasserkraft, 10% Windkraft). Die Schadstoffbelastung von Elektroautos ist in diesem Falle also bedeutend geringer.
  • Eine der vielen und mediendurchdrungenen Studien hat aufgezeigt, dass ein Elektroauto, bedingt durch die Batterieproduktion, erst mal 200.000km runterspulen muß, um den CO2-Ausstoß eines Verbrenners zu kompensieren. Diesem Faktum liegen a) 17t Co2-Ausstoß für die Batterieproduktion bzw. ein Co2-Ausstoß eines Dieselfahrzeuges von 85 Gr. pro km zugrunde. Viele Mittelklasseverbrenner liegen jedoch im Co2-Ausstoß um 50-100% höher, unbedacht der Umweltbelastung der gesamten Treibstoffgewinnung und deren Logistik. Ergo: der „break even“ liegt bei <100.000 km, wie auch folgende Berechnung auf Basis der o.g. Zahl zeigt:

Bildschirmfoto 2019-02-21 um 21.32.24Quelle: Spritrechner.biz

  • Klimaskeptiker sagen: Die Atmosphäre enthält zu wenig Kohlenstoffdioxid, damit es zu einem Klimawandel kommt. Sie haben Unrecht.
    (Jetzt: 0,04% Co2. Vor der industriellen Revolution 0,028 Volumen%)
    Siehe > „So eine große Wirkung hat so wenig CO2
  • Das Argument, dass wir zu wenig Strom hätten, wenn alle Autos mit Elektromotoren fahren würden, ist irrelevant, weil die Umstellung Jahrzehnte dauern kann und nicht eben bereits nächstes Jahr alle Autos elektrisch fahren. Es steht also ausreichend Zeit für eine sukzessive Umstellung zur Verfügung. Vergleichsargument der selben Kategorie: Wenn alle Europäer sich ab morgen nur mehr von Gurken ernährten, hätten wir übermorgen auch zu wenig Gurken 😉
    _
  • Der Wirkungsgrad der Verbrennungsmotoren liegt bei ca. 40% – Elektromotor bei ca. 90%. Eine andere Berechnung zeigt ein ähnliches Verhältnis…

Energieeffizienz - Diesel-Elekktro_2015

  • „Zu wenig Lademöglichkeiten“ – ein Argument, dessen Halbwertszeit absehbar ist, weil jedes Haus, jede Garage, ja sogar jeder Parkplatz und jede Straßenlaterne sich als Ladestation anbietet, im Wissen, dass natürlich die Infrastruktur zuvor dafür geschaffen werden muss. Abgesehen davon läuft die Entwicklung für induktives Aufladen bereits auf Hochtouren.
    Ein repräsentatives Beispiel, wieviele Destinationscharger (Tesla-Ladestationen, vorwiegend in Hotels und auf den Parkplätzen von Geschäften) in meiner kleinen Ortschaft Fiss in Tirol – rd. 1000 Einwohner, ca. 5.500 Gästebetten – mit Status März 2019 zur Verfügung stehen: 12 Ladestellen bzw. ca. 40 gleichzeitige Lademöglichkeiten. Dass in unserer Bundeshauptstadt Wien zum selben Zeitpunkt nur eine einzige Ladestelle mehr angeboten wird, ursacht wahrscheinlich in der Touristenstruktur, weil Feriengäste idR mit ihrem Privatauto anreisen, während Städtetouristen eher per Bus oder Flug reisen. Vielleicht liegt es aber auch am IT-affinen Verhalten vieler Menschen, die hier wohnen, arbeiten und Dienstleistungen auf hohem Niveau anbieten.

Destination-Charger – Fiss in Tirol, März 2019
20190202_DestinationChargerDichte_202

… daraus folgt, dass herkömmliche Tankstellen in 20-30 Jahren gleich alt aussehen könnten wie heute die Telefonzellen. Die jungen Leser meines Blogs mögen ihr Eltern fragen, was denn „Telefonzellen“ sind 😉

  • Es gibt rd. 53 Mio. Verbrenner in DE, AT, CH und rund 18.000 Tankstellen. Hinsichtlich des Argumentes, dass es nicht funktioniert, wenn alle gleichzeitig ihre eAutos aufladen würden, muß bedacht werden, dass auch nie alle gleichzeitig tanken. Wenn dem so wäre, stünden an jeder Tankstelle rund 3000 Autos. Die Lade- bzw. Tankvorgänge verteilen sich auf zu Hause, Arbeitsstelle, Shopping, Parkplätze, Restaurants und Hotels, Kino, Universitäten…
  • „Mehr als 90 Prozent der geförderten Seltenen-Erden-Elemente kommen aus chinesischen Minen.  Dort ist außerdem das Knowhow für die Aufbereitung, also das Herauslösen der Metalle aus dem Erz, konzentriert. (Geologe und Lagerstätten-Experte Jochen Kolb vom Karlsruher Institut für Technologie (KIT), 201807). (Anm. …90% aus China, nicht das Gros, wie diverse Medien berichten, aus Afrika).
  • Lithium ist übrigens a) KEINE Seltene Erde und b) erklärt der Begriff „Seltene Erde“ nicht, dass die Rohstoffe der Seltenen Erden selten sind, sondern, vereinfacht erklärt, dass die Gewinnung schwierig ist.
    Trotzdem: Die Gewinnung von Lithium und von Seltenen Erden, die für die Elektromobilität, wie auch in geringerer Menge für die Autos mit Verbrennungs-Motoren, verwendet werden, ist umweltschädlich und nicht zuletzt sind die Arbeitsbedingungen an manchen Orten unmenschlich. Dies hat jedoch weniger mit der Autoproduktion als mit den gesetzlichen Rahmenbedingungen zu tun, die in den Abbauländern herrschen. Schlechtes Politmanagement, Korruption und unfähige Gesetzgeber bzw. schlechte Verwaltung tragen diese Verantwortung in einem höheren Ausmaße.
  • Hoher Wasserverbrauch für die Gewinnung von Lithium bzw. der Seltenen Erden wird als Gegenargument zu Batterieerzeugung herangezogen.  Stimmt auf den ersten Blick. Allerdings wäre auch hier die Politik insofern in der Pflicht die Aubbauquoten so zu regeln, dass die Umweltschäden limitiert werden.
    Fakt: Für die Herstellung von einer Tonne Lithiumsalz werden zwei Millionen Liter Wasser benötigt. (edison.handelsblatt.com) Gute Autobatterien mit einer Reichweite von rd. 500km enthalten ca. 8 kg Lithium. Daraus ergibt sich ein Wasserverbrauch von rd. 16.000 Liter Wasser für die Lithiumgewinnung einer großen Autobatterie.
    Dem gegenüberstellen muß man der Relativierung wegen eine Vergleichs-Bilanz des virtuellen Wassers für Produkte, die neben der Elektro-Mobilität Wasser verbrauchen. (Virtuelles bzw. latentes Wasser bezeichnet die Menge Wasser, die tatsächlich für die Herstellung eines Produkts anfällt:
Menge Beispiel Wasserbedarf in Litern
1 kg Rindfleisch
(Anm. ca. 5 Mahlzeiten)
15.500 (ca.)
1 Jeans 6000
1 kg Reis 3000–5000 (ca.)
1 Baumwoll-T-Shirt 2.000 (ca.)

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(Quelle: NZZ, Status 201901)

Autonomes Fahren

  • Status der Autopilot-Technologie befindet sich derzeit auf Stufe 3, wenngleich diese AP-Stufe nur in bestimmten Länder  erlaubt ist.
  • Level 3 ist „Hochautomatisiertes Fahren“.
    – Der Fahrer darf sich vorübergehend von Fahraufgabe und Verkehr abwenden
    – In vom Hersteller vorgegebenen Anwendungsfällen fährt der Pkw selbstständig
    – Der Fahrer muss auf Anforderung durch das System kurzfristig übernehmen
    – Der Fahrer haftet nur dann, wenn er dieser Aufforderung nicht nachkommt.
  • Stufe 4 wäre „Vollautomatisiertes Fahren“
  • Stufe 5 „Autonomes Fahren“
    – Es gibt nur noch Passagiere ohne Fahraufgabe
    – Fahrten ohne Insassen sind möglich
    – Die Technik im Auto bewältigt alle Verkehrssituationen
    – Regelverstöße werden nicht den Fahrzeuginsassen angelastet
    – Die Passagiere haften während der autonomen Fahrt nicht für Verkehrsverstöße oder Schäden.
    (Quelle: ADAC, 201811)
  • Ob Level 5 jemals erreicht wird oder Level 4 wirklich in der Breite funktioniert ist fraglich und zum momentanen Zeitpunkt auch nicht von höchster Relevanz. Viel wichtiger ist, dass Entwicklung stattfindet, die hinsichtlich Sicherheit eine wesentliche Verbesserung erwarten lässt. Man denke in diesem Zusammenhang an die durchschnittlich 9 Verkehrstoten, die in Deutschland, Österreich und in der Schweiz aktuell täglich zu beklagen sind. Acht davon sind auf menschliches Versagen zurückzuführen. Wenn die Autopilottechnik das menschliche Versagen nur um die Hälfte kompensierte, wären das rd. 1.500 Verkehrstote pro Jahr oder 4 pro Tag in DACH weniger.

Autonomes Fahren – Status 201812, Galileo

 

Das System unterstützt

Ein paar Zusatz-Details für interessierte Leser

Links

  • Die Ergebnisse der schwedischen Studie (Quelle: http://www.energie-experten.ch)
    Die Untersuchung basierte auf keinen neuen Datensätzen. Die Autorinnen analysierten lediglich bereits publizierte Berichte und Studien und beurteilten sie nach deren wissenschaftlicher Qualität und Glaubwürdigkeit. Nachdem sie einige der überprüften Studien verwarfen, kamen sie zu dem Schluss, dass die Produktion der Batterien für jede Kilowattstunde Speicherkapazität des Akkus 350 bis 650 Megajoule (umgerechnet 97 bis 180 kWh) an Energie verschlingt und zwischen 150 und 200 Kilogramm CO2 ausstösst.
    Daraus folgt, dass eine sehr grosse Batterie von 100 kWh wie sie in einem Tesla S stecken kann, zwischen 15 und 20 Tonnen an CO2-Emissionen verursacht hat, bevor das Auto überhaupt erst auf die Strasse gekommen ist. Eine kleinere Batterie von 30 kWh wie im Fall des Nissan Leaf belastet das Klima demnach mit 4,5 bis 6 Tonnen CO2.
    Anm. Mein Auto bis 201902, BMW X3, stieß 2018, nach 30.000 km auch rd. 6.000 kg Co2 aus, also die gleiche Menge, die die Produktion der 30 kWh-Batterie. Alleine diese einfache Gegenüberstellung und viele andere Untersuchungen haben die Ergebnisse der „Schwedenstudie“ widerlegt, teilweise auch ad absurdum geführt. Lobbyisten und von solchen gesteuerte Journalisten hatten also in dieser Causa nur kurzfristiges Aufsehen erregt.
  • In den Katalysatoren der Autos mit Verbrennungsmotoren wird zB die Seltene Erde „Cer“ verwendet.  Dieses Seltene-Erden-Metall speichert kurzzeitig Sauerstoffatome, die für den Abbau der Abgase benötigt werden. Außerdem bewahren Lanthan und Yttrium die Katalysatormetalle vor dem Zusammenbacken bei Temperaturen von bis zu 1000 Grad.
    Mehr Infos dazu > Die Welt)
  • Für meine jüngeren Leser/innen: Telefonzellen sind oder waren diese Häuschen neben der Straße und an Bushaltestellen, aus denen man bis Ende der 1990iger Jahre über Kabeltelefone telefonieren konnte, wenn man unterwegs war. Nur wenige Jahre zuvor wurden in Österreich viele dieser Telefonzellen erneuert, nicht zuletzt deshalb, weil selbst einige Manager dieser Telefoncompany einen Paradigmenwechsel zur Mobiltelefonie für unmöglich hielten.
  • Last but not least, Nico Rosberg – Porsche gegen TESLA Model 3 in Monaco

 


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Redakteur: Stefan Schranz, GF der http://www.schranz.com

2 Gedanken zu “Elektro-Auto-Mobilität – Ein Paradigmenwechsel? blog64

  1. Hallo Stefan. Toller Blog. Vielleicht ergänzend zu erwähnen wäre,dass der Break Even ziemlich sicher weit unter 50.000 km liegen dürfte (heute schon ). Wenn man die tatsächlichen Verbräuche eines Verbrenners rechnet und auch die Abgaswerte eines kalten Verbrennermotors, bei Geschwindigkeiten über 120km/h und bei Temperaturen unter 10° Tageshöchsttemperaturen. Dort wird die Abgasreinigung stark zurückgefahren bzw. Komplett ausgeschalten. (Motor- und Verbrauchsschonung)

    Weiters sind die drei wichtigsten Punkte pro E-Mobilität:
    1. Der Wirkungsgrad, hast du schon erwähnt, jedoch ist der Wirkunsgrad eines Diesels im gesamten Drehzahlbereich bei höchstens 16% – Benziner noch weniger. 40% nur in einen sehr kleinen Drehzahlbereich.

    2. Der geschlossene Kreislauf der Rohstoffe. Es wird nicht verbrannt sondern – first life, second life und dann recycling. (Bis zu 95%)

    3. Der Co2 Rucksack durch die akku Produktion wird immer besser, da die Chance für eine emmissionsärmere Erzeugung gegeben ist. +Tesla gigafactory – up to 100% renewable energy. Co2 Rucksack höchstens noch für ein kleines Jäuschen.

    Und wir reden nur von Co2. Da gibt es noch mehrer Stoffe in den Abgasen. Nox und Feinstaub.

    Die schwedenstudie mit 17 Tonnen co2 ist schon lange widerlegt – sogar vom Autor der Studie selbst.

    Die E-Mobilität alleine wird die Welt nicht retten, aber bedeutend besser machen und es ist ein Schritt in die richtige Richtung. Es steckt viel mehr dahinter als die Massenmedien von sich geben.

    Ganz zu schweigen wie toll es ist ein E-Auto zu fahren.

    Aussage von Elon Musk – sollte Tesla es nicht schaffen, dann hat Musk mit Tesla und allen Mitarbeitern das eigentliche Ziel schon erreicht. Ein Anstoß einer Revolution. Es mögen ihn viele für verrückt halten, den Medien sei Dank, aber welcher Managerbonze der Automobilindustrie hat jemals sein gesamtes Vermögen (mehrmals) riskiert um eine Vision zu beginnen. Das verdient Respekt und nicht massenhaft Schlagzeilen wegen einem Joint, die total aus dem Zusammenhang gerissen wurden.

    Die E-Mobilität hat so viele Vorteile und leider auch sehr wenige Nachteile und diese werden häufig aus dem gesamten gerissen und den Menschen zum Fraß vorgeworfen. Leider bilden sich sehr viele Menschen ihre Meinung aus den großen Überschriften der Lobby gesteuerten Medien.

    Letztendlich wird sich diesmal die bessere und neuere Technologie durchsetzen.

    Lg Martin

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