(14.07.21, aus Wirtschaftswoche , Original : hier )<\/p>\n\n\n\n
Die EU hat ihr neues Klimapaket vorgestellt. Es wird das Ende des Verbrennungsmotors stark beschleunigen – und den gerade begonnenen Durchbruch des Elektroautos. Die brauchen Strom. Woher kommt der? Wie sauber ist er? Und was bedeuten Millionen von neuen E-Autos f\u00fcr den Strommarkt der Zukunft? <\/p>\n\n\n\n
Dieser\u00a0Mittwoch, der 14. Juli 2021, k\u00f6nnte in die Geschichte eingehen. Die Europ\u00e4ische Union (EU) hat ihr neues Klimaschutzpaket vorgestellt<\/a>. Und das hat es in sich. Ihren Treibhausgasaussto\u00df will die EU bis 2030 um 55 Prozent senken.\u00a0Das hat Auswirkungen auf so gut wie jede Branche<\/a>, aber auf eine ganz besonders: Der Kohlenstoffdioxid (CO2)-Aussto\u00df von Autos wird weit drastischer als bisher geplant sinken m\u00fcssen. Denn anders als Geb\u00e4ude oder Industrie hat der Verkehr bisher kein CO2 seit 1990 eingespart. Nun sollen neue Pkw gleich 60 Prozent CO2 bis 2030 sparen –\u00a0gegen\u00fcber heute, nicht 1990.<\/p>\n\n\n\n Das ist ambitioniert. Mit gleich vielen oder gar\u00a0mehr Autos mit Verbrennungsmotor kann das nicht gelingen. E-Autos sollen es also richten. Die Beratungsgesellschaft McKinsey<\/a> hat errechnet, dass daf\u00fcr gut 60 Prozent der Neuverk\u00e4ufe und etwa 20\u00a0Prozent aller Autos auf der Stra\u00dfe im Jahr 2030 elektrisch sein m\u00fcssen.\u00a0<\/p>\n\n\n\n Und auch damit klappt es nur, weil die Hersteller ihre E-Autos auf dem Papier mit Null Gramm CO2 je Kilometer Autofahrt anrechnen d\u00fcrfen.\u00a0F\u00fcr Wolfgang Reitzle, Ex-Manager bei BMW<\/a>, Jaguar, Volvo<\/a> und Linde, ist das \u201eeine absurde Manipulation\u201c<\/a>: Denn eigentlich wissen alle, dass das mit der Realit\u00e4t nicht viel zu tun hat. Wer elektrisch f\u00e4hrt, emittiert nat\u00fcrlich indirekt CO2. Der Strom zum Laden der Autos wird noch lange nicht emissionsfrei erzeugt. Kein seri\u00f6ser Wissenschaftler, kein Tesla<\/a>– oder VW<\/a>-Chef und keine Politikerin der vielen Parteien weltweit, die E-Autos massiv f\u00f6rdern, w\u00fcrde ernsthaft etwas anderes behaupten. Nicht die deutschen Gr\u00fcnen, nicht Hollands oder Norwegens Konservative, nicht die US-Demokraten.<\/p>\n\n\n\n Die EU verfolgt mit ihrem Rechentrick ein Doppel-Ziel: Neue Modelle mit Verbrennungsmotor, deren CO2-Aussto\u00df je Kilometer seit Jahrzehnten kaum noch sinkt und die diesen hohen CO2-Aussto\u00df auf Jahre zementieren w\u00fcrden, sollen m\u00f6glichst nicht mehr viele in den Markt. E-Autos dagegen emittieren indirekt in fast allen europ\u00e4ischen L\u00e4ndern schon heute weniger CO2 als Benziner und Diesel, und sie haben vor allem Potenzial: Gelingt die Energiewende und wird die Kilowattstunde (kWh) Strom k\u00fcnftig mit immer weniger CO2 erzeugt, n\u00e4hern sich die E-Autos auch physisch dem Ziel, das das Gesetzespapier schon vorgaukelt. <\/p>\n\n\n\n So weit die Politik. Aber wie viel CO2 verursacht nun wirklich, wer nicht auf 100 Prozent Gr\u00fcnstrom ab 2045 oder sp\u00e4ter warten will und heute schon ein E-Auto kauft? Und um wie viel Strom f\u00fcr die E-Autos geht es? McKinsey<\/a> hat berechnet, dass die durch die neuen EU-Ziele bis 2030 ben\u00f6tigten rund 65 Millionen E-Autos den j\u00e4hrlichen Strombedarf der EU gegen\u00fcber heute um vier Prozent steigen lassen werden. In Deutschland<\/a> br\u00e4uchte eine komplett elektrische Pkw Flotte von 47 Millionen Autos rund 120 Terawattstunden (TWh) pro Jahr, also etwa 15 Prozent der heutigen Bruttostromerzeugung. Insgesamt w\u00fcrde der Energiebedarf des Verkehrs durch seine Elektrifizierung zwar sinken, weil E-Autos effizienter als Diesel und Benziner sind, aber der Stromverbrauch n\u00e4hme zu.\u00a0\u00a0<\/p>\n\n\n\n Und wie viel CO2 sparte das ein? Das kommt dann vor allem auf den Strommix an, mit dem man diese E-Autos l\u00e4dt. Geht man davon aus, dass Elektroautos \u00fcbers Jahr gesehen ungef\u00e4hr den Durchschnittsstrom laden, ist ihr indirekter Klimafu\u00dfabdruck leicht zu errechnen: Man ben\u00f6tigt ihren Verbrauch (in kWh pro Kilometer), und die Menge an CO2, die im Jahresmittel mit dem deutschen Kraftwerkspark pro kWh anf\u00e4llt.<\/p>\n\n\n\n Im Kraftwerkspark gibt es Wind- und Fotovoltaikanlagen sowie Wasserkraft, Atomkraft und Biogas, also CO2-arme Erzeuger, ebenso wie \u00d6l-, Gas- und Kohlekraftwerke. 2020 entstanden im Mittel laut vorl\u00e4ufigen Daten des Umweltbundesamts 366 Gramm pro Kilowattstunde deutschen Stroms, immerhin 400 Gramm oder 52 Prozent weniger als noch 1990. Bei einem durchschnittlichen Verbrauch der E-Autos auf 100 Kilometer von 18 kWh macht das rund 66 Gramm CO2 je Kilometer oder 6,6 Kilogramm auf 100 Kilometer.<\/p>\n\n\n\n Das ist nicht null, wie der Gesetzgeber suggeriert, aber auch weniger als halb so viel wie bei einem Diesel oder Benziner: Hier entstehen pro Liter verbranntem Diesel\u00f6l 2,67 Kilogramm CO2 (Benzin: 2,38); bei einem durchschnittlichen Verbrauch von 6,2 Litern auf 100 Kilometer also 166 Gramm je KM. Dazu kommt jeweils noch eine Vorkette aus Raffinerie, Tankschiff\/Pipeline, F\u00f6rderung und (beim Strom) aus der Erzeugung und dem Transport der Prim\u00e4renergietr\u00e4ger wie Kohle, \u00d6l, Gas und Uran. Die ist bei beiden Antriebsarten ungef\u00e4hr gleich gro\u00df und im Verh\u00e4ltnis zum Fahrstrom oder Sprit klein, sodass sie f\u00fcr einen groben Vergleich vernachl\u00e4ssigbar ist.<\/p>\n\n\n\n Nicht vernachl\u00e4ssigbar ist dagegen das CO2, das bei der Herstellung der jeweiligen Autos entsteht. Da schleppt das E-Auto seinen CO2-Rucksack in den Vergleich. Im Wesentlichen, weil die Herstellung der gro\u00dfen Antriebsbatterie energie- und damit CO2-intensiver ist als die im Gegenzug wegfallenden Verbrenner-Teile wie Motor, Getriebe, Abgasreinigung, K\u00fchlung, Tank.<\/p>\n\n\n\n \u00dcber die Gr\u00f6\u00dfe dieses Rucksacks kursierten in den Jahren 2017 bis 2019 teilweise grotesk \u00fcberh\u00f6hte Zahlen. Inzwischen wei\u00df man recht gut, wie viel CO2 bei der Batterieproduktion tats\u00e4chlich anf\u00e4llt. Laut dem schwedischen IVL Institut n\u00e4mlich nur noch halb so viel wie vor einigen Jahren: je nach Standort der Batteriefabrik 60 bis 100 Kilogramm je kWh Akkukapazit\u00e4t. Auch das renommierte Argonne-Institut in Chicago rechnet im weltweiten Mittel mit 73 Kilogramm. Das ergibt bei einem mittelgro\u00dfen Akku (55 kWh) etwa vier Tonnen CO2 aus der Batterieherstellung. Das E-Auto braucht also etwa 45.000 Kilometer, bis es gegen\u00fcber dem Diesel dank seines nur halb so hohen CO2-Aussto\u00dfes beim Fahren den Rucksack aufgeholt hat. Da moderne Autos ein Vielfaches dieser 45.000 Kilometer halten, ist die Rechnung unterm Strich eindeutig.<\/p>\n\n\n\n Stimmt nicht! Sagte vor zwei Wochen eine Gruppe von sechs Forschenden unter der F\u00fchrung des Karlsruher Verbrennungsmotorenspezialisten Thomas Koch. Sie argumentieren: Weil E-Autos neue, zus\u00e4tzliche Stromverbraucher sind, zu denen es eine Alternative g\u00e4be (Diesel und Benziner), laden sie nicht einfach den Durchschnittsstrom. Weil der Anteil der Erneuerbaren im Netz begrenzt und tendenziell zu gering sei, m\u00fcsse, wenn ein E-Auto ans Netz gehe, das sogenannte marginale Kraftwerk anspringen. Das marginale Kraftwerk ist der Teil des Kraftwerkparks, der hochgefahren werden muss, wenn akut der Strombedarf die Erzeugung \u00fcbersteigt. Und weil dieses marginale Kraftwerk in Deutschland<\/a> fast immer fossil sei (Kohle), w\u00fcrden E-Autos tats\u00e4chlich einen viel dreckigeren Strom als der Durchschnitt aller Stromverbraucher (Strommix) laden. Klingt logisch, ist aber leider ebenfalls zu einfach gedacht.<\/p>\n\n\n\n Richtig an Kochs Einwand ist: Der Strom aus dem marginalen Kraftwerk ist CO2-lastiger als der Strommix. Das ist logisch, schlie\u00dflich lassen sich die emissionsarmen Erneuerbaren wie Wind und Sonne nicht bei Bedarf anknipsen, Gaskraftwerke schon. Man kann aber einem einzelnen Verbraucher-Typus nicht seri\u00f6s immer den Strom aus dem marginalen Kraftwerk zuordnen. Nach Kochs Logik w\u00e4re auch ein Uralt-K\u00fchlschrank mit 1940er-Jahre-Effizienz einem neuen A++ Model vorzuziehen, solange er nur fr\u00fch genug eingeschaltet wird \u2013 n\u00e4mlich bevor andere, konkurrierende Verbraucher ans Netz gehen.<\/p>\n\n\n\n Und man m\u00fcsste den dreckigen Marginalstrom allen neu ans Netz gehenden Verbrauchern zurechnen, sofern es nicht-elektrische Ausweichtechnologien gibt, denn sie erzeugen in dieser Logik alle einen vermeidbaren Mehrverbrauch. Man m\u00fcsste \u00d6lheizungen statt W\u00e4rmepumpen f\u00f6rdern, E-Loks durch Dampfloks ersetzen, neue Gas- statt E-Herde in der K\u00fcche installieren, und kaputte Gl\u00fchbirnen gegen Petroleumlampen statt mit LEDs austauschen. Immer w\u00e4re der Strommix einfacher zu handhaben und tendenziell auch \u201egr\u00fcner\u201c, wenn es die neuen Strom-Verbraucher nicht g\u00e4be.<\/p>\n\n\n\n <\/a> Electric Vehicle Index Die Deutschen k\u00f6nnen Elektro<\/a> Seit elf Jahren misst der Index EVI von McKinsey und der WirtschaftsWoche, welche L\u00e4nder beim E-Auto f\u00fchrend sind. Deutschland war lange nicht vorne. Das \u00e4ndert sich gerade. von Martin Seiwert<\/p>\n\n\n\n Selbst wenn man dem Argument folgt, dass E-Autos von allen neuen Verbrauchern die \u00fcberfl\u00fcssigsten seien, weil es eine gute Alternative, den Diesel gebe, geht die Rechnung nicht auf. Denn E-Autos sind unbestritten etwa um den Faktor 2,5 Energie-effizienter als Autos mit Verbrennungsmotor. \u201eEs w\u00e4re im Gesamtsystem daher sogar effizienter, Diesel in ein Kraftwerk zu sch\u00fctten und zu verstromen, um damit E-Autos zu laden, als ihn im Auto mit einem schlechteren Wirkungsgrad zu verfahren\u201c, sagt Max Fichtner, Professor f\u00fcr Energiespeichersysteme am Helmholtz Institut in Ulm und am Karlsruhe Institut f\u00fcr Technologie. \u201eSelbst wenn man dem E-Auto die CO2-Emissionen des marginalen Kraftwerksparks zurechnet, w\u00e4re es noch weniger CO2 als bei einem Diesel\u201c, so Fichtner.<\/p>\n\n\n\n Mit der Empirie ist die Marginalmix-Theorie kaum in Einklang zu bringen. Denn nat\u00fcrlich laden viele ihr E-Auto auch im Sommer und bei viel Wind, wenn ein \u00dcberschuss an Erneuerbaren im Netz ist. Um ein halbwegs realistisches Bild des Stroms zu zeichnen, den Elektroautos bekommen, \u201ebraucht man zun\u00e4chst verl\u00e4ssliche Daten dar\u00fcber, wann wie viele E-Autos tats\u00e4chlich laden. Die muss man dann m\u00f6glichst zeitgenau mit dem dann jeweils aktuellen Marginalmix abgleichen\u201c, sagt Wolf-Peter Schill, Ingenieur und \u00d6konom am DIW in Berlin, der zum Strommix forscht.<\/p>\n\n\n\n Solche Modellrechnungen gibt es. Sie zeigen: Es ist nicht m\u00f6glich, mit einem E-Auto das ganze Jahr fossilen Strom zu laden. Richtig ist aber auch: Solange Erneuerbare nicht in beliebiger Menge zur Verf\u00fcgung stehen, erh\u00f6hen viele neue Verbraucher den Anteil marginaler Kraftwerke. Das gilt f\u00fcr W\u00e4rmepumpen ebenso wie f\u00fcr Millionen neuer E-Autos oder sp\u00e4t elektrifizierte Bahnstrecken.<\/p>\n\n\n\n Die Marginal-Theorie \u00fcbersieht auch, dass die Strom-Nachfrage durch E-Autos flexibel handhabbar ist. \u201eElektroautos m\u00fcssen nicht sofort geladen werden, nachdem die Besitzer nach Hause gekommen sind\u201c, sagt Matthias Huber, Professor f\u00fcr Energiewirtschaft an der Technischen Hochschule Deggendorf. Das ist meistens zwischen 19 und 22 Uhr der Fall, wenn es ohnehin schon eine Nachfragespitze gibt. Doch Elektroautos haben Batterien von 50, 70 oder gar 100 kWh, was dem rund Zehnfachen ihres durchschnittlichen Fahrstrombedarfs pro Tag entspricht. Das bedeutet, sie k\u00f6nnten auch zeitlich flexibel laden, ohne dass die Besitzer am n\u00e4chsten Tag stranden. Idealerweise w\u00fcrden sie geladen, wenn gerade viel Wind- oder Sonnenstrom im Netz ist.<\/p>\n\n\n\n<\/span>Die Sache mit dem Rucksack<\/span><\/h3>\n\n\n\n
<\/span>Das marginale Kraftwerk<\/span><\/h3>\n\n\n\n
<\/span>Nachfrage besser auf das Angebot abstimmen<\/span><\/h3>\n\n\n\n