Und täglich grüßt das Murmeltier…

Wir haben ja schon mehrfach darüber geschrieben: Kohlestrom. Ach, immer wieder…Kohlestrom. Dieses Mysterium ist wohl nicht auszurotten: Da wir in Deutschland noch recht viel Strom aus Kohle erzeugen, wird davon auch viel im Elektroauto landen und so wird das Elektroauto zum Schmutzfinken ohne Auspuff. Schlimmer noch: Schmutziger als ein Verbrenner.

Zuletzt mussten wir solche Äußerungen auch vom Ökoinstitut lesen. In einem Interview sagte Dr. Bulach dieser Tage wie folgt:

Dass in Deutschland noch (viel zu viel) Kohlestrom im Strommix vorhanden ist, ist klar. Warum nun genau dieser Strom (Strommix) für Elektroautos genutzt wird, ist gar nicht klar. Ich kenne z.B. keine einzige öffentliche Stromtankstelle in Berlin, die NICHT durch einen Ökostromanbieter beliefert wird. Bilanziell lädt man dort Ökostrom. Und sicher nutzt auch die Mehrheit der Elektrofahrer Ökostrom und produziert vlt. sogar eigenen Solarstrom.

Auf der technisch-physikalischen Seite laden Elektroautos dort natürlich keinen reinen Ökostrom. Aus welchem Kraftwerk oder von welchem Erzeuger der vor Ort geladenen Strom nun gerade kommt, ist gar nicht so einfach nachzuvollziehen. Das kann reiner Kohlestrom sein, genauso gut aber auch 100% Windstrom. Oder eben ein Mix. Nehmen wir aber mal für einen Moment an, der vor Ort an einer Ladestaton geladenen Strom stamme tatsächlich zu 100% aus einem Kohlekraftwerk. Was bedeutet dieses „Horrorszenario“ für die CO2-Bilanz eines Elektroautos nun wirklich?

Pro erzeugter Kilowattstunde aus einem Kohlekraftwerke liest man Zahlen zwischen 820 g CO2 (IPCC, 2014) und 1140 g CO2 (http://www.volker-quaschning.de/datserv/CO2-spez/index.php), je nach Art der Kohle und Herkunft. Nehmen wir als Durchschnitt nun 1000 g CO2 pro kWh an. Auch beim Öl und Gas gibt es Varianzen, vor allem je nach Herkunft und Transportweg (siehe unten).

Als Referenzfahrzeug nehmen wir ein Elektroauto mittlerer Größe und gehen von einem Stromverbrauch von 15 kWh/100 km aus. Diesen Wert nehmen wir als Durchschnittswert (Sommer/Winter) inkl. Ladeverluste an.

Für eine Strecke von 100 km werden also bei der Nutzung von Kohlestrom rund 15 kg CO2 freigesetzt, pro Kilometer sind das 150 Gramm. Hört sich erstmal viel an. Nun übertragen wir diesen Wert auf Fahrzeuge mit Otto- bzw. Dieselmotor.

Zuerst müssen wir von den 150 Gramm den Betrag der Vorkette abziehen, denn Benzin- und Dieselkraftstoff wachsen nicht aus Luft und Liebe an der Tankstelle. Kraftstoffe basieren auf Öl, welches gefördert, transportiert, verarbeitet und erneut transportiert, gelagert und schließlich mit Pumpen aus den Tanks an der Tankstelle in den Kraftstofftank des Autos gepumpt werden muss. Auf diesem Weg wird überall Energie benötigt. Am Bohrloch, in den Pumpen der Pilelines, ggf. durch die Tankschiffe, in den Raffinerien (nicht zu knapp!), in den Tanklastern und natürlich an den Tankstellen. Die mir vorliegenden Zahlen dazu (u.a. aus der GEMNIS-Datenbank) listen 15% als Vorkettenaufwand. Diese 15% ziehen wir von den 150 Gramm ab, da diese ja bereits in der Atmosphäre angekommen sind, bevor der Kraftstoff im Auto verbrannt wird. Bleiben 127,5 Gramm CO2, die jetzt noch aus dem Auspuff kommen dürfen.

Pro Liter Benzin werden 2,33 kg, pro Liter Diesel 2,6 kg CO2 frei. Daraus errechnen sich:

5,47 Liter Ottokraftstoff und 4,9 Liter Dieselkraftstoff.

Verbraucht Ihr Fahrzeug so wenig? Falls nicht, erzeugt es mehr CO2 pro km als ein Elektroauto mit 100% Kohlestrom.

Nur ein Beispiel: Für den VW Golf, BJ 2015-2017, zeigt spritmonitor.de einen Durchschnittswert von 7,7 (Benzin)/6,3 (Diesel) Litern. Dies entspricht also bereits 163 bzw. 164 Gramm CO2 pro km zzgl Vorkette (187,5 bzw. 188,5 g CO2 pro km). Um solche Werte mit Kohlestrom zu erreichen, dürfte das Referenz-Elektroauto sogar fast 19 kWh Strom verbrauchen, also fast 25% mehr!

Was bleibt?

Abgesehen davon, dass so gut wie nie reiner Kohlestrom an den Ladestellen ankommt, steht das E-Auto auch mit 100% Kohlestrom auf keinen Fall schlechter dar, als der Verbrenner.

P.S. In diesem Moment (Donnerstag Abend, 20 Uhr 15) entstehen in Deutschland pro kWh 424 Gramm CO2. Nicht schön, aber viel besser als 1000 Gramm pro kWh. Ein Verbrennerfahrzeug dürfte nun nur noch 2,7 bzw. 2,4 Liter verbrauchen.

P.S. 2: Das Ökoinstitut hat seine Aussage inzwischen wie folgt detailliert:

 

 

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100% Kohlestrom…Fakten rund um einen Mythos

ARCHIV - Windenergieanlagen stehen im Sonnenuntergang auf einem Feld im Landkreis Oder-Spree nahe Sieversdorf (Brandenburg), aufgenommen am 12.02.2014. Die Ministerpräsidenten der Bundesländer treffen die Bundeskanzlerin am 01.04.2014 zu einem Gespräch über das Erneuerbare-Energien-Gesetz (EEG). Foto: Patrick Pleul/dpa (zu dpa «Nord-Ministerpräsidenten machen sich bei Merkel für Windenergie stark» vom 01.04.2014) +++(c) dpa - Bildfunk+++ | Verwendung weltweit

„Elektroautos sind nur umweltfreundlicher als Verbrenner, wenn sie mit Ökostrom geladen werden. Geladen mit Kohlestrom verursachen sie viel mehr CO2, als ein moderner Verbrenner…“. Solch und ähnliche Phrasen liest man seit Jahren, wenn es um die Ökobilanz von Elektrofahrzeugen geht. Und: Diese Aussagen sind nicht totzukriegen. Grund genug, dem mal nachzugehen und zu fragen: 100% Kohlestrom im Auto…geht das überhaupt?

Um sich der Antwort zu nähern, habe ich die Netzbetreiber e.dis und 50Hertz angeschrieben. Diese kennen die angeschlossenen Erzeugungskapazitäten genau, müssten also helfen können, eine Antwort zu finden.

Ich fasse die Antworten kurz zusammen und dazu beantworten wir zuerst die Frage: Wie kommt Kohlestrom eigentlich zu uns nach Hause?

Kohlekraftwerke sind Großkraftwerke und speisen grundsätzlich in das Übertragungsnetz auf höchster Spannungseben ein. In Deutschland ist das die 230/380 kV-Ebene. Diese Netzebene dient der Verteilung von elektrischer Energie über weite Strecken:

Wie der Grafik zu entnehmen ist, wird die elektrische Energie dann über verschiedene Stufen weiter und weiter verteilt und gelangt über die letzten Transformatoren auf der 230/400 Volt-Ebene in die Haushalte und auch Elektroautos, die zuhause oder an öffentlichen Ladestationen geladen werden. Soweit mit bekannt, sind die Supercharger-Stationen von Tesla am Mittelspannung angeschlossen.

Damit der reine Kohlestrom aus den Kraftwerken in Brandenburg nun zu unseren Steckdosen und Wallboxen gelangen kann, darf auf dem Weg vom 380 kV-Netz zur 230/400 Volt-Ebene nichts dazwischen kommen. Kein „sauberer“ Atom- oder Gasstrom und kein Strom aus anderen Erzeugungsanlagen, die in die unteren Netzebenen einspeisen, z.B. Windparks, PV-Anlagen auf Hausdächern oder BHKW-Anlagen im Wohnblock oder Keller. Insbesondere Strom aus erneuerbaren Quellen hat grundsätzlich Vorrang.

Mit anderen Worten: Kohlestrom gelänge nur dann ins E-Auto, wenn keine anderen Erzeuger dazwischen liegen. Was heißt das? Vereinfacht dargestellt darf keine PV-Anlage in der Nähe des E-Autos ins Netz speisen, es darf sich kein Windrad drehen, dass in den Netzbereich einspeist, kein BHKW, keine Biogasanlage und kein Wasserkraftwerk oder Pumpspeicherwerk. Aber letztlich auch kein anderes Großkraftwerk. Dies ginge, wenn überhaupt, also nur nachts, bei absoluter Flaute und – wie gesagt – wenn nichts anderes Strom ins Netz speist. Dann, und nur dann, gelangt reiner Kohlestrom zum E-Auto. Realistisch?

Möglich ja, aber nur theoretisch. E.DIS sagt, dass angesichts der viele, vielen am Netz angeschlossenen Anlagen zur Erzeugung von „erneuerbarem Strom“ ist eine solche Situation kaum noch darstellbar. Und: Sie sagen auch, dass die technische Entwicklung in Sachen Speicher schnell voran geht. Dies betrifft sowohl den Bereich der Heimspeicher, den Bereich der E-Autos, die selber als Speicher dienen werden, aber auch den Bereich der Großspeicher in Form von Batteriespeichern und Hybrid-Speicheranlagen (Power-to-Gas). Aber auch das Lastmanagement wird immer weiter zunehmen, d.h. das Abschalten oder Hinzuschalten von Lasten, je nach Strommix. Auch heute schon kann jeder selber sein Auto vermehrt tagsüber laden, Apps oder Webseiten nutzen, um Zeiten mit viel Ökostrom zum Laden zu nutzen.

Interessant auch die Aussage von 50Hertz, dem Übertragungsnetzbetreiber im Bereich der neuen Bundesländer:

Das von Ihnen beschriebene Szenario ist aus vielerlei Perspektive sehr unwahrscheinlich. In unserem Netzgebiet sind aktuell 12 GW Braunkohle-Leistung installiert und wir haben 17 GW Grundlast. Selbst wenn jetzt noch Steinkohle dazu käme, würde das nicht ausreichen. Außerdem weht eigentlich immer irgendwo ein bisschen Wind plus PV tagsüber, die beide laut EEG Vorrang bei der Einspeisung haben. Eine Deckung des Energiebedarfs mit nur einem Energieträger ist in unserem Netzgebiet aktuell nicht möglich. Es ist immer ein Mix, der mal mehr und mal weniger grün ist.

Und weiter:

Grundsätzlich gilt bei der E-Mobilität: Die Klimabilanz von E-Fahrzeugen hängt maßgeblich vom Zeitpunkt/Zeitraum ihrer Ladung ab. An sonnen- und windreichen Tagen ist die Bilanz besser. Nachts ist sie eher schlechter.

100% Kohlestrom geht also gar nicht.

Zudem muss man Begrifflichkeiten neu ordnen. Die klassische Grundlast gibt es nicht mehr. Vielmehr sprechen die Fachleute von „verbleibender Last“ bzw. residualer Last. Damit ist gemeint, dass fossil betriebene Kraftwerke mehr und mehr in die Rolle gedrängt werden, die noch verbleibende Last nach der Einspeisung der neuen Energien abzudecken.

Fazit: Aussagen der o.g. Art sind sinnlos und entbehren dem nötigen technischen Verständnis, da es den Fall, dass ein E-Auto mit 100% Kohlestrom physikalisch geladen wird, praktisch nicht mehr gibt, im Netzgebiet der 50Hertz sogar technisch nicht möglich ist. Auch in Berlin nicht, da dort seit Kurzem keine Kohle zur Stromerzeugung mehr genutzt wird.

Damit kann man beruhigt mit dem Bundesdurchschnitt rechnen, d.h. mit aktuell 480 Gramm CO2/100 km und weniger, je nach Situation und Ort. Und bereits mit dem maximalen Mix-Wert erreichen die meisten Elektroautos CO2-Werte pro km, von denen so gut wie alle Verbrenner nur träumen können (im Durchschnitt nämlich um die 70 g pro km; die besten Hybridfahrzeuge schaffen im optimalen Fall 80-90 g CO2 pro km). Man könnte auch sagen: Das Elektroauto fährt Tag für Tag sauberer, der Verbrenner wird das nie erreichen, vor allem nicht die Bestandsfahrzeuge, denn deren Emissionsmengen sind nicht mehr zu beeinflussen. Dagegen profitiert auch das älteste E-Auto augenblicklich von Verbesserungen im Strommix.

Wer tiefer in die Materie einsteigen will, dem sei der Almanach 2016 von 50Hertz empfohlen, Download hier: http://www.50hertz.com/Portals/3/Content/Dokumente/Medien/Publikationen/2016/170425_50Hertz_Almanach-DE.PDF

Quellen:

  • e.dis
  • 50Hertz

Autor:

J. Affeldt