Der Energieverbrauch von E-Autos ist derzeit weitgehend unreguliert in der EU und geht mit null Gramm CO2-Emissionen in die Flottenbilanz der Hersteller ein – unabhängig davon, ob es sich um ein schweres E-SUV oder um einen E-Kleinwagen handelt. Eine Regulierung wird jedoch erwartet. Prof. Dr. Eckard Helmers (Umwelt-Campus Birkenfeld) und Dr. Martin Weiss haben mit Co-Autoren von der Colorado School of Mines (USA) Vorschläge in Form einer Effizienz-Klassifizierung für ein neues Energielabel entwickelt und als wissenschaftliche Veröffentlichung herausgebracht.
In die Untersuchung gingen über 300 Elektroautos aus dem aktuellen Marktangebot ein. Die Forscher widmeten sich zunächst der Ökobilanzierung, denn die Ökobilanz von Elektroautos ist umstritten. Um hier neue Erkenntnisse zu gewinnen, betrieb Helmers Projekte zur experimentellen Elektrifizierung gebrauchter Fahrzeuge mit Verbrennungsmotor. Dadurch konnten die sogenannten Materialkuchen beider Fahrzeugversionen direkt miteinander verglichen werden.
Anschließend war eine ökobilanzielle Modellierung möglich. Das Ergebnis der Auswertung der umfangreichen Daten: Helmers und Weiss konnten nachweisen, dass sich Elektroautos nach 20.000 bis 200.000 Kilometern gegenüber ihren Pendants mit Verbrennungsmotor hinsichtlich der CO2-Bilanz amortisieren und von welchen Faktoren dies im Einzelnen abhängt.
„Diese Erkenntnisse sind unverzichtbar, wenn es um die Dekarbonisierung der Mobilität geht. Sie zeigen: Ökobilanziell lassen sich die CO2-Emissionen durch die Elektrifizierung von Autos auf ein Drittel senken. Das ist eine bedeutende Reduktion der Klimawirkung“, so die Wissenschaftler. „Mobilität mit Null-CO2-Emissionen, wie sie für das Jahr 2045/2050 geplant ist, erfordert darüber hinaus also noch weitere Maßnahmen. Die Forschungsergebnisse zeigen hier die Optimierungspotenziale auf.“
„Well-to-Wheel“-CO2-Kosten
Ein weiteres Forschungsprojekt mit dem Joint Research Center der EU-Kommission widmete sich der Frage, wie die Lücke zwischen den etablierten „Well-to-Wheel“-CO2-Kosten der Mobilität und den ökobilanziellen Modellen geschlossen werden kann. Die Well-to-Wheel-Betrachtung erfasst nur die Aufwendungen der Energiebereitstellung und des Energieverbrauchs des Fahrzeugs, während in Ökobilanzen der gesamte Lebenszyklus bewertet wird.
„Effiziente Autos sind zu jedem Preis erhältlich, aber lange Reichweiten haben ihren Preis. Diese Ergebnisse deuten auf erhebliche Kompromisse bei der Effizienz hin, die den Verbrauchern durch ein spezielles Energielabel aufgezeigt werden könnten“, so die Studienautoren. „Wir schlagen mehrere Optionen zur Klassifizierung von Fahrzeugen auf einer Effizienzskala von A bis G vor, mit und ohne Reichweite und Batteriekapazität als Parameter.“
Vor vier Jahren veröffentlichten Weiss und Helmers eine erste Studie, in der untersucht wurde, wie sich die Energieeffizienz von Elektroautos in den ersten zehn Jahren seit Beginn der Elektrifizierung entwickelte. „Erstaunlicherweise war keine Effizienzsteigerung beim Energieverbrauch festzustellen. Sie wäre jedoch angesichts des technologischen Fortschritts zu erwarten gewesen“, erklären die Wissenschaftler.
Die beobachtete mangelnde Effizienzsteigerung gehe unter anderem auf das ständige Größen- und Leistungswachstum der Autos auf den Straßen zurück, das seit Jahrzehnten zu beobachten ist. Weiss und Helmers haben in Europa auch erstmals bei klassischen Pkw mit Verbrennungsmotor Ausmaß und Folgen dieser Entwicklung untersucht: „Ein erheblicher Teil des technischen Effizienz-Fortschritts bei Benzin- und Dieselmotoren wurde von dieser Entwicklung aufgezehrt.“
Technologien zeigen ‚Lernraten“, auch deren Verständnis widmeten sich die beiden Forscher und zeigten auf, wie die Preise und Produktionskosten für elektrifizierte Fahrzeuge in den vergangenen Jahren gesunken sind.
eHannes meint
Ja, dieser Etikettenschwindel sollte endlich beseitigt werden. Ich fahre selbst seit vier Jahren ein hocheffizientes BEV von KIA, bin aber dennoch für eine ehrliche Bewertung und Darstellung der Fakten. Warum sollte man den effizienten Dreizylinder der weniger betuchten Familie verteufeln, wenn gleichzeitig Monster-BEVs der Protzer die „Umwelt retten“, obwohl sie immer noch durchschnittlich die Hälfte (oder mehr wegen der Uhrzeiten beim Laden) fossilen Strom verbrauchen. Diese Kisten fahren vielleicht nach 200000 km einen CO2-Vorteil ein. Aus gleichen Gründen sollte man die verlogene THG-Prämie sofort beenden.
Ben meint
Ganz einfach weil der 3 Zylinder Kleinwagen bei utopischen 5l/100km nun halt knapp 50kWh verbraucht + die knapp 35kWh bis die 5l im Tank des Autos sind.
Mitn Model Y komm ich auf täglich 100km(50/50) Pendelstrecke im 1/3 Mix mit Vorklimatisierung und Wächter auf 24 – 28kWh also max. 3l/100km…mit einem knapp 500PS SUV.
NeutralMatters meint
Energieverbrauch ist nicht gleich CO2-Emission.
Wer zur falschen Uhrzeit läd, bei welcher der CO2-Wert des Strommix in Richtung 500g/kWh geht (ja das ist gut möglich) und dann gut 20kWh/100km verbrauch (ja, auch das ist möglich), erzeugt ebenso 100g CO2/km – nebst großem, CO2-intensiven Fahrzeug.
Es finden sich immer positive, wie negative Beispiel – daher braucht es die Transparenz! Und nur weil etwas elektrisch ist, gibt es keinen automatischen „Umwelt-Heiligenschein“, mit dem dann alles gut und grün wäre.
Andi EE meint
Alles richtig, aber das ist leider auch das Problem von diesen Studien, sie verwenden einfach den Strommix für jeden Hersteller gleich. Es ist denen völlig egal, wer sich in EE einkauft und dort mehr zahlt als der schnöde Rest der Hersteller. Das wäre mal etwas, die Deklarationspflicht bezüglich EW für den Einkauf von Strom in der Produktion und Ladenetz.
Auch total unsinnig ist dieses ewige Überbewerten der Batterien, es zählt alles an einem Fahrzeug, nichts von alledem ist CO2 frei. Und ein Fahrzeug was primär auf der Autobahn gebraucht wird, ist nicht sinnvoll mit einem 40kWh Akku zu betreiben und es sieht auch nicht so aus wie das Idealauto was sie sich da vorstellen. Wir brauchen diese Trennung beim Zweck. Ein urbanes Fahrzeug kann hoch kurz und mit kleiner Batterie ausgestattet sein und dann in der Studie am besten abschneiden, das ist korrekt.
Aber ein Fahrzeug für 4 Personen was auf die Autobahn geht, hat halt seine 1.8t, muss länglich und flach gebaut sein und einen Akku von 60kWh zumindest aufweisen. Die Anforderungen sind einfach ganz anders. Wenn ich das wieder oben lese, dann sehe ich ein Revival der Verbrauchs- und CO2-Lüge des WLTP.
Wir müssen wenn schon diese beiden Kategorien darstellen und dann dieses Label objektiv nach Nutzen darstellen. Nicht wieder so ein Schwachsinn wie beim WLTP wo sich die ineffizienten Schrankwände schönrechnen dürfen.
NeutralMatters meint
Andi EE – ich verstehe deinen Punkt, hinsichtlich der Anwendung, bzw. der Anforderungen daran – im Gegenzug kann man sich die Frage stellen: Ist es bedeutsam für die Umwelt, ob ich ich relativ oder absolut weniger CO2 aufwenden muss?
Also, ob ich mit dem 40kWh zwar länger für Fernreisen brauche, dafür aber der Umwelt weniger Emissionen zufüge, anstelle dem reichweitenstärkeren PKW, mit doppelt so viel Kapazität?
Dass man als Anwender hier unterscheiden will ist vollkommen klar, jedoch bleibt es absolut auch unstrittig, dass „mehr“ auch „mehr“ verursacht.
Andi EE meint
@NeutralMatters
Für den Ausnahmefall Ferien ist es klar, da würde man mit dem 40kWh Akku auf jeden Fall viel mehr CO2 einsparen, obwohl man auf der Ferienreise ineffizienter unterwegs ist. Fall urbane Nutzung des BEVs.
„… jedoch bleibt es absolut auch unstrittig, dass „mehr“ auch „mehr“ verursacht.“
Aber noch viel stärker skaliert das bei der Aerodynamik, weil der Luftwiderstand im Quadrat wächst. Sobald man regelmässig Autobahn fährt, schadet man mit einem Kleinen (40kWh) sicher mehr dem Klima, als jetzt z.B. mit einem M3 mit einer 60kWh Batterie.
Würde man viel Autobahn fahren, wäre das kleine BEV sicher 20% schlechter bezüglich Klima, weil das Fahrzeug so viel mehr Luftwiderstand generiert. Selbst ein MY was doppelt so viel Innenraumvolumen hat, sind häufig deutlich effizienter als diese Kleinwagen (Hatchback).
NeutralMatters meint
Andi EE – ein kleiner Akku passt freillich in ein kleines Auto, aber auch in ein größeres – umgekehrt, wird es schwieriger. Daher heißt es nicht, dass ein aerodynamisch günstiges Fahrzeug einen großen Akku braucht (s.a. alter Hyundai Ioniq).
Zudem ist der Luftwiderstand nicht der einzige Fahrwiderstand, der Rollwiderstand ist ebenso bedeutsam. Rechnet man die Fahrwiderstände eines Fiat 500e und eines EQE zusammen, anhand der Masse und der Aerodynamik (cW*A), ergibt sich der Schnittpunkt des Energieverbrauchs bei ca. 125-130km/h – die hohe Masse des EQEs erhöht den Verbrauch bei geringen Geschwindigkeiten, wo die Aerodynamik nicht so bedeutsam ist – denn es verhält sich hierbei in quadratischer Funktion.
Also nochmal – ein strömungsgünstiges Auto kommt auch mit kleinen, sparsamen Akku aus, reduziert die Masse zusätzlich und damit den Rollwiderstand. Ein kleiner PKW mit Steilheck hat höhere Energieaufwände bei höheren Geschwindigkeiten, natürlich aber im allg. Straßenverkehr, wo sich die meisten, die meiste Zeit darin befinden – weniger bei Reisen – haben kleine Masse und tendenziell kleinerer Akku, mit kleinem Verbrauch (bspw. Dacia Spring) einen beinahe unerreichbaren CO2-Vorteil.
Daher braucht es ein Ökolabel auch für BEV – gröbst umrissen: Die Schrankwand, mit großem Akku ist bei „F“, das Mittelklassefahrzeug, strömungsgünstig, mit mittleren-großen Akku bei vllt. „C“, der Kleinstwagen, mit kleinem Akku bei „A“.
Ben meint
Darum habe ich einen dynamischen Stromtarif und nutzte diesen mit der clever PV App um günstig und mit möglichst wenig Co2 im Netz zu laden, siehe vor 2 Tagen 0,18€/kWh in der Nacht, kurz bei Energiecharts geschaut 0-4Uhr quasi nur Windstrom im Netz und Export.
Und ja ich nutze mittlerweile auch eine PV…die ich mir allerdings nur leisten konnte weil ich alte „nutzlose“ Wälder(Monokulturen) verkauft habe die im Familienbesitz waren, seit knapp 80 Jahren, die aber keiner von uns bewirtschaften konnte.
Andi EE meint
@NeutralMatters
Dem kleinen Hatchback würde ich aufgrund der Autobahn Penaltys auf keinen Fall ein A-Rating geben. Dann haben wir wieder eine Neuauflage der WLTP-Lüge, weil das Ding nix für die Autobahn taugt. Das lost gegen ein Model 3 ohne Ende ab, hast du diese Verbrauchsmessungen noch nie gesehen?
Der Initiale Energieverbrauch für den Fahrzeugbau ist wirklich nicht alles. Die grösste Verbrauchertäuschung bei der Elektromobilität ist der Verbrauch/Reichweite auf der Autobahn. Und wenn jetzt statt der Schleichfahrt(WLTP) die Akkugrösse der Massstab sein soll, dann macht es die Sache nicht viel besser. Die Leute lernen doch nichts durch ein solches Label, im Gegenteil du förderst noch den Verbrennerverkauf. Ich mach jede Wette, du wirst die Masse nicht zu einem 40kWh Akku trommeln können.
Das Einfachste wäre ein Autobahverbrauch, das deckt diese Schrankwände gnadenlos auf. Man sieht ja dann auch wie die Reichweiten trotz grosser Akkus sofort in die Knie gehen. Das öffnet den Leuten die Augen, weil gereist wird auf der Autobahn, nicht in der Stadt, dort ist die Reichweite sowieso austeichend … fairerweise muss ich sagen, dass auch das ein Verkaufskiller für BEVs sein könnte.
eHannes meint
Model Y ist kein relevantes Modell, wenn wir über Monster-BEV reden.
NeutralMatters meint
Das ist überfällig und mehr als nötig, im Sinne der Nachhaltigkeit und des Umweltbewusstseins auch bei BEV hinsichtlich deren Impakt ein entsprechendes Label zu generieren, angefangen vom Fahrzeug selbst, bis hin zur Lieferkette und den Produktionsbedingungen!
E.Korsar meint
Nö, das hat noch Zeit. Solange Neufahrzeuge – also Verbrenner – mit einem Verbrauch von 80kWh und mehr pro 100km zugelassen werden dürfen, sind die Unterschiede zwischen den BEV so gering, dass es den Aufwand eines Labels nicht lohnt.
Da wären sogar Schockbilder auf Verbrennern – so wie auf Zigarettenschachteln – wirkungsvoller. ;)
NeutralMatters meint
Die Umwelt ist kein „entweder oder“ Spiel.
Wenn wir ein Bewusstein über verantwortungsvolle Konsumwahl geht, wie beim PKW Kauf, dann gibt es kein „0g CO2“ – weder in der Produktion, noch im Betrieb.
Ein Greenwashing jedweder Art ist abzulehnen, freillich ist ein BEV durchschnittlich CO2-ärmer als der gewöhnliche Verbrenner, aber nicht CO2-frei und daher muss auch ein Bewusstsein geschaffen werden, was die besser Wahl ist – im Sinne der Umwelt.
F. K. Fast meint
Ja, Transparenz sollte für alle PKW, egal welcher Antrieb, gelten. Lass und mit dem Verbrauch bei konstanter Geschwindigkeit bei BEV anfangen, z.B. Verbrauch bei 100km/h und 130km/h.