Wir werden uns in Zukunft bei peak-oil.com nicht nur mit den negativen Seiten des knapper und teurer werdenden Öls beschäftigen, sondern auch die Alternativen vorstellen und deren Vor- und Nachteile herausarbeiten. Anfangen will ich heute mit dem Fahrbericht eines Elektro-Autos: dem Smart electric-drive. Als langjähriger Smart Fahrer und Fan dieses Kleinstwagens hatte ich mich schon oft gefragt: Wann kommt endlich eine Elektroversion dieses idealen Stadtautos? Bis Mitte 2012 musste man sich leider gedulden, doch jetzt ist er endlich in den Verkaufsräumen!
Der Smart wird mittlerweile seit 14 Jahren gebaut und hat sich als Kleinstwagen für Ballungszentren fest etabliert. Bisherige Modelle waren allerdings nur mit Verbrennungsmotor lieferbar, wobei der Smart cdi (die Dieselversion des kleinen Flitzers) zu den sparsamsten Serienfahrzeugen der Welt gehört. Leider wurde bis 2012 nie eine Elektro-Version des Smart angeboten, obwohl der Ur-Smart des eigentlichen Erfinders – Nicolas Hayek - eigentlich schon elektrisch betrieben werden sollte. Die Einführung des Smart electric drive war allerdings mit kleineren Rückschlägen verbunden. Bereits 2008 wurden in einem Großversuch 100 Smart Fortwo mit Elektroantrieb getestet. Diese basierten allerdings noch auf dem vorherigen Modell. Die Elektroversion hatte damals einen 30-kW-Elektromotor. Die Reichweite betrug damals 115 Kilometer, wobei zunächst eine Natrium-Nickelchlorid Batterie mit zirka 250 Grad Celsius Betriebstemperatur eingesetzt wurde.
Die eigentliche Produktion begann Ende 2009 im Smart-Werk im französischen Hambach. Der Smart electric drive wurde dann aber ausschließlich im E-Mobility Berlin genannten Flottenversuch zur Elektromobilität in Zusammenarbeit mit RWE eingesetzt. Die Fahrzeuge wurden dabei nicht verkauft, sondern lediglich an die Nutzer verleast. Auf der IAA 2011 wurde ein überarbeitetes Modell des Fortwo Electric Drive vorgestellt. Dieses Modell verfügt über einen 55-kW-Elektromotor und der Lithium-Ionen-Akku hat eine Kapazität von 17,6 kWh womit die Reichweite bei über 140 Kilometern liegen soll. Da ich selber seit Jahren einen Smart Fortwo (Typ 451) besitze, und auch das das Vorgängermodell schon besaß, war ich sehr gespannt auf den Smart electric drive! Hier ein paar Eindrücke in der Form eines kleinen Videos:
[youtube s4C3cydCys0]
Die Reichweite von 140 km ist allerdings ein rein theoretischer Wert, der dann erreicht wird, wenn man den Wagen extrem vorsichtig bewegt und keinerlei Zusatzverbaucher wie z.B. die Klimaanalage eingeschaltet ist. Während der Testfahrt, wurde der Wagen etwas sportlicher bewegt, was die Reichweite auf rund 90 km sinken ließ. Aufladen lässt sich der Li-Ionen Akku in rund 8 Stunden an einer normalen Steckdose. Soll es schneller gehen wird die Sache komplizierter, denn Smart bietet zwei Möglichkeiten den Ladevorgang zu beschleunigen. Zum einen ist das per Wallbox möglich, einer speziellen Ladevorrichtung, die sich in der eigenen Garage oder in Parkhäusern installieren lässt. Sie bringt eine Zeitersparnis von etwa 20%, also anstatt 8 Stunden dauert ein Ladevorgang dann nur noch 6 Stunden. Für die Wallbox, das benötigte Kabel und die Installation werden insgesamt etwa 1.800 € brutto fällig.
Zum anderen lässt sich der Smart bereits ab Werk mit einem 22 kW Schnellladegerät ausrüsten mit dem die Lithium-Ionen Batterien des Elektroautos in etwa einer Stunde voll aufgeladen werden können. Dieser Schnelllader kostet allerdings rund 2.800 € und kann nur zusammen mit einer Wallbox genutzt werden, wobei zusätzlich noch ein leistungsstärkeres Kabel notwendig ist. Um das Schnellladegerät adäquat nutzen zu können, fallen also zusätzliche Kosten von etwa 4.800 € an. Alles in allem also kein Schnäppchen, aber wohl zwingend nötig, wenn das Auto häufig im Einsatz sein soll. Außerdem muss der Akku, wenn er denn nicht für rund 4.700 € gekauft werden soll, für 65€/Monat gemietet werden.
An den Ladezeiten wird sehr schön deutlich, welch gigantische Energiedichte Benzin und Diesel haben. Denn man sollte sich folgendes vergegenwärtigen: Bei einem normalen Tank-Stopp an einer Tankstelle, werden pro Minute rund 30 Liter Treibstoff aufgenommen. Bei runden 10 kWh entspricht dies grob gerechnet 300 kWh pro Minute! Pro Stunde wären es an einer solchen Zapfsäule demnach 18.000 kWh. Kürzen wir die Stunden weg und oha: Eine normale Zapfsäule hat also eine Leistung von gigantischen 18.000 kW oder 18 Megawatt! (War Ihnen das bewusst?)
An diesem Sachverhalt kann man sehr schöne die Ausnahmestellung flüssiger Treibstoffe hinsichtlich ihrer Energiedichte sehen. Und noch etwas wird deutlich: Das Schnellladen von E-Autos benötigt große elektrische Leistungen, die sich, sollten viele Wagen zur selben Zeit aufgeladen werden, zu hässlich großen Leistungen addieren. 1 Million E-Smart in einer Stunde gleichzeitig aufzuladen benötigt immerhin 22 GW an elektrischer Leistung. Das entspricht ungefähr der heute möglichen Photovoltaikeinspeisung an einem deutschlandweit wolkenfreien Sommertag um die Mittagszeit! Dieser Wert wurde beispielsweise (bisher nur am) am 25.05.2012 erreicht:
Stromeinspeisung in das deutsche Netz am 26.05.2012 Quelle: EEX Transparency
Um die Zahlen besser in Verhältnis setzen zu können: In Deutschland gibt es rund 50 Millionen Kraftfahrzeuge, von denen rund 42 Millionen PKW sind. Durch diese Zahlen wird klar, dass für eine größere Verbreitung von E-Mobilität ein intelligentes Lademanagement unerlässlich ist. Die Bundesregierung plant, bis 2020 eine Million Elektroautos auf den Straßen zu haben.
Schauen wir uns noch ein wenig die Kosten des kleinen E-Smart an:
Smart electric drive inkl. Batterie: 23.680 € (brutto)
Wallbox und Schnellladegerät: 4.800 € (brutto)
Gesamtkosten: 28.480 € (brutto)
10.000 km / Jahr und 15 kWh/ 100 km = 1500 kWh / Jahr entsprechen bei einem Strompreis von 0,28 €/kWh rund 420 €/ Jahr.
Smart CDI (Diesel) : 14.295 € (brutto)
10.000 km bei rund 4 Liter/100 km = 400 Liter Diesel/Jahr was bei 1,50 €/Liter rund 600 € / Jahr entspricht.
Alles in allem ist der E-Smart also rund doppelt so teuer wie ein Diesel Smart. Und die Treibstoffpreise müssten schon extrem steigen, um rechnerisch mit den E-Smart besser abzuschneiden.
Wie sieht es denn bei den Emissionen aus?
Ein Smart CDI stößt pro km etwa 88g/km CO2 aus. Lade ich den Smart E-Drive mit Strom aus dem deutschen Strommix, bei dem laut Umweltbundesamt 2011 566 g CO2/kWh emittiert wurden, dann entspricht dies pro Kilometer (bei 15 kWh/100 km) rund 85g CO2/km! Lädt man den E-Smart mit Ökostrom, bei dem nur rund 40 g CO2 pro kWh emittiert werden, dann kommt man auf erstaunliche 6g CO2 pro km! Das macht eins deutlich: Wenn E-Auto, dann nur mit Strom aus erneuerbaren Energien!
Fazit:
Mir hat der Smart electric drive sehr viel Spaß gemacht. Der Kleine ist ein nahezu perfektes Stadtauto! Nach der Probefahrt fühlte sich der Benzin-Smart wie ein vorsintflutliches Vehikel an. Wenn mein Geldbeutel ein wenig größer wäre, und ich nicht in einer Stadtwohnung wohnen würde, bei der das Aufladen vor der Tür (noch) unmöglich ist, dann wäre der E-Smart mein Auto! Eine Reichweite von 200 km wäre allerdings wünschenswert, da in meinem Fall sonst der Besuch bei der Familie nicht möglich wäre. Ich wette, dass bei Preisparität nahezu alle Käufer dem E-Smart den Vorzzug vor dem Diesel-Smart geben würden. Wenn jetzt also noch Wege gefunden werden, die Akkus günstiger, umweltverträglicher und recyclebar zu machen, dann wären wir einen großen Schritt weiter!
Waere es nicht einfacher und wirkungsvoller, Mobilitaetsinfrastruktur und -politik so umzugestallten, dass motorisierter Individualverkehr so weitgehend wie moeglich minimiert wird? Auch Kleinstwagen mit elektrischem Antrieb lassen sich in milliardenfacher Auflage nicht nachhaltig produzieren und nutzen.
Hallo herr hippmann,
sie haben grundsätzlich recht. Nur: Wie realistisch ist das?
Immerhin läßt sich so ein Smart mit erneuerbaren Energien betreiben. Und je größer der Anteil an Erneuerbaren im deutschen Strommix wird, desto besser für die Effizienz dieses Autos. Bedenklich finde ich eher, dass wir aktuell in die nächste Abhängigkeit stolpern, nämlich der nach Lithium! Hier eine recht interessante Zusammenstellung zum Thema Lithium:
http://www.focus.de/wissen/weltraum/odenwalds_universum/tid-16100/lithium-der-stoff-der-unsere-mobilitaet-sichern-soll_aid_451601.html
Ich denke, dass in Zukunft der Individualverkehr immer mehr dem carsharing weichen wird. Die Ansätze dafür sind durch cambio und car2go schon erkennbar. Darin liegt erhebliches Einsparpotential!
Viele Grüße
Christoph Senz
“Nur: Wie realistisch ist das?”
Wie realistisch ist es, dass wir die Erfindung Auto behalten dürfen/können/sollten? Alles was dort steht ist: “Wir wollen statt Abbauen weiter Aufbauen nur halt anders und natürlich viel viel “grüner””. Die Suche nach Lösungen für ein Schlamassel, die dann noch gefährlichere Schlamassel nach sich ziehen.
Erstaunlich die Kommentare unter dem verlinkten Artikel. Da diskutieren die Leute über verschiede Akkus, Wasserstoff usw. Grundsätzlich mit der absoluten und todsicheren Überzeugung uns wird schon was einfallen und es MUSS Alternativen geben. Muss es das? Ob die Physik machmal über uns schmunzelt?
Vor allem warum denken diese Leute nicht weiter? Schnappen ein Konzept auf und hängen all ihre Hoffnungen dran. Es kann doch nicht die Lösung sein statt 80 Mill b/d Öl nun 80 Mill b/d Schwefelsäure durch die Gegend zu rangieren oder alle paar Jahre Millionen von Akkus zu entsorgen? Wir wissen doch schon heute kaum noch wohin mit unserem Müll. Außerdem was heißt schon Entsorgung? William Catton hat dafür diese wunderbare Definition gefunden: “We can clean that mean put it somewhere else. But we running out of somewhere else’s.”
Es gibt keine technologischen Lösungen. Jede dieser Lösungen würde uns dort hinführen von wo wir gerade zu fliehen versuchen.
Der von Ihnen angeführte Focus-Online-Beitrag strotzt nur so von Fehlern. Nehmen wir mal den Toyota Prius. Rechnet man die Zahlen nach, würden pro Prius 13,3 kg LithiumKarbonat gebraucht. Bei derzeitiger Technik (800 Gramm LCE pro kWh) ergeben sich daraus 16 kWh Akkukapazität, die ein Prius angeblich haben soll. Der hat aber – je nach Version – zwischen 1- und maximal 4,4 kWh als Plug in Hybrid.
Zudem kommen modernere Li-Akkutypen mit deutlich weniger Lithium pro kWh aus (z.B. LiFePO4 – 500 g/kWH).
Davon abgesehen würde sich selbst eine Verzehnfachung des Lithium-Preises kaum merklich auf die Akku-Preise auswirken – würde aber andererseits den Abbau und die Veredelung des Rohstoffs sehr viel lukrativer machen. All das findet aber im Beitrag keinerlei Erwähnung.
Der ganze Beitrag ist meiner Meinung nach nicht das (elektronische) Papier wert, auf dem er steht.
Hallo Günter,
ich hoffe, der letzte Satz bezog sich nur auf den Focus Artikel…;-)
Sie scheinen beim Thema Batterien “vom Fach” zu sein.
Liegt das Problem bei den Akkus nicht viel eher darin, dass der Energieaufwand für die Herstellung der Akkus massiv ist? Ein Mitarbeiter der Schweizer Materialprüfungsanstalt sagte mir letztes Jahr einmal, dass ein aktueller Li-Ionen Akku in seiner gesamten Lebensdauer etwa 4 mal die Energie speichern kann, die seine Herstellung gekostet hat. Das würde überschlägig bei 25 kWh Speicherkapazität und 1000 Ladezyklen bedeuten, das rund 6000 kWh Energie aufgewendet werden müssen, um den Akku herzustellen. Leider wurde mir diese Zahl nur mündlich mitgeteilt – in der entsprechenden Studie der EMPA stehen gar keine sochen Werte drin…
Habe Sie eine Ahnung, ob das ungefähr stimmt?
Viele Grüße
Christoph Senz
auf die Reisegeschwindigkeit an…wenn ich mit nem 3Liter Lupo nur 80 fahre hat der auch keine hohen Emissionen.
Und was man beim Elektroauto auch besonders beachten muss, dass sich die blumigen Reichweitenversprechen bei bei Geschwindigkeiten > 120km/h in Luft auflösen und bei > 150km/h absolut Schluss mit Lustig ist, wenn man keinen Kleinst- oder Sportwagen fahren möchte.
Ich finde es wichtiger zu betonen, dass so ein Smart immerhin mit Strom aus Sonne oder Wind fahren kann. Natürlich kann ich einen 3L Lupo auch mit Biodiesel fahren, aber die ökologischen Folgen der Biodieselproduktion sind aus meiner Sicht erheblicher als die, die mit dem Bau eines Windrades oder einer PV Anlage einhergehen! Die Reichtweite von 140 km ist für über 90% der Fahrten völlig ausreichend! Würden Sie 200 km schaffen wären es wahrscheinlich 98%…
Und mehr als 120km/h zu fahren ist eh unsinnig, weil der Luftwiderstand exponentiell zunimmt je schneller ich fahre.
Viele Grüße
Christoph Senz
es gibt neben Biodiesel allerdings auch noch Biogas, welches man auch relativ umweltfreundlich gewinnen kann und wo es meiner Meinung nach eine große Verschwendung ist damit Strom zu machen. Mein zukünftiges Auto, der Eco-up wird z.B. damit laufen. Verbrauch: 2,9kg/100km. Das sind 2,32€.
Ein durchschnittliches Elektroauto mit 17kwh Verbrauch frisst mindestens 5€ auf 100km. Und wir wissen alle, dass der Strompreis nicht auf seinem Niveau verweilen wird. Der Gaspreis hat dank Fracking, Windgas, etc nicht mehr soo viel Spielraum nach oben. Zumindest schließe ich aus, das er sich in den nächsten 10 Jahren verdreifacht, das es sich lohnen würde nen E-Auto zu kaufen.
die Basis, auf der Sie ihren Vergleich anstellen, ist etwas einseitig.
Wenn Sie schon vergleichen, dann bitte nicht einen Praxiswert (17kWh/100km) mit einem Herstellerwert (Fantasiewert) 2,9 kg/100km.
Zudem ist die Annahme, Biogas würde im Preis nicht ebenso steigen wie Strom, doch sehr willkürlich. Die Erfahrung zeigt doch eher, dass die Preise für Energieträger einigermaßen gleich steigen bzw. fallen.
Zu erwähnen wäre vielleicht auch noch, dass das Biogas-Tankstellennetz mit derzeit ca. 100 Tankstellen in ganz Deutschland noch etwas dünn gesät ist.
deswegen ist die Kiste ja auch nen Hybrid, da kann man zur Not auch mit Benzin fahren, wenn mal keine Gastankstelle in der Nähe ist. Ansonsten hab ich eine 2,9km vor meiner Haustür.
Übrigens sind die 17kwh/100km auch ein Phantasiewert, zumindest im Winter und für ein mit dem Up vergleichbares E-Auto, also kein Zweisitzer oder sowas. Inkl. Ladeverluste und inkl. ein ganz klein bischen Fahrspaß würd ich bei nem viersitzigen E-Auto mindestens 20kwh einplanen. Nur wenn man aber bereit ist mit nicht mehr als 100km/h über die Autobahn zu gondeln, dann kann man die 17kwh vielleicht erreichen.
achja, der Luftwiderstand steigt natürlich “nur” kubisch, nix exponentiell ;-)
http://www.wolframalpha.com/input/?i=plot+x%C2%B3%2C+e%5Ex%2C+x%3D-1+to+10
Ich hätte übrigens eine Frage. Ich such schon etwas länger nach Statistiken in wieweit Automobil und Flugverkehr seit 1945 einen Anteil am Gesamtenergieverbrauch hatten bzw. inwiefern sich dieser pro Dekade verstärkt hat. Leider hat das Netz bisher hier nichts ausgespuckt, wüsste hier vielleicht jemand wo ich nachsehen könnte?
Hallo Christoph,
Kompliment fuer Deine sehr tiefgruendige und abseits der ueblichen Bewertungen besonderen Analyse. Dazu noch zwei ANmerkungen:
1.) Elektromobilitaet ist energetisch sogar ohne Akku, also per Oberleitung und nicht als Individual sondern Bus-Verkehr unwirtschaftlich.
Wir erinnern uns an hunderte von ehemals existierenden O-Bussen die faktisch viel weiter waren als wir derzeit nachdenken.
Man vergleiche dazu auch mal Maschinen, welche weitgehend im stationären Einsatz sind und unterschiedliche Antriebskonzepte besitzen.
ein Autokran (Dieselbetrieben) vs. ein Baustellenkran mit elektrischem (kein Akku) Standleitungsantrieb.
Ein Autokran ist einem Baustellenkran um Laengen voraus, weil ein elektrischer Antrieb schlichtweg zu wenig Energie bietet. Dein Beispiel mit der Zapfsaeule dazu auf den Punkt treffend. Bleibt die Frage wieso das aus dem Focus ausgeblendet ist.
Wie leicht wäre es denn, Felder mit Oberleitungen auszustatten und elektrische Traktoren einzusetzen (wie viel mehr braucht ein Traktor in knietiefem Schlam mit grobstolliger Bereifung gegenüber einem Smart an Energie? Auch hier gibt es nichts und wird es nie etwas geben, weil der Verbrennungsmotor in einer völlig anderen Liga spielt.
2.) Solange Strom aus dem besagtem Mix besteht ist dieser und völlig zurecht, der DRECKIGSTE Energietraeger innerhalb der Auswahl.
Bist dieser beim Verbraucher ankommt wurde er mittels Umwandlingsverlusten vernichtet bzw. i.d.R. in Waerme umgewandelt (siehe DampfWolken aus den Kuehltuermen der Kraftwerke, wo mehr Energie verblasen wird als letztlich in Gesamtdeutschland elektrisch verbraucht wird).
Strom, ein Energietraeger an Punkten, wo er Sinn ergibt, gern, dort wo er keinen Sinn ergibt, aber auch konsequent nein!
Letzter Satz:
erst wenn kostendeckend, also anders als gegenwaertig, weil ausschliesslich durch Subventionen existierend, Strom regenerativ gewonnen wird und Ueberschusse produziert werden, soll von mir aus alles auf Elektroantrieb, weil 1 Mio Akku sind ja auch ein Ueberschuss-Speicher, umgestellt sein.
ihre Annahmen sind falsch. Zunächst mal entsteht Diesel oder Benzin ja auch nicht direkt in der Zapfsäule. Es muss aus dem Boden geholt, transportier, raffiniert und auf ein Tankstellennetz verteilt werden.
Nehmen Sie mal diesen Online-Rechner (von Mercedes gesponsort)
http://www2.daimler.com/sustainability/optiresource
und vergleichen Sie die verschiedenen Energieträger.
Ihre Behauptung – Elektromobilität wäre per se am dreckigsten – ist durch nichts zu halten. Selbst der normale EU-Energiemix ist Diesel punkto CO2-Emissionen noch um den Faktor 2 überlegen. Lediglich wenn man 100 Prozent des Stroms aus Kohle gewinnen würde, stände das E-Mobil geringfügig schlechter als ein Diesel da.
Hallo Günter,
ich hoffe dir ist aufgefallen, dass ich im Artikel folgendes bzgl. des CO2 Ausstosses geschrieben habe:
Ein Smart CDI stößt pro km etwa 88g/km CO2 aus. Lade ich den Smart electric drive mit Strom aus dem deutschen Strommix, bei dem laut Umweltbundesamt 2011 566 g CO2/kWh emittiert wurden, dann entspricht dies pro Kilometer (bei 15 kWh/100 km) rund 85g CO2/km!
Der Smart electric drive ist also schon bei Nutzung des normalen deutschen Strommixes auf dem selben Emissionsniveau wie der Smart-Diesel! Diese Zahl hat micht bei der Recherche selber überrascht!
Viele Grüße
Christoph Senz
Stimmt! Wären es ca. 80g CO2/km könnten wir von einer nachhaltigen Entwicklung sprechen. Alle Probleme würden sich schlagartig in CO2 Auflösen.
Ich bitte euch! Es kann doch nicht darum gehen, ob ein Auto nun 80 oder nur 79 Gramm in die Luft schleudert. Aber es ist auch wieder absolut typisch. Wir müssen das bis zum Milligrammbereich diskutieren um eine Lösung zu finden. Ob das hilft. Ich habe meine Zweifel.