Bei der Bahn hat sich die Elektrifizierung bewährt und brachte deutlich mehr Umweltschutz. Nach dieser Erfolgsstory geht es nun weiter mit der Elektrifizierung des Autos und der Wohnungsheizungen mit Wärmepumpen.
Gegner der Elektrifizierung des Autos betonen immer wieder die Umweltschäden durch den Abbau von Lithium, Cobalt, Mangan, Graphit, Aluminium und Kupfer für die Batterieproduktion. Die folgende Grafik stellt die Mengenverhältnisse ins richtige Licht. Dabei werden der gesamte Ölverbrauch und der Bedarf an oben genannten Materialien für die Produktion der Batterien während der Lebenszeit eines Autos miteinander verglichen: 17’000 L Öl im Vergleich zu einem Materialblock von 0.38 m x 0.38 m (unten links im Bild)!
Ja, die Produktion von Batterien braucht Materialien, deren Abbau nicht unproblematisch ist und dringend verbessert werden muss (Auflagen für Bergbaufirmen). Aber wenn wir dies ins Verhältnis zu den wegfallenden Ölmengen, deren Umweltschäden hinlänglich bekannt sind (Ölplattformen die brennen, Tankerunfälle, Fracking, Luftverschmutzung, Klimaveränderung etc.), dann ist klar, dass es sich hier um ein Scheinargument handelt und die Elektrifizierung zu bedeutend weniger Umweltschäden führt.
Allerdings führt kein Weg an einem Recycling der Batterien vorbei! Obige Zahlen entsprechen einer Recycling-Rate von 70%, wie es das neue EU Recht verlangt. Allerdings sind bereits heute bessere Recycling-Raten machbar. – Versuche mal jemand Erdöl zu recyceln…
In den nächsten Jahren wird das Recycling von Batterien wohl noch kaum im grossen Stil anlaufen. Nachdem die Batterien für den Einsatz im Auto zu viel Kapazität eingebüsst haben, macht es noch keinen Sinn diese bereits dem Recycling zuzuführen. Vielmehr erhalten diese ein sog. „Second Life“, d.h. sie werden regeneriert (defekte Zellen ersetzt) und als Speicher im Stromnetz eingesetzt.
Die Elektrifizierung hat aber noch einen anderen positiven Effekt. Ein Elektromotor ist grundsätzlich (Physik) viel effizienter als ein Verbrennungsmotor. Während dem ein Elektroauto ca. 65 % der zugeführten Energie in Bewegung umsetzt, sind dies beim Dieselfahrzeug ca. 45% und beim Benziner 30-35 % [1].
Dieser Effizienzgewinn wirkt nicht nur beim Auto sondern auch beim Heizen mittels Wärmepumpen. Dies wird dazu führen, dass der Primärenergieverbrauch [2] sinken wird. Die nachfolgende Grafik zeigt die mögliche Entwicklung des Primärenergieverbrauchs der Schweiz bis 2050 anhand eines Szenarios des VSE [3]. Während die Importe (insb. von Öl und Gas) deutlich abnehmen, nimmt die inländisch produzierte Energiemenge zu. Die Summe aber wird deutlich geringer!
Die Energiewende ist sicher komplex und es gibt noch viele offene Fragen. Aber eines ist klar: Elektrifizieren, was vernünftig elektrifiziert werden kann!
Reduktion Primärenergiebedarf der schweizerischen Energieversorgung durch die zunehmende Elektrifizierung und Steigerung der Energieeffizienz, in TWh/Jahr, . Blau: Import (Öl, Gas), Rot: inländisch (PV, Biomasse, Wind). Verwendet wurde das VSE-Szenario „Def-Iso“.
PS: Der im CO2 Monitoring der Schweiz verwendete Strombedarf bis 2050 berücksichtig den durch die Elektrifizierung des Verkehrs und der Wärmepumpen zusätzlich benötigten Strombedarf.
[1] https://www.tuev-nord.de/de/privatkunden/verkehr/auto-motorrad-caravan/elektromobilitaet/wirkungsgrad, gelesen 26.8.2024
[2] Primärenergie = diejenige Energie, die direkt in den Energiequellen vorhanden ist. Primärenergieträger sind Energieträger, die noch nicht umgewandelt wurden – beispielsweise Stein- und Braunkohle, Erdöl, Erdgas oder auch Sonnenenergie, Windkraft, Wasserkraft, Erdwärme und Gezeitenenergie.
[3] Energieversorgung der Schweiz bis 2050, 2022, VSE
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Wirkungsgrade bei „Dieselfahrzeug ca. 45% und beim Benziner 30-35 %“ sind sehr optimistisch. Diese werden nur im Bestpunkt erreicht. In der Praxis laufen die Motoren oft im Teillastbereich, z.B. in der Stadt. Dann sinkt der Wirkungsgrad in den einstelligen Bereich. Deshalb rechnet man im Durchschnitt mit 15 bis 20 Prozent Wirkungsgrad für Verbrenner.
Strom hat die geniale Eigenschafft, dass die Materialeffizienz bei 100% liegt: Durch einen Kupferdraht kann man 1000 Jahre Strom durchleiten, ohne dass der Kupferdraht dadurch abgenutzt wird (die Isolation geht aus anderen Gründen kaputt). Auch Batterien werden nicht „aufgefressen“. Das entsprechende Material mag sich zerlegen und die Batterie funktioniert dann nicht mehr, aber alles Material ist noch da.
Strom _benutzt_ Ressourcen und _verbraucht_ sie nicht. Das ist der grosse Unterschied zu fossilen Energieträgern und die wichtigste Voraussetzung, damit Recycling überhaupt funktioniert.