Vor- und Nachteile - Technische Universität Chemnitz

© kohlbecker
Schnittstellen der mit Elektrizität betriebenen Fahrzeuge
„e“
Ein Teil unserer Lebensqualität besteht auch in der Freizügigkeit, unterstützt wird sie durch
die verschiedenen Verkehrsmittel. Das bequemste und individuellste ist das Auto. Je nach
Wohnort, Familiengröße und eigene Ansprüchen ist es für viele unentbehrlich, für andere
bedeutet es eine echte Erleichterung und für wieder andere ist es Luxus.
Die Lebensqualität wird durch das Wissen um der Probleme, welche das Fahren damit
verursacht, getrübt. Staus und die damit verschwendete Zeiten sind das Eine, die
Verschmutzung der Luft durch die Abgase von Benzin und Diesel das Andere. Als
Alternative wird das mit Elektrizität betriebene Fahrzeug propagiert. An der Stelle sollen die
Vor- und Nachteile dargestellt werden, da die Politik - bedingt durch die CO2 Ersparnis – im
Elektro-Auto eine Lösung sieht und damit Weichen stellt für u. U. weit in die Zukunft
weisende Folgen, die nur schwer umkehrbar sind.
Nicht betrachtet werden hier:
- Die Energierücklaufzeit bezogen auf die einzelnen Komponenten und das
Gesamtsystem
- Der Aufwand für den notwendigen Aufbau einer weiteren Infrastruktur
(„Tankstellen“netz) und das Sinken der Wirtschaftlichkeit der vorhandenen (Benzin,
Diesel, Erdgas)
- Der ökologische Aufwand zur Nutzbarmachung der unterschiedlichen Energieträger
(Treibstoff Öl unmittelbar für Benzin und Diesel, tlw. mittelbar für Elektrizität) für
Exploration, Lagerung im Großen, Aufbereitung des Rohstoffs in Raffinerien,
Transport, Lagerung im Kleinen (z. B. Tankstelle), Betrieb und Rückbau der Anlagen
- Ein Teil der für den Leichtbau der Karosserien erforderlichen Rohstoffe kommt aus
Schwellenländern, hierbei sind soziale Spannungen und gesellschaftliche
Verwerfungen nicht zu vermeiden.
- Das „Umdenken“ der jüngeren Generation hinsichtlich des Nutzens von Automobilen
insgesamt. Ablesbar an den Carsharing Modellen, Benutzen des ÖPNV usf., welches
über kurz oder lang dem Auto einen anderen Stellenwert zumisst.
- Das Verhältnis zwischen Fahrzeuggewicht (Batterien) und der reinen Nutzlast ist im
Regelfall gering (im Berufsverkehr wird „Luft“ transportiert).
- Die individuell zu kalkulierenden Kosten für die Versicherungen (Haftpflicht, Teilund Vollkasko.
- Die Auswirkung der zeitlich begrenzten Steuerbefreiungen.
In der folgenden Liste wurde bewusst keine Unterscheidung vorgenommen zwischen den
individuellen und den gesamtvolkswirtschaftlichen Parametern, da die Entscheidung zum
Kauf sowohl im privaten Bereich als auch im volkswirtschaftlichen Umfeld (von
Verwaltungsjuristen, Politiker usf.) im Regelfall emotional und nicht rein rational getroffen
wird.
Für den Verbrauch der Ressource Fläche bringt das Elektroauto keinen Vorteil, da es eben so
viel Platz zum Fahren wie zum Parken benötigt, wie ein solches mit „konventionellem“
Betriebsstoff (Benzin, Öl, Gas).
Es gibt zwei Arten der Nutzung von Elektrizität:
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Die reinen Elektrofahrzeuge und die Hybridfahrzeuge
Stark vereinfacht eine Darstellung der Vor- und Nachteile der reinen Elektrofahrzeuge (Stand
2015).
Die Vorteile sind:
- Innovation als Anreiz, das gilt nur für bestimmte Käuferschichten
- Entwicklungsschub durch neue Technologie für die Industrie
- Anstoß zur konkurrierenden Innovation für konventionelle Autoindustrie
- Bei geringen Geschwindigkeiten nahezu geräuschloses Fahren
- Die Abgasemissionen sinken proportional zur Menge der Elektromobile
Die Nachteile sind:
- Geringe Reichweite, damit beschränkter Nutzen als Stadt- oder Zweitfahrzeug
- Durch Einschränkung der Zuladung nur bedingt familientauglich, damit verbunden
stellt sich die Sinnfrage.
- Bei geringen Geschwindigkeiten nahezu geräuschloses Fahren, damit kann es eine
Gefahr für Verkehrsteilnehmer, wie Fußgänger oder spielende Kinder darstellen, die
sich am Geräusch orientieren
- Die Dauer des Aufladens bzw. Austausch (z. B. Leihbatterien).
- Verschiedene Formen des Aufladens (schnell, langsam) bedingen mehrere
mitzuführende Kabelarten. Dies geht zu Lasten des Laderaumvolumens. Die Vor- und
Nachteile von Schnellladung zu konventioneller Geschwindigkeit sind nicht direkt
erkenntlich (Mehrkosten in der Investition, Kosten des Ladens, Betriebsdauer usf.)
- Der Abrechnungsmodus des Strombezugs mit den entsprechenden Anbietern
(Stromlieferanten) ist unterschiedlich. Er bedingt bei Fahrten in verschiedene
Stromanbieternetze eine Vorabinformation bzw. Kundenkarte.
- Bei tiefen Temperaturen sinkt die Leistung der Batterien. Dadurch sind große
Stromverbraucher (z. B. Heizung, Gebläse) während der ersten Fahrzeit (Kälte!) nur
bedingt einsetzbar.
- Es fehlen Langzeiterfahrungen hinsichtlich Wartung, Betrieb und Rückbau
(Lebensdauer der Batterie, Zahl der Aufladevorgänge, Abhängigkeit der Parameter
von der Aufladegeschwindigkeit)
- Es fehlen Angaben über die Lebensdauer der hauptsächlichen Teile (Chassis,
Karosserie, Motor, Batterien) Als erläuternder Hinweis: Maschinen werden gemeinhin
so konstruiert, dass alle Komponenten sich gleichmäßig abnützen. D. h. ist die
Lebensdauer eines Autos auf 20 Jahre oder z. B. 300.000 km ausgelegt, so wird man
im Sonderfall ein Teil vorab ersetzen müssen. (ausgenommen davon sind reine
Verschleißteile)
- Es fehlen Werkstätten mit entsprechenden Einrichtungen sowie Werkzeugen und
Personal mit entsprechender Ausbildung, die mit dem Umgang von Elektrofahrzeugen
(im Wesentlichen Batterie / Akku) vertraut sind. Der Austausch der fest installierten
Kabel (z. B. bei Marderbissen) ist teuer (im Vergleich zu den konventionellen Kabeln)
- Es fehlen Aussagen über Wiederverkaufswert, damit Abschreibung usf. Der Käufer
trägt das volle kaufmännische Risiko bezogen auf technisches Neuland
- Die Ökobilanz der Traktionsbatterien bezogen auf Rohstoffabbau, Produktion und
Rückbau ist noch nicht genau genug untersucht, um ein endgültiges Urteil zu fällen
- Zum Betrieb der Elektrofahrzeuge ist eine Verringerung des Fahrzeuggewichts nötig,
dies ist im Wesentlichen nur durch den Einsatz von Verbundwerkstoffe für die
Karosserie zu erreichen, wie der Name sagt, besteht das Teil aus zwei Materialien die
zusammengefügt werden. Mit der Bauweise wird auch hinsichtlich der Be- und
Verarbeitung (z. B. Fügetechnik) Neuland betreten. Die Ökobilanz von
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Rohstoffabbau, Produktion und Rückbau ist noch nicht genau genug untersucht um ein
endgültiges Urteil zu fällen. Zu beachten ist, es wird mit Stoffen gearbeitet, die in der
Natur in dieser Zusammensetzung nicht vorkommen und über deren Abbauprozesse
wenig bekannt ist.
- Die entsprechenden Stellen, wie Technisches Hilfswerk(THW), Feuerwehren,
Notärzte und Polizei müssen mit dem Crash Verhalten der Fahrzeuge vertraut gemacht
werden.
Unbeantwortet sind die Punkte:
- Wo kommt das erforderliche Mehr an Strom her? Solarenergie und Windkraft decken
derzeit etwa 25% des Strombedarfs (die Aussagen schwanken je nach Interessenlagen)
Die Hybridfahrzeuge
Stark vereinfacht eine Darstellung der Vor- und Nachteile von Hybridfahrzeugen (Antrieb
durch Elektrizität und Benzin / Diesel).
Vorteile:
- Entwicklungsschub durch neue Technologie auch für andere Produkte
- Schub für konventionelle Autoindustrie
- Das System Betriebsstoff Benzin / Diesel ist ausgereift und die Vor- und Nachteile
sind bekannt, die Werkstätten – auch die nicht Firmengebundenen - darauf eingespielt
Nachteile:
- Es gilt das beim reinen Elektroauto gesagt für die Ökobilanz von Traktionsbatterien
und Verbundwerkstoffe
- Die entsprechenden Stellen, wie Technisches Hilfswerk (THW), Feuerwehren,
Notärzte und Polizei müssen mit dem Crash Verhalten der Fahrzeuge vertraut gemacht
werden
- Es sind zwei vollkommen unterschiedliche Systeme von Energieträgern zu warten,
damit steigen die Werkstattkosten. Es fehlen Langzeiterfahrungen für Wartung und
Betrieb der elektrischen Systeme. Die erforderlichen Parameter für Abschreibung,
Wiederverkaufswert usf. fehlen. Wobei zu erwarten ist, dass der Hybridantrieb im
Fahrbetrieb nur in geringen Prozentbereichen voll gefordert wird und letztlich nur zum
Ausnutzen der politischen Vorteile herangezogen wird (Steuer, Benutzung von
Fahrspuren des öffentlichen Personen-Nahverkehrs usf.)
- Der E-Motor wird technisch in der Praxis als „Kompressor“ benutzt und ist damit der
klassische Fall des Dual Use
- Bei einer Erlaubnis die Fahrspur des öffentlichen Personen Nahverkehrs (ÖPNV) zu
benutzen – deren Erteilung im Ermessen der Kommune liegt – können politische
Reibungen entstehen, die nur schwer vermittelbar sind, z. B ein Hybridporsche
(Panamera S Hybrid) zieht auf der Busspur an einem im Stau stehenden Kleinwagen
mit niedrigen Abgaswerten vorüber.
- Nur praxisferne Tests ermöglichen Hybrid Fahrzeuge die EU Forderung zu erfüllen.
Nicht ganz unbeachtet sollte bleiben, dass Elektroautos als Lastkraftwagen nach der
Jahrhundertwende und abermals nach dem II. Weltkrieg z. B. bei der Post im Einsatz waren
und wegen mangelnder Wirtschaftlichkeit ausgemustert wurden. Derzeit werden sie in
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Nischenbereichen, wo die Abgase nicht entweichen können, wie Fahrzeuge für Bergwerke,
Transportgeräte in geschlossenen Räumen (z. B. Gabelstapler, wobei hier das große Gewicht
der Batterien als Gegengewicht beim Transport der Last benutzt wird) eingesetzt und leisten
gute Dienste, ebenso an Stellen, an denen Geräusche unerwünscht sind.
Auf diese Langzeiterfahrungen kann man jederzeit zurückgreifen.
Seit geraumer Zeit werden Elektromotoren auch zur Unterstützung der Tretkraft beim Fahrrad
herangezogen, hier sind die Anforderungen jedoch stark unterschiedlich zum Auto und damit
nicht vergleichbar.
Aus „Strategien für mehr Wohn- und Lebensqualität“ Kapitel Bauwesen, Kleinräumig
München, Januar 15, „e“ Juni 15
Günter Kohlbecker
Quelle u.a. ADAC Südbayern Technikabteilung [email protected], Süddeutsche Zeitung Nr. 25, Samstag /
Sonntag, 31. Januar / 1. Februar. 2015 Automobile Innovation Seite 63
http://www.still.de/elektrogabelstapler.0.0.html http://de.wikipedia.org/wiki/Elektrolastkraftwagen
manu10 Recherche Eltauto
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