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#1

Mehr Tempo für Elektromobilität

in Jim Bobs Umzug 04.03.2011 13:10
von Jim Bob • 494 Beiträge

Memorandum zur schnellen und umfassend angelegten Öffnung in die Massenproduktion

Hermann Scheer

Herausgegeben von EUROSOLAR
Hier das komplette Papier: http://www.eurosolar.de/de/images/storie...omobilitaet.pdf

Auszüge:

Mobilität, basierend auf Erdöl, ist zu einem nicht mehr kalkulierbaren Problemfaktor geworden: Deutschland deckt derzeit 96 Prozent seines Ölbedarfs durch Importe von Lieferanten-Monopolen mit der Folge willkürlicher wirtschaftlicher und sozialer Erpressbarkeit. Erdöl ist ein endlicher Rohstoff, was unausweichlich zu immer weiter ansteigenden Preisen führen wird. Hinzu kommt die Frage des Klima- und Umweltschutzes, die mit fossilen Energieträgern nicht zu lösen ist.

Daher muss auch für den Verkehrssektor der Umstieg auf erneuerbare Energien eingeleitet werden, bevor es zu krisenhaften Verknappungsszenarien und den damit verbundenen politischen und sozialen Verwerfungen kommt. Es bieten sich dafür einerseits Biotreibstoffe, eingesetzt in Verbrennungsmotoren, und andererseits die Elektromobilität an, deren Strombedarf aus erneuerbaren Energien gedeckt werden muss. Die Elektromobilität kann im Pkw-Bereich die dominierende Rolle spielen und sollte das auch, da sie die höchste Energieeffizienz besitzt. Inwiefern Hybridfahrzeuge als Übergangstechnologie notwendig sind, muss kritisch hinterfragt werden.

Im Bereich der Lkw und Busse finden Biotreibstoffe ihr passendes Einsatzgebiet.

I. Die Unentschlossenheit von Politik und Industrie

Seit vielen Jahren werden auf Automobilmessen und Konferenzen Prototypen für Elektromobile vorgestellt (Hinweis: in den Medien werden gelegentlich auch Hybridfahrzeuge als „Elektrofahrzeuge“ bezeichnet. In diesem Papier sind mit den Begriffen Elektromobil/Elektrofahrzeug ausschließlich Fahrzeuge umschrieben, die nur über einen Elektromotor angetrieben werden und keinen Verbrennungsmotor mehr besitzen – Zitate sind davon ausgenommen). In den Verkaufsräumen der großen Autohersteller finden sich aber nach wie vor nur Fahrzeuge mit Verbrennungsmotoren. Was man allerhöchstens erwerben kann sind sogenannte Hybridfahrzeuge, also Pkw, die Verbrennungs- und Elektromotor kombinieren. Wer ein Elektromobil kaufen möchte, hat es schwer: als Kunde muss er sich mühsam auf die Suche nach einem Hersteller machen statt umworbener Käufer zu sein.

...Während hierzulande noch am großen, allumfassenden Plan gearbeitet wird, produzieren in den USA und Japan bereits erste Firmen Elektromobile für den Alltagseinsatz und ist in Israel der flächendeckende Aufbau einer Elektromobil-Infrastruktur bereits beschlossen. Während Deutschland noch am Reißbrett sitzt, liefern andere schon Fahrzeuge aus. Schlimmer noch: es besteht durchaus die Gefahr, dass auch diesmal die großen Vorhaben einfach wieder versickern.

...II. Batterietechnologie

1. Technologie ist verfügbar


Von der Batterie, die ein Elektrofahrzeug mit sich führt, hängt zum großen Teil die erzielbare Reichweite ab. Diese wiederum ist entscheidend für die Kundenakzeptanz. Die Schlüsseltechnologie hierfür sind Lithium-Ionen Batterien. Evonik, dessen Tochter Li-Tec (Mitgesellschafter: Daimler) Lithium-Ionen Batterien herstellt, wirbt auf seiner Homepage mit der Aussage „Der Elektroantrieb für alle – alltagstauglich, sicher bezahlbar – ist in greifbare Nähe gerückt.“5 Damit wird umschrieben, welcher Technologiesprung bei den Speichereinheiten in den letzten Jahren vollzogen wurde und was die Hersteller, nicht nur Li-Tec alleine, jetzt anzubieten in der Lage sind. Die Speichertechnologie für alltagstaugliche, konkurrenzfähige Elektromobile steht heute in der Tat zur Verfügung.

...4. Preisentwicklung

Die Preisentwicklung für Lithium-Ionen-Batterien ist nur schwer einzuschätzen, weshalb es eine große Bandbreite an Schätzungen gibt. Momentan kosten sie für den mobilen Einsatz in Fahrzeugen zwischen 800 und 1.500 Euro pro kWh Speicherkapazität. Es wird angenommen, dass dieser Preis bis 2010/2011 auf 400 Euro und bis 2020 auf rund 160 bis 200 Euro fallen könnte. Eine ähnliche Preisentwicklung haben diese Batterien schon einmal genommen und zwar im Zusammenhang mit ihrem Einsatz in Handys und Laptops.

...Grundsätzlich gilt: Der Elektroantrieb ist gegenüber der herkömmlichen fossilen und der Wasserstofftechnologie wegen seines höheren Gesamtwirkungsgrades im Vorteil. Die Energieeffizienz von Benzin- und Dieselfahrzeugen liegt heute zwischen 18 und 23 Prozent, die Effizienz eines Elektrofahrzeuges, wenn es beispielsweise nur mit Windstrom gespeist würde, liegt bei über 70 Prozent (jeweils bei Betrachtung der gesamten Prozesskette). Bei Wasserstoff mit Brennstoffzellenantrieb lieg sie zwischen 20 und 30 Prozent.

Ein Golf mit Verbrennungsmotor hat für 100 km einen Energieverbrauch von 45 kWh, während dasselbe Fahrzeug mit einem Elektromotor nur 18 kWh benötigt. Das heißt auch, dass bei einer breiten Einführung von Elektrofahrzeugen der Gesamtenergieverbrauch für Mobilität sinken würde.

...2. Elektrofahrzeuge: andere sind schneller und ambitionierter In Israel plant der Unternehmer Shai Agassi (Firma „Better Place“) nicht nur die Einführung von Elektromobilen, sondern die Infrastruktur gleich noch dazu. Über 500.000 Ladestationen sollen errichtet werden und für längere Fahrtstrecken 100 Stationen an denen leere Batterien gegen volle ausgetauscht werden können. Die Aufladung der Batterien erfolgt ausschließlich über Strom aus Anlagen zur Nutzung erneuerbarer Energien. In Israel werden dazu 5 Milliarden Dollar für den Bau von Solarkraftwerken investieren. Für die Produktion der Elektroautos, die den Kunden in Verbindung mit einem längerfristigen Stromliefervertrag zur Verfügung gestellt werden (möglicherweise verbilligt oder kostenlos), zeichnet Renault-Nissan verantwortlich. Agassi übrigens sieht mit seinem Partner vor 2011 in die Massenproduktion überzugehen. Weitere Pläne für das System bestehen unter anderem für Dänemark und Kanada (Provinz Ontario).

...Das Tesla-eigene Produkt übrigens, der Roadster, ist zwischenzeitlich rund 1.000 mal ausgeliefert worden, trotz des hohen Preises von über 100.000 Dollar. Das Fahrzeug erreicht eine Höchstgeschwindigkeit von 200 km/h und hat mit voll geladenen Akkus eine Reichweite von 350 Kilometern (Herstellerangaben). Insgesamt lässt sich angesichts dieser Verhältnisse sagen, dass Deutschland noch weit davon entfernt ist, so wie von der Bundesregierung beabsichtigt, zu „einem Leitmarkt für Elektromobilität“ zu werden. Die deutschen Autohersteller tun momentan genau das Gegenteil von dem was der ehemalige Bundesverkehrsminister Wolfgang Tiefensee zu Elektromobilität gesagt hat: „Wir wollen diese Technologien exportieren und nicht etwa von woanders einkaufen.“

...V. Lkw und Busse

In den Bereichen leichte Lkw und Kleintransporter existieren bereits auch Fahrzeuge mit Elektroantrieb, so der Modec Van, der eine Zuladung von 2.000 kg erlaubt und eine Reichweite von rund 160 km besitzt. oder der EcoCarrier EL von EcoCraft bei dem eine Nutzlast von 700 kg möglich ist.53 Bei den mittelschweren Lkw bietet der britische Hersteller Smith sein Modell „Newton“ an, bei dem bis zu 7,3 Tonnen Zuladung möglich sind und der eine Reichweite von über 200 km aufweist. Zudem werden bereits Busse und Lkw in kleineren Stückzahlen eingesetzt, die über einen Hybridantrieb verfügen. Auf der Langstrecke ist bei Lkw und Bussen auf absehbare Zeit jedoch kein praktikabler Rein-Elektroantrieb sichtbar.

Deshalb sind in diesem Bereich die Biotreibstoffe erste Wahl für eine weitgehend klimaneutrale Fortbewegung. Wasserstoff, erzeugt aus erneuerbaren Energien, wird eher keine Rolle spielen, weil die relativ niedrige Energieeffizienz der gesamten Erzeugungskette bei Wasserstoff zu bedenken ist.

...VI. Regelenergie aus Elektrofahrzeugen als wichtiger

Baustein der Umstellung des Energiesystems auf erneuerbare Energien Regelenergie stellt die notwendige exakte Übereinstimmung von Angebot und Nachfrage im Stromnetz sicher. Typischerweise werden schnell anlaufende Gasturbinenkraftwerke oder Pumpspeicherkraftwerke dafür eingesetzt. Bei zunehmender Umstellung auf erneuerbare Energien wird der Bedarf an Regelenergie steigen, da bestimmte Arten der erneuerbaren Energien vom Wetter (Sonne, Wind) abhängig und damit nicht immer deckungsgleich mit dem Verbrauch sind. Diese Regelenergie kann von geparkten Elektrofahrzeugen bezogen werden, wenn deren Batterien in das Stromnetz eingebunden werden („Vehicle to grid“, kurz: V2G). Rund 10 Millionen Elektrofahrzeuge könnten dieselbe Strommenge speichern wie alle deutschen Pumpspeicherkraftwerke (rund 170 Mio. kWh).

Dieses Konzept kann gleichzeitig auch Anreize zur Energieeinsparung liefern, denn Strom, der aus der Autobatterie dem Netz zur Verfügung gestellt wird, wird natürlich vergütet und zwar je nach Tageszeit in unterschiedlicher Höhe. Es könnte sich also gerade in den Spitzenlastzeiten lohnen, nicht Auto zu fahren und stattdessen das Auto Geld zurückverdienen zu lassen.

...VII. Stromproduktion

Die Energie für Elektrofahrzeuge kommt aus dem Stromnetz.

Das bedeutet, es muss festgestellt werden, wieviel zusätzlicher Strombedarf durch die breite Einführung der Elektromobilität entsteht. Daraus ergibt sich dann (siehe VIII.) das Investitionsvolumen für Anlagen, die Strom aus erneuerbaren Energien herstellen und ins Netz einspeisen. Nachfolgend einige Schätzungen des Mehrbedarfs:

Der Unternehmer Shai Agassi (siehe IV. 2.) geht davon aus, dass die Umstellung der kompletten deutschen Pkw-Flotte lediglich eine Mehrproduktion an Strom von 6 Prozent erfordern würde.

Die Agentur für erneuerbare Energien schätzt, dass der Ersatz von 40 Millionen konventionell angetriebenen Fahrzeugen durch Elektro- und Hybridfahrzeuge den deutschen Strombedarf um rund 60 TWh ansteigen lassen würde. Dies wären ca. 10,6 Prozent des deutschen Gesamtstromverbrauchs.

Professor Dirk Uwe Sauer von der RWTH Aachen hat angegeben, dass der Ersatz aller Pkw in Deutschland durch Elektrofahrzeuge einen Strommehrbedarf von ungefähr 100 TWh verursachen würde, was rund 17,6 Prozent des derzeitigen deutschen Stromverbrauchs ausmachen würde.

Auf eine ähnliche Zahl kommt man auch auf Grundlage eines Arbeitspapiers des Wuppertal-Institutes und ifeu, die den Strombedarf von 1 Million Elektrofahrzeuge mit 2 TWh angeben, womit sich für den gesamten Pkw-Bestand bei Ersatz durch Elektrofahrzeuge rund 93 TWh ergäben, was 16,4 Prozent des derzeitigen Stromverbrauchs entspricht.

...VIII. Anlagenzahl und Investitionsvolumen

Wieviele Anlagen zur Erzeugung von Strom aus erneuerbaren Energiequellen müssten zusätzlich errichtet werden, würde der Pkw-Bestand in Deutschland auf Elektroantrieb umgestellt? Wie hoch ist das damit verbundene Investitionsvolumen einzuschätzen?

1. Produktionsleistung von EE-Anlagen

Die durchschnittliche Produktion verschiedener Anlagentypen stellt sich wie folgt dar:

a.) Eine 2,5 MW-Windenergieanlage erzeugt unter mittleren Windgeschwindigkeiten rund 6 Millionen Kilowattstunden im Jahr, bei einer 4,5 MW-Anlage ist von einem Ertrag von mindestens 10 Millionen kWh pro Jahr auszugehen.

b.) Bei Photovoltaik-Anlagen kann man von einer Produktionsleistung von mindestens 75 kWh Strom pro Quadratmeter Solarzellenfläche im Jahr ausgehen. Pro installiertem kW leistet eine Standardanlage jährlich bei Südausrichtung und 30-prozentiger Neigung in Norddeutschland rund 800 kWh und in Süddeutschland rund 900 kWh.

c.) Eine Kleinwasserkraftanlage mit einer Leistung von 1.000 kW und (bei günstigen Bedingungen) 6.000 Volllaststunden im Jahr ermöglicht eine Jahresproduktion von 6 Millionen kWh pro Jahr. Um auch Kraftwerke mit weniger günstigen Bedingungen zu berücksichtigen, sollte jedoch mit 5 Millionen kWh/a gerechnet werden. Das Laufwasserkraftwerk in Iffezheim (Rhein), das mit 108 MW maximaler Leistung zu den Großkraftwerken gehört, erbringt eine Jahresproduktion von 740 Millionen kWh. Das Rheinkraftwerk Laufenburg weist mit 106 MW Leistung und einer Produktion von 700 Mio. kWh/a ganz ähnliche Zahlen auf.

d.) Für Biogasanlagen lassen sich exemplarisch folgende Werte angeben:

Installierte Leistung Stromproduktion pro Jahr

55 kW rd. 400.000 kWh

330 kW rd. 2,3 Mio. kWh

500 kW rd. 3,5 Mio. kWh


...6. Zusammenfassung

Ausgehend von der Annahme, dass die Umstellung der Pkw-Flotte auf Rein-Elektroantrieb 17 Prozent Mehrverbrauch an Strom verursacht, die ausschließlich aus heimischen erneuerbaren Energien erzeugt werden sollen, müssten 1.344 Kleinwasserkraftanlagen (alternativ zehn Großwasserkraftwerke), 5.712 Windenergieanlagen, 2.592 Solarparks, 4.197 Biogasanlagen und 445 industrielle Geothermiekraftwerke errichtet werden. Damit wäre ein Investitionsvolumen von 78,7 Milliarden Euro (heutige Preise) verbunden.

...IX. Ordnungspolitischer Rahmen

1. Strom aus erneuerbaren Energien

Eine Umstellung der Fahrzeugflotte auf Elektroantrieb ist ökologisch und ökonomisch nur dann sinnvoll, wenn der entsprechende Strombedarf ausschließlich aus zusätzlichen Erneuerbaren Energien-Anlagen bereitgestellt wird. Dies wird auch von der Bundesregierung so gesehen. Es geht darum, die Nachfrage aus dem Straßenverkehr an erneuerbare Energiequellen zu binden. Um dies zu garantierten, sind mehrere systematische Ansätze vorstellbar:

1.1 Das Handy-Modell von Better Place

Der erste wird von dem unter IV. 2. erwähnten israelischen Unternehmer Shai Agassi verfolgt. Hier ist es so, dass der Kunde vertraglich und in gewissem Umfang auch technisch an einen bestimmten Stromanbieter gebunden ist und dieser wiederum seine Produktion ausschließlich aus erneuerbaren Energien bestreiten kann. Die Kunden des Agassi-Unternehmens „Better Place“ schließen einen Stromliefervertrag für ihre Elektromobile ab und nutzen auch die Lade- und Batteriewechselstationen des Unternehmens. Grundsätzlich, so die Angaben des Unternehmens, orientiert sich das Geschäftsmodell an dem von Handys, weshalb auch nicht ausgeschlossen ist, dass die Fahrzeuge an die Nutzer kostenlos oder kostengünstig abgegeben werden.

Problematisch an diesem Geschäftsmodell ist die vertraglich enge Bindung der Kunden an einen Energielieferanten. Es wird sich erst noch erweisen müssen, ob die Pkw-Fahrer diese Umstellung, die sich vollständig von der heutigen Praxis unterscheidet, nachvollziehen können und wollen. Darüber hinaus hängt es von Better Place ab ob wirklich zu 100 Prozent Strom aus erneuerbaren Energien geliefert wird. Positiv an diesem Modell ist die Idee der Batteriewechselstationen, die geeignet ist, das Problem der begrenzten Reichweite von Elektrofahrzeugen auf komfortable Weise zu lösen. Unabhängig von dem Geschäftsmodell von Better Place kann eine solche Infrastruktur in jedem Fall wesentlich sein für die breite Einführung der Elektromobilität.

...1.2 Verpflichtung für Strom aus erneuerbaren Energien?

Ein weiterer Ansatz wird vom Wuppertal Institut und von ifeu (Institut für Energie- und Umweltforschung) vorgeschlagen und er sieht vor, dass von den Autofahrern der Bezug von zertifiziertem Strom aus erneuerbaren Energien verlangt wird.

Schwachstelle dieses Konzeptes ist, dass es wahrscheinlich nicht vorgeschrieben werden kann, sondern stattdessen den Autofahrern damit verbundene Anreize, wie beispielsweise Förderprogramme, angeboten werden müssen. Hier würden die öffentlichen Haushalte also mit zusätzlichen Kosten belastet.

Ein tatsächlicher Zubau an erneuerbaren Energien wäre auch nicht garantiert, da ein Teil der entsprechenden Strommengen auch importiert werden könnte (beispielsweise Wasserkraft aus Österreich).

1.3 EE-Strom-Lieferkontingent für Elektromobile?

Denkbar ist auch, dass zusammen mit dem Fahrzeug ein Lieferkontingent für Strom aus erneuerbaren Energien verkauft wird. Damit könnte dann auch eine CO2-Gutschrift für den Hersteller im Rahmen der von der EU vorgegebenen Neuwagen-Flottengrenzwerte verbunden sein.95 Nachteil ist hier, dass diese Bindung an einen Stromlieferanten für das Elektromobil von den Kunden möglicherweise nicht akzeptiert wird. Fraglich ist auch, was beim Weiterverkauf des Fahrzeuges geschieht: muss dann das Stromlieferkontingent vom Erwerber übernommen werden?

1.4 Fahrstromsteuer?

Ein weiterer Diskussionsvorschlag ist, die Elektrofahrzeuge mit einer schadstoffbasierten Fahrstromsteuer zu belegen. Bezahlen würde dann hauptsächlich derjenige, der seinen Fahrstrom nicht aus erneuerbaren Energiequellen bezieht. Damit wäre allerdings keine direkte und unmittelbare Kopplung der Elektrofahrzeuge an die erneuerbaren Energien gegeben.

Außerdem wäre für diese Art der Besteuerung die Bindung des Fahrzeugbesitzers an einen einzigen Stromlieferanten erforderlich, nach dessen Strommix dann besteuert würde. Dass eine solche Bindung problematisch ist in einem Verkehrsbereich indem bisher der Energielieferant (Mineralölkonzerne) bei jedem Tankvorgang neu gewählt werden konnte, wurde schon unter 1.3 angemerkt. Außerdem wäre es auch hier möglich Strom aus erneuerbaren Energien zu importieren anstatt einen tatsächlichen Zubau an Kapazitäten vorzunehmen.

...1.6 Das hier empfohlene Konzept: Herstellerverpflichtung zur Produktion von EE-Strom


Praktikabler und schneller ist es daher, einen Ansatz zu wählen, der auf bereits eingeführte ordnungspolitische Instrumente und Infrastruktur zurückgreift und für die öffentliche Hand keine Zusatzkosten verursacht. Es geht darum, die vorhandene Strom-Infrastruktur neu zu nutzen für den Energieverbraucher Straßenverkehr, der die Elektrizität bisher nicht genutzt hat.

Die einzig sichere und praktikable Möglichkeit der Verbindung von Elektromobilität und erneuerbaren Energien ist, die Fahrzeuge schon beim Kauf untrennbar an erneuerbare Energien zu koppeln und bereits zu diesem Zeitpunkt die EEErzeugungskapazitäten zur Verfügung zu stellen, die es für den Rest des Autolebens braucht. Es muss deshalb eine Verpflichtung der Autoindustrie geben, für jedes (in Deutschland) verkaufte Elektrofahrzeug, das über einen Anschluss für das Stromnetz verfügt (Elektrofahrzeuge, Plug-in-Hybride) die Jahresproduktion an Strom aus erneuerbaren Energien in das Netz einzuspeisen, die für ein durchschnittlich gefahrenes Fahrzeug benötigt wird – und zwar das gesamte Autoleben lang. Die Industrie kann dieser Verpflichtung entweder nachkommen, indem sie eigene Anlagen errichtet oder aber Verträge mit Anlagenbetreibern schließt, die sich verpflichten, diese Kapazitäten zusätzlich (!) aufzubauen.

Die Angaben für den Jahresstromverbrauch eines durchschnittlichen Elektro-Pkw bei ebenso durchschnittlicher Nutzung schwanken. Sie reichen von 2.000 bis 3.000 kWh pro Jahr. Geht man von 2.500 kWh aus, so müsste für 4.000 verkaufte Fahrzeuge eine Windkraftanlage mit der Leistung von 4,5 MW errichtet werden. Damit verbunden ist ein Investitionsvolumen von rund 4 Millionen Euro. Dies würde sich jedoch nicht (!) als Aufpreis auf den Fahrzeugpreis niederschlagen, da sich die Anlage über die durch das EEG garantierten Einnahmen aus dem von ihr produzierten Strom finanziert und somit nicht über den Fahrzeugpreis abgedeckt werden muss.

Diese Regelung muss eingepasst werden in das EURegelwerk zu CO2-Grenzwerten für Neufahrzeuge, denn ein Elektrofahrzeug, das beispielsweise ausschließlich mit Strom aus Windkraftanlagen fährt, reduziert seine CO2-Emission je zurückgelegtem Kilometer auf 3 bis 4 g. In diesem speziellen Fall gilt sogar, dass der Windstrom durch den Einsatz in der Mobilität mehr CO2 einspart, als wenn er nur im Stromnetz verwendet würde.

Die Emissionswerte von Elektrofahrzeugen sollten deshalb danach berechnet werden, welchen Strom sie beziehen. Das bedeutet auch, dass sichergestellt werden müsste, dass für die von der Autoindustrie unter der oben vorgeschlagenen Regelung verkauften Elektrofahrzeuge nicht der derzeit vorhandene Strommix in Deutschland zur Berechnung der CO2- Emissionen herangezogen wird. Das würde bedeuten, dass auch Kohlekraftwerke und deren Emissionen hinzugezählt würden. Vielmehr muss die Berechnung berücksichtigen, dass für das verkaufte Elektrofahrzeug erneuerbare Energien bereitgestellt werden und deshalb deren (sehr niedrige) CO2-Emissionen zum tragen kommen. Auf diese Weise erhält die Autoindustrie die Möglichkeit mit jedem verkauften Elektrofahrzeug ihre Flotten-Emissionswerte massiv abzusenken und so die EU-Ziele leichter zu erreichen.

Vom hier vorgeschlagenen Modell würden alle Beteiligten profitieren: die Fahrzeugindustrie würde den erneuerbaren Energien einen weiteren Wachstumsschub verschaffen während diese der Fahrzeugindustrie helfen könnten, die Klimaschutzziele zu erreichen. Die Kunden würden profitieren, weil dieses Modell mit dem wenigsten Zusatzaufwand für sie verbunden ist. Sie müssen sich schlicht keine Gedanken um die Versorgung ihres Fahrzeuges mit erneuerbaren Energien machen, weil schon beim Kauf für das gesamte Autoleben sichergestellt ist, dass das entsprechende Stromäquivalent eingespeist wird. Das Auto bringt bereits seine Fahrenergie mit.

Die Notwendigkeit, Elektroantriebe unbedingt mit regenerativ erzeugtem Strom zu verbinden, wird auch in der Automobilbranche selbst bestätigt. So hat Daimler Entwicklungsvorstand Thomas Weber in einem Interview Mitte 2008 in Bezug auf die Elektro- und Wasserstofftechnologie gesagt: „Bei der Erzeugung von Strom und Wasserstoff entsteht auch CO2.

Beide Energieformen sollten daher regenerativ erzeugt werden.

...3. Stromtankstellen als Teil des Netzes definieren


Bei einer breiten Einführung der Elektromobilität wird es nicht mehr ausreichen, alleine sogenannte Stromtankstellen an zentralen Standorten zur Verfügung zu stellen. Vielmehr wird ein Netzanschluss nahezu überall vorhanden sein müssen, wo Elektrofahrzeuge parken. Im Gegensatz zu Fahrzeugen mit Verbrennungsmotor „tankt“ ein Elektrofahrzeug während der Standzeiten und nicht während der Fahrt im Rahmen einer kurzen Unterbrechung an der Tankstelle (Ausnahme ist das erwähnte „Better Place“-Projekt mit seinen Batterietauschstationen)

Über die zu erwartenden Investitionen für die massenhafte Einrichtung von Netzzugängen gibt es noch keine zuverlässigen Schätzungen. Es besteht von Verbandsseite jedoch die Befürchtung, dass sich die Investitionen alleine über den Stromverkauf nur schwer und langsam refinanzieren lassen. Deshalb wird vorgeschlagen, die Netzzugänge als Teil des Netzes bzw. Netzausbaus zu betrachten und somit über die Netznutzungsentgelte zu refinanzieren. Ein einfach gestalteter Anschlusspunkt kostet rund 600,- Euro zuzüglich der Installationskosten, die natürlich von Standort zu Standort unterschiedlich sind. Es gibt Schätzungen, wonach die Installation von 1 Million Netzzugängen einen Aufschlag auf dieNetznutzungsentgelte von 0,03 Cent pro kWh verursachen würde. Ein relativ kleiner Betrag angesichts der Tatsache, dass diese Entgelte (Stand 2007) in der Niederspannung im Durchschnitt bei 4,7 Cent pro kWh liegen, wobei eine Bandbreite von 3 bis 7 Cent/kWh besteht.

Tatsächlich würde damit eine Umlegung der Kosten auf alle Netznutzer stattfinden. Das ist jedoch dadurch begründbar und legitim, dass Elektrofahrzeuge durch die V2G-Fähigkeit (siehe VI) erheblich zur Stabilisierung und Sicherheit des Netzes im Interesse aller beitragen werden. Insofern sollte der Gesetzgeber das System variieren und die Netzzugangsstellen für Elektrofahrzeuge als Teil des Netzes bzw. Netzausbaus definieren.

...5. Batterieentsorgung und Recycling

Um eine sparsame Rohstoffwirtschaft sicherzustellen, muss von Seiten des Staates gerade jetzt, wo ständig neue, noch leistungsfähigere Batterien entwickelt werden, darauf geachtet werden, dass eine hohe Recyclingquote erreicht wird. Dazu gehört gegebenenfalls auch die Etablierung entsprechender Rücknahmesysteme für Elektrofahrzeug-Batterien, sofern die bestehenden nicht dafür genutzt werden können.


...8. Straßenverkehr


Um auch von Seiten der Verkehrsplanung einen Anreiz zum Umstieg auf Elektromobile zu liefern, könnten bestimmte Straßenzüge und Parkmöglichkeiten für Elektromobile reserviert werden. Das kann sogar so weit gehen, dass bestimmte Innerortbereiche nur noch von Elektrofahrzeugen befahren werden dürfen, wie dies beispielsweise in dem Schweizer Ferienort Zermatt schon seit langem so gehandhabt und sogar als Marketinginstrument für die Tourismuswerbung eingesetzt wird. Denkbar wäre auch eine (möglicherweise bis zu einem bestimmten Jahr befristete) Mitbenutzung von Busspuren – in Oslo wird dies schon praktiziert, ebenso wie kostenloses parken. Dem Halter würde somit, neben dem Auto selbst, auch noch eine Parkmöglichkeit in den überfüllten Innenstädten geboten. In Berlin-Mitte beispielsweise kostet das Parken pro 15 Minuten 50 Cent. Angesichts dieser Preise ist kostenloses Parken ein handfester Vorteil für den Elektro-Pkw.



...X. Die vollständige Umstellung ist möglich

Ernstzunehmende Szenarien besagen, dass eine fast vollständige Substitution des konventionellen Pkw-Fuhrparks durch Hybrid- und Elektrofahrzeuge bis 2050 denkbar und möglich ist. Beachtet werden muss und kann, dass auch Biotreibstoffe als weitere, zusätzliche Mobilitätsbasis (z.B. auch in Hybridfahrzeugen und in Lkw eingesetzt) eine Rolle spielen können, so dass ein weitgehend klimaneutraler Fuhrpark im Jahr 2050 möglich ist. Bei erfolgreicher Umsetzung des „Better Place“-Projektes kann sogar auf Hybridfahrzeuge als Übergangstechnologie verzichtet werden. Dies deshalb, weil dann bewiesen wäre, dass Batterietauschstationen, wie von Better Place vorgesehen, die Reichweite von Elektrofahrzeugen genauso komfortabel erhöhen, wie es Hybridfahrzeuge durch ihren zusätzlichen Verbrennungsmotor tun.

Voraussetzung für alle Umstellungsszenarien ist selbstverständlich ein entsprechendes Engagement von Politik und Wirtschaft. Übrigens ist die Zielmarke 2050 nicht nur möglich, sondern auch nötig, angesichts der Tatsache, dass die statistische Reichweite der Reserven des sogenannten konventionellen Erdöls noch lediglich 42 Jahre beträgt.


XI. Woher soll der Strom für Elektrofahrzeuge kommen?


Die Energie für Elektrofahrzeuge sollte, wo immer möglich, entlang der Fahrbahnen gewonnen werden. Nicht, weil sie dort näher am Verbraucher wäre, denn der Strom wird ja zunächst in das allgemeine Netz eingespeist, sondern vielmehr weil diese Landschaftsabschnitte durch den Verkehr ohnehin schon vorgeprägt sind und deshalb Windkraftanlagen oder Solaranlagen in der Regel nicht mehr als störend empfunden werden. Der naturästhetische Eingriff ließe sich durch die Nutzung von Verkehrsachsen als Energieachsen minimieren.

Dies soll nachfolgend beispielhaft an der A 7 aufgezeigt werden.

1. Das Leuchtturmprojekt A 7

Großprojekte faszinieren, auch wenn es, wie beispielsweise bei der Atomkraft, die falschen sind. Technische Strukturen, die kleinteilig und dezentral angelegt sind, entfalten weniger Anziehungswirkung obwohl sie oft Besseres und mehr leisten als großtechnische Projekte. Dies ist ein Problem für die erneuerbaren Energien. Deshalb ist es an der Zeit die Leistungsfähigkeit dieser Technologien in einem Leuchtturmprojekt zu demonstrieren, das weltweit Aufmerksamkeit erregen wird. Dieses Leuchtturmprojekt ist die Energieallee A 7. Entlang der längsten deutschen Autobahn, die sich von Nord nach Süd durch das ganze Land zieht, sollen an allen möglichen Standorten Windkraftanlagen der 5 MW-Klasse errichtet werden. Im Rahmen eines physisch-geografischen Gutachtens wurden insgesamt 1.251 Standorte identifiziert (siehe Karten am Ende des Textes), wobei es sich hier um eine Mindestanzahl handelt.

Dieser Windpark würde über eine installierte Leistung von insgesamt 6.255 MW verfügen und könnte pro Jahr rund 13.500 GWh Strom erzeugen, was dem Jahresverbrauch von 5,4 Millionen Elektrofahrzeugen oder 3,7 Millionen Haushalten entspricht. Das Projekt deckt 2,2 Prozent des deutschen Bruttostromverbrauchs ab. Dadurch können 11,6 Millionen Tonnen CO2 vermieden werden. Es könnte 14,1 Prozent des zusätzlichen Stromverbrauchs abdecken, der durch die Umstellung der gesamten deutschen Pkw-Flotte auf Rein-Elektroantrieb entstünde.

Das Investitionsvolumen für die Energieallee A 7 beläuft sich auf 7,5 Milliarden Euro. Es wäre die weltweit bisher größte Windkraftinvestition, die der im Verhältnis zu Offshore-Anlagen kostengünstigeren Onshore-Technik neuen Auftrieb geben würde. Das Projekt stellt ein Konjunkturprogramm ohne staatliche Förderung dar, da durch das Erneuerbare Energien-Gesetz die Einspeisevergütungen für die Windkraftanlagen auf die Stromkunden umgelegt werden.

Selbstverständlich kommt nicht nur die A 7 für einen Windpark in Betracht, das Konzept kann als Muster für ähnliche Projekte an anderen Autobahnen in Deutschland und Europa dienen.

Entlang dieser Straßen können nicht nur Windkraftanlagen, sondern auch Solarzellen in größerem Umfang installiert werden (beispielsweise an Lärmschutzwänden oder auf Einhausungen), was sich insbesondere für die südlicheren Bundesländer anbietet, die zwar über weniger Wind, dafür jedoch über eine höhere Strahlungsenergie der Sonne verfügen.

2. Eine Verkehrsachse als Energieachse

Es wird vorgeschlagen, Windkraftanlagen in größtmöglicher Anzahl entlang der Bundesautobahn 7 (A 7) zu errichten. Die A 7 ist die längste Autobahn Deutschlands. Sie führt von der dänischen Grenze im Norden durch die Bundesländer Schleswig-Holstein, Hamburg, Niedersachsen, Hessen, Baden-Württemberg und Bayern bis in den Süden zur österreichischen Grenze. Sie verfügt heute ohne Seitenarme und den Grenztunnel nach Österreich über eine Länge von 960,732 Kilometer.

Die A 7 überspannt das gesamte Land von Nord nach Süd. Sie ist deshalb nicht nur symbolträchtig, sondern auch ein Großbauwerk mit herausragender infrastruktureller Bedeutung.

Ihrer Bedeutung als Verkehrsachse soll nun, den Erfordernissen der Zukunft folgend, eine Bedeutung als Energieachse hinzugefügt werden. Aufgrund der hohen Anzahl der Anlagen, ihrer enormen Stromausbeute, ihrer Sichtbarkeit für die Autofahrer und ihrer Verbindung durch die A 7 entstünde so ein Großbauwerk moderner Energietechnik, das nicht weniger symbolträchtig wäre als die Autobahn selbst.


So kann es auch entlang der A 7 zukünftig aussehen: ein Windpark des Unternehmens Enertrag an der A 20, nordöstlich von Prenzlau (Brandenburg). Es handelt sich um 1,5 MWAnlagen.


3. Politische Bedeutung

Aufgrund der Tatsache, dass die Anlagen durch die A 7 verbunden sind, werden sie, wenn auch von verschiedenen Investoren verwirklicht, als ein Gesamtprojekt wahrgenommen.

Dies ist in seinen Ausmaßen von einer Größenordnung, dass es die Aufmerksamkeit nicht nur in Deutschland, sondern europa- und weltweit auf sich ziehen wird. Es kann und soll zeigen, in welchen Größenordnungen erneuerbare Energien nutzbar sind, wie schnell ihr Aufbau erfolgen kann und dass ein hoch industrialisiertes Land wie die Bundesrepublik sich bedenkenlos auf erneuerbare Energien verlassen kann.

Deshalb ist dieses Projekt nichts weniger als ein Leuchtturmprojekt.

Ein Leuchtturmprojekt, das die Möglichkeit und Notwendigkeit einer Energiewende unterstreicht, das die Leistungsfähigkeit der deutschen Industrie belegt und Deutschland als ein modernes, zukunftsfähiges Land ausweist.

Nicht zuletzt weist das Projekt auch auf den besonderen Charakter der erneuerbaren Energien hin. Durch die Verbindung der A 7 wird es zwar als großes Ganzes gesehen werden, tatsächlich aber wird es sich um zahlreiche Investoren handeln und damit um viele verschieden Eigentümer der Anlagen. Die Struktur ist dezentralisiert, es gibt keine Monopole mehr aber trotzdem eine umfassende und nachhaltige Energieversorgung.

4. Vorteile

4.1 Landschaftliche Vorprägung nutzen


Es bietet sich generell an, Windkraftanlagen entlang von Bundesfernstraßen zu errichten, da hier das Landschaftsbild ohnehin schon durch das Trassenbauwerk verändert wurde.

Der naturästhetische Eingriff ließe sich dadurch minimieren.

Hinzu kommt, dass Bündelungs- und Synergieeffekte zwischen den verschiedenen Strukturen genutzt werden können. So lässt sich beispielsweise der Randbereich oder der Mittelstreifen derFahrbahntrasse auch als Trasse für Erdkabel zum Stromtransport verwenden. Die in diesem Papier vorgeschlagenen 5 MW-Anlagen werden je nach Standort Nabenhöhen zwischen 100 und 160 Meter aufweisen. In den weniger ertragreichen Gegenden im Süden Deutschlands werden sie höher sein, im Norden niedriger. Die Rotoren solcher 5 MW-Anlagen drehen sich allerdings wesentlich langsamer als die der bisher gebräuchlichen kleineren Anlagen, was dem Betrachter als angenehmer erscheint und daher den wahrnehmbaren Eingriff in das Landschaftsbild reduziert.

Es handelt sich um eine Win-win-Situation: der ohnehin schon landschaftlich vorgeprägte Korridor für die Bundesautobahn erfährt durch die Windkraftanlagen eine noch bessere und gleichzeitig sinnvolle Nutzung, während andererseits zusätzliche Fläche für Anlagenbetreiber zur Verfügung gestellt wird.

In § 35 Abs. 3 des Baugesetzbuches sind sogenannte öffentliche Belange aufgeführt, die der Errichtung von Windkraftanlagen entgegenstehen könnten. Insbesondere die Nummer 5 dieses Absatzes zählt dabei Belange auf, die im Zusammenhang mit der Genehmigung solcher Anlagen oft ins Feld geführt werden. Dazu gehört die Beeinträchtigung der „natürlichen Eigenart der Landschaft“ und die „Verunstaltung des Orts- und Landschaftsbildes“. Tatsächlich kann man darüber streiten, ob Windkraftanlagen überhaupt eine „Verunstaltung“ oder „Beeinträchtigung“ darstellen. Werden siejedoch entlang einer Bundesautobahn errichtet, kann dieses Argument per se keine Wirkung mehr entfalten.



4.2 Mehr Unabhängigkeit und weniger Kohlendioxid

Weitere Vorteile des A 7-Projektes entstehen aus den Vorzügen, die erneuerbare Energien generell mit sich bringen.

So wird die Abhängigkeit von konventionellen Energiequellen und damit auch von Energieimporten reduziert. Angesichts der Preissteigerungen, die konventionelle Energien in den letzten Jahren erfahren haben, ist dies volkswirtschaftlich der einzig sinnvolle Weg. So kostet das Barrel Rohöl heute rund 80 Dollar, während es im Jahr 2003 noch für 30 Dollar zu haben war. Der Preis für eine Tonne Steinkohle hat sich seit 1996 verdreifacht und bei Uran war innerhalb von sechs Jahren ein Anstieg um das 17-fache zu verzeichnen. Hinzu kommt die Endlichkeit dieser Energien, die beispielsweise beim Uran mit 50 Jahren bereits deutlich absehbar ist (technisch und wirtschaftlich abbaubare Reserven aus heutiger Sicht). Vor diesem Hintergrund ist klar: mit heimischen erneuerbaren Energien wird die Energiesicherheit massiv erhöht.

Bei einer Jahresproduktion von rund 13.500 GWh (siehe unten) können durch den A 7-Windpark jährlich zudem 11,6 Millionen Tonnen CO2 vermieden werden (bei Stromverbrauch in Haushalten und Industrie).



4.3 Technologieschaufenster

Weiter oben wurde schon erwähnt, dass das A 7-Projekt aufgrund seiner Größenordnung geeignet ist, weit über die Landesgrenzen hinaus Aufmerksamkeit zu erregen. Dies soll nicht nur dem generellen Werben für erneuerbare Energien dienen, sondern auch der deutschen Windkraftindustrie, die immerhin eine Exportquote von über 80 Prozent aufweist. Das A 7- Projekt wäre für die Industrie ein weithin sichtbares Technologieschaufenster, das die Kundengewinnung befördert.

5. Warum Windkraft?

Nichts ist schneller einführbar als erneuerbare Energien. Das gilt insbesondere für die Windkraft, bei der die Aufbauzeit für Anlagen in Wochen oder Monaten gemessen werden kann, während es bei fossilen Großkraftwerken um Jahre geht.

Windstrom nähert sich zudem zügig den Kosten von konventionellem Strom an. Ältere Windräder an guten Standorten produzieren schon heute zu niedrigeren Preisen als dem an der Strombörse gebildeten Durchschnittswert.

Atomstrom ist tagsüber teurer als Windstrom.

Die Gesamtenergiebilanz von Windkraftanlagen („energetische Amortisationszeit“) ist bemerkenswert: je nach Anlagentyp ist der Energieeinsatz für die Herstellung, den Betrieb und die Entsorgung nach drei bis sieben Monaten Laufzeit ausgeglichen.

Kohle- oder Atomkraftwerke dagegen amortisieren sich energetisch nie, da sie immer mehr Energie in Form von Brennstoffen verbrauchen als sie Nutzenergie erzeugen.

Nicht unerwähnt sollte an dieser Stelle bleiben, dass der Korridor von Bundesautobahnen nicht nur für Windkraftanlagen sondern auch für den Aufbau von Solarzellen gut geeignet ist.

So können beispielsweise die Dächer von Einhausungen zur Aufstellung von Solarzellen genutzt werden. An Lärmschutzwänden können sie ebenfalls angebracht werden. Es gibt sogar Vorschläge, auf den eigentlich ungenutzten Mittelstreifen ganze Bänder von Solarzellen aufzubauen. Dieser letzte Vorschlag müsste selbstverständlich im Hinblick auf die Verkehrssicherheit noch geprüft werden. Zudem dürfte für seine Realisierung eine Änderung des Bundesfernstraßengesetzes erforderlich sein.

Insbesondere für den Süden Deutschlands, der geringere Winderträge aufweist als der Norden, sind Solarzellen entlang der Energieallee A 7 eine Alternative, da in den südlichen Bundesländern die Strahlungsenergie der Sonne im Jahresmittel höher ist als im Norden.



8. Über die A 7 hinausgedacht…


Natürlich ist die A 7 nicht die einzige Straße, die für die Anlage eines Windparks geeignet ist. Kürzlich wurde eine Studie im Auftrag des Bundesumweltministeriums unter dem Titel „Abschätzung der Ausbaupotenziale der Windenergie an Infrastrukturachsen“ abgeschlossen. Die Studie ist in weiten Teilen sehr defensiv angelegt, kann damit aber aufzeigen, dass selbst bei zurückhaltender Einschätzung die Potenziale beachtlich sind. So wurde bei Verwendung von 5 MW-Anlagen deutschlandweit ein maximales Zubaupotenzial entlang von Straßen in Höhe von 14.604 MW ermittelt. Für Schienentrassen, die, wenn sie entsprechend stark befahren sind, selbstverständlich auch in Frage kommen, ergaben sich weitere 7.245 MW. Alleine bei konsequenter Ausnutzung dieser Potenziale wären also zusätzlich 21.849 MW möglich (zieht man die hier - nicht defensiv - ermittelten 6.255 MW für die A 7 ab, so blieben immer noch 15.594 MW). Zum Vergleich: Ende des Jahres 2008 waren in Deutschland 23.894 MW installierte Leistung bei der Windenergie zu verzeichnen. Die installierte Leistung ließe sich also alleine durch Ausnutzung des Potenzials an Straßen- und Schienenwegen mindestens um 90 Prozent steigern.

Zur Ergänzung hier noch eine aktuelle Puplikation des Bundesverband Erneuerbare Energie e.V. :

Elektromobilität und Erneuerbare Energien BEE-Position Berlin, März 2010

http://www.bee-ev.de/_downloads/publikat...omobilitaet.pdf

Stellungnahme der Umweltverbände gegen Elektromobilisierung ist unverständlich

Scheer: "Die Stellungnahme der Umweltverbände gegen die Elektromobilisierung ist unverständlich, kurzsichtig und widersprüchlich"

Als "unverständlich, kurzsichtig und widersprüchlich" hat der Präsident von EUROSOLAR, Dr. Hermann Scheer, die Stellungnahme verschiedener Umweltverbände gegen die Elektromobilität bezeichnet. In dieser, unter anderem von der Deutschen Umwelthilfe und Greenpeace unterzeichneten Stellungnahme, heißt es: "Das Potenzial für die CO2-Einsparung liegt auf absehbare Zeit bei den Verbrennungsmotoren…". Darüber hinaus wird bemängelt, dass Elektrofahrzeuge "nur" eine Reichweite von 100 bis 200 Kilometern hätten. Eine direkte Förderung der Elektromobilität wird deshalb abgelehnt.
Hermann Scheer zeigte sich angesichts dieser Stellungnahme verwundert: "Mir war gar nicht bekannt, dass die Umweltverbände jetzt auch lange Autofahrten befürworten."

Scheer kritisierte, dass die Umweltverbände statt einer direkten Förderung der Elektromobilität eine sogenannte "technologieneutrale" Förderung verlangten. Angesichts dessen müsse man sich fragen, an welche Alternativtechnologien die Verbände denn dächten. Den Biodiesel, so Scheer, kritisieren sie wegen der angeblichen Nutzungskonkurrenz mit Lebensmitteln, der Wasserstoffantrieb sei viel weniger
energieeffizient als ein batteriegespeister Elektromotor und der vielgepriesene hocheffiziente Verbrennungsmotor werde von der Autoindustrie hauptsächlich dafür genutzt, immer noch schwerere und leistungsstärkere Fahrzeuge anzubieten. Scheer: "Es bleibt nur der Elektromotor. Wer Technologieneutralität fordert, der unterstützt automatisch das Weitermachen mit falschen Technologien."

Ein PKW-Park aus Elektrofahrzeugen, die ausschließlich aus Erneuerbaren Energien gespeist würden, sei die am schnellsten einführbare Möglichkeit für eine radikale CO2-Reduktion im Straßenverkehr. Ein Elektrofahrzeug, das ausschließlich mit Strom aus Windkraft fahre, reduziere seine Emissionen auf 4g CO2 je Kilometer. Die Technologie dazu sei sowohl auf Erzeugerseite als auch beim Verbraucher, also bei den Elektrofahrzeugen, vorhanden. Gleiches gelte für die Infrastruktur. Scheer: "Die Umweltverbände wären gut beraten, nicht auf das Gerede vom 'hocheffizienten Verbrennungsmotor' hereinzufallen,
der nur den Bremsern in der Autobranche und der Ölindustrie dient."

Die Kritik der Umweltverbände, dass die Autoindustrie Zusagen in der Vergangenheit nicht eingehalten habe, sei zwar zutreffend, aber die praktische Konsequenz daraus könne nicht die Absage an dieElektromobilisierung sein, sondern die richtige Ausgestaltung der Förderung, so dass erst gezahlt wird, wenn produziert werde. Ein Marktanreizprogramm, bei dem die Kunden einen Betrag von 5.000 Euro beim Kauf eines Elektrofahrzeuges erhielten, wäre deshalb das effizienteste Fördermittel für den Weg zur Massenproduktion.

Um die Verbindung mit Erneuerbaren Energien herzustellen, sollten die Automobilhersteller zudem verpflichtet werden, eigene Anlagen zu errichten oder Verträge mit Anlagenbetreibern für
Neuinvestitionen zur Stromproduktion aus Erneuerbaren Energien abzuschließen, jeweils in der Größenordnung der von ihnen produzierten Elektromobilflotte. Dieser Vorschlag von EUROSOLAR ist bereits von Audi aufgegriffen worden. Der Hersteller hat ausdrücklich mit Hinweis auf die zukünftige Herstellung von Elektrofahrzeugen die Förderung und die Investition in Solar- und Windkraftanlagen angekündigt.

Ein ausführliches Konzept zur schnellen Einführung von Elektrofahrzeugen hat EUROSOLAR vor kurzem unter dem Titel "Mehr Tempo für Elektromobilität" vorgelegt:

http://www.eurosolar.de/de/images/storie...omobilitaet.pdf

EUROSOLAR e.V.
Europäische Vereinigung für Erneuerbare Energien
Kaiser-Friedrich-Straße 11
D-53113 Bonn
Tel. 0228 / 362373 und 362375
Fax 0228 / 361279 und 361213
info@eurosolar.org
http://www.eurosolar.org


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