Seit gut einem dreiviertel Jahr fahren wir nun elektrisch. Und um das gleich vorweg zu nehmen, ich würde unseren kleinen VW e-Up nicht wieder gegen einen Verbrenner tauschen wollen! Das fängt schon mit dem Fahrgefühl an – Ruhe. Kein ständig murmelnder Motor, keine Schaltpausen während der Fahrt durch ein Getriebe, Automatik oder nicht, keine Drehzahllöcher. Einfach eine ruhige und kontinuierliche Fahrt, einzige Geräusche sind der Fahrtwind und das Abrollgeräusch der Reifen auf der Straße. Es ist einfach großartig!

Etwas anderes macht mir auch noch allergrößte Freude, jeden Tag und immer wieder: Bremsen! Im Straßenverkehr kommt man ja nicht darum herum, irgendwann muss man auch wieder verzögern und bremsen. Bei Verbrennern hat es mich immer schon massiv gestört, dass man in der einen Minute große Mengen an Energie in die Beschleunigung der großen Masse des Autos steckt, nur um sie in der nächsten Minute gleich wieder zu vernichten, oder besser gesagt verheizen, in den Bremsen – im wahrsten Sinne verheizen, denn in den Bremsen wird die Bewegungsenergie schlicht in jede Menge Wärme umgesetzt. Eine absolute Energieverschwendung. Nicht so in einem E-Auto! Wenn ich dort den Fuß vom Strompedal nehme, dann wird der Motor zum Generator und erzeugt aus der Bewegungsenergie wieder elektrische Energie, die zurück in die Batterie des Autos gespeist wird. Das wird Rekouperation genannt. Jetzt habe ich keinerlei schlechtes Gewissen mehr beim Bremsen.

In den letzten Monaten habe ich mich mit vielen Menschen über E-Autos unterhalten, man fällt damit ja schon etwas auf und wird auch gefragt. Es werden dabei immer wieder ähnliche Fragen gestellt und auch ähnliche Dinge vermutet. Daher dachte ich mir, ich räume mal mit einigen der Vorurteilen auf, aus ganz konkreter Erfahrung und auch etwas gesammeltem Wissen.

Aber die Reichweite!?

Das ist wohl der am meisten genannte Grund, warum Menschen noch skeptisch gegenüber E-Autos sind. Es ist auch einigermaßen nachvollziehbar. Unser e-Up hat einen 35kWh Akku und damit eine angegebene Reichweite, die im Übrigen auch im Alltag tatsächlich erreicht wird, von ca. 255km. Das klingt auf Anhieb nach nicht viel, mit unseren Verbrennern schaffen wir mit einer Tankfüllung das Dreifache oder mehr.

Doch ist das wirklich relevant? Wann fährt man denn wirklich mal große Strecken? Ja, freilich, es gibt Menschen, die machen das oft und regelmäßig. Für die könnte das dann wirklich zu einem Problem werden. Doch die allermeisten fahren im Schnitt deutlich weniger als diese 255km am Tag – am Tag, wohlgemerkt. Die Strecke, die wir am allermeisten und fast jeden Tag fahren, ist der Weg ins Büro und zurück. Das sind ca. 8km Hinweg und 8km Rückweg, also 16km pro Tag. Jeden Tag. Das war’s. Mit der Gesamtreichweite des Akkus von 255km können wir das also an gut 15 Tagen machen, gut drei Wochen (bei fünf Werktagen). Alle drei Wochen einmal laden.

Für den Alltag von uns und den meisten Menschen ist die Reichweite eines halbwegs aktuellen E-Autos kein echtes Problem. Wir laden etwas öfter, denn man soll den Akku auch etwas schonen und nicht immer zu 100% aufladen, auch nicht bis auf fast 0% entladen. Also laden wir nur bis ca. 80% und laden spätestens wieder bei 15-20%. Wir nutzen damit effektiv nur ca. 60% der Kapazität, weil wir 100% auch gar nicht brauchen, nicht im Alltag.

In der Regel laden wir also einmal pro Woche, an der heimischen Schuko Steckdose. Das ist zwar langsam, aber auch keinerlei Problem. Das Auto lässt sich so einstellen, dass es bis morgens um acht Uhr automatisch 80% lädt, d.h. wir schließen es am Abend an und es fängt irgendwann in der Nacht alleine an zu laden, damit es morgens um acht, wenn wir zur Arbeit wollen, wieder den Zielladestand von 80% erreicht hat. Fertig. Dazu habe ich noch den Ladestrom reduziert, um unsere olle Schuko Steckdose etwas zu schonen (sonst wird das alles schon ein wenig warm).

Alltag ist für uns also absolut kein Problem. Und Alltag, das ist die weit überwiegende Nutzung des Autos, bestimmt 90%, vor allem bemessen an der Lebenszeit des Autos.

Aber wenn ich mal in Urlaub fahren will?

Ja, gar keine Frage, mit maximal 255km Reichweite erscheint eine Fahrt nach Frankreich, Spanien, Italien oder auch an die Deutschen Nord- und Ostseestrände nicht sehr praktikabel. Aber ist das wirklich ein Problem? Ich habe dazu drei Gedanken.

Als erstes frage ich mich, wie oft macht das jemand? Es gibt Menschen, die machen das oft und regelmäßig. Nur, wieviele sind das? Wir zumindest gehören nicht dazu, wir haben schon alleine gar nicht soviel Urlaub. Wie zuvor beschrieben, ist das Gros unserer Nutzung die Fahrt von und zur Arbeit, Urlaubsfahrten kann ich pro Jahr an einer Hand abzählen.

Also denke ich mir, und das ist sozusagen der zweite Punkt, wenn ich so selten so lange Strecken fahren will, muss ich dann dafür die Entscheidung für ein Auto abhängig machen? Oder zählt nicht eher die weit überwiegende Nutzung? Die Antwort ist zumindest mir schnell klar geworden, natürlich überwiegt die mehrheitliche Nutzung, nicht die Hand voll anderen Gelegenheiten, für die es nämlich auch andere Lösungen gibt.

Sollte ich in die Verlegenheit kommen, mal 1000km oder mehr mit einem Auto fahren zu müssen, dann kann ich für diese paar Tage auch bspw. einen Mietwagen nehmen. Oder mit der Bahn fahren und vor Ort einen Mietwagen nehmen. Ja, das Auto hat in der Anfangszeit mit billigem Sprit das Reisen erschwinglich gemacht. Doch das ist heute, denke ich, in mehrfacher Hinsicht nicht mehr richtig. Kraftstoff wird, völlig zu Recht, immer teurer und die anderen Verkehrsmittel dafür im Vergleich preiswerter (nicht billiger, nur preiswerter). Wir müssen diese Langstreckenfahrten ohnehin überdenken und uns ernsthaft fragen, wie sinnvoll es ist, unsere eigene Karre bis nach Süd Spanien zu fahren? Muss das sein? Gibt es nicht andere Möglichkeiten? Ich denke, diese Möglichkeiten gibt es zunehmend und diese sollten wir auch nutzen.

Langstrecken – Kalorienbomben

Trotzdem sind längere Strecken mit modernen E-Autos kein unüberwindbares Problem. Zu Hause lade ich, zur Schonung von Akku und unseren alten Stromleitungen, mit ca. 2,5kW. Da ich nur max. 60% laden muss sind das 21kWh, mit Verlusten etc. also ca. 10 Stunden. Am Abend nach Feierabend angesteckt, am Morgen wieder frisch. Alles gut. Das kann man aber natürlich nicht auf einer längeren Strecke machen.

Die Vorsicht beim Laden und Entladen des Akkus muss man auch nicht immer walten lassen. Ich mache es für den überwiegenden Anwendungsfall, unseren Alltag, diese gut 90% der Lebensdauer das Fahrzeugs. In den restlichen 10% kann man auch mal etwas „Gas“ geben, also auf mehr als 80% laden und auch deutlich schneller, als mit einer mickrigen Schuko Steckdose. Dafür sollte das Auto eine Gleichstrom Ladevorrichtung haben, einen sogenannten CCS Stecker. Damit können Ladeleistungen von 150kW und mehr erreicht werden! 150kW! Unser kleiner Akku wäre damit in 14 Minuten von 0% wieder auf 100%. Wäre, denn der e-Up kann keine 150kW, aber immerhin ca. 50kW und das auch nur in den unteren und mittleren ca. 50%, je voller der Akku wird, desto langsamer wird es.

In der Praxis heißt das dann schlicht, nach knapp 2h Stunden Fahrt gibt es eine kleine Ladepause von 15 bis 30 Minuten. Zeit genug für einen Kaffee und vielleicht einen kleinen Snack. Gleichstrom (DC) Ladestationen gibt es inzwischen eine ganze Menge entlang der Autobahnen. Große Sorgen keine Station zu finden, braucht man sich also nicht zu machen. Aber ja, das ist ganz sicher noch ausbaufähig, viele Ladeplätze sind es oft nicht und je mehr E-Autos unterwegs sind, desto größer wird die Wahrscheinlichkeit, dass diese dann auch belegt sind. Die Technologie ist auch noch etwas jung und so kommt es auch immer wieder zu Ausfällen der Säulen etc.

Auch die Bezahlung an den Säulen ist immer wieder ein Problem. Es gibt mehrere Dutzend Betreibergesellschaften und jede hat ein eigenes Bezahlsystem. Meist funktioniert das dann über eine kontaktlose Chipkarte des Anbieters. In der Regel kann auch mit einer Handy-App irgendwie ein Bezahlvorgang ausgelöst werden, doch das ist dann eben jedesmal wieder ein Akt. Inzwischen gibt es auch eine Reihe von Verbünden, die auch untereinander abrechnen, d.h. man kann mit Ladekarten von Anbieter A auch an Säulen von Anbieter B laden, kostet dann nur etwas mehr. Wir haben über den ADAC eine Ladekarte im Netz von EnBW und das klappt fast überall, wenn auch nicht immer zum günstigsten Tarif.

Gerade haben wir zwei etwas längere Strecken gefahren und es war völlig unproblematisch. Meine Eltern wohnen knapp 260km entfernt, also zuviel für unser kleines E-Autochen, selbst wenn wir, was man nie tun sollte, von 100% auf 0% runter fahren würden. Also war ein Ladestopp unausweichlich. Für Android gibt es eine tolle kostenlose App namens „EVMap“, die auf eine durch eine Community erstellte Datenbank von Ladestationen zugreift. Dort sind wohl alle möglichen Ladepunkte verzeichnet, die man sich nur vorstellen kann! Und nicht nur einfach in der Karte markiert, sondern direkt mit allen wichtigen Informationen hinterlegt: Wieviele Ladepunkte, welche Stecker Typen, welche Leistungen, wo findet man die Säulen (oft sind die etwas versteckt) etc. Dazu auch noch aktuelle Information zum aktuellen Zustand, Fehlermeldungen und seit Neuestem für einige Ladepunkte sogar ein Echtzeitstatus, also ob der Ladepunkt gerade belegt ist oder nicht.

Mit der Sicherheit dieser App sind wir dann also los. Als der Akku in Richtung 40% ging, ich hatte am Morgen noch einen Nachschlag auf gut 90% gegeben, sind wir an der Raststätte Pfungstadt abgefahren, die Schnellladesäulen befinden sich, wie in EVMap beschrieben, nicht an der Tankstelle sondern am Restaurant. Beide waren frei, CCS Stecker ins Auto, Ladekarte ans Terminal gehalten, Vorgang gestartet, fertig, knapp 40kW Ladeleistung. Es war ein schöner sonniger Tag, ein gemütlicher kleiner Spaziergang zurück zur Tankstelle (denn das Restaurant war geschlossen!?), einen Kaffee und ein Eis geholt, gemütlich zurück zum Auto, Eis gegessen und Kaffee getrunken und nach knapp 30 Minuten konnte es weitergehen, im Akku waren wieder gut 80%, mehr als genug, um zu meinen Eltern zu kommen.

Das war also alles total entspannt. Ich muss auch sagen, dass ich diese Pausen, auch wenn sie nicht ganz freiwillig sind, doch eher schätze. Die ganze Fahrt war dadurch deutlich stressfreier und entspannter. Ja, natürlich, es dauert ein wenig länger, als wenn wir mit dem Verbrenner am Stück durchgeknallt wären. Doch da kam ich auch immer etwas genervt und leicht gestresst an. Jetzt sehr entspannt und zudem noch einen ganz anständigen Kaffee und leckeres Eis unterwegs gehabt. Es besteht also durchaus die Gefahr, dass E-Auto fahren zu einem erhöhten Kalorienkonsum führt 🙂

Aber der Strom kostet doch so viel!

Schaut man in die Ladetarife der Säulenanbieter, dann kann es einem schon etwas anders werden. Je nach Anbieter und auch je nachdem wieviel Leistung die Säule hergibt, kann die kWh schonmal 60 Cent und mehr kosten. Was!? Zu Hause bezahle ich weniger als die Hälfte!?

Ja, das ist schon richtig, dachte ich anfänglich auch. Doch man sollte auch bedenken, dass der Standort Geld kostet, die fetten Stromanschlüsse, die für 150kw oder mehr an dem Ladepunkt nötig sind und das das auch nicht immer 100% benutzt wird – sonst wären ja nie Punkte frei. Also auch die Betreiber haben signifikante Zusatzkosten, neben eben dem reinen Strom. Ich sehe das also so, dass ich für die Dienstleistung der Bereitstellung dieser Schnellladepunkte zahle, nicht nur für den Strom.

Davon abgesehen, müssen wir auch über den Verbrauch sprechen. Mit unserem Verbrenner hätten wir bei sparsamer Fahrweise noch immer ca. 8 Liter Benzin auf 100km verbraucht, also auf die 260km wären dies ca. 20,8 Liter Benzin gewesen. Nehmen wir sogar mal alte Spritpreise von eher 1,60EUR pro Liter an, dann sind das gut 33EUR für die 260km Strecke (aktuell bei knapp 2EUR wären dies über 40EUR!).

Und jetzt schauen wir mal auf unseren e-Up. Im Alltag haben wir einen Verbrauch von ca. 11,5kWh pro 100km – ja, richtig gelesen, 11,5kWh. E-Autos sind im Stadtverkehr super sparsam. Auf Autobahn und Langstrecke geht der Verbrauch dann etwas nach oben, je nach Geschwindigkeit. Ich fahre mit dem Kleinen dann eher langsam, so um die 100-110km/h, damit kommen wir dann auf gute 12kWh pro 100km. Noch immer sehr sparsam. Aber nehmen wir mal an, man fährt etwas zügiger, hat noch etwas Heizung oder Klimaanlage an etc. und kommt so auf 15kWh pro 100km. Dann wären dies für die Strecke von 260km etwa 39kWh, insgesamt. Und dann nehmen wir noch an, wir erwischen eine echt teure Schnelladesäule und laden den gesamten Verbrauch der Strecke zu 0,60EUR pro kWh. Dann wären das unter diesen wirklich Maximalbedingungen, ca. 23,40EUR Kosten für die gesamte Strecke. Also selbst in diesem Worst-Case Szenario noch immer 10EUR weniger, als zu billig Sprit Zeiten und knapp die Hälfte der Kosten zu aktuellen Sprit Preisen.

Und wie gesagt, das war Worst-Case. Wir sind nicht 120km/h gefahren und wir haben zu 0,51EUR/kWh geladen, zudem haben wir zu Hause vorgeladen und nur gut 40% an der Raststätte nachgeladen, d.h. über 50% der Stromkosten waren noch zum Haushaltstarif von unter 0,30EUR/kWh.

Im Alltag laden wir fast ausschließlich zu Hause an der guten alten Schuko Steckdose, zu besagten knapp 0,30EUR/kWh, wir fahren hauptsächlich Stadtverkehr mit 11-12kWh pro 100km und kommen so also auf Stromkosten von vielleicht 3,50EUR pro 100km. Das ist etwa ein Viertel (!) der Spritkosten des Verbrenners, und das bei wirklich optimistisch angenommenem Sprit Verbrauch und Sprit Preisen.

Daher nein, E-Auto Strom ist nicht teuer, im Gegenteil, das Fahren mit dem E-Auto ist unter dem Strich um ein Vielfaches billiger als mit dem Verbrenner. Und einen Teil des gesparten Geldes kann man dann guten Gewissen in ein paar Genussmittel bei der Ladepause investieren – den Kaffee und das Eis haben wir praktisch, trotz der Autobahn-Mondpreise, kostenlos bekommen und noch immer Geld gespart 🙂

Doch wenn der Akku kaputt geht? Wie lange hält der denn?

Wir alle kennen das wohl von unseren Handys, nach zwei oder drei Jahren hält der Akku kaum noch einen Tag durch oder zumindest viel weniger lange, als es am Anfang war. Akkus verschleißen, richtig. Und sie altern. Nur wann? Und wieviel? In den Anfangstagen der E-Autos waren sich offenbar sogar die Hersteller genauso unsicher darüber, wie wir Verbraucher*innen. Einige boten daher Miet-Akkus an, d.h. man hat das Auto gekauft, den verbauten Akku aber gemietet und es gab dazu vom Hersteller eine Mindeskapazitätsgarantie, wenn diese Kapazität unterschritten wurde, dann würde der Mietakku kostenlos getauscht.

Mit den Jahren wuchs die Erfahrung und heute werden keine Akkus mehr vermietet, sie sind im Kaufpreis enthalten. Auch geben die Hersteller durchweg recht umfangreiche Garantien auf diese Kaufakkus, z.B.:

…gewährt Volkswagen AG dem Käufer eines fabrikneuen elektrisch betriebenen BEV-Fahrzeuges deshalb bei korrektem Gebrauch für acht Jahre (oder bis zu 160.000 Kilometern Fahrleistung, je nachdem, welches Ereignis zuerst eintritt) eine Garantie, dass die nutzbare Kapazität Ihrer Batterie 70% nicht unterschreitet.

Renault, ein Vorreiter bei den Batterie beriebenen E-Autos in Europa und mit dem Renault Zoë das zur Zeit meistverkaufte E-Auto, hat die Erfahrungen der letzten Jahre ausgewertet. Die Ergebnisse sind erfreulich!

Weniger als 1% der Akkus hatten bisher einen ernsthaften Schaden. Selbst wenn etwas schadhaft war, kann dies in der Regel, dank der modularen Bauweise, kostengünstig durch den Tausch einzelner Module repariert werden. Nach über 10 Jahren hatten die meisten Akkus noch eine Restkapazität von deutlich über 70% – und das wohl gemerkt im Durchschnitt. Gesamt rechnet Renault inzwischen mit Lebensdauern der Akku Pakete von über 25 Jahren. Deutlich mehr also, als die durchschnittliche Lebensdauer der Autos selbst.

In den Akkus stecken eine Menge wertvolle Materialien. Stirbt das Auto vor dem Akku, was offenbar durchaus wahrscheinlich ist, kann das Akku Paket noch einige Jahre ein zweites Leben als Betteriespeicher bspw. für Solaranlagen haben. Geht der Akku dann seinem endgültigen Lebensende entgegen, können die meisten wertvollen Rohstoffe aus den Akkus auch wiederverwertet werden, es entsteht ein Kreislauf.

Aktuell stehen wir noch am Anfang dieses Kreislaufs, wir müssen noch viel mehr neue Akkus bauen, bis wir anfangen können, den Kreis zu schließen. Aber es ist absehbar, dass dies passieren wird, womit dann auch der Rohstoffbedarf sinken wird.

Kann ich die Batterielebensdauer selbst beeinflussen?

Für die aktuell vorherrschenden auf Lithium basierende Akku Technologie, egal ob Lithium Ionen, Lithium Polymer oder Lithium Eisen Phosphat, gibt es ein paar einfache Grundregeln, die das Akku Leben deutlich verlängern – was im Übrigem auch für den Handy oder Laptop Akku gilt:

• Nicht immer sofort wieder aufladen – Akkus mögen es nicht, immer sofort wieder aufgeladen zu werden, jeder Ladevorgang ist auch Verschleiß.
• Nicht immer auf 100% voll laden – die letzten 10-20% erzeugen den meisten Verschleiß. Also lieber nur bis 90% oder besser noch nur bis 80% laden, wenn möglich. Vereinzelt mal bis 90% oder sogar 100% zu laden ist schon in Ordnung, doch das sollte eben nicht die Regel sein. E-Auto Hersteller sagen auch, wenn man auf höhere Kapazitäten lädt, dann am besten auch direkt losfahren und das Auto nicht mit voller Ladung stehen lassen.
• Nicht auf minimale Akku Stände herunter entladen, insbesondere nicht nahe 0%! Akkus mögen es überhaupt nicht, tief entladen zu werden. Das ist noch schlimmer, als voll laden. Bis runter auf ca. 20% ist in Ordnung (VW empfiehlt im Winter sogar nur bis ca. 40%) und dann bald wieder auf ca. 80% laden.
• Schnelladen vermeiden – Laden mit einem DC Schnellader stresst den Akku und verschleißt ihn schneller. Wenn man die Zeit hat, am besten langsam über Nacht laden. Auch hier gilt wieder, ab und zu ist das alles kein Problem, auf einer Langstreckenfahrt zum Beispiel, aber man sollte es besser nicht zur Regel machen.

Aber wenn das nun alle machen, dann bricht doch das Stromnetz zusammen?

Also jetzt mal langsam… Wir stellen uns ein typisches Wohngebiet vor, viele Menschen fahren morgens zur Arbeit und kommen Abends nach Hause. Laut statistischem Bundesamt fahren die meisten Pendler zwischen 5km und 25km am Tag – ca. 78%. Niemand hat zu Hause eine 150kW Schnelladestation, allenfalls eine 11kW Wallbox. Akkus haben heute eine Kapazität von deutlich mehr als 30kWh.

Alleine das führt schon dazu, dass klar wird, dass es eine völlig falsch Annahme ist, dass alle nach 18:00Uhr, wenn sie von der Arbeit kommen, sofort wieder ihr Auto laden würden und dann alle sofort eine maximale Leistung bräuchten. Die Annahme einer 100% Gleichzeitigkeit ist Unsinn und die Annahme von einer irrwitzigen Ladeleistung ebenso. Wenn überhaupt geladen werden muss, was ja dann eher nur ein bis zweimal in der Woche der Fall sein wird, dann ist die Ladeleistung pro Fahrzeug eher nur maximal 11kW, in meisten Fällen sogar noch darunter.

Jetzt könnte man auch sagen, 11kW seien auch schon viel! Wenn das viele machen, das hält das Netz nicht aus! Dazu muss man dann eben mal 11kW in Relation setzen. Ja, 11kW ist schon viel, aber auch nicht utopisch. Jeder durchschnittliche Warmwasser Durchlauferhitzer hat eine deutlich höhere maximale Energieaufnahme, da reden wir von 20kW und mehr! Backofen und Herd können auch leicht zwei, drei oder vier kW verbraten, Waschmaschine und Trockner auch jeweils ein bis zwei kW – ein etwas besserer Föhn hat fast 1kW. Wir haben also eine ganze Reihe von anderen Verbrauchern ohnehin schon im Haushalt, die auch locker auf zusammen 11kW und mehr kommen und noch ist kein Netz deswegen zusammengebrochen.

Auch sollte man bedenken, dass viele Ortsnetze auf den Betrieb von Nachtspeicherheizungen ausgelegt wurden und noch sind. Dort sind Nachts dann zur gleichen Zeit, also mit 100% Gleichzeitigkeit, alle Elektro-Heizungen zum „Laden“ angegangen, mehrere kW pro solcher Heizkörper (so 3-6kW pro Stück!) und davon mehrere pro Haushalt – 11kW an nur ein oder zwei Nächten pro Woche sind dagegen eine Kleinigkeit.

Die Sicherheit der Stromnetze sollte unsere kleinste Sorge sein. Das viel größere Problem ist, woher der Strom in den Netzen kommt.

Ich warte lieber auf Wasserstoff…

Die Wasserstoff Technologie ist gerade in aller Munde und wird als Heilsbringer für Vieles versprochen, doch da bin ich eher verhalten optimistisch. Ja, Wasserstoff ist ein toller Energieträger, hat aber auch einige große Probleme.

Es fängt damit an, dass der ganze Wasserstoff irgendwoher kommen muss. Dafür gibt es zwei Möglichkeiten:

1. chemische Abspaltung aus Erdgas
2. Elektrolyse aus Wasser, H2O + Strom -> H2 + O

Der chemische Weg aus Erdgas verbietet sich sofort, denn dabei fallen Tonnen an Methan und CO2 an, die dann (hoffentlich) aufwändig irgendwie abgeschieden und gespeichert werden müssen. Zudem haben wir gerade das akute Problem, den Erdgas Verbrauch senken zu müssen, nicht umgekehrt! Und selbst wenn es nicht die geopolitische Lage wäre, die uns dazu zwingt, so müssen wir es auch aus Klimaschutzgründen sowieso.

Also bleibt nur der Weg über die Elektrolyse. Elektrolyse ist recht einfach, man füllt ein Gefäß mit Wasser, gibt ein paar Ionen hinzu (etwas Salz auflösen), hängt zwei Drähte in den Tank und schließt eine elektrische Gleichspannung an – schon blubbert am einen Draht Wasserstoff am anderen Sauerstoff heraus. Den Sauerststoff entlässt man in die Luft, den Wasserstoff fängt man auf, komprimiert ihn (auf bis zu 700 bar !) und kann ihn dann andernsorts verwenden. Wasserstoff kann wieder mit Sauerstoff verbrannt werden, die Flammen sind sehr heiß und als Abgas entsteht wieder Wasserdampf – und eben kein CO2. Oder in einer Brennstoffzelle kann wieder Strom gewonnen werden, ebenfalls wieder mittels Sauerstoff und Wasser als Abfallprodukt.

Das klingt zunächst prima! Nur Wasser als Abfall? Na super, los geht’s!

Das Problem ist die Effizienz, also wieviel Energie am Ende genutzt werden kann im Vergleich zur benötigten Energie zur Erzeugung. Jeder Schritt in der Kette hat eine eigene Effizienz und in der Kette addieren sich dann die Verluste.

Der Wirkungsgrad der Elektrolyse liegt bestenfalls bei 90%, die einfachsten Verfahren aber eher bei so 60%, d.h. von den 100% Energie, die man hinein steckt, bekommt man Wasserstoff im „Wert“ von 60% bis maximal 90% heraus. Das ist nicht so super. Die Brennstoffzelle wiederum hat einen Wirkungsgrad von bis zu 70%, die in Autos üblichen Modelle aber eher nur um die 60%. Das heißt alleine Elektrolyse und Nutzung haben schon einen Gesamtwirkungsgrad von höchsten 50%, eher noch viel weniger, denn am Wasserstoff hängt noch mehr.

Produzierter Wasserstoff muss zum Transport hoch komprimiert werden, besagte bis zu 700 bar. Das kostet eine Menge Energie. Oder stark heruntergekühlt bis zur Verflüssigung bei minus 259 Grad Celsius, was auch wieder viel Energie kostet. Dann der Transport und aufrecht erhalten der Temperatur oder des Drucks. Also alleine bei Herstellung, Lagerung und Transport gehen große Mengen Energie verloren.

Gerade in Autos ist Wasserstoff auch noch in anderer Hinsicht problematisch. Das fängt damit an, dass Wasserstoff ein sehr reaktionsfreudiges Gas ist. Man muss also schon etwas aufpassen, dass man es auch sicher einsperrt, da es sonst leicht explosionsgefährlich wird. Gerade in einem Auto muss es also so eingeschlossen werden, dass es bspw. bei einem Unfall nicht leicht entweichen und zu einer Gefahr werden kann. Drucktanks mit mehreren hundert Bar Druck sind also keine wirklich gute Möglichkeit. Sogenannte Metallhydrid Speicher sind eine Alternative. In diesen wird der Wasserstoff chemisch an Metallwolle gebunden, es entsteht das Metallhydrid, von dem der Wasserstoff dann bei Bedarf wieder gelöst werden kann. Das Metalhydrid ist recht passiv und sicher.

Das hat nur zwei Probleme. Erstens erhöht das natürlich das Volumen und damit auch das Gewicht. Das zweite und noch größere Problem ist, dass wieder Energie aufgewendet werden muss, um den Wasserstoff von dem Metall zu lösen. Dazu muss das Metallhydrid auf mehrere hundert Grad Celsius erhitzt werden. Die Energie dafür muss auch irgendwoher kommen, was also den Wirkungsgrad noch weiter verringert. Das zweite Problem ist, dass auch die Brennstoffzellen für im Auto benötigte Leistungen von 60kW und mehr gewaltige Ausmaße und Gewicht annehmen. Während sich PKW E-Motoren im Vergleich zu einem Verbrennungsmotor wie ein Schuhkarton ausnehmen, so wirkt eine entsprechende Brennstoffzelle schon eher wieder fast wie der Klotz des Verbrenners und ist auch entsprechend schwer. Und zuguterletzt werden für die Herstellung einer Brennstoffzelle auch noch jede Menge Edelmetalle benötigt.

Die Lösung von Wasserstoffspeicher, Brennstoffzelle und E-Motor im Fahrzeug hat nur einen einzigen Vorteil: Schnelleres wiederbefüllen. In allem anderen hat es entweder gar keine Vorteile oder sogar deutliche Nachteile. Der Gesamtwirkungsgrad ist um ein Vielfaches schlechter, als der von Batterie E-Autos, das Gewicht der Fahrzeuge ist in etwa das gleiche und der Wirkungsgrad im Fahrzeug ist dramatisch schlechter – unter 60% für Brennstoffzellenfahrzeuge zu etwa 90% bei Batterie E-Autos.

Aktuelle Brennstoffzellenfahrzeuge haben eine Reichweite von ca. 700km. Batterielektrische Fahrzeuge gleicher Preisklasse stehen dem nicht viel nach. Die Ladeleistung aktueller E-Autos mit 150kW und mehr verkürzt die Ladezeiten deutlich. Die wenigen Vorteile der Brennstoffzellenfahrzeuge schrumpfen mit jeder neuen Generation von Batterie Fahrzeugen, der geringe Wirkungsgrad der Wasserstoffkette bleibt. Strom brauchen sie auch noch immer, zur Erzeugung des Wasserstoffs. Wenn wir einen großen Überschuss an regenerativem Strom hätten, dann könnten wir uns vielleicht den Luxus von Wasserstoff als Energieträger für Autos leisten. Haben wir aber nicht. Und, Strom, den ich direkt in mein E-Auto stecken kann, kann ich auch zu Hause auf meinem Dach mit der eigenen Photvoltaik Anlage erzeugen. Wasserstoff? Eher nicht.

Update, 8.6.22: Es scheint, dass ich an dem Punkt mit den Wasserstofftanks für Autos nicht ganz up-to-date war. Es gibt wohl in der Tat zugelassene Druckbehälter mit 300bar aufwärts als auch Tanks für tiefgekühlten Wasserstoff. Es muss wohl also nicht unbedingt ein Metallhydridspeicher sein. Doch das macht die Sache nicht viel besser. Der Wirkungsgrad von Wasserstofferzeugung bis zur Regenerierung von Strom für den Antrieb ist nach wie vor um ein vielfaches geringer, als den Strom direkt per Kupferleitung über Land ins Auto zu laden. Kann man machen, wenn wir viel zu viel regenerativen Strom hätten, haben wir aber nicht.

Ein E-Auto kann ich mir nicht leisten

Das ist in der Tat ein Punkt, der mich aktuell auch sehr besorgt. Mobilität ist eine zentrale Notwendigkeit in unserer Gesellschaft. In den meisten Gegenden schier unabdingbar, ohne Individualverkehr kein Job und/oder keine Teilhabe an gesellschaftlichem Leben. Die staatlichen Subventionen für E-Autos haben den Markt völlig verzerrt und die Preise nach oben schnellen lassen. Selbst kleine E-Autos, wie unser E-Up, kosten 27.000EUR! Das ist völlig irre! Abzüglich der Förderungen kommen dann unter dem Strich auch um die 16.000EUR dabei heraus, doch auch das ist für einen solchen Kleinwagen ein stolzer Preis.

Die Förderungen wird es nicht dauerhaft geben, wie sich die Preise danach entwickeln, ist nicht klar. Ich vermute aber, drastisch werden die nicht fallen, sonst würden sich auch die Hersteller unglaubwürdig machen. Zudem habe ich den Eindruck, dass in der Auto Industrie gerade ein Trend zu eher hochpreisigen Autos herrscht – größer, mit mehr Schnickschnack, mehr Standardausstattung. Das günstigere Segment verschwindet, zugunsten von Fahrzeugen mit größeren Margen – oder sollen wir wirklich glauben, dass das Radio mit 4cm größerem Display wirklich 1000EUR kostet, während beim Discounter um die Ecke ein Tablet mit allem Schnickschnack für 300EUR zu haben ist? Hmm… eher nicht.

Meine große Sorge ist, dass unsere aktuelle Mobilitätswende zu einer weiteren Spaltung der Gesellschaft führen wird. Immer weniger Menschen werden sich ein eigenes Auto leisten können, mit all den Folgen, die dies dann mit sich bringen wird – schlechtere Berufsaussichten, weil sie den besseren Job nicht erreichen können, schlechtere Teilhabe für sich selbst und ggf. Kinder etc. etc. Das ist nicht gut.

Noch gibt es einen nur sehr eingeschränkten Markt für gebrauchte E-Autos. Dank der guten Haltbarkeit hoffe ich, dass die Gebrauchtwagenpreise E-Autos wieder für mehr Menschen erschwinglich machen.

Abschluss

Für mich sind batterielektrische Autos der und der einzige Weg in die Zukunft. Für das Gros des täglichen Individualverkehrs müssen Verbrenner so schnell wie möglich verschwinden. In einigen wenigen Bereichen können sie noch als Brücke bleiben, doch dafür müssen so schnell wie möglich Alternativen mit elektrischen Antrieben geschaffen werden.

Das non-plus-ultra wird sein, wenn wir alle die Energie, die wir benötigen, auch selbst erzeugen – Photovoltaik auf dem Dach oder sogar vielleicht auf dem Autodach, wie der Sion von Sono Motors. Mit einem angeblichen Solarenergie Ertrag pro Tag für bis zu 30km bräuchten wir, mit unserer 16km Pendelstrecke, gar nicht mehr an die Steckdose, wie genial ist das denn!? Und das Haus mit Strom versorgen kann der Sion dank bidirektionalem Laden gleich auch noch, d.h. Auto fahren und Licht für zu Hause für Null Euro Energiekosten.