Energie-Bilanz nach einem Jahr E-Mobilität

Als Grundlage dient ein Vergleich zwischen zwei Autos:

  • Opel Zafira, 1.8 Liter, Automat, Benziner, Inbetriebnahme 2005, 120‘000 km, Leergewicht 1455 kg, heute noch gelegentlich im Betrieb für den Transport sperriger Güter. Verbrauch: 8 Liter / 100 km entspricht 8x8.4= 67 kWh / 100 km.

  • Tesla Model 3, Dual Motor, Inbetriebnahme März 2019, 10’000 km, Leergewicht 1955 kg. Verbrauch: 18 kWh / 100 km.

Energie-Aufwand

Durch das Einsetzen der Preise für 1 Liter Benzin und 1 kWh elektrischer Energie kann jeder Leser selber die Energiekosten für 100 km errechnen und vergleichen. Natürlich gibt es beim Verbrenner und beim E-Mobil noch andere Kosten, welche hier aber nicht betrachtet werden.

Wirkungsgrad

Der Tesla verbraucht für 100 Km 18 kWh. Der Opel verbraucht 67 kWh für dieselbe Strecke. Bei einem 3.5 mal höheren Verbrauch des Verbrenners kann sicher von Energieverschwendung gesprochen werden.

Umweltbelastung durch Abgase:

Bei einer Fahrt über 100 km fallen nach Euro 6 beim Verbrenner die folgenden (Schad)Stoffe an:

  • CO2 = 19 kg = 9.5 m3

  • CO = 100 Gramm

  • HC = 10 Gramm

  • NOx = 6 Gramm

  • PM = 0.45 Gramm

  • PN = 600x1011

Beim alten Zafira dürften die Schadstoffe noch um einiges höher liegen. Es ist gut möglich, aber meines Wissens nicht bewiesen, dass die Summe aller weltweit durch Verbrennungsmotoren ausgestossenen Schadstoffe einen Einfluss auf den Energiefluss (Reflexion oder Absorption) Erde und Weltraum haben und deswegen ein Zusammenhang zur Klimaerwärmung besteht.

Beim Einsatz von Elektrofahrzeugen, betrieben mit erneuerbarer Energie, entfallen diese Schadstoffe. Dadurch kann die Klimaerwärmung gebremst werden.

Umweltbelastung durch Energie:

Nach dem 1. Hauptsatz der Thermodynamik, durch Robert Mayer, deutscher Naturforscher, 1842 formuliert und bis heute nicht widersprochen, kann Energie nicht erzeugt oder vernichtet wohl aber freigesetzt und umgeformt werden.

Energie wird:

  • freigesetzt durch Verbrennung von z.B. Erdöl. Erdöl ist vor Millionen von Jahren während Millionen von Jahren gebundene, gespeicherte Sonnenenergie, die wir nun in wenigen Jahren durch die Verbrennung freisetzen. Nach wissenschaftlichen thermodynamischen Erkenntnissen (Carnot Prozess) können nur ca. 25% dieser Energie für die Fortbewegung (mechanische Energie) verwendet werden. Da jedes Fahrzeug auf der Fahrt durch den Widerstand der Reibung in der Mechanik, dem Rollwiderstand, dem Luftwiderstand und durch die Bremsungen verlangsamt wird, gehen diese 25% Energie als Abwärme an die Umwelt. Der nicht nutzbare thermische Anteil von 75% der eingesetzten Energie werden als Abwärme an die Umgebung abgegeben. Die gesamte Energie der durch die Verbrennung freigesetzten Wärme geht also gemäss dem 1. Hauptsatz der Thermodynamik an die Umgebung und erhöht die Entropie unseres Lebensraumes. Wundern wir uns über eine Klimaerwärmung, wenn wir in wenigen Jahrzehnten riesige Energiemengen (50 Millionen Barrel pro Tag = 8 Mio. m3 pro Tag!) freisetzen?

  • Umgeformt in Photovoltaikpanel mit einem Wirkungsgrad von heute 22%: Strahlungsenergie der Sonne wird in elektrischen Strom gewandelt. Diese elektrische Energie kann die mechanische Arbeit verrichten, mit der wir uns fortbewegen können. Da auch jedes E-Fahrzeug auf der Fahrt gebremst wird durch die Reibung in der Mechanik, den Rollwiderstand, den Luftwiderstand und durch die Bremsungen, geht auch diese aus der Strahlungsenergie der Sonne gewonnene elektrische Energie als Abwärme an die Umwelt. Die Umwandlung der Sonnenenergie in Elektrizität, die Nutzung dieser Elektrizität und damit die Wandlung in Wärme erfolgt zeitnah zur Sonneneinstrahlung und erhöht daher die Entropie unserer Umgebung nicht zusätzlich. Die Überlegungen bei mit Wind oder Wasser erzeugten Elektrizität sind ähnlich.

    Ressourcenverzehr

    Durch das Verbrennen von Erdölderivaten berauben wir unsere Nachfahren definitiv eines Rohstoffes. Wie sagen wir dies unseren Kindern, Grosskindern ...?