Elektroautos ökologisch laden: Das richtige Wann & Wie ermöglicht CO2-armes Laden

Elektroauto-Laden-CO2

Copyright Abbildung(en): SWM

Die Zulassungszahlen von Elektroautos steigen deutlich, und es wird weiterhin kontrovers diskutiert, wie umwelt- und klimafreundlich diese Autos wirklich sind. Für eine ganzheitliche Betrachtung muss man nicht nur berücksichtigen, wieviel Energie bei der Herstellung des Fahrzeugs zum Einsatz kommt und welche Emissionen dabei entstehen, sondern auch, mit welchem Emissionsaufwand der Strom erzeugt wird, mit dem das Fahrzeug geladen wird.

Eines ist klar: Je mehr erneuerbare Energie in die Batterien fließt, desto besser ist der ökologische Fußabdruck des E-Autos. Deshalb ist der erste richtige Schritt, fürs Laden der Batterie einen Ökostromvertrag abzuschließen. Damit ist sichergestellt, dass die entsprechende Menge des geladenen Stroms in Summe auch regenerativ erzeugt worden ist, wie die Stadtwerke München (SWM) in einem aktuellen Beitrag zu diesem Thema erklärt.

Aber wie viel erneuerbare Energie kommt wirklich im Fahrzeug an, solange der deutsche Strom ein Mix aus Erneuerbaren und Graustrom ist? In den allermeisten Stunden des Jahres ist die Stromnachfrage derzeit noch höher als die gleichzeitig eingespeiste Menge erneuerbarer Energie. Die Erneuerbaren erzeugen in der Regel so viel Strom, wie es die natürlichen Voraussetzungen (z. B. Wind oder Sonne) in diesem Moment ermöglichen. Den Rest decken herkömmliche Kraftwerke ab.

Emissionen der Stromerzeugung gehen zurück

Die durchschnittliche CO2-Emission der gesamten Stromerzeugung in Deutschland lagen nach Berechnungen des Umweltbundesamtes im Jahr 2019 (dem letzten Jahr ohne Einfluss der Corona-Pandemie) bei 408 g/kWh. Zur Deckung einer zusätzlichen Stromnachfrage, die durch weitere, große Verbraucher wie Elektroautos entsteht, fielen nach Berechnungen der SWM durchschnittlich 850 g/kWh an CO2 an. In den kommenden Jahren werden sich diese Emissionen allerdings weiter verringern, da zunehmend konventionelle Erzeugungsanlagen vom Netz gehen und erneuerbare weiter ausgebaut werden.

Für das Jahr 2022 gehen die SWM von 330 g/kWh für den deutschen Strommix aus und von etwa 620 g/kWh für die zusätzliche Stromerzeugung, die für das Laden von E-Fahrzeugen notwendig wäre.

E-Autos sparen in jedem Fall CO2 ein

Viele E-Autos werden ungesteuert geladen. Das heißt, sie werden einfach „angesteckt“, laden mit voller Leistung, egal zu welcher Uhrzeit und egal, welche Energie im Netz gerade zur Verfügung steht. In solchen Fällen des „ungesteuerten Ladens“ stammt der Strom meist aus konventionellen Erzeugungsanlagen, da auch dann geladen wird, wenn die Stromnachfrage ohnehin hoch ist, etwa mit Beginn des Feierabends.

Doch selbst mit diesem konventionell geprägten Strommix ergibt sich bereits ein deutlicher CO2-Vorteil im Vergleich zu herkömmlichen Verbrennern:
Geht man davon aus, dass die Nutzung von einem Liter Benzin 2,33 kg CO2 erzeugt, kommt man bei einem Durchschnittsverbrauch von 7,8 Litern auf 100 km zu einem CO2-Ausstoß von gut 18 kg pro 100 km. Bei einem E-Auto mit einem Durchschnittsverbrauch von 20 kWh auf 100 km, das ungesteuert geladen wird, sind es hingegen für 2022 laut Berechnungen der SWM nur 12,4 kg. Pro 100 km vermeidet das E-Auto dann also gut 5,6 kg CO2 im Vergleich zum Verbrenner.

Tagsüber laden ist am ökologischsten

Die gezielte Wahl des Ladezeitraums spielt eine erhebliche Rolle, wenn es darum geht, diese Einsparung weiter zu verbessern. Berechnungen der SWM zeigen, dass sich vor allem tagsüber zwischen 10 und 17 Uhr ein besonders emissionsarmer Strommix für die Zusatznachfrage durch E-Autos ergibt. Konkret erwarten die SWM 2022 in diesem Zeitraum nur 570 g CO2/ kWh. Die CO2-Bilanz des Elektrofahrzeugs verbessert sich also auf 11,4 kg CO2/100 km, wenn es tagsüber geladen wird – der Vorsprung zum Benziner wächst weiter.

Der CO2-Ausstoß ist geringer, da die zunehmende Zahl an Solaranlagen tagsüber viel Strom ins Netz einspeisen. Oft kann es durch die PV-Einspeisung in den frühen Nachmittagsstunden sogar zu einem Strom-Überschuss im Netz kommen. Wird das E-Auto also in dieser Zeit geladen, so steigt der Anteil an tatsächlich genutzter erneuerbarer Energie deutlich an. Mit dem weiteren Ausbau von Solaranlagen verstärkt sich dieser Effekt: Jede Anlage verringert die CO2-Belastung des Strommix und damit auch der im E-Auto gespeicherten Energie. Bis 2035 sinkt die Belastung des zusätzlich erzeugten Stroms tagsüber voraussichtlich auf nur noch 200 g CO2 je kWh.

Der Öko-Champion: PV-Anlage & Ladestation

Diese Perspektive spricht dafür, die Lademöglichkeiten in den Unternehmen deutlich auszubauen, bzw. im Fall von Homeoffice zu Hause. Hat man zudem noch eine PV-Anlage auf dem Dach, kann die dort erzeugte Energie direkt und CO2-frei ins eigene E-Fahrzeug fließen. Je mehr Strom vom eigenen Dach geladen wird, desto klimafreundlicher wird geladen.

Wegen der begrenzten Energieausbeute je Quadratmeter Solar-Fläche wird man es zwar nur in den seltensten Fällen schaffen, die gesamte Energie für das E-Auto mit der eigenen PV-Anlage zu erzeugen. Indem man seinen eigenen Strom erzeugt, kann man aber die Kosten der Betriebsmittel für das Elektroauto deutlich senken, wodurch sich auch die Gesamtkosten über die Lebenszeit klar verringern. Damit führt eine eigene PV-Anlage nicht nur zu niedrigeren CO2-Emissionen, sondern auch zu einem positiven Effekt im Geldbeutel. Ein Elektroauto, das tagsüber geladen wird und zudem den Strom aus der eigenen PV-Anlage verwendet, ist somit der klare Öko-Champion im motorisierten Individualverkehr.

Quelle: SWM – Pressemitteilung vom 28.10.2021

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Tolle Erkenntnis, wenn die Sonne scheint , kann man PV Strom laden. Was für eine Studie.

Und wieder die alte Leier …

Für das Jahr 2022 gehen die SWM von 330 g/kWh (Anm.: CO2) für den deutschen Strommix aus und von etwa 620 g/kWh für die zusätzliche Stromerzeugung, die für das Laden von E-Fahrzeugen notwendig wäre.

… als wäre das E-Auto für den zusätzlichen dreckigen Strom verantwortlich.

1 Liter Benzin verbrennt zu 2,33 Kilogramm CO2

1 Liter Diesel verbrennt zu 2,64 Kilogramm CO2

(Quelle: spritmonitor.de)

Rechnung für das Jahr 2022

BEV
330 g CO2 pro kWh x 20 (25) kWh Ladestrom auf 100 km sind umgerechnet 6,6 (8,2) kg CO2.
620 g CO2 pro kWh x 20 (25) kWh Ladestrom auf 100 km sind umgerechnet 12,4 (15,5) kg CO2.

Stromverbrauch Elektroautos: Aktuelle Modelle im ADAC Test

Verbrauch im ADAC Ecotest in kWh/100 km

Hyundai Ioniq Elektro Style 16,3

Renault Zoe R135 Z.E. 50 Intens (52 kWh) 19,0

VW ID.3 Pro Performance 1st Max 19,3

Tesla Model 3 Standard Range Plus 19,5

Tesla Model X 100D 24,0

Audi e-tron Sportback 55 quattro 24,4

Polestar 2 Long Range Dual Motor 29,2

(Quelle: adac.de – 25.10.2021)

Zum Vergleich die Verbrenner
Benzin – 2,33 kg CO2 x 7,8 Liter auf 100 km sind 18,174 kg CO2.
Diesel – 2,65 kg CO2 x 7 Liter auf 100 km sind 18,48 kg CO2.

Selbst mit schmutzigem Strom stoßen E-Autos (BEV) im Jahr 2022 weniger CO2 aus als Verbrenner.

Nimmt man den Strommix 2022, da ja alle Stromverbraucher im gleichen Boot sitzen, dann stoßen BEV weniger als die Hälfte an CO2 in die Luft im Vergleich zu verbrennern.

Ihre CO2-Rucksack bei der Produktion haben BEV nach einigen Jahren abgebaut und fahren dann viele Jahre mit sehr viel weniger CO2-Ausstoß als Verbrenner, selbst wenn sie Strommix und keinen Ökostrom laden.

Ich kenne elctricityMap um den aktuellen CO2 Wert des Strommixes abzurufen. Welche App/Webseite kann den eine Prognose des CO2 Mixes der Stromproduktion für die nächsten Tage liefern? Dann könnte ich nach Möglichkeit meine Ladungen daran anpassen.

Leider wird in der Pressemitteilung wieder der marginale Strom herangezogen um die CO2 Belastung höher anzusetzen als der allgemeine Strommix. Man kann es aber nicht nach dem Prinzip „ich war als erster da, du bist jetzt erst gekommen“ neu hinzugekommenen Verbrauchern anlasten. Das würd bedeuten sobald ein weiterer Großverbraucher hinzukäme, z.B. Hydrolyseure oder Stahlwerke, Zementwerke, wären diese der Grund für marginalen Strom und E-Autos wären mit einem Schlag wieder umweltfreundlicher weil sie dann mit dem allgemeinen Strommix berücksichtigt werden?!??
Strommix ist Strommix für alle Verbraucher und er muss zügig CO2 ärmer werden. Basta.

Jetzt hat wieder die Stunde der Schönrechner geschlagen. Da werden einfach mal die klein-Elektroautos wie mein e-up mit Langstrecken- und Transportautos wie meinen Daimler C Kombi Diesel mit AHK verglichen. Der braucht übrigens 5,2 Liter Diesel und nicht 7 l. Und zwar echter Verbrauch, also das was ich tanke. Mein e-up verbraucht echt, also das, was ich wirklich lade, ca. 18 kWh. Selbst bei diesem Vergleich liegt der Diesel gut im Rennen. Vergleichbare e-Autos liegen im Verbrauch bei ca. 30 kWh auf 100 km.
Ich lade ca. 60 % an meiner PV-Anlage. Da mein PV-Strom mit Sicherheit den Ort nicht verlassen würde, beziehen meine Mitbürger mehr Graustrom. Es wird also nur substituiert.
Und noch ein Punkt: es wird bei Laden immer vom momentanen Strommix ausgegangen. Da ist dann auch der komplette Ökostrom drin. Ein großer Teil dieses Stroms wurde aber schon an private und gewerbliche Kunden verkauft und steht im Netz nicht mehr zur Verfügung. Hier wird der Ökostrom doppelt angerechnet. Man sollte sich entscheiden: entweder nimmt man den Strommix, dann braucht man keine Ökostromverträge, oder man rechnet richtig.
Ich bin dafür, das man mit der Materie ehrlich umgeht. Sonst könnte es sein, dass niemand mehr der Politik und der Wissenschaft glaubt.

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