Elektroantrieb oder Brennstoffzelle – Was ist wirtschaftlicher?

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elektroantrieb-brennstoffzelle-wirtschaftlichkeitDer Elektromobilität gehört die Zukunft, darüber sind sich Experten einig. Wissenschaftler der Stanford University und der TU München haben nun zwei alternative Antriebsformen miteinander verglichen. Das Ergebnis: Batteriebetriebene Elektroautos verringern den CO2-Ausstoß kostengünstiger als Brennstoffzellenantriebe. Als Modellstadt diente den Forschern Los Altos Hills in Kalifornien.

Mit ihrer Untersuchung wollten die Wissenschaftler der Politik eine Entscheidungshilfe liefern, in welche Technologie sie investieren sollten. Um dies herauszufinden, führten sie eine Modellberechnung für das Jahr 2035 durch. Dafür nahmen sie an, dass zu diesem Zeitpunkt 38 Prozent aller Fahrzeuge in Los Altos Hills einen Elektroantrieb haben werden. Dort leben 8.000 Einwohner, der Ort hat bereits heute einen hohen Anteil an Solarstrom und Elektroautos. In die Berechnung flossen neben den Kosten für den Einsatz von Solarenergie auch die Kosten für die nötige Ladeinfrastruktur für beide Technologien mit ein.

Wasserstofftankstellen sind zu teuer

Das Ergebnis der Analyse: Beide Antriebstechniken sparen ähnlich viel CO2 ein. Gegenüber 2015 lieferten Fahrzeuge mit Batteriezellen 40 Prozent Einsparungen, Wasserstoff-Fahrzeuge 41 Prozent gegenüber Fahrzeugen mit Verbrennungsmotor. Allerdings lässt sich dies mit batteriebetriebenen Fahrzeugen deutlich günstiger erreichen. Und das, obwohl Wasserstoff weitere Vorteile wie die Speichermöglichkeit für überschüssige Solarenergie bietet. Diese können letztlich die hohen Kosten für die Tank-Infrastruktur nicht aufwiegen, schreiben die Forscher.

Brennstoffzellenautos werden in Zukunft eher noch teurer

Um diesen Nachteil auszugleichen, müssten die Herstellungskosten für die Fahrzeuge selbst deutlich sinken, doch das sei auf absehbare Zeit nicht zu erwarten, so Studienleiter Markus Felgenhauer. Das genaue Gegenteil sei der Fall. Das von den Forschern erwartete Synergiepotenzial durch die Nutzung von Wasserstoff für Beleuchtung und Heizung bestätigte sich in der Analyse ebenfalls nicht. Im Jahr 2035 wird in Los Altos Hills demnach nur ein kleiner Anteil der in Wasserstoff gespeicherten Energie dafür verwendet, heißt es. Das bedeutet, dass sich die Ökobilanz von Brennstoffzellen weiter verschlechtert, denn die klassische Herstellung von Wasserstoff erfordert einen hohen Energieeinsatz.

Die CO2-Bilanz von Batteriefahrzeugen verbessert sich hingegen, je höher der Anteil erneuerbare Energien am Netzstrom wird. Außerdem haben batteriebetriebene Fahrzeuge den Vorteil, dass sie in den nächsten Jahren voraussichtlich preislich zu einer echten Alternative zu Benzinern werden. Der Grund sind steigende Kraftstoffkosten und gleichzeitig sinkende Fahrzeugpreise. Künftig wollen die Wissenschaftler ihr Berechnungsmodell auch auf andere Regionen anwenden.

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Quellen / Weiterlesen:
Elektroautos in 2035: Studie vergleicht Akkus und Brennstoffzellen | Technology Review
Studie: Elektroautos mit Batterie sind effizienter als mit Brennstoffzelle | heise online
Studie: E-Autos mit Batterien sind effizienter als mit Brennstoffzellen | wired
Battery electric cars are a better choice for reducing emissions than fuel cell vehicles, Stanford study finds | Stanford News Service
Bildquelle: © Mark Shwartz/Stanford News Service

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  1. Na klar, man vergleicht ein Elektroauto mit einer lächerlich kleinen Reichweite und behauptet zudem, dass dieses nur mit regenerativen Strom geladen wird (wie auch immer man da den bösen Strom aus dem Strommix herausfiltern will) – und schon sind die Elektroautos ganz arg sauber.

    Hat zwar mit der Realität nichts zu tun, hört sich für die Anhänger des Unfugs aber dennoch toll an (wie man in den Kommentaren lesen kann).

    Warum nur muss ich bei dem ganzen regenerativen Zirkus immer wieder an die Argumentationen zur Kernenergienutzung in den 60er und 70er Jahren denken? Vielleicht weil sich letztlich die selben Leute dahinter verstecken?

  2. Ajaz Shah

    Hallo Sebastian
    Der Frage: „Vergleich der CO2-Bilanz zwischen Elektroauto und Benziner“ hatten wir uns bereits 2015 in unserem Artikel: „Elektroautos sind sauberer! Ein Vergleich (Video)“ gewidmet.
    http://energyload.eu/elektromobilitaet/elektroauto/elektroautos-sind-sauberer/
    Allerdings wird hier nicht auf Brennstoffzellen-Fahrzeuge eingegangen. Wir werden dieses Sache mal recherchieren und dazu einen eignen Artikel veröffentlichen.

    Viele Grüße
    Ajaz

  3. Schade, dass in dem Artikel die gesamte Okobilanz – zu dem die Herstellung der Fahrzeuge gehört – (wie so oft) nicht berücksichtigt wurde.
    Bei der Herstellung des Tesla Model S mit 85 kWh entstehen rund 17 Tonnen CO2. Das ist extrem viel, wenn man bedenkt, dass der gesamte Pro-Kopf CO2-Ausstoß im Jahr bei etwa 10 Tonnen liegt. Wie schneiden hier Fahrzeuge mit Brennstoffzelle ab, die keine großen Akkus benötigen?

  4. Die Preise für die Batterien werden eher steigen als fallen, da das abbaubare Kobalt nur für 200 Mio. Fahrzeuge reicht (Zitat: Prof. Winter, Wiener Motorensymposium 2017). Dazu kommt in der gesamtheitlichen ökologischen Betrachtung, dazu dass Batterien mit einem flüssigen Elektrolyten nahezu nicht recycelbar sind im Gegensatz zur BZ. Ganz zu schweigen von der Kinderarbeit im Kongo zum Abbau von Kobalt.

  5. Ajaz Shah

    Sehr geehrter Herr Geitmann,

    Sie weisen auf die gleichen Links hin, die ich unter dem Artikel als Quellen angegeben haben, wobei sogar noch eine Quellen mehr genannt werden, als die von Ihnen zitierten.

    Weiterhin beginnt der erste Abschnitt damit, dass es sich um eine Untersuchung der Standford Universität zusammen mit der TU München handelt.

    Wenn bei Ihnen der Eindruck entstanden ist, dass ich suggeriert habe, selber eine Studie hierzu durchgeführt zu haben, dann werde ich wohl in Zukunft NOCH deutlicher darauf hinweisen müssen… 😉

    Vielen Dank für den Hinweis zu dem Artikel zu Herrn Geitmann auf Ihrer Seite, der im Gegensatz zu diesem Artikel hier nicht den Stanford Artikel verlinkt…

    Viele Grüße,
    Ajaz Shah

  6. Sehr geehrter Herr Shah,

    wieso steht denn Ihr Name unter diesem Artikel?

    http://energyload.eu/elektromobilitaet/elektroauto/elektroantrieb-brennstoffzelle-wirtschaftlichkeit/

    Das ist doch quasi die Abschrift von einem alten Heise-Artikel:

    https://www.heise.de/newsticker/meldung/Studie-Elektroautos-mit-Batterie-sind-effizienter-als-mit-Brennstoffzelle-3503609.html

    Und der wiederum basiert auf diesem hier:

    http://news.stanford.edu/2016/11/14/battery-electric-cars-better-choice-reducing-emissions-fuel-cell-vehicles/

    Alle mit dem gleichen Bild.

    Aber der Inhalt ist so nicht korrekt. Prof. Thomas Hamacher hat sich davon bereits distanziert.

    https://www.hzwei.info/blog/2017/04/10/staunen-ueber-stanford-studie-zur-reichweite/

  7. Ein Toyota Mirai braucht ca. 45 kWh/100 km, ein vergleichbares Batterie-elektrisches Auto 20-25 kWh/100 km.
    An der Stelle ist die Diskussion eigentlich schon beendet. Wenn die Akkupreise ins Bodenlose fallen, kann ich mir die vergleichweise ineffizienzen Power-to-Gas-Anlagen sparen…

  8. 1. Die Überschrift ist Quatsch, da es in beiden beschriebenen Fällen um Elektroantrieb geht

    2. Das Schlechtreden des Wasserstoffs als Alternative ist extrem auffällig. Das hat wohl etwas damit zu tun, dass BMW (als einziger Hersteller) direkt an der Studie beteiligt war. Und: „Wer zahlt schafft an.“

    3. Es wird komplett unterschlagen, dass zukünftig zum Ausgleich der Schwankungen in der Stromproduktion durch Windräder und Solarflächen sowieso massiv in den Bau von Power-to-Gas-Anlagen investiert werden soll (sobald die entsprechenden Anlagen im benötigten Maßstab lieferbar sind) und somit in „nächster Zukunft“ sowieso jede Menge Wasserstoff bereitsteht.

    4. Das Märchen von den „steigenden Kraftstoffkosten und gleichzeitig sinkende Fahrzeugpreisen“ hat sich doch schon längst als solches herausgestellt. Gerade wenn die Decarbonisierung der Gesellschaft tatsächlich funktionieren sollte (wovon allerdings mangels sinnvoller Alternativen eher nicht auszugehen ist), würde dies ja zu einem massiven Preisverfall bei den fossilen Energieträgern führen. Denn ein Ölfeld schickt bekanntlich keine Rechnung.

    5. Vor allem wurde aber unterschlagen, dass die in der Studie als Stromquelle betrachteten Solarzellen auch in Kalifornien nur am Tag Strom erzeugen, die meisten Einwohner einer Schlafstadt („bedroom community“) ihr Fahrzeug aber wohl eher nachts aufladen wollen. Die hierzu nötige Speicher-Infrastruktur hat man einfach hinten runter fallen lassen. Warum wohl?

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