Zum Hauptinhalt springen ↑ ↓
Thema: Etwas Mathematik: 8 Jahre Verbrennerfahren für eine Model S Batterie? (3738-mal gelesen)
0 Benutzer und 3 Gäste betrachten dieses Thema.

Etwas Mathematik: 8 Jahre Verbrennerfahren für eine Model S Batterie?

Immer wieder lese ich zur Zeit von einer angeblichen schwedischen Studie die besagt, dass die Model S Batterie soviel CO2 erzeugt, dass man damit einen Verbrenner 8 Jahre lang fahren kann.
Nun ist zwar der Vergleich zwischen Produktionswerte und Betriebswerte völliger Humbug, trotzdem wird diese "Studie" genutzt, um das Verbrennungsfahrzeug am Leben zu erhalten.
Nun habe ich die Studie nicht lesen können, da ich des schwedischen nicht mächtig bin. Findige Menschen haben das bereits getan und herausgefunden, dass in besagter Metastudie (eine Zusammenfassung der Ergebnisse verschiedener Studien) weder der CO2 Ausstoß für die Tesla-Batterie noch der Vergleich mit dem Verbrenner im Betrieb gezogen wird.
Es wird lediglich versucht verschiedene Szenarien zu bewerten, wieviel CO2 die Produktion einer kWh LiIonen-Akku erzeugt. Im schlimmsten Falle (Energie rein aus Kohle) ist das ziemlich viel.
Findige Deutsche Medien haben diesen Worst-Case Wert genommen und ihn mit der Kapazität des Model-S Akkus multipliziert. Im Ergebnis stehen dann 17t Co2 für den Akku eines Model S im Raum.
Um das besser bewerten zu können habe ich meine eigene, unwissenschaftliche, Meta Studie durchgeführt und fand folgende, interessante Werte. Dabei ist wichtig zu wissen, dass das CO2-Äquivalent die Betrachtung der Klimaschädlichkeit der Gesamtgase aufgewichtet auf CO2 entspricht. Methan ist ein vielfaches klimaschädlicher als CO2, wird entsprechend in das CO2-Äquivalent mit eingerechnet.
  • ifeu von 2014 rechnet für einen Benziner ein CO2-Äquivalent zwischen 5,1 (Kleinwagen) und 9,1t CO2 (Großes Auto)
  • ifeu rechnet für Diesel in der Produktion ein um 0,1t höheres CO2-Äquivalent als für den Benziner
  • UPI von 1999 rechnet mit einem CO2-Ausstoß (nicht Äquivalent) für die Gewinnung aller Rohstoffe eines Fahrzeugs 9,6t
  • UPI von 1999 rechnet mit einem CO2-Ausstoß für die Produktion eines Fahrzeugs von 3,5t
  • Ein Liter Benzin verbrennt zu 2330g CO2
  • Ein Liter Diesel verbrennt zu 2640g CO2
  • Die UPE rechnet 2009 einen CO2-Ausstoß für die Förderung, Herstellung und Transport von Benzin mit durchschnittlich 1,585kWh
  • Das Umweltbundesamt gibt den deutschen Strommix im Mittel für 2015 mit 534g CO2 pro kWh an
  • Der Durchschnitt aller seit 2007 Erstzugelassenen, bei Spritmonitor gelisteten Benziner mit Automatik beträgt 8,61l/100km
  • Der Durchschnitt aller seit 2007 Erstzugelassenen, bei Spritmonitor gelisteten Diesel mit Automatik beträgt 7,68l/100km
  • Der Durchschnitt aller seit 2012 Erstzugelassenen, bei Spritmonitor gelisteten Benziner mit Automatik beträgt 8,21l/100km
  • Der Durchschnitt aller seit 2012 Erstzugelassenen, bei Spritmonitor gelisteten Diesel mit Automatik beträgt 7,33l/100km

Nun wird in den deutschen Medien vorgerechnet, dass man mit den 17t CO2 für den Akku 8 Jahre lang Verbrenner fahren kann. Verschwiegen wird die Gesamtlaufleistung.
Rechnen wir rein den Tankinhalt zum Abgas heißt das:
  • Ein Durchschnittsbenziner seit 2007 fährt mit 20,06kg CO2/100km 84745,76km bis er die 17t CO2 erreicht - macht durchschnittlich 10593km im Jahr
  • Ein Durchschnittsdiesel seit 2007 fährt mit 20,27kg CO2/100km 83867,78km bis er die 17t CO2 erreicht - macht durchschnittlich 10483km im Jahr
Rechnet man die Beschaffung des Treibstoffes mit ein, erzeugt ein Durchschnittsbenziner im Betrieb:
8,61l Benzin*1,585kWh/l = 13,65kWh - was im deutschen Strommix 7,29kg CO2 entspricht.
(keinen Wert für Diesel gefunden)
Zusammen mit den 20,06kg durch die Verbrennung macht das 27,35kg CO2/100km. Damit wird der vermeintliche Tesla-Akku nach 62157,22km überholt.

Diese Werte sind im Vergleich zum Ergebnis der schwedischen Studie zu verstehen. Tesla baut seine Akkus aber weder mit Kohlestrom, nocht mit Strommix-Strom sondern hat seine eigene Photovoltaik-Anlage und baut den Akku so theoretisch CO2-neutral zusammen. Bleibt eigentlich nur die Zulieferkette, die CO2 erzeugt. Im Idealfalle gehe ich davon aus, dass man die im Raum stehenden 17t vierteln kann. Um aber Vergleichbarkeit zu gewährleisten rechne ich mit den abstrusen 17t


Demnächst werde ich noch etwas weiter rechnen und formulieren, insbesondere der Vergleich zwischen Betrieb eines Durchschnitt-Elektroautos im Durchschnittsstrommix mit dem Durchschnittsbenziner im Gesamt-CO2-Ausstoß ist noch interessant.
Sollte jemand noch ähnliche Werte finden wäre ich sehr dankbar. Insbesondere würde mich mal interessieren, was sie Abgasnachbehandlung eines Verbrenners so an Co2-Äquivalent abwirft - gerade den KAT habe ich da als Umweltsünder in Verdacht.

Antw.: Etwas Mathematik: 8 Jahre Verbrennerfahren für eine Model S Batterie?

Antwort Nr. 1 –
Wenn man den Akku nimmt, den der Verbrenner ja nicht hat, muss man aber auch alles abziehen, was der Elektrische nicht hat.
Herstellen eines Getriebes, Einspritzers usw. fällt ja bei dem weg.

Immer wieder wird nur teilweise verglichen.
Und wie du schon sagtest: Der Sprit kommt auch nicht vom Himmel gefallen in den Tank.

Sieht nach Lobby-Arbeit der unsauberen Art aus.

Gruß
Helmut

Antw.: Etwas Mathematik: 8 Jahre Verbrennerfahren für eine Model S Batterie?

Antwort Nr. 2 –
Aber die haben den Strom, der zur Herstellung von Kraftstoff nötig ist vergessen.
@manu54 hat darüber hier im Forum schon geschrieben.

Yaris Gerd

Antw.: Etwas Mathematik: 8 Jahre Verbrennerfahren für eine Model S Batterie?

Antwort Nr. 3 –
Dann musst du aber auch die Verluste mit einrechnen, die beim Laden und Entladen entstehen.

Antw.: Etwas Mathematik: 8 Jahre Verbrennerfahren für eine Model S Batterie?

Antwort Nr. 4 –
Hier hat das Umweltbundesamt in Österreich mal gerechnet. Sollte man bei Gelegenheit an Horst Seehofer weiter reichen ...

Antw.: Etwas Mathematik: 8 Jahre Verbrennerfahren für eine Model S Batterie?

Antwort Nr. 5 –
@bakerman23

Darum ging es in der Studie nucht, sondern darum, wie viel Km man mit einem kleinen Konventionellen Auto fahren kann für den angeblichen CO2 Verbrauch, der zur Herstellung einer grossen Baterie eines Teslas nötig ist. Dazu braucht das konventipnelle Auto Benzin. Wenn man unterstellt, dass für die Herstellung einer Tesla Baterie Strom nach dem deutschen Strommix verwendet wird, dann muß man das für die Herstellung des Kraftstoffes auch tuen. Sowohl bei der Herstellung als auch bei der Verbrennung des Kraftstoffes wird dann CO2 audgestossen. Aber auch beim Tanken wird Strom verbraucht. Will man die Gesammtbilanz errechnen, dann wird es schwer. Man muß dann den CO2 Ausstoß aller der Fertigung und Montage aller Teile  für beide Autos berechnen. Danei darf man natürlich nicht den Transort der einzelnen Teile vergessen.

Yaris Gerd

Antw.: Etwas Mathematik: 8 Jahre Verbrennerfahren für eine Model S Batterie?

Antwort Nr. 6 –
Die so gerne zitierten Lade-/Entladeverluste der EVs sind für diese Berechnung irrelevant. Ebenso wie der Wirkungsgrad eines Verbrenners.
Es werden n Liter Kraftstoff getankt oder es werden n kWh Elektrische Energie aus der Steckdose entnommen. Wichtig ist also nur die CO²-Äquivalent Bilanz bis jeweils zum Einfüllstutzen des Tanks bzw. zum Ladestecker des EVs.
Was da jeweils nach und nach "eingefüllt" wird, genau das wird verbraucht um n km zurückzulegen. Fahrzeuginterne Verluste brauchen deshalb nicht berücksichtigt werden.

Die Rechnung wird also so aufgebaut:
Teil1:
Wieviel Liter Kraftstoff kann ich erzeugen und verbrennen, um den CO²-Äquivalentwert eines EV-Akkus zu erreichen?
Wieviele kWh Elektrische Energie kann ich nach deutschem StromMix erzeugen, um den CO²-Äquivalentwert eines EV-Akkus zu erreichen?
Teil2:
Wieviele km kann ich jeweils mit dem erzeugten Kraftstoff bzw. der erzeugten Elektrischen Energie fahren?
Teil3:
Beide Ergebnisse jeweils durch eine Jahresfahrleistung von z.B. 20.000km teilen und wir wissen, wieviele Jahre das jeweilige Fahrzeug fahren kann, bis es soviel CO²-Äquivalent ausgestoßen hat wie die Herstellung eines EV-Akkus produziert.

öhm... das ist für unsere Schüler einfacher Rechenstoff; spätestens in der 8.Klasse.

Antw.: Etwas Mathematik: 8 Jahre Verbrennerfahren für eine Model S Batterie?

Antwort Nr. 7 –
Ich schlage vor, wir kaufen uns alle Fahrräder und nutzen nunmehr nur noch diese. Klar, muss man auch herstellen, aber hinterher ist Schluss mit CO2 Ausstoß. Zumindest beim Vehikel.

Grüße Joe

Antw.: Etwas Mathematik: 8 Jahre Verbrennerfahren für eine Model S Batterie?

Antwort Nr. 8 –
Velofahren ist eine gute Idee. Wir können aber auch weitermachen wie bisher und warten bis große Teile der Erde unbewohnbar sind.

Antw.: Etwas Mathematik: 8 Jahre Verbrennerfahren für eine Model S Batterie?

Antwort Nr. 9 –
Blöderweise zeichnet sich so ein Trend tatsächlich ab. Immerhin bleibt es spannend.

Grüße Joe

Antw.: Etwas Mathematik: 8 Jahre Verbrennerfahren für eine Model S Batterie?

Antwort Nr. 10 –
dass E-Mobilität hier nur als "etwas Mathematik" betrachtet wird finde ich ziemlich düftig - es ist doch was viel größeres, neue Bewegunsart, endlich ohne Öl u.s w.,  lokale Emissionsfreiheit wird bedeutender als heutige Studien es berücksichtigen, Ökobilanz wenn man wirklich alles einbezieht, wird sich auch zu Gunsten E-Autos entwickeln. Und auch wenn nicht - E-Mobilität muss her und parallel mit Verbrenner da sein. Öl ist (leider) billig- wenn das sich ändert, wird auch ganze Mathematik anders aussehen.

Antw.: Etwas Mathematik: 8 Jahre Verbrennerfahren für eine Model S Batterie?

Antwort Nr. 11 –
Mir ging es nicht drum, E-Mobilität mit "etwas Mathematik" zu betrachten sondern das Argument GEGEN die E-Mobilität mit Mathematik zu entkräften. Übrigens kann man mit einem Durchschnitts-E-Fahrzeug 77km weit fahren mit der Energie, die alleine benötigt wird, den Kraftstoff für 100km eines Durchschnitt-Golf Benziner herzustellen.

Antw.: Etwas Mathematik: 8 Jahre Verbrennerfahren für eine Model S Batterie?

Antwort Nr. 12 –
Mal eine Schnellrechnung: Wieviel Prozent mehr Energie braucht Deutschland im Worst Case, wenn morgen alle Fahrzeuge mit gleicher Laufleistung durch Elektrofahrzeuge ersetzt werden sollten?
Antwort: 2%.
Benziner brauchen mindestens 1,585kWh/l in der Herstellung, bei einem Durchschnittsverbrauch von 8,61l Benzin macht das 13,65kWh/100km
Die Jahresfahrleistung eines Mannes beträgt durchschnittliche 12211km im Jahr, macht 1666kWh für die Jahresfahrleistung an Benzin.
Ein Elektroauto braucht zur Zeit durchschnittlich 15,96kWh/100km, macht bei gleicher Jahresfahrleistung 1949kWh für die besagten 12211km.
Macht 283kWh pro Auto und Jahr Differenz.
In Deutschland sind 45,8 Millionen PKW zugelassen, macht einen Mehrverbrauch für die Elektrisierung von 12961,4 GWh im Jahr..
Deutschland produzierte letztes Jahr 639100GWh brutto. Eine vollständige Elektrisierung würde zu einer zweiprozentigen Erhöhung dieses Wertes führen.
Nicht einbedacht in dieser Rechnung: die Kosten für den Tankstellenbetrieb und dass der Kraftstoff aktuell nicht vollständig im Land produziert und gefördert wird. Global gesehen ist aber das der Wert für Deutschland.

Ich habe deshalb Benziner zur Rechnung genommen, weil es mit Dieseln noch besser für das Elektroauto aussieht. Der große Anteil an synthetischen Dieselkraftstoffen erhöht den Strombedarf pro Liter und der Durchschnittsverbrauch des Diesels sieht nicht wesentlich besser aus als der des Benziners, Werte siehe erster Beitrag.
Genaue Werte für den Strombedarf eines Liters Diesel findet man nicht, nur eine Schwankungsbreite von 1,8 über 2 (die Mehrzahl der Werte) bis 3kWh pro Liter.

Antw.: Etwas Mathematik: 8 Jahre Verbrennerfahren für eine Model S Batterie?

Antwort Nr. 13 –
Du vergleichst die Energiemenge für die Herstellung von Benzin mit dem Verbrauch von Elektroautos :-/

Ich glaube du hast in deiner Rechnung den Energiegehalt des Benzins unterschlagen.  :besserwisser:
Oder du musst zwischen Energie und Strom (kWh) unterscheiden  :-/

Dann wird sich die Elektromobilität nie durchsetzen!
Wir brauchen nur die Raffinerie von Benzin ins Ausland verlegen und Elektroautos brauchen immer 100% mehr!



Antw.: Etwas Mathematik: 8 Jahre Verbrennerfahren für eine Model S Batterie?

Antwort Nr. 14 –
Hä? Es ging darum aufzuzeigen, um wieviel unser Strombedarf mit einer kompletten Elektrisierung ansteigt. Da brauche ich nicht den Energiegehalt des Benzins, sondern rein den Wert, wieviel Strom unser Benzin kostet.
Da ändert auch nichts dran, wenn die Raffinerie im Ausland liegt, wie ich am Ende dargelegt habe. Gesamtökonomisch hat Deutschland einen um 2% höheren Strombedarf zu erwarten.