Prolog: Unser neues E-Fahrzeug …

oder auch ganz vornehm auf Englisch “E-Vehicle” … schlägt ein neues Kapitel in meiner Kfz-Mobilität auf. Nach 44 Jahren Erfahrung mit Fahrzeugen mit Verbrennungsantrieb soll es jetzt ein Elektrofahrzeug sein. Und zwar voll elektrisch. Angesichts des drohenden Klimawandels soll das E-Fahrzeug mein kleiner Beitrag sein. Ich bin gespannt auf das Abenteuer.

Es ist der 10. Juli 2020. Ich habe unseren neuen NISSAN LEAF an meinem 63. Geburtstag bestellt. Mein Wissen bisher: Das Fahrzeug wird von einem Elektromotor angetrieben. Der braucht keinen erdölbasierten Kraftstoff von der Tankstelle, sondern er bezieht seine Energie aus der Antriebsbatterie, die an der Steckdose geladen wird.

In den Folgewochen eigne ich mir etwas mehr Wissen an.Ich stöbere auf den Internetseiten des ADAC, des Fahrzeugherstellers, der Anbieter von Ladestationen … und konsultiere mein gutes altes Physikbuch in Sachen Elektromotor, Akkumulator und Drehstrom. Auch wikipedia leistet gute Dienste.

Heraus kommt folgendes Dokument: (Link 1)

Was den Ladevorgang angeht, lohnt sich auf jeden Fall ein Blick ins Detail: (Link 2)

Aufgrund meiner Recherchen habe ich mich für das mobile Ladegerät JUICE Booster 2 der Firma JUICE Technology entschieden, das ich sowohl zuhause als auch unterwegs einsetzen kann. Außerdem habe ich für das häusliche Laden den JUICE Phaser von derselben Firma angeschafft. Dieser fasst die drei Phasen des Drehstromanschlusses in meiner Garage zu einer Phase zusammen. Auf diese Weise steht mir eine höhere Ladeleistung zur Verfügung, und eine schieflastige Energieentnahme wird vermieden. Der NISSAN LEAF benutzt beim AC-Laden – wie derzeit die Mehrzahl der E-Fahrzeuge – nur eine Phase.

Am 9.12.2020 habe ich unser Fahrzeug in Empfang genommen. Die ausführliche Einweisung in die Bedienelemente habe ich mit großem Interesse entgegen genommen. Es gibt jede Menge an Unterstützung für den Fahrer – und glücklicherweise ausführliche Anleitungen.

Das Fahrzeug hat die erste (DC-)Ladung in Empfang genommen, und ich hatte den Genuss einer Einweisungsfahrt über stolze 6 km!

Am 10.12.2020 habe ich die BAFA-Anmeldung vorgenommen, um die Förderprämie zu beantragen. Das war ein schönes Stück Arbeit! Uff, geschafft!

Am 11.12.2020 habe ich die Ladeinfrastruktur beim örtlichen Elektrizitätsnetzbetreiber angemeldet. Auch wenn die entnehmbare Leistung nicht dramatisch groß ist (vom Fahrzeug auf 6,6 kW begrenzt), möchte ich freundschaftlich kooperieren.

In der folgenden Woche habe ich meinen ersten Ladevorgang zuhause vorgenommen. Meine “eigene” Tankstelle in der Garage – das ist neu.

In der Bedienungsanleitung – was sage ich: in den DREI Bedienungsanleitungen (Fahrzeug, Ladestation, Phaser !) – wird genau beschrieben, was zu tun ist. Na ja, beim ersten Mal bin ich mir noch ziemlich unsicher.

Einen Punkt gilt es unbedingt zu beachten: Der Ladevorgang wird immer vom Fahrzeug her gestartet und beendet. Einfach den Stecker an der Drehstromsteckdose ziehen ist streng verboten! Denn beim plötzlichen Abschalten können sehr hohe Induktionsspannungen entstehen, die die Ladeelektronik im Phaser, in der Ladestation und im Fahrzeug überhaupt nicht mag. Wie hieß es doch im Physikbuch ? Uind = – n x Phi. (sprich “Phi punkt”, die zeitliche Änderung des magnetischen Flusses, n die Anzahl der Windungen am Eisenkern des Wandlers).

Das ist auch der Grund für die Ladeinfrastruktur: Fahrzeug, Ladestation und Phaser “unterhalten” sich während des Ladevorgangs und sorgen dafür, dass alles “mit rechten Dingen” zugeht – oder einfach ordnungsgemäß abläuft.

Über die Weihnachtszeit und die folgenden Tage habe ich mir Fahrpraxis über ca. 600 km angeeignet. Das Fahren mit dem LEAF ist exzellent und gefällt mir sehr gut.

Natürlich ist das Thema “Reichweite” immer präsent – im Vergleich zu meinem Vorgängerfahrzeug habe ich mehr als die Hälfte verloren. Dafür fahre ich im laufenden Betrieb ohne CO2– Emission. Das ist doch auch was – und war der eigentliche Grund für den Wechsel auf das Neufahrzeug.

Und jetzt überlege ich noch engagierter, ob ich das Fahrzeug überhaupt benutzen muss! Vieles kann ich zu Fuß oder per Fahrrad erledigen. Allerdings können Regen oder Kälte oder 6 Getränkekisten mich schon mal ins Wanken bringen!

A propos Kälte: Im “Verbrenner” war es schon angenehm, wenn der Motor nach ca. 5 km Fahrt langsam warm wurde und die Heizung Warmluft ins Fahrzeuginnere beförderte. Auch das erinnert mich ans Physikbuch: Eta (Wirkungsgrad der idealen Wärmekraftmaschine) = 1 – TL / TH . Die T’s bedeuten dabei die niedrige (low) bzw. hohe (high) absolute Temperatur der Wärmekraftmaschine, also die normale Umgebungstemparatur von ca. 288 K (15 Grad Celsius) und die Temparatur der verbrannten Gase (ca. 800 – 1100 K oder 500 – 800 Grad Celsius). Der Abwärmeterm TL / TH stellt zwar einen Energieverlust dar, aber im kalten Auto wärmt er umso schöner … !

Und die eingeschaltete Heizung kostet definitiv Reichweite. Da kann man entweder zeigen, dass man ein harter Mann ist … oder sich auch den Frieden mit der Familie erhalten.

Überhaupt stellt Kälte ein Problem dar: Die beste Leistung mit Antriebsbatterien erhält man bei Temparaturen zwischen 10 und 25 Grad Celsius. Und im Winter wird’s halt ab und zu kälter – das geht auch auf die Reichweite!

Viel Geld vom Staat für E-Auto-Käufer

Nicht nur der Stromer selbst wird gefördert, sondern auch private Ladestationen

Der Umweltbonus für die Anschaffung von E-Autos ist durch eine “Innovationsprämie erhöht worden: Als staatliche Kaufprämie winken nun bis zu 6000 Euro, die Hersteller stocken das auf (mindestens) 9000 Euro auf. Diese Förderung wird bis Ende 2025 verlängert.

Den Umweltbonus bekommt man nur für Autos, die auf der “Liste der förderfähigen Elektrofahrzuege” stehen. Sie ist beim Bundesamt für Wirtschaft und Ausfuhrkontrolle (Bafa) zu finden: https://www.bafa.de/SharedDocs/Downloads/DE/Energie/emob_liste_foerderfaehige_fahrzeuge.pdf?__blob=publicationFile&v=142

Für reine E-Autos, die bis 2025 neu zugelassen werden, muss man keine Kfz-Stuer bezahlen. Die Befreiung gilt maximal zehn Jahre, aber zugleich längstens bis Ende 2030. Bei einem Halterwechsel wird der verbleibende steuerfreie Zeitraum mit dem Auto übertragen.

Für Ladestationen an nur privat genutzten Stellplätzen von Wohngebäuden gibt es einen Zuschuss der Förderbank KfW: 900 Euro pro Ladepunkt. Diese Förderung können auch Mieter erhalten. Sie muss vor dem Kauf der Ladestation beantragt werden. https://www.kfw.de/inlandsfoerderung/Privatpersonen/Bestehende-Immobilie/Förderprodukte/Ladestationen-für-Elektroautos-Wohngebäude-(440)/

Quelle: aktiv Nr. 10, 12.Dezember 2020

“Pack die Sonne in den Tank”

Förderprogramme für Photovoltaik und E-Mobiltät nutzen

Webinar | Photovoltaik + E-Mobilität | Für Einsteiger + Für Erfahrene

5-10 Millionen Elektroautos sollen bis 2030 nach dem Willen der Bundesregierung auf Deutschlands Strassen fahren. Seit der Erhöhung der Förderprämie für Elektro- und Plug-In Hybridfahrzeuge auf 9000 € schießen die Zulassungszahlen in die Höhe. Der November 2020 vermeldete 5mal so viele Zulassungen wie der Vorjahresmonat, erstmals 10% aller KFZ-Neuzulassungen.Schon 500.000 E-Autos und Plug-In Hybridautos sind in der BRD unterwegs. Nun kam vor Kurzem der Förderzuschuss für private Ladestationen bei gleichzeitigem Öko-Reststrombezug mit 900 € dazu.

Die Teilnehmer des Webinars erfahren praxisnah, welche technische Chancen es gibt, Elektroautos mit weit über 50% zu echten “Solar-Mobilen” zu machen. Die Chancen der direkten Solarbetankung sowie der indirekten (für “Pendler”) über den stationären Speicher werden an Beispielen visuell motivierend erarbeitet. Besser noch: Für alles gibt es inzwischen blitzschnell arbeitende kostenlose Berechnungstools zu Eigenverbrauch und Autarkie von Haushalt und E-Auto und resultierender guter PV-Wirtschaftlichkeit.

Infos und Buchung: www.solarakademie-franken.de/termine/WP71-2021-01-21

Ist E-Mobilität nachhaltig ?

Heute wurde ich wieder einmal zum Thema E-Auto angesprochen:

„Die sind ja alles andere als nachhaltig und umweltfreundlich wegen den seltenen Erden und der Batterien. Im Fernsehen kam da auch ein Bericht über den Abbau von Kobalt und Lithium und den hohen Wasser Verbrauch. Und die armen Bauern haben jetzt auch deshalb kein Wasser mehr in Chile.”

Wie immer erfolgt darauf der Versuch den Leuten das ganze zu erklären, was sich aber als sehr schwierig heraus stellt und man sich mehr oder weniger im Kreis dreht.

Also habe ich mir gedacht ich betrachte die ganze Sache mal von einer anderen Seite und stelle mir ein paar berechtigte Fragen die ich dann auf unserer Webseite zur Verfügung stelle.

  1. Was genau bedeutet eigentlich Nachhaltigkeit ?
  2. Ist unser Alltag den nachhaltig ?
  3. Ist E-Mobilität nachhaltig ?

Auszug aus wikipedia

Nachhaltigkeit ist ein Handlungsprinzip zur Ressourcen-Nutzung, bei dem eine dauerhafte Bedürfnisbefriedigung durch die Bewahrung der natürlichen Regenerationsfähigkeit der beteiligten Systeme (vor allem von Lebewesen und Ökosystemen) gewährleistet werden soll. ….
Mit anderen Worten: Die beteiligten Systeme können ein bestimmtes Maß an Ressourcennutzung dauerhaft aushalten, ohne Schaden zu nehmen.
Quelle: https://de.wikipedia.org/wiki/Nachhaltigkeit

Antwort auf Frage 1

Daraus ergibt sich primär die Erkenntnis, dass wir eine gewisse Menge an Ressourcen nutzen können, sofern gewährleistet ist, dass wir das mit Augenmaß tun und darauf achten, dass diese Ressource regeneriert, wiederverwendet werden oder dies auf natürliche weise passiert und beteiligte Systeme nicht geschädigt werden.

Antwort auf Frage 2

Nein unser aktueller Alltag und unsere Lebensweise ist nicht nachhaltig. Wir verbrauchen alleine in Deutschland eindeutig mehr Ressourcen als für das komplexe Öko System gut ist.

Antwort auf Frage 3

Bei der E-Mobilität ist das generelle Problem die derzeitige Batterietechnik, diese verwendet Lithium und noch ein paar weitere Mineralien die wir aus der Erde holen und verarbeiten. Es gibt zwar Alternativen diese sind aber noch nicht serienreif.
Auch für die Herstellung der Fahrzeuge werden Ressourcen gebraucht.
Die durch den Abbau entstehenden Schäden und Ausbeutungen sind ganz klar von Menschen gemacht und werden im Wirtschaftssystem meist einfach hingenommen. Nach dem Motto PROFIT vor Umwelt, Klima und Menschenrechte. Die meisten sehen dies nicht oder wollen es auch nicht sehen.

Dies gilt übrigens für fast alle Wirtschafts- und Konsumgüter.

So welchen Schluss ziehen wir aus dem Dilemma? Konsequenterweise müssten wir jetzt auf alle Dinge verzichten die dem Thema Nachhaltigkeit nicht gerecht werden und letztlich zur Zerstörung unser Lebensgrundlage führen.
Ich würde mal behaupten diese Forderung findet eindeutig NOCH keine Mehrheit, obwohl Sie eigentlich zwingend notwendig wäre.

Alternativ könnten wir aber auch hergehen und überlegen wie wir es schaffen wirklich nachhaltig zu handeln und dennoch unsere Bedürfnisse zu befriedigen, sowohl ökonomisch als auch ökologisch.

Dazu müssten wir aber unser aktuelles Wirtschaftssystem in Frage stellen und einschneidende Massnahmen ergreifen. Was ja primär nur von der Politik angegangen werden kann und die wird letztlich von einer starken Lobby beeinflusst und ist von uns als Wähler abhängig.
Gravierende Änderungen fördern nicht gerade eine Wiederwahl, daher wären gewisse Rechte einfach mit ins Grundgestzt zu übernehmen, sofern Sie da noch nicht stehen.

Warum brauchen wir überhaupt Mobilität ?

Weil unsere Gesellschaft mittlerweile auf Mobilität und Flexibilität aufgebaut ist. Für den Weg zur Arbeit, in die Freizeit oder einfach in den Urlaub, viele von uns sind ständig unterwegs. Dabei legen wir täglich im Schnitt etwa 40 km zurück, In den meisten Fällen mit einem Verbrennungsmotor.

Was ist daran so schlimm ?

Die Tatsache, dass wir durch das verbrennen fossiler Rohstoffe eindeutig unsere Lebensgrundlage zerstören. Wir erhöhen durch den CO2 Ausstoß den Treibhaus Effekt und sterben einfach irgendwann aus. Wie die Dinosaurier ! Eine nicht ganz so coole Perspektive für unsere Kinder !

Was ist da die Alternative bezogen auf die Mobilität?

Wir müssen unser Mobilitätsverhalten ändern.

Und wie soll das gehen ?

Wir sollten uns bewusster machen, wann ich was und wie erledige. Die E-Mobilität ist hier ein kleiner Baustein der dazu beiträgt das Problem zu mildern, wenn er sinnvoll angewandt wird.

Was ist also der Sinn der E-Mobilität ?

Wenn wir weiterhin mobil sein wollen, dann brauchen wir alternativen zum Verbrennungsmotor, die haben wir aktuell in Form des E-Motors. Die Energie kann beim E-Motor nachhaltig mit Erneuerbaren Energien unendlich lange erzeugt werden. (Übrigens ein Wasserstoff Fahrzeug ist auch ein E-Fahrzeug braucht aber derzeit ungleich mehr an Energie).

Die Batterien sind da noch der Knackpunkt, also müssen die Ressourcen dafür so effizient wie möglich verwendet werden. Über 90% aller Fahrten sind Kurzstrecken, da reichen locker 300 km Reichweite aus und wenn es einmal mehr sein muss, dann kann man Ladezyklen einplanen oder einfach einen anderen Mobilitätsdienst verwenden. z.B. Pool-, Quartiers- oder CAR- sharing oder Bahn und Reisebus.

Alt Batterien müssen komplett Recycelt werden um sie wieder zu verwenden, somit wird ein weiterer Abbau der Resource vermieden.
Wir müssen Fahrzeuge bauen die komplett recycelt werden können.

Die Fahrzeuge sollten besser auf den Bedarf der Nutzung zugeschnitten sein.

Wir müssen ein Auto als mobilitäts Objekt betrachten, nicht mehr als Statussymbol.

E-Fahrzeuge sollten generell eine Aussenhülle besitzen die Energie erzeugt und so die Reichweite zu verlängern oder die Ladung zu verkürzen oder gar nicht notwendig zu machen. ( Bsp. SONO Motors)

Welche Fragen sollte sie daher jeder selbst stellen ?

Muss ich immer das Auto nehmen wenn ich mich innerhalb meines Wohnortes bewege ? Da reicht doch locker das Rad oder gehen Sie doch mal zu Fuß und entdecken Sie ihren Wohnort.

Ist der Weg zur Arbeit nicht vielleicht doch mit ÖPNV oder dem Rad möglich oder in einer Fahrgemeinschaft ?

Und wenn ich schon mit dem Auto fahren muss, einfach mal langsamer, vorausschauender und entspannter ?

Brauche ich den überhaupt ein Auto oder den Zweitwagen ?

Um abschließend die Frage 3 zu beantworten.
Nein ein E-Fahrzeug ist nach heutigem Stand nicht nachhaltig aber auf dem besten Wege dorthin wenn die Politik endlich die Rahmenbedingungen entsprechend anpasst und Verantwortungsvolle Manager den Klima- und Umweltschutz vor Profit und Wachstum stellen.
Im Vergleich zum Verbrenner ist das E-Auto aber eindeutig überlegen und nachhaltiger, durch den immer größer werdenden Anteil von Erneuerbaren Energien für Produktion und als Treibstoff wird der Abstand immer deutlicher.

Kommentar zum Thema Wasser Verbrauch.
Maximilian Fichtner, Direktor am Helmholtz-Institut für elektrochemische Energiespeicherung in Ulm, erklärte im Gespräch mit dem Tagesspiegel, dass für das Lithium einer Batterie mit einer Kapazität von 64 Kilowattstunden (kWh) 3840 Liter Wasser verdunstet werden. Das entspreche dem Wasserverbrauch bei der Produktion von 250 Gramm Rindfleisch, 10 Avocados, 30 Tassen Kaffee oder einer halben Jeans.
Der Professor verwies auf den Wasserverbrauch beim klassischen Verbrennungsmotor:
Derzeit würden weltweit 17,5 Milliarden Liter Öl pro Tag verbraucht, für dessen Förderung 46 Milliarden Liter Wasser notwendig seien. „Mit diesem Wasser könnte man Lithium für 1,5 Millionen große Tesla-Akkus gewinnen – jeden Tag“, unterstrich Fichtner. „Und das Wasser für die Ölförderung verdunstet nicht, es wird häufig vergiftet.“

Quellen

https://ecomento.de/2019/12/04/batterieforscher-wasserverbrauch-lithium-elektroauto-akkus/

Sono-Motors Fair Cobalt Allianz

Ladesäulengipfel: Einheitliches Bezahlsystem

Einheitliches Bezahlsystem mit Giro- oder Kreditkarte ist Schlüssel für einen schnellen Ausbau der Ladeinfrastruktur.

Es könnte ja alles so einfach sein, man nutzt einfach vorhandene Mechanismen und passt diese einfach an die Rahmenbedingungen an.
So lautet die Forderung durch UnternehmensGrün e.V. beim Ladesäulengipfel an den Witschaftsminister

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