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Veröffentlicht: 26. Nov. 2013

Wie viele Kraftwerke werden benötigt, um 1 Mio. Elektroautos mit elektrischer Energie zu versorgen?

Kurzantwort

Keins: Der Bedarf an elektrischer Energie kann durch die bestehenden Kraftwerke und erneuerbare Energien gedeckt werden.

Antwort auf die Frage

Ein Leser fragte die Energie-Fakten.de und hat gleich einige Rahmendaten mitgesendet um seine Berechnungen gegenzurechnen.

Vorweg

Den Nachrichten (TV) entnahm ich Anfang des Jahres 2016, dass die
Bundesregierung vom Ziel "1 Mio Elektroautos im Jahr 2020 in D"
abrückt. Die aktuellen (niedrigen) Zulassungszahlen bestätigen das
Verfehlen des Ziels klar. Dennoch werden ich im Sinne der Frage diese Zahl weiter betrachten.

Bedarfsrechnung

Der neue Opel Ampera-e soll nach Aussage des Opel Chefs Neumann mit einer Vollladung rd. 500 km weit fahren können. Die Speicherkapazität der Batterie soll nach seiner Angabe 60 KWh betragen. (Sonderfälle wie Winter (Heizung), Regen (Scheibenwischer), Dunkelheit (Licht) und Radio lassen der Anfrager und auch ich außen vor.) [1]

Nimmt man als mittlere Fahrleistung des Wagens pro Jahr im Schnitt rund 14.000 Kilometer an, kommt man zu 28 Ladezyklen pro Jahr. [2]

An elektr. Energie wird somit benötigt: 28 * 60 KWh = 1.680 KWh oder 1,68 MhW pro Wagen und Jahr. Nun ist man fast da, denn das Ziel der Regierung 1.000.000 E-Autos (hier: von diesem Typ) benötigen:

1,68 * 1.000.000 MWh =
1,68 * 1.000 GWh =
1,68 TWh

Lassen Sie uns die Zahl nun einordnen.

Die Seite der Erzeugung

  1. "Wie viele Kraftwerke müsste man bauen …" Was definieren wir als
    Kraftwerk? Was wäre dessen Leistung?
    • Ein AKW (1.400 MW Leistung) kann durchaus in „guten Jahren“
      (revisionsfrei, grob gerechnet) über 10 TWh elektr. Energie erzeugen
      (1400 MW * 8760 h = 12,264 TWh).
    • Für einen 800 MW Steinkohleblock kann man die max. Erzeugung leicht berechnen ("grob + vereinfacht": 8000 Stunden * 800 MW = 6,4 TWh).
    • Ein einziges Solarpanel erzeugt vielleicht 200 W * 1000 (Sonnen-) Stunden = 200.000 W
      = 200 kW = 0,2 MW. Eine Anlage auf einem Hausdach mit 10 Panel erzeut dann 2 MW, gerade genug elektr. Energie für 1 E-Auto.
  2. Der Anfrager geht davon aus, dass neue Kraftwerke errichtet werden müssen. Im
    letzten Jahr hatten wir noch - wenn ich mich recht entsinne - 72 GW
    fossile Anlagen am Netz. Man würde wohl zunächst deren Auslastung erhöhen. Denn genau daran kränkelt die gerade die Branche: die Auslastungen der Kraftwerke ist aufgrund gestiegener Einspeisung
    (lt. Gesetz bevorzugter) erneuerbarer Energien gering. Daher sind diese Anlagen nicht rentabel.
  3. Insofern sehe ich die Notwendigkeit von Neubauten aus dieser Perspektive nicht. (Das
    Der deutsche Kraftwerkspark überaltert und an die Belastbarkeitsgrenze
    kommt, ist ein anderes Thema!)

    Ein Beispiel der Erhöhung der Auslastung

    Wenn die Auslastung der 72 GW um 20 % erhöht wird. (Ganz grob gerechnet!)
    72 GW * 0,2 * 8000 h = 115.200 GWh also 115,2 TWh (Veranschaulicht:
    grob die Energie, die 11 AKW erzeugen würden)
    Anmerkung: Derzeit werden fossile Kraftwerke stillgelegt.

  4. Glücklicherweise - und man sieht es als Vorteil der E-Autos an - können Elektroautos ihren Strom speichern. Es gibt Überlegungen E-Autos als "Micro-Energie-Speicher" einzusetzen. Sie laden das Auto (gerade auch am WoEnde) Mittags (bei hoher "solarer" Einspeisung und vielleicht etwas Wind-Einspeisung) zu günstigen Preisen "mal so richtig" auf und zehren davon. Das Autos im Mittel 1 Stunde am Tag bewegt werden, ist das nicht unrealistisch. (Darüber hinaus könnten Sie die gespeicherte elektrische Energie bei hohen Strompreisen (z.B. nachts) wieder verkaufen. ) Für dieses Vorgehen
    wären NULL neue Kraftwerke zu errichten.
  5. Zur Rechnung

    Berechneter/ vorgeschlagener Jahresbedarf 1,68 THW (s.o)

    Gedankenexperiment

    • Würde nur ein einziges AKW (grob rd. 10 TWh/Jahr) allein für die E-Autos Strom erzeugen:
      1,68 TWh / 10 TWh = benötigte man weniger als 1 AKW für die Erzeugung.
    • Würde die gesamte elektr. Energie für alle E-Autos durch (Steinkohle) Kraftwerke erzeugt:
      1,680 TWh / 6,4 TWh = weniger als 1 Kohle-Kraftwerke wäre zur Bedarfsdeckung nötig.

Aber: Neubauten rechnen sich derzeit nicht (siehe 2) Zudem wird natürlich der aktuelle Energiemix und nicht nur ein Kraftwerk zur Ladung des E-Auto Akkus verwendet. Die Vereinfachung dient lediglich zur Veranschaulichung der Größen.

Fazit

  • Aufgrund der geringen Zulassungszahlen der Elektroautos besteht derzeit kein Zwang zum Neubau von Kraftwerken. Aufgrund der Möglichkeit deren Auslastung zu erhöhen, besteht ebensowenig Zwang zum Neubau von Kraftwerken.
  • Darüber hinaus kann das Elektroauto (bei gescheiter Ladesoftware) helfen, Strom aus regenerativen Quellen zu (ggf auch nur zwischenzu-) speichern.

Quellen

  1. Die folgenden Daten stammen aus einem Interview mit dem Opel-Chef
    Karl-Thomas Neumann aus der Zeitschrift „Tichys Einblicke“, Ausgabe
    11/2016 Seite 52.
  2. Ein Auto fährt pro Jahr im Schnitt 14.000 Kilometer (Link zu t-Online.de)



Die Bedeutung des Elektroautos für die Energiewende wurde in diesem Beitrag nicht betrachtet. Hierzu ist ein eigener Beitrag in Vorbereitung. Informationen zu den Auswirkungen der Regelung auf den zukünftigen Verkaufspreis der neuen „hochgezüchteten“, also effizienteren Autos verweist der Autor auf den Kommentar der db-research: CO2-Grenzwerte für Autos: Augenmaß angezeigt! (Link zu dbresearch.de)

Siehe auch

Screenshot Popp Video ElektromobilitätElektromobilität im Energie-Konzept der Bundesregierung Video mit Prof. Dr. Popp (rd. 2:40 Min)
Elektromobilität ist wichtiges Element des Energiekonzepts der Bundesregierung, Vorteile der Elektroautos und Förderung, Elektroauto als Stromspeicher oder Energiespeicher … zum Video

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