Das E-Auto genauer beleuchtet
Ein schöner Mythos wird entlarvt
Das Elektroauto wird als Heilsbringer für eine bessere Umwelt beworben. Dass dem nicht so ist, erläutert Prof. Dr.-Ing. Prof. h.c. Jörg Wellnitz.
Sehr geehrter Herr Prof. Wellnitz, Tesla will in Deutschland Batterien und E-Autos bauen. Die Absatzzahlen von E-Autos sind derzeit jedoch bescheiden, da deren Reichweite zu klein, die Ladezeiten zu lang und der Kaufpreis zu hoch ist. Sehen Sie Chancen, dass sich die Ziele der Bundesregierung hinsichtlich der Anzahl der E-Autos erreichen lassen?
Prof. Jörg Wellnitz: Ich sehe keine Chancen, dass sich die Ziele der Bundesregierung hinsichtlich der Anzahl der E-Autos erreichen lassen. Es gibt rund 44 Millionen zugelassene Fahrzeuge in Deutschland. Bei einer Quote von 1 Million E-Autos in Deutschland und einer fiktiven Annahme, dass diese Fahrzeuge nur grünen Strom konsumieren, würde der CO2-Reduktionsanteil in der Größenordnung von 0,004 Prozent liegen, also verschwindend gering bei einem Milliardeninvest.
Womöglich wäre die Akzeptanz von E-Autos höher, wenn der Ladevorgang nur wenige Minuten betragen würde. Sehen Sie hier technische Lösungen am Forschungs-Horizont?
Prof. Wellnitz: Nein, die Akzeptanz wird nicht höher, wenn der Ladevorgang nur wenige Minuten betragen würde, unabhängig von der physikalischen Quasi-Unmöglichkeit. Zudem wird erwartet, dass sich durch steigende Strompreise eine Zwei- oder Dreiklassengesellschaft ergeben wird.
Dank der Energiewende hat sich der Strompreis in Deutschland für Endverbraucher bereits massiv verteuert. Wie wird sich der Strompreis für E-Autos entwickeln, da der Fiskus sicher einen Ausgleich für die entgangene Mineralölsteuer haben möchte?
Prof. Wellnitz: Der übereilte Herausgang aus der Kernenergie sowie die völlig unsinnige Reduktion der Braunkohlekraftwerke sind eine volkswirtschaftliche Grundproblematik. Die Bundesregierung hat über Jahre hinweg insgesamt 100 Milliarden Euro in die Investition von Solaranlagen gesteckt, was sich aufgrund der fehlenden Grundlastfähigkeiten nicht rechnet. Das zahlt heute der Verbraucher alles mit. Der Ausgleich der Mineralölsteuer wird mit großer Wahrscheinlichkeit auf den Strompreis umgelegt – zuzüglich der Kosten für Infrastruktur, sodass der Strompreis sich schnell in der Größenordnung von 30 bis 40 Cent pro kWh bewegen wird, ohne die Kosten für Supercharging.
Kommen E-Autobesitzer billiger weg, wenn Sie eigenen Strom, etwa via Solarzellen, erzeugen?
Prof. Wellnitz: Ja, die E-Auto-Besitzer kommen billiger weg, wenn sie eigenen Strom via Solarzellen erzeugen würden, unabhängig vom Wirkungsgrad und der Ladezeit. E-Auto-Besitzer könnten theoretisch auch den Strom durch Wärmepumpen oder Elektrolyseanlagen selber erzeugen, das ist möglich, aber nicht gewünscht. Hier ist anzumerken, dass die individuelle Erzeugung von Kraftstoff für den Transport grundsätzlich eine Staatsangelegenheit ist.
Besonders für Großstädte werden E-Autos als vorteilhaft angesehen. Wie ist Ihre Meinung dazu?
Prof. Wellnitz: E-Autos sind für die heutigen Großstädte nicht von Vorteil. Auch das E-Mobil entfaltet den besten Wirkungsgrad nur im fliesenden Verkehr, was breite Straßen ohne Staus voraussetzt. Sinnhaft ist fahren nur dann, wenn die Energie nicht im stop-and-go-Betrieb verbraucht wird.
Nach ihrer technischen Lebensdauer sind die Alt-Akkus der E-Autos Sondermüll und müssen entsprechend behandelt werden. Das Problem deren Recyclings ist jedoch noch nicht gelöst. Was kommt hier angesichts der steigenden Stückzahlen hier auf uns zu?
Prof. Wellnitz: Ja, Alt-Akkus sind in der Regel Sondermüll und müssen entsprechend behandelt werden. Es gibt Recycling-Lösungen dafür, die ich aber nicht als Lösung für das E-Mobil sehe. Bei steigenden Stückzahlen haben wir mehr Sondermüll und haben wir einen riesigen Aufwand an Primärenergie, um Batterien wieder zu zerlegen und zurückzuführen. Die Öko-Bilanz des E-Autos wird dadurch noch viel viel schlechter.
Das hohe Gewicht der Akkus wird die maximal zulässige Nutzlast der E-Autos massiv limitieren. Mit welchen Einschnitten ist zu rechnen?
Prof. Wellnitz: Das ist ein Grundproblem der E-Mobilität. Das Speichern von elektrischer Energie zum Fahrbetrieb im Fahrzeug ist grundsätzlich unsinnig. Elektrische Fahrzeuge sollten den Strom und die Energie aus der Fahrstraßen-Infrastruktur bekommen, das heißt, aus Oberleitungen oder Induktionsspulen. Die Nutzlast würde sich dadurch erhöhen.
Li-Ionen-Akkus sind unlöschbar, da diese wegen der darin enthaltenen Bestandteile direkt Sauerstoff ausgasen. Somit ist es nicht möglich, einen Brand durch Abdecken mit Schaum oder Wassernebel zu löschen. Was ist im Fall eines Unfalls zu tun?
Prof. Wellnitz: Ein E-Auto ist ein rollendes Niederspannungsfahrzeug, was in einem brennenden oder in einem kritischen Zustand als spannungsführend zu bezeichnen ist. Die Rettung von in einem E-Fahrzeug eingeklemmten Personen ist grundsätzlich nicht möglich, da die Feuerwehr nicht davon ausgehen kann, dass das Fahrzeug spannungsfrei ist. Daher dürfen sich Retter nur etwa einen Meter dem Fahrzeug nähern. Dazu gibt es umfängliche Bericht von deutschen Feuerwehrgutachtern. Es ist mir absolut schleierhaft, wie ein solches Fahrzeug für deutsche Straßen zugelassen werden konnte.
Bei dem für die Akku-Technik wichtigen Element Lithium und einigen Seltenen Erden-Elementen hat China über 95 Prozent Marktanteil. Besteht hier die Gefahr, dass diese Macht genutzt wird, um etwa Handelsstreitereien auszufechten oder das Wachstum von Konkurrenten zu behindern?
Prof. Wellnitz: Wir wissen, dass wir Lithium und Kobalt brauchen, China hat sich da eine starke Position. Die Macht wird sicherlich genutzt werden, um Handelsstreitereien zu erzeugen, man darf aber auch nicht vergessen, dass in China zurzeit der Anteil der E-Mobilität zurückgeht, und die Förderung der E-Mobilität ausläuft. In China wird erkannt, dass ein Massenbetrieb von E-Fahrzeugen aus vielen Gründen unmöglich ist. Auch die Ressourcen, die China besitzt, reichen dazu bei Weitem nicht aus. Ich sehe die monopolistische Situation eher als Hilfsmittel zur Marktmanipulation oder zur Manipulation von Zulieferern.
Ist es überhaupt realistisch, dass die Rohstoffländer in der Lage sind, Rohstoffe für viele Millionen E-Autos pro Jahr zu liefern?
Prof. Wellnitz: Nein, das ist überhaupt nicht realistisch, es gibt keine Rechnung, die das zeigt, weder für Deutschland, noch für die Welt. Selbst wenn es möglich wäre, betrachte man nur einmal die Situation, dass in einem fiktiven, grünen Betrieb aller E-Fahrzeuge – weltweit wären das 1,4 Milliarden Fahrzeuge – der CO2-Ausstoß lediglich um sechs Prozent reduzieren wird, bei einem Milliardeninvest. Zudem werden Kupferkabel auch für andere Dinge benötigt, die dann womöglich wegen Rohstoffmangels überhaupt nicht produziert werden können.
Bei der Verarbeitung von Erdöl fallen zwangsweise sehr große Mengen an Benzin an. Wohin damit, wenn Verbrennungsmotoren in Europa zum Auslaufmodell werden?
Prof. Wellnitz: Ich glaube nicht, dass Verbrenner zum Auslaufmodell werden, im Gegenteil! Wir haben einen großen Trend zu Hybrid-Fahrzeugen, auch zu Plug-in-hybrids. Die große Menge von Benzin fällt in Amerika übrigens allein schon bei der Produktion von Kerosin und Diesel an, mit niedriger Oktanzahl. Also ich kann hier keinen Mangel erkennen, auch nicht in Europa.
Immer mehr Fläche wird in Deutschland für Windräder, Solarzellen und „Energiepflanzen“ verbraucht. Diesem Ausbau folgen Meldungen von zurückgehenden Insektenpopulationen sowie getöteten Greifvögeln und Fledermäusen. Mutiert diese Art der Energieerzeugung zur Katastrophe für unsere Natur?
Prof. Wellnitz: Die Energieerzeugung ist heute schon eine Katastrophe für unsere Natur. Es gibt Berechnungen, die aufzeigen, dass zwischen 30 000 und 50 000 zusätzliche Windgeneratoren produziert werden müssten, um eine deutsche Flotte von fiktiv 44 Millionen Fahrzeugen zu elektrifizieren. Für Amerika hat Harvard berechnet, dass die Anzahl der Windmühlen, die in den USA aufgestellt werden müssten, um die Flotte der E-Fahrzeuge grün zu betreiben, in der Größenordnung von 300 000 liegen müsste. Damit würde eine Veränderung der Windsituation entstehen, die zu einer Erwärmung der USA in einer Größenordnung von 0,2 Grad führen kann! Windmühlen können demnach durch Energieentnahme klimabeeinflussend sein.
Eine derartige Energieerzeugung macht Stromnetze anfällig für Zusammenbrüche. Ist es realistisch, dass an einem solch labilen Stromnetz gleichzeitig Millionen E-Auto-Batterien geladen werden?
Prof. Wellnitz: Dazu gibt es eine ganze Reihe von Berechnungen, auch für das Land Österreich. Ich erwarte Stromnetz-Kollapse vor allem dann, wenn auf Kraftwerke zur Abdeckung von Spitzen verzichten wird und komplett auf grüne, nicht grundlastfähigen Energie gesetzt wird.
Eine Studie des Büros für Technikfolgen-Abschätzung beim Deutschen Bundestag kommt zum Schluss, dass ausschließlich mit Diesel betriebene Fahrzeuge und Aggregate bei einem länger anhaltenden Stromausfall einen Kollaps der Gesellschaft hinausschieben können. Ist es demnach grob fahrlässig, die Dieseltechnologie aufzugeben?
Prof. Wellnitz: Völlig richtig. Es ist völlig unsinnig, die Dieseltechnologie aufzugeben. Diesel ist der effizienteste Motor, den wir überhaupt im Fahrzeug haben, mit dem besten Wirkungsgrad hinsichtlich Bauraum, Gewicht sowie Preis und Leistung. Mit dem neuen Standard ›Euro 6‹ haben wir eine Schadstoffausstoßreduktion in einer Größenordnung von 80 Prozent, bezogen auf die EU-Vorgaben. Grundsätzlich werden mit Diesel-Fahrzeugen deutlich weniger CO2-Gase emittiert, durch geringeren Verbrauch, bis zur Größenordnung von 30 Prozent. Das bedeutet, dass mit Diesel-Fahrzeugen im großen Stil das CO2-Ziel der Bundesregierung schon längst erreicht wäre. Die Aufgabe der Dieseltechnologie ist daher grundsätzlich unsinnig.
Die politische Vorgabe, den Verbrennungsmotor zu eliminieren, ist der Meinung geschuldet, dass CO2 an der Änderung des Erdklimas beteiligt ist. Wie ist Ihre Meinung dazu?
Prof. Wellnitz: Es gibt sehr viel Zahlen dazu. Der Verbrennungsmotor hat nur einen geringen Anteil am CO2-Ausstoß weltweit in einer Größenordnung von zehn Prozent bei Pkws. Ein Invest in diesem Bereich zur Reduktion von CO2 verschlingt Milliarden bei einem sehr geringen Effekt in der Größenordnung von sechs Prozent weltweit und vielleicht sieben bis acht Prozent in Deutschland. Vorausgesetzt, alle Pkw wären E-betrieben und die Ressourcen dafür wären da. Das kann sich kein Land der Welt leisten und wird auch nicht substantiell zur Reduktion des CO2-Ausstoßes beitragen. Im Gegenteil, der Milliardenaufwand ist zur Umsetzung auch wiederum mit CO2-Ausstoß verbunden. Bjørn Lomborg vom dänischen Klimainstitut hat berechnet, dass der deutsche Anteil bei der Reduktion der Klimaerwärmung lediglich 0,001 Grad beträgt. Das ist sehr wenig Nutzen bei einem Invest von 43 Milliarden Euro pro Jahr.
Die Wissenschaftler Prof. Dr. Will Happer und Prof. Dr. W. A. van Wijngaarden haben nachgewiesen, dass es einen Sättigungseffekt für Gas CO2 gibt. Was bedeutet das?
Prof. Wellnitz: Der Sättigungseffekt bedeutet, dass die Atmosphäre heute schon mit CO2, sprich 400 ppm gesättigt ist und dass ein Treibhauseffekt nach dem Wienschem Verschiebungsgesetz zwar stattfindet, was aber auch bei geringerer Sättigung der Fall ist. Mit anderen Worten, der menschgemachte Effekt ist kaum messbar. Die Forscher haben nachgewiesen, dass der Effekt von CO2 selbst bei einer Verdoppelung fiktiv weltweit – das ist in keinster Weise der Fall – extrem gering wäre. Die Sättigung der Atmosphäre führt zu einem begrenzen Rückstrahleffekt, der übrigens nach dem zweiten Hauptsatz der Thermodynamik fragwürdig ist. Das bedeutet, dass ein Zutrag von weiterem CO2 oder ein Abtrag von CO2 zu keiner Veränderung des CO2-betriebenen Treibhauseffektes führt, der ohnehin sehr gering oder kaum nachweisbar ist.
Haben Sie ein für Laien verständliches Beispiel parat, das diesen Effekt anschaulich erläutert?
Prof. Wellnitz: Dazu möchte ich das Ruß-auf-Glas-Beispiel nutzen. Ruß-auf-Glas bedeutet: Bei einem Sättigungseffekt von 4 bis 8 ppm haben wir schon eine vollständige Schwärzung eines Glases, also keine Durchdringung mehr von Licht. Das weitere Auftragen von Ruß- oder Lackschichten auf einer bereits vorhandenen Lackschicht, die bereits kein Licht mehr durchlässt, bedeutet: es kommt kein Licht mehr durch. Weniger als Null Licht ist nicht möglich. Mit anderen Worten, der so genannte Rückstrahleffekt von CO2 nach Wien, Wellenlängen x Temperatur = Konstant, macht sich schon bemerkbar ab 10 ppm, was wir schon ungefähr 3 000 Jahre vor Christus hatten. Ein weiterer Eintrag von CO2 hat keinen weiteren Effekt auf die Rückstrahlfähigkeit der Atmosphäre. Daher gibt es gibt keinen messbaren Temperaturanstiegs- oder Wellenlängeneffekt. Es gab auch schon einmal 7 500 ppm zur Zeit der Dinosaurier. Hinzu kommt, dass der menschgemachte Anteil an CO2 in der Atmosphäre grundsätzlich geringer als zehn Prozent ausfällt.
Demnach ist die Aussage, dass CO2 eine Art Glashaus um die Erde bildet, die sich dadurch immer schneller erwärmt, völlig unhaltbarer Nonens?
Prof. Wellnitz: Hier haben wir grundsätzlich das Problem, dass der Glashaus-Effekt – wie gesagt – ein Effekt ist, der durch das Wiensche Verschiebungsgesetz entsteht. Deshalb gibt es in der Atmosphäre eine Rückstrahlung einer bestimmten Wellenlänge bei einer bestimmten Grundtemperatur im Vergleich zum Boden. Dazu müsste aber die Atmosphäre deutlich wärmer sein, damit es einen Wärmestrom von der Atmosphäre zur Erde gäbe. Grundsätzlich ist der Glashaus-Effekt berechenbar, widerspricht aber dem zweiten Hauptsatz der Thermodynamik, wonach Warm zu Kalt strömt. Da der Erdboden deutlich wärmer ist, kann eigentlich keine Strahlung von der Stratosphäre auf den Erdboden erfolgen.
Das IPCC äußert sich in einem 2001 erschienenen Report auf Seite 774 wie folgt: »Klimamodelle arbeiten mit gekoppelten, nichtlinearen chaotischen Systemen; dadurch ist eine langfristige Voraussage des Systems ›Klima‹ nicht möglich.« Sind demnach alle Vorhersagen diesbezüglicher Art grober Unfug?
Prof. Wellnitz: Da hat das IPCC ausnahmsweise mal recht, man kann in der Tat das Klima schwer vorberechnen. Es ist ein sehr nichtlineares System. Eine Klimavorhersage ist extrem komplex, da nur ganz bestimmte Effekte zugeordnet werden können, das vielleicht als einfache Antwort auf diese sehr schwierige Sache. Eine Klimaerwärmung ist auch nur aus bestimmten Indikationen mit bestimmten Modellen berechenbar und überhaupt nicht auf CO2-Ausstoß zurückzuführen.
Wissenschaftler, die behaupten, dass ihre ausgearbeiteten Rechenmodelle die Zukunft korrekt voraussagen, könnten sich einem Test stellen, indem beispielsweise das Klima im Zeitraum von 1960 bis 2010 mit ihrem System nachgestellt wird. Da alle Daten bereits bekannt sind, müssten die Berechnungen der Realität in diesem Zeitraum entsprechen. Der Beweis von funktionierenden Klima-Rechenmodellen wurde jedoch noch nie öffentlich durchgeführt, stattdessen werden die Bürger von der Politik mit unbewiesenen Behauptungen geängstigt und mit neuen „Umweltschutzgesetzen“ zur Kasse gebeten. Ein Raubzug im Namen einer willfährigen Wissenschaft?
Prof. Wellnitz: Diese Frage ist fast schon gar nicht mehr beantwortbar. Wir haben eine Lückenpresse, wie ein Kollege dies einmal formuliert hat. Wir haben vor allem eine lückenhafte Kommunikation. Es gibt eine ganz bestimmte Ursache, warum heute eine Klimaerwärmung berechnet wird, auch bezogen auf CO2. Der Zusammenhang ist sehr komplex. Das Wissen rund um das Thema ›Klimaerwärmung‹ beziehen die Bürger in der Regel aus zusammengetragenen Publikationen. Es gibt jedoch keinen schlüssigen Beweis dafür, dass die dort zu lesenden Informationen zum CO2 korrekt sind. Eine „globale Erwärmung“ würde ich nicht grundsätzlich zurückführen auf CO2. Es gibt sehr sehr viele verschiedene komplexe Modelle, die nicht eindeutig sind. Mit anderen Worten, die Nichtlinearität des Systems ist immanent hoch. Die Umweltschutzgesetze haben im Wesentlichen den Sinn, CO2 zu besteuern, als einfache Glaubensfrage, um damit auch eine versteckte Steuer zu platzieren.
Die Kraft, die das Leben auf der Erde ermöglicht, ist die Sonne. Es wird postuliert, dass eine höhere Aktivität der Sonne auch zu mehr CO2 in der Atmosphäre führt, da dieses Gas aufgrund der Erwärmung der Erde aus den Ozeanen ausgast und von den agiler werdenden Bodenlebewesen vermehrt produziert wird. Die CO2-Konzentration folgt demnach der Erderwärmung und nicht umgekehrt. Wird der steigende CO2-Gehalt in der Atmosphäre demnach missgedeutet?
Prof. Wellnitz: Die Ausgasung von CO2 aus Ozeanen ist schwierig nachzuweisen. Es ist grundsätzlich komplex, wie CO2 überhaupt die Erdatmosphäre erreicht, wo das Gas doch dreimal schwerer als Luft ist. Die Nachweisführung dieser Sache ist auch Deutschen Forschungsinstituten noch nicht gelungen. In der Tat gibt es CO2-Anlagerungen in den Meeren, die aber – wie gesagt – aus anderen Gründen passieren und nicht nur durch den menschlichen Austrag. Die Aktivität der Sonne führt zwar nicht zu mehr CO2 – die Böden emittieren das auch von vorneherein – sondern über die Protuberanzen und andere Strahlungseffekte zu einer grundsätzlichen Erwärmung. Man kann – als Klimabeobachter sage ich das mal so – die CO2-Konzentration schon folgend der Erderwärmung nachweisen, aber nicht unmittelbar, sondern nur mittelbar. Hier das Beispiel der Emission von Böden, da hatten wir schon drüber gesprochen, und die Tatsache, dass 90 Prozent der CO2-Menge nicht menschgemacht sind, sondern durch verschiedene Effekte initiiert werden. Diese Vorgänge sind grundsätzlich extrem komplex und nicht einfach auf die Emission von PKWs und CO2 zurückzuführen.
Berechnungen zufolge atmen alle Menschen dieser Welt rund zweimal so viel CO2 aus, wie alle Verbrennungsmotoren dieser Welt erzeugen. Wird der Mensch demnach ebenfalls mit einer Steuer rechnen müssen, um „das Klima zu retten“?
Prof. Wellnitz: Stimmt, der Mensch emittiert tatsächlich zweimal mehr als alle Autos zusammen. Ironisch könnte man meinen, dass ›Atem anhalten‹ dem Klima helfen würde. Es würde aber auch ein konsequenter Einsatz von Dieselfahrzeugen helfen. Man darf zudem nicht vergessen, dass durch energieeffiziente Häuser der CO2-Ausstoß von Deutschland sich in 30 Jahren um fast 30 Prozent reduziert hat. Das CO2-Ziel ist daher längst erreicht. Wir haben abnehmende CO2-Emissionen weltweit ohne irgendwelche Maßnahmen. Umso interessanter ist natürlich, das geschickt zu besteuern und eine dogmatistischen CO2-Glauben zu erzeugen.
Wird sich Deutschland angesichts der völlig absurden CO2-Politik von einem Hochtechnologie-Standort zu einem verarmten Agrarstaat zurückentwickeln, in dem wegen der zusammenbrechenden Verwaltungsstrukturen das Faustrecht zuhause ist?
Prof. Wellnitz: Diese Gefahr ist schon da. Die derzeitige CO2-Politik ist mehr als absurd, aber politisch verständlich, weil hier Milliardengelder über CO2-Zertifikate locken, also eine versteckte Steuer. Die Menschen können grundsätzlich ihr CO2-Verhalten gar nicht ändern, werden dann noch besteuert. Die CO2-Politik ist eine reine Finanzpolitik und hat mit Reduktion gar nichts zu tun. Wir entwickeln uns tatsächlich zum armen Nimmerland zurück, wenn wir unsere Motorentechnik einstampfen und sie gegen vermeintlich saubere E-Autos ersetzen. Ist sage bewusst ›vermeintlich sauber‹, da diese Technik das Gegenteil von dem ist, was postuliert wird. Ich kann nur dringend von dieser Technologie abraten. Der Politik würde ich raten, die Individualisierung der Stromerzeugung sowie der Umwandlung in Kraftstoffe zuzulassen, das will natürlich keiner wegen der Steuer. Zudem müssen alle alternativen Antriebsarten gleich behandelt werden, also weg von Null-Emission beim E-Auto, dann hat sich das auch schnell erledigt. Wichtig ist eine reale Bewertung der CO2-Emittenten und eine realistische Bewertung des Klimaproblems, was sich bei weitem nicht auf CO2 konzentrieren soll, im Gegenteil andere Ursachen hat.
Herr Prof. Wellnitz, vielen Dank für das Interview.
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Diesen Gastkommentar finden Sie auch in Heft 5/2020 auf Seite 16. Zum besagten Heft führt ein Klick auf den nachfolgenden Button!
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