Bemerkungen zur Verwendung der Energie beim Autofahren
Nachdem ich jetzt drei Kapitel Physiklehrgang Oberstufe fertiggestellt habe, ist mir aufgefallen, dass der letzte Bericht in der Kategorie Elektromobilität vom 13.10.2018 stammt – wie die Zeit vergeht! Nun ist es sicher so, dass nicht ständig über irgendwelche Kleinigkeiten berichtet werden muss. Immerhin soviel: Wenn nichts gemeldet wird, ist es doch zumindest kein schlechtes Zeichen.
Beginnen wir mit dem aktuellen Stand: 42 000 km haben wir jetzt mit dem Auto zurückgelegt und die Verbrauchsstatistik zeigt ein reproduzierbares Verhalten (siehe Abbildung).
Der Verbrauch ist offenbar von der Jahreszeit, also von der Außentemperatur abhängig. Von 14 kWh/100 km im Sommer bis zu 24 kWh/100 km im Winter reicht der Bedarf an Energie. Von e-Auto-Interessierten werden wir oft gefragt, welche Strecke mit einer Batterieladung zurückgelegt werden kann. Dazu eine kurze Rechnung: bei einem Ladebereich von 85 % bis 5 % bei der uns zur Verfügung stehenden Batterie mit 35,8 kWh liegt die Reichweite zwischen
35,8 kWh/24 kWh ⋅ 80 % ⋅ 100 km = 119 km
und
35,8 kWh/14 kWh ⋅ 80 % ⋅ 100 km = 205 km
Fazit: Der Verbrenner fährt immer im Wintermodus.
16 ct mehr für Diesel – Überdrehen der Spritpreisschraube?
Wenn wir den in der Abbildung gezeigten Energiebedarf auf 18 kWh/100 km mitteln, dann ist das ein sinnvoller Verbrauchswert. Da brauchen wir auch nichts mehr abzuziehen, denn es handelt sich um Daten aus der Praxis. Fahren wir also 100 km mit dem e-Golf, so kostet die Energie bei 0, 30 €/kWh:
18 kWh ⋅ 0,30 €/kWh = 5,40 €.
Bei einem Dieselauto – vor 2017 war unser Auto ein Golf Plus – kann als Verbrauch 6,2 L/100 km angesetzt werden. Das macht bei einem Dieselpreis von 1,30 €/L:
6,2 L ⋅ 1,30 €/L = 8,06 €.
Ach! Und dann soll der Preis noch weiter ansteigen? Es werden bekanntlich durch beschlossene CO2-Abgaben die Kraftstoffpreise weiter „sehr stark“ steigen: um 16 ct nach Plänen der Grünen in 2 Jahren oder nach Plänen der Regierung etwas später.
Nun ist aus naturwissenschaftlichen Gründen die CO2-Menge, die noch erzeugt werden darf, begrenzt, um die international vereinbarten Klimaziele von 1,5 K Temperaturerhöhung nicht zu überschreiten. Kohle, Gas und Öl müssen da bleiben, wo sie sind: unter der Erdoberfläche. Die Sonne muss es bringen, also Wind und Strahlung. Betrachten wir daher ein Verbrenner-Auto (V-Auto) mit einem e-Auto, indem wir gleiche physikalische Größen verwenden und nicht L und kWh. Ferner setzen wir als gemeinsame Strecke 100 km fest.
Der Umrechnungsfaktor zwischen Volumen und Energie ergibt sich über den Heizwert von Dieselkraftstoff. Bei Wikipedia ist dafür 9,7 kWh/L angegeben.
- Das e-Auto benötigt für die vorgegebene Strecke 18 kWh, die 5,40 € kosten.
- Das V-Auto benötigt für 100 km
6,2 L ⋅ 9,7 kWh/L = 60,1 kWh.
Elektrische Energie kostet 0, 30 €/kWh, also
60,1 kWh ⋅ 0,30 €/kWh = 18,04 €.
Daher wäre ein der elektrischen Energie vergleichbarer Preis pro Volumen:
18, 04 €/6,2 L = 2, 91 €/L.
Bezahlt wird aber 1,30 €. Da ist also noch Luft nach oben.
Fazit:
- Die Energie in Form von Dieselkraftstoff kostet weniger als die Hälfte der Energie
in elektrischer Form: 8,06 €/18,40 € = 1 : 2,28. - Ein V-Auto erfordert 60,1 kWh/18 kWh = 3,34-mal soviel Energieeinsatz wie ein e-Auto.
- Trotzdem ist das e-Auto immer noch günstiger als ein V-Auto.
Zum Abschluss noch zwei Links zur aktuellen Benzinpreisproblematik:
Hier gibt es auch den Text als pdf-Datei zum Runterladen.