ShutterstockQuanto sono elevati gli oneri ambientali causati oggi e in futuro dalle autovetture con diverse tecnologie di propulsione? A tal fine, l'Istituto Paul Scherrer PSI ha effettuato una nuova analisi basata su valutazioni del ciclo di vita che considerano l'intero ciclo di vita delle auto: Produzione, funzionamento e smaltimento, compresa la fornitura dei carburanti benzina, diesel e gas, elettricità e idrogeno (H2). Un nuovo foglio informativo pubblicato da SwissEnergy fornisce una chiara sintesi dei risultati più importanti. Christian Bauer, uno dei principali autori dello studio e specialista in valutazione del ciclo di vita del PSI, commenta lo studio.
- Hanno recentemente completato uno studio, i cui principali risultati sono ora riassunti nella scheda aggiornata. Quali sono i risultati più importanti che vi sono incorporati?
L'obiettivo principale era quello di riflettere i progressi tecnologici nelle batterie delle auto elettriche. Ciò vale da un lato per la produzione, che ora è più efficiente e quindi meno dannosa per l'ambiente grazie alle maggiori quantità, e dall'altro per la durata delle batterie - possiamo ora presumere con la coscienza tranquilla che la batteria non deve essere sostituita normalmente fino a quando le auto non vengono demolite. Inoltre, abbiamo ora considerato vari scenari relativi all'alimentazione elettrica per il 2040. Da un lato, ciò gioca un ruolo importante per i risultati degli azionamenti elettrici, dall'altro, questo approccio ha senso perché non possiamo, naturalmente, prevedere con esattezza l'evoluzione nei prossimi 20 anni.
- In che modo le nuove fonti di dati vi interessano?
L'auto a batteria funziona meglio che nell'ultima edizione di questa scheda informativa del 2018, e poiché ora è richiesta meno energia per produrre la batteria, anche l'impatto ambientale è ridotto. Ma il messaggio chiave rimane comunque: Il bilancio ambientale delle auto elettriche dipende principalmente dall'elettricità utilizzata per caricare le batterie o per produrre idrogeno. Solo se è "verde", allora un'auto elettrica è un vero beneficio per l'ambiente. Questo si può vedere anche nei campi di fluttuazione che stiamo segnalando per il 2040. Più auto elettriche ci saranno in circolazione, più energia elettrica ecologica ci servirà.
- I veicoli elettrici causano un maggiore inquinamento ambientale durante la produzione rispetto ai veicoli a combustione interna, ma le emissioni durante l'uso sono significativamente inferiori. Dopo quanti chilometri viene compensato il maggiore impatto ambientale della produzione?
Calcolate con il mix di energia elettrica medio svizzero, le emissioni di gas serra durante l'uso sono notevolmente inferiori, il che è corretto. Anche se una piccola parte dell'energia elettrica importata a carbone proviene dalle prese, le emissioni di CO2 sono relativamente basse. Questo ci porta a circa 30'000 km, dopo i quali vengono compensate le maggiori emissioni derivanti dalla produzione dell'auto a batteria. Un veicolo svizzero medio copre questa distanza in 2 o 2 anni e mezzo. Questo numero di chilometri, tuttavia, dipende molto dal consumo effettivo di carburante o di elettricità per la guida.
- In Svizzera, anche molti veicoli elettrici della classe di lusso sono di nuova immatricolazione. I risultati valgono anche per questi veicoli con le loro capacità di batteria a volte elevate?
Si', in pratica. Tuttavia, le auto più piccole hanno in genere un migliore equilibrio ecologico rispetto a quelle più grandi perché consumano meno carburante. Con le auto a batteria, ci sono anche le emissioni della batteria legate alla produzione - più grandi sono, maggiore è l'impatto ambientale. Abbiamo effettuato i calcoli corrispondenti per le diverse dimensioni delle batterie. Ciò non significa che i veicoli a batteria con batterie di grandi dimensioni abbiano un bilancio ambientale peggiore di quello delle auto a benzina o diesel comparabili. Tuttavia, da un punto di vista ambientale, ci si dovrebbe assolutamente chiedere se una batteria più grande possibile sia davvero necessaria. Dopotutto, il veicolo svizzero medio percorre in media solo 33-35 km al giorno.
- Lo smaltimento dei veicoli - parola chiave riciclaggio delle batterie - è considerato nel suo studio? Come si può migliorare ulteriormente l'equilibrio ambientale?
Lo smaltimento dei veicoli, comprese le batterie, è incluso nella valutazione del ciclo di vita, ma causa solo una piccolissima parte dell'impatto ambientale. Non abbiamo ancora preso in considerazione un riciclaggio specifico delle batterie. I processi per questo sono ancora in fase di sviluppo e miglioreranno ulteriormente l'equilibrio ambientale delle auto elettriche. In primo luogo, le batterie delle auto elettriche non funzionali dovrebbero essere utilizzate come dispositivi fissi di immagazzinamento dell'energia, applicazioni di "seconda vita" per parola chiave. Questo dovrebbe essere possibile, in quanto non ha molta importanza in cantina se la capacità originale della batteria è scesa fino al 60%. In un'auto, tuttavia, la gamma corrispondentemente più bassa sarebbe difficilmente accettabile.
Intervista: Christoph Schreyer, responsabile della sezione Trasporti efficienti dal punto di vista energetico, UFE
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Diese Studie ist nur aussagekräftig, wenn dazu die erwartete Nutzungsdauer der Fahrzeuge erwähnt wird, da der Fixanteil (Herstellung) einen grossen Einfluss hat. Zudem wird der Mix der Fahrzeuge (also die Flotte in 22 Jahren) bestimmt durch die zu erwartende Nutzungsdauer.
Konkret:
In unserem Haushalt hat es 2 Autos. Beide mit 1.6 lt Benzinmotor. Das Eine ist jetzt 23 Jahre alt (selbstverst. mit Airbag, ABS, Kat, ESP..), das Andere 7.
Die Nachbarn wechseln die Autos im Schnitt mit 5-6 Jahren. Im lokalen Vergleich haben wir also mit unserer Philosophie schon 3 Neuwagen eingespart – resp. die graue Energie und deren Belastungsfolge nicht „abgerufen“. Dafür brauchen beide Autos im Vergleich zu den neusten Modellen 1.5 und 1 lt mehr Benzin pro 100km. Insgesamt machen Beide 15’000 km/Jahr. Die Strategie werden wir so lange wie möglich beibehalten.
Fazit: es ist nachhaltiger, ein Fahrzeug, das nun mal im Verkehr ist, so lange wie möglich zu nutzen, als die Produktionskette zu belasten.
Wir können hier auch bezeugen, dass die Gesamtkosten sehr optimal sind mit unserer Wahl.
wie lange sie ihr auto nutzen tut hier nichts zur sache, sondern nur wie lange das auto insgesamt im verkehr bleibt. auch die autos ihrer nachbarn werden nach 5 jahren nicht verschrottet, sondern kommen auf den occassionsmarkt und fahren typischerweise bis zu ihrem lebensende irgendwen durch die gegend..
Im Faktenblatt auf Seite 2 werden die Modelldaten betr. Elektrofahrzeuge heute (2018) und 2040 spezifiziert.
Die Daten für 2018 sind sehr realistisch und nahe an den Erfahrungswerten von z.B. Tesla.
Die angenommenen Daten für 2040 sind jedoch so unmöglich realisierbar. Eine einfache Rechung zeigt warum:
Für 2018 nehmen Sie einen Durchschnittsverbrauch von 21.2 kWh / 100 km an. Im 2040 soll dieser auf 16.9 kWh zurückgehen.
Ich behaupte, das ist gar nicht möglich (ausser man fährt auschliesslich in Tunnels und mit Tempi um 30..40 km/h (Wind, Aufwand f. pot. Energie durch Höhenunterschied vermeiden..). Warum?
Heute haben wir Wirkungsgrade von etwa 83% über die Kette Batterie-Leistungselektronik-Antriebsmotor. Bei der Batterie und beim Motor gibt es nicht mehr viel Verbesserungspotential. Die Elektronik hat noch Potential (SiC statt IGBT..). Wenn ich jedoch den spez. Verbrauch , den Sie für 2040 annehmen in Verhältnis zu heute setze, komme ich auf einen Notwendigen Wirkunsgrad von sage und scheibe 105..1 % !!!!!
Mit andern Worten: Sie erwarten das Perpetum Mobile in 2040 auf unseren Strassen!!
(Anmerkung: im Gegensatz zu den hochdotierten Studienverfassern bin ich nur ein einfacher Büezer)
Auch unterdotierte Büezer können irren.
Fakt: Kona electric, 64 kWh Akku, 1.8 Tonnen Startgewicht, gefahrene Strecke 11’200 km in 10 Monaten. Durchschnittsverbrauch über die gesamte Strecke aktuell: 13.4 kWh/100 km. Erwarteter Verbrauch nach einem vollen Jahr (wir haben ja noch eine Art Winter zu beenden: <14 kWh /100 km).Wir fahren alles an Pässen (z.B. Flüela, Ofen, Umbrail, Stilfser Joch, Julier, Gotthard) in den Bergen, nutzen Heizung und Kühlung, Autobahnen in D (bei 178 km/h Tachoanzeige wird abgeregelt – dabei hatten wir 4 Personen plus Gebäck an Bord). Aus eigener Er"fahrung" (im eigentlichen Sinn des Wortes) sind die Werte für 2040 bereits heute real und damit schon Stand der Technik. Vielleicht nicht bei allen Herstellern. Einige definieren sich ja immer noch über die Gleichmässigkeit der Spaltmasse und die Aufpreis-Option sich die Farbe der Ziernähte am Sitz aussuchen zu können.
Ich muss lieder erneut daran erinnern, dass der Berechnung stets der aktuelle Strommix des europ. Netzverbundes zugrunde gelegt werden muss. Denn wenn den E-Autos die CO2-armen Stromquellen zugerechnet werden, müssen einfach andere Verbraucher auf Kohle und Gas oder Atom „umsteigen“ – oder anders gesagt: aus den Steckdosen kommt der EU-Mix. Damit dürfte klar sein, dass der Einsatz von E-Autos in Bezug auf CO2-Emissionen kontraproduktiv ist. Das ist das ökonomische Opportunitätsprinzip, das eben nicht nur für pekuniäre, sondern auch für Umweltkosten gilt, und an dem wir nicht vorbeikommen.
Das ist aus meiner Sicht nicht richtig. Der Strommix wird in Europa pro Regelzone sehr genau und jährlich erhoben. Dieser widerspiegelt dann genau die Quellen, welche auch wirklich für den im betr. Gebiet tatsächlich gelieferten und verbrauchten Strom genutzt wurden- inkl. internationaler Stromhandel / Börsen. Daraus errechnen Statistiker und Behörden den nationalen Strommix, der im Rückblick ebenso genau stimmt.
Darum ist einzig diese Strommix- Aussage pro Regelzone (ENTSO-E) oder die nationalen Statistiken sinnvoll. Die nationalen Programme und Lenkungsmassnahmen brauchen mess- und überprüfbare Zielwerte, sonst macht das Ganze keinen Sinn.
Das ist für die meisten Fachleute unbestritten, und ich hoffe sehr, dass die Politiker das auch so sehen.
Eine kontinentale Statistik oder eine pro Hersteller / Flotte sind dann aus meiner Sicht nicht Führungsgrössen, sondern statistische Spielereien
Nein – diese Betrachtungsweise greift zu kurz. Es soll der Strommix zugrunde gelegt werden, der bestellt und bezahlt wird.
Es wäre toll, wenn auch Du begreifen würdest, dass der Stromanteil keine physikalische Grösse ist, sondern eine ökonomische. Wenn wir sagen, keinen Kohlestrom zu beziehen, meinen wir damit nicht, dass an den Bewegungen der Elektronen in meinen Kabeln keine Kohlekraftwerke beteiligt sind, sondern dass Kohlekraftwerke kein Geld für die Einspeisung von Strom bekommen. Und je weniger Geld die Kohlekraftwerke (oder andere ökologisch absurde Herstellungen von Strom) bekommen, desto weniger Strom werden diese produzieren und einspeisen. Und wenn gar niemand mehr für Strom aus Kohlekraftwerken bezahlt, dann werden die Kohlekraftwerke ihren Betrieb einstellen. Die sind nämlich nicht von der Heilsarmee und verschenken den Strom einfach, sondern produzieren nur, was sie auch verkaufen können. So funktioniert nun einmal Marktwirtschaft.
Und deshalb nutze ich den Strom gerne von meinem beiden kleinen Solaranlagen und wo es nicht reicht, beziehe ich den Wasserstrom vom Lieferanten meines Vertrauens.
Zitat “ Es soll der Strommix zugrunde gelegt werden, der bestellt und bezahlt wird.
Es wäre toll, wenn auch Du begreifen würdest, dass der Stromanteil keine physikalische Grösse ist, sondern eine ökonomische. Wenn wir sagen, keinen Kohlestrom zu beziehen, meinen wir damit nicht, dass an den Bewegungen der Elektronen in meinen Kabeln keine Kohlekraftwerke beteiligt sind, sondern dass Kohlekraftwerke kein Geld für die Einspeisung von Strom bekommen. …“
Irrtum. Du machst eine Vermischung von verschiedenen Konzepten, die unterschiedliche Ansätze für unterschiedliche Ziele haben.
2-Min. Erklärung für Outsider:
* Strommix, bezahlter Strom.. *
Der Käufer der Stromprodukte entscheidet sich für ein virtuelles Angebot aus bestimmten Quellen , aber auch für eine bestimmte Preisgestaltung. Die Preise sind- je nach „Zapfstelle“ um Faktoren (2 bis 10) unterschiedlich für dasselbe Produkt- abhängig von der Spannungsebene an der Übergabestelle. Diese vertragsrechtliche Kaufvereinbarung bindet den Verkäufer in keinster Weise daran, sicherzustellen dass der Käufer auch tatsächlich seinen gehandelten / produzierten Strom erhält.
* Produzent, Einspeisung, CO2- Belastung, Zertifikatshandel..*
Der Produzent von Strom muss für jede eingespeiste kWh nachweisen, wo und womit er diesen produziert hat (Herstellernachweis, Ursprungszertifikat ..). Der Händler muss in der gesamten Menge seiner umgesetzten Verträge alle Quellen in Summe nachweisen können. Einzig die Regelenergie und die Ausgleichsenergie, welche für die Stabilität der Verbundnetze technisch Notwendig ist, bilden eine Ausnahme. Leistungsmässig können diese kurzzeitig ein mehrfaches der nominalen Transportleistungen betragen, dies muss aber innerhalb der Bilanzgruppe in Monatsfrist ausgeglichen werden. Etwa so, wie die Bank, die vom Kontoinhaber wegen Unterdeckung eine Zahlung verlangt, und der es vollkommen egal ist, woher die Zahlung kommt, solange das richtige Konto in der gesetzten Frist ‚befüllt‘ wird.
Wenn wir nun regulatorische Eiingriffe in diese Mechanismen auf Basis der CO2-Statistiken – und -Belastungen von den Regulierungsbehörden und der Politik zulassen, muss sich dies UNWEIGERLICH AN DIESSELBEN RAEUME RICHTEN (geographisch, national..), ansonsten käme es zu vollkommen illegalen und inakzeptablen Verwerfungen und Begünstigungen.
Dass es zu Statistikzwecken „Ettiketten“ gibt, wie Flottenbelastung Herstellerseitig usw, ist ok, das darf aber nicht politische Zielvorgabe eines Landes werden.
Ausserdem können wir Bürger ja nicht den internationalen Stromhandel der Schweizer Konzerne beeinflussen, der in gewissen Jahren 100% des Eigenverbrauchs der ganzen Schweiz ausmachte. ENTSO-E hatte diesbezüglich einige technische Papiere produziert (für die Basisarbeiten zu EU-ETS und CER
Nein – ich werde für das gerade stehen, was ich real bestellt und bezahlt habe. Nicht für imaginäre Betrachtung in einem rechnerischen Raum. Das lenkt nur von der eigenen Verantwortung ab. Motto: ja, ich kann ja sowieso nichts machen.
Zu pessimistische Annahmen für Batterien und ihre Ökobilanz
Im vorletzten Abschnitt wird das Thema „Batterien und ihre Ökobilanz“ thematisiert. Dabei wird mit folgenden Parametern gerechnet:
Batteriekapazität 2019: 35 kWh
Batteriekapazität 2040: 50 kWh
Batterielebensdauer 200’000 km
http://www.verbrauchskatalog.ch weist folgende Zahlen aus für die durchschnittliche Kapazität
2020: 50 kWh Kapazität (327 km Reichweite).
2015 lag die durchschnittliche Reichweite bei 172 km und hat sich in 5 Jahren um Faktor 1.9 praktisch verdoppelt. Es liegt nahe, dass sich Batteriekapazität und die Reichweite bis 2040 weitere Male verdoppeln werden. Ausserdem wird sich auch die Zyklenfestigkeit der Batterien weiterhin positiv entwickeln.
Die Lebensdauer der Batterie ist nicht von der gefahrenen Strecke, sondern der Anzahl Ladezyklen abhängig. Es ist absurd, für unterschiedliche Batteriekapazitäten die gleiche 200’000 km-Lebenserwartung anzunehmen. Die km Lebenserwartung wird mit der Formel (Reichweite)x(erwartete Anzahl Ladezyklen) berechnet.
z.B. 2020: (327km)x(1500 Ladezyklen)=490’500 km Lebenserwartung.
Der Satz „Grössere Batterien sind also ein negativer Faktor in der Ökobilanz der Batterieautos“ ist leider nicht zu Ende gedacht worden. Denn grössere Batterien leben auch länger.
Zitat:
„Die Lebensdauer der Batterie ist nicht von der gefahrenen Strecke, sondern der Anzahl Ladezyklen abhängig. Es ist absurd, für unterschiedliche Batteriekapazitäten die gleiche 200’000 km-Lebenserwartung anzunehmen.“
Das ist grundsätzlich falsch und erstaunt, dass sowas in einem fachlich kompetenten Umfeld behauptet wird.
Anzahl Zyklen sind Anzahl Ladungen der nominalen Kapazität. Wer mit einem Elektroauto fährt, verbraucht die darin gespeicherte Energie, je nach Strecke (Höhendifferenz, Strassenverhältnisse, Klima , Fahrweise, Temperatur..) beträgt der typische Verbrauch mehr oder weniger, Tesla rechnet mit einem Durchschnittsverbrauch von 15kWh per 100 km , was sehr optimistisch ist für ein Alpenland. Martin Bolliger rechnet offenbar mit 15.3 kWh (2020).
Jeder und Jede mit praktischer Erfahrung im Bereich Stromspeicherung weiss, wie sehr die Ladecharakteristik sowie die Lade- und Entladetiefe auf die Lebensdauer wirkt. Durch „geeignete Fehlbedienung“ kann man eine Batterielebensdauer um den Faktor 4 verkürzen (Li-Ion). Ausserdem:
1. sehr viele Fahrzeuge sind Stehzeuge. Wer seinen Tesla 3 Monate stehen lässt, ohne einen km zu fahren, hat einen vollen Ladezyklus verbraucht. (Ein voller Tesla ist nach 90 – 100 Tagen an der Grenze der Alertspannung angelangt, wo er nur noch im Notbetrieb bewegt werden kann, um an eine Ladesäule zu gelangen. Gelingt dies nicht, beginnt die Tiefentladung der Hilfsbatterie, was einen Fall für die Vertragsgarage und der Verlust der Garantie bedeutet).
Diese Selbstentladung muss auf jeden Fall als Basiskilometerleistung in JEDE „Milchbücechlirechnung“ eingehen!
und..
2. Ein Elektroauto im Stossverkehr, an der Ampel, beim Warten usw. verbraucht auch (nicht unwesentlich) Energie: Im Winter bei Minustemperaturen sowie im Sommer bei laufender Klimaanlage verbraucht (Bsp. Tesla S) so ein Fahrzeug(Erfahrungswert ) ~35% zusätzlich zur Antriebsleistung. Dieser „Saft“ wird aber dauerhaft benötigt, während der ganzen Aufenthaltszeit im Auto.
Welcher Besitzer fährt ganz ohne Heizung und Kühlung mit einem Tesla usw..?
Welcher Besitzer macht schon innert ein paar Jahren die genannten 490’500 km Fahrleistung? Ein Prozent der Besitzer? Unrealistisch. Wer 25’000 km /Jahr macht erlebt dasLebensende der Batterie mit an Sicherheit grenzenden WSK bevor der Wagen (was sie annehmen) 20 Jahre alt ist. Zudem ist fast sicher, dass die heutigen Autos aufgrund der gewollten Obsoleszenz vermutlich gar nie solch hohe Alter erreichen, und somit gar nicht so berechnet werden dürfen.
Wenn schon , dann bitte realitätsnahe Szenarien!!