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Wieviel Strom bräuchten alle Autos in Deutschland?

Ein Schiffsdiesel in der Größenordnung von 1MW pro Zylinder kommt auf 165g/kWh abgegebener mechanischer Energie. Kleinere Motoren sind ein wenig weniger effizient. Mit den angenommenen 165g/kWh und 7000g ( ich lasse die Dichte einfach mal bei 1) komme ich auf 42kWh mechanischer Energie. Generatorwirkungsgrad ist 98%. Selbst unter Einrechnung einiger Verluste kommt man mit 7 Litern Sprit tatsächlich recht weit, wenn man die erst mal in Strom wandelt. Allerdings nicht dreimal so weit, wie die Rechnung zeigt.

Ich habe bisher auch immer überschlagsmäßig bei obiger Annahme (Verstromen des Diesels in einem Kraftwerk) von „doppelt so weit“ gesprochen. Denn bei ca. 40% Effizienz durch Kraftwerkswirkungsgrad/Wandlung/Übertragung/Ladeverluste, kommen von ca 70 möglichen kWh rund 28kWh raus (bzw. im Akku an). Da sind 200km eh auch schon sportlich.

Offensichtlich gehörst du nicht zu den besagten Kalkrinden :mrgreen:

Nimm die etwas platte Rechnung einfach als das was sie ist: Futter für Leute, denen die Welt schnell zu kompliziert wird.

Meine Annahme ging vom Vergleich des Wirkungsgrades aus.
Kraftwerke haben eine Wirkungsgrad von 30 bis 60 %, je nach Typ, Auslastung und Alter.

Ölkraftwerk wird mit 45 % zitiert.

Ein Benzinmotor läuft mit einem viel niedrigeren Wirkungsgrad.
Maximum Wirkungsgrad ist 30%. Durchschnitt ist nach meiner Annahme 15%.
Das ergibt Faktor 3.

Weitere Verluste sind nicht berücksichtigt.

Wenn ich also den Golf meines Nachbarn betrachte und die vielen Stadtfahrten mit einem eGolf vergleichen könnte, dann ist DREIMAL dicht dran.

Kompliziert wird es, wenn man Verluste in der elektrischen Energieverteilung einrechnen will, so wie Wetter, Distribution des Benzin, Raffinierung zum Benzin etc . Aber dann hört mein Nachbar schon nicht mehr zu.

@Einstern: Kalkrinden… Einfach genial

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Danke@einstern

Totschlagargumente sollten wir sammeln, das spart Zeit und Nerven!

Hier werden Deine „3x-weiter“ gestützt:

de.m.wikipedia.org/wiki/Niedrigenergiefahrzeug

->Angabe des Energieverbrauchs

„Multiplikation mit der Dichte der jeweiligen Kraftstoffe erhält man einen volumetrischen Energieinhalt von ca. 9 kWh/l für Superbenzin und ca. 10 kWh/l für Dieselkraftstoff“

Macht aus 7L Diesel Deines Golf-Nachbarn (der Fahrt doch bestimmt sparsam und umweltschonend [emoji6] mit Diesel und nicht Benzin): 70kwh

Damit komm man (233Wh/km Verbrauch) mit einem Tesla Model S 300km weit.

Solange „man“ der Durchschnitt aller Tesla-Fahrer ist (nicht ich).

Hier noch ein Online-Rechner (nicht geprüft!):

mein-onlinerechner.com/onlin … php?pid=40

Kommt auf ähnliche Werte.

Danke. Meine Kette mit Wirkungsgraden sähe so aus:

  • GuD-Kraftwerk: 60%
  • Stromnetz: 95%
  • Ladeverluste: 90%
  • Batterie/E-Motor/Leistungselektronik: 90%

Macht 46%. Von 9 kWh in einem Liter Benzin im Kraftwerk kommen also 4.1 kWh am Rad des E-Autos an.

Bei einem angenommenen Verbrauch am Rad von 15 kWh/100 km (Äquivalent zu einem 7-Liter-Benziner) braucht ein E-Auto im Kraftwerk also 15/4.1 = 3.7 Liter Benzin/100 km.

Somit sehe ich einen Faktor von ca. 2 zwischen den beiden Szenarien.

Du machst hierbei drei Fehler:

  1. Du nimmst an, dass die 70 kWh im Sprirt im Kraftwerk zu 100% in Strom umgewandelt werden können. Das ist falsch, siehe meinen vorherigen Post.

  2. Du überschätzt den Energieverbrauch des Model S. 233 Wh/km mag den Verbrauch in deinem Boedcomputer sein, ist aber nicht der Verbrauch am Rad.

  3. Du vergleichst den Energieverbrauch eines Model S mit demjenigen eines 7-Liter-Benziners. Das ist Äpfel vs. Birnen.

Wenn man das „Benzin“ im Kraftwerk verbrennt, kann man die Abwärme zur Gebäudeheizung und Warmwasserversorgung nutzen => Gesamtwirkungsgrad 90%. Im Verbrennerauto wird (bis zu 500 kW) Abwärme i.a.R ungenutzt in die Umwelt geblasen.

Also:

Und bei wievielen GuD-Kraftwerken wird das tatsächlich gemacht?

Danke für die Aufklärung.

Leider sagst Du nur was falsch ist, lieferst aber keine Erklärung, ob einsterns 7-Liter Beispiel greift und - falls ja, wie man es kurz und knapp belegen kann.

Zu 1. Und wenn du den Verbrennermotor als Range-Extender verwendest? Sprich: Was, wenn man die Motoren ausbaut und den Strom damit produziert?

Zu2 das waren nur 70kwh/3. Und ob 233Wh/km der echte Verbrauch aller ist, weiß eh keiner.

Zu3 Du vergisst, dass einstern von Menschen reden, die gerne Stammtischparolen schwingen, German-Angst haben und für die man eben Totschlagargumente braucht. Die lieben Äpfel mit Birnen. Das ganze hält im Detail niemals stand.

Worum geht es nochmal? "Wo sollen wir nur den Strom hernehmen, wenn alle Elektroauto fahren? (Angst vor Netzkollaps) Antwort: „Bau den Motor aus. verbrenn das Benzin im Garten. Nimm den Strom und lade ihn in den Tesla und fahr damit dann dreimal so weit.“[emoji6] Auf diesem Niveau wird diskutiert. Das ist einige Etagen tiefer, wie auf dem, was Du anschlägst. Es ist zwar schön, wenn man alle Details im Blick hat, der Nachbar macht aber bei allen Antworten, die mehr wie 10sek. benötigen, die Klappen dicht.

Auf einstern habe ich auch geantwortet, siehe hier:

Entweder man baut den Motor aus oder man verwendet ihn als Range Extender (also im Auto), aber beides gleichzeitig widerspricht sich.

Hallo, ich möchte hier noch einmal auf meinen post auf der letzten Seite hinweisen: mit den aller effizientesten großen Dieselmotoren, die auch zur Stromgewinnung in Backup-Kraftwerken genutzt werden, erzielt man eine Effizienz von ca. 165Gramm Dieselkraftstoff pro Kilowattstunde abgegebener mechanischer Energie. Hiermit ist die Effizienz der Umwandlung von chemischer in mechanische Energie eingeschlossen. Solche Werte sollten sich auf den Seiten von MAN oder Wärtsilä finden lassen. Das sind die Motorenhersteller.

Bei 12 kWh/kg Diesel entsprechen 1 kWh/165 Gramm einen Wirkungsgrad von 1/0.165/12 = 50.5%. Ein GuD-Kraftwerk hingegen kommt auf fast 60% - und kostet einen Bruchteil eines Dieselkraftwerks.

Durch die Nutzung von Abwärme lässt sich auch noch einmal die Effizienz eines Dieselmotor oder Gasmotor Kraftwerks weiter steigern. Keine Ahnung, ob man so auch 60% erreicht. Die Kosten einer solchen Lösung sind sicher höher als die eines Dampfturbinenkraftwerks, aber der Einsatz ist ein anderer: diese Diesel-oder Gasmotoren sind in ein paar Minuten auf Nennlast und können so Schwankungen z.B. Bei der Einspeisung von erneuerbaren Energien sehr gut ausgleichen. Eine Dampf- oder auch Gasturbine ist deutlich träger. Interessanterweise ist auch der Wirkungsgrad eines Grossdiesels höher als der einer modernen Gasturbine, wenn man von der Wiedergewinnung durch Abwärme absieht.

Aber nochmal zurück zu den sieben Litern: unter Berücksichtigung von Verlusten bis zur Ankunft in der Batterie ist es wohl korrekt zu sagen, dass man mit Einem Elektroauto ungefähr doppelt so weit kommt wie mit einem Benziner oder Diesel, wenn man den Kraftstoff in einem Kraftwerk zur Stromgewinnung einsetzt und damit ein Elektroauto auflädt. Dreimal so weit ist etwas optimistisch gerechnet.

Ich freue mich über das engagierte Teilnahme zur Findung der exakten Werte. Für eine nachhaltige und glaubwürdige Argumentation sollten man dies etwas feiner eruieren und in griffige Fallbeispiele formulieren.

Vielleicht sind ja einige Annahmen zu optimistisch oder zu modellhaft vernachlässigend bzgl… aller zu berücksichtigender Parameter.

Meine Zielvorstellung ist, eine gleichzeitig, spannende als auch leicht merkbare Argumentationskette auf den Zuhörer wirken zu lassen. Er soll das „AHA“ Erlebnis haben und sich die Argumentation so verinnerlichen, dass er Spaß daran hat, diese Information weiter zu tragen.

Ich habe da auch schon eine Idee.
(So, jetzt kommt das zweite Frühstück um die Ecke … melde mich gleich wieder)

Im Winter steigt fürs Heizen beim Verbrenner nicht so drastisch der Verbrauch wie beim EV durch Nutzung der Abwärme ist der Fairness halber zu sagen. Grundsätzlich hast Du recht. Aber warum diese Rechnung? Ja, es ist effizienter (und durch den Ort des Anfalles der Emissionen auch gesünder wenn das Kraftwerk nicht in der Innenstadt steht) Kraftstoff zu verstromen und dann damit EVs zu betreiben. Ich denke Faktor 2 passt. Aber es ist eben noch effizienter und gesünder sie regenerativ zu betreiben. Ich glaube in die Betonköpfe ist zu hämmern das es NICHT unrealistisch ist die notwendige Energie regenerativ zu erzeugen und über Tag- und Jahreszyklen zu speichern und nicht das EV kleinzurechnen in seinem Effekt durch Betrieb mit verstromtem Sprit. Das macht für mich noch weniger Sinn als die Hydrogen Fuel Cell bei der erst einmal energieaufwendig H2 hergestellt, eine neue Verteilinfrastruktur gebaut, etc. werden muss. Leider setzen große Hersteller wie Toyota immer noch in der Strategie auf HEV/PHEV und dann FC, hat mir bei Lexus als ich mich über den geplanten LC 500h informiert habe der Verkäufer ganz stolz mit Hochglanzprospekt erklärt :frowning:

Ich komme nochmals auf meinen Nachbarn zurück und damit auf den Kerngedanken des Thread Title.

Die Argumentation für den einfachen Golffahrer (bitte nur als Synonym verstehen) muss auf verständlichen Argumenten beruhen, die seinen Horizont an Vergleichsmöglichkeiten einbeziehen.

UND DAS GESPRÄCH STELLE ICH MIR SO VOR:

[i]Sicherlich wissen Sie, was Ihr Golf auf 100 km verbraucht. Die Statistik sagt, im Durchschnitt ca 7 l/100 km. Würden Sie sich dazu rechnen?

Nun wissen Sie, dass sie mit den 7 Litern ca. 100 km weit kommen. Jetzt frage ich Sie: Kennen Sie die drei Möglichkeiten, wesentlich weiter als 100 km zu kommen? Ohne die Fahrweise verändern zu müssen?
[/i]
Der Golffahrer wird nun zum ersten mal gefordert und überlegt sich jetzt, ob eine Scherzantwort kommt oder hat er die Sensation seit Bestehen der Firma VW verpasst?[i]

Der Trick ist, schon an der Tankstelle dürfen Sie nicht den Fehler machen, das Benzin in das Auto zu füllen. Füllen Sie die 7 Liter zuerst in einen Reservekanister. Verstanden?

[/i]Bis hierhin konnte der Golffahrer bestimmt folgen. Alle Elemente sind ihm so weit bekannt. Nur die Auflösung des Rätsel lässt sein Spannung steigen.
[i]
Jetzt nehmen Sie den Kanister mit den 7 Liter Benzin und geben ihn ein Kraftwerk. Dieses Kraftwerk macht mit dem Benzin das Gleiche, was auch Ihr Golf macht. Sie verbrennen es. Damit erzeugt das Kraftwerk aus 7 Liter Benzin eine bestimmte Menge an elektrischer Energie. Nun stellen Sie sich vor, ziemlich genau diese Menge elektrischer Energie, die in das Stromnetz geleitet wird, entnehmen sie daheim, indem sie statt ihren Benzin-Golf einen schicken eGolf an die Steckdose anschließen. Schon mal von eGolf gehört? Das gleiche Fahrzeug wie Ihres nur rein elektrisch.

Nun die Preisfrage: Sobald der eGolf diesen Strom - wohl gemerkt ursprünglich 7 Liter Benzin - geladen hat: Wie weit kommt der eGolf, wenn SIE das Auto fahren, genauso wie SIE Ihren Benzingolf fahren?
a) Viel weniger als 100 km
b) ca. gleich weit 100 km
c) wesentlich mehr als 100km ?

[/i](An dieser Stelle beobachten wir die Denkfalten auf der Stirn. Es macht Sinn, diese Frage an mehrere Personen gleichzeitig zu stellen. Das erhöht das spielerische Moment eines Wettbewerbscharakters)
[i]
Nun, die Auflösung ist überraschend und hängt auch vom Kraftwerkstyp ab:

[1] Schlechtes Kraftwerk
Stellen wir uns vor, jemand wäre so dumm und gäbe diese schönen 7 Liter Benzin einem alten, schlechten Kraftwerk, also niedrigem Wirkungsgrad. Solch ein Kraftwerk kann man zwar kaum noch in Deutschland finden, aber im Sinne eines schlechten Vergleiches dennoch interessant.
–> REICHWEITE 150 KM

[2] Typisches Kraftwerk
Die häufigsten Kraftwerke schaffen es, mit 7 Liter Benzin den eGolf doppelt so weit fahren zu lassen.
–> REICHWEITE 200 KM

[3] Neueste Kraftwerke
Schon mal von einem BHKW gehört?
Die machen nicht nur besonders viel Strom aus 7 Liter Benzin sondern auch Fernwärme und sparen darüber hinaus Heizöl.
–> REICHWEITE über 200 KM plus warme Bude.

Übrigens: selbst das schlechteste Kraftwerk erfüllt bei Weitem bessere Umweltstandards als die Filteranlage eines Autos. Die neuen Kraftwerke sind dem Autoauspzff meilenweit überlegen. Sie werden nur von Erneuerbaren energien übertroffen. Aber dann brauchen Sie auch keinen Reservekanister mehr zum Kraftwerk tragen.

Schlussfolgerung I
Wenn nun ALLE ein E-Auto fahren, dann brauchen wir nur noch halb so viel Benzin, wenn wir es verstromen anstatt von Tankstellen in das Auto zu zapfen.

Schlussfolgerung II
Statt 40 Mio Golf könnte man 80 Mio eGolf fahren ohne dass mehr Energie benötigt wird.

Schlussfolgerung III
Autofahren wird um die Hälfte günstiger und umweltfreundlicher.

Aber das Beste kommt noch. In Wirklichkeit haben wir bereits 40.000 E-Autos in Deutschland. Das ist soviel wie in einer mittleren Stadt an PKW sind. Nun haben die erneuerbaren Energien stark zugelegt und könnten schon heute nicht nur eine Stadt mit 100% E-Auto versorgen sondern die meisten Städte bereits unterstützen. Das ist mehr als 100mal soviel. Egal, wie schnell wir auf E-Autos umstellen, allein der Zuwachs der erneuerbaren Energien kann dies bereits vorab abdecken.
[/i]

Man kann die Argumentationskette ausschmücken oder stark verkürzen, was im situativen Kontext oft angebrachter ist.
Beispiel:
Der eGolf ist zwar voll-elektrisch. Aber machen Sie ein kurioses Experiment. Wenn Sie wollen, kann er auch Benzin verbrauchen. Dann verbraucht der eGolf die halbe Menge Sprit eines Benzingolf. Sie müssen das Benzin nur vorher in einen Kanister füllen und einem Kraftwerk zum verstromen geben. Die unverbrauchte zweite Hälfte schicken Sie an Putin zurück.

Danke einstern! Sehr einfach und praktisch formuliert. Ich denke, daß es oft so ausgedrückt, für viele verständlicher wird.
Klar kann jede Detailrechnung davon nach oben oder unten abweichen, aber die Tendenz stimmt.

Heute nachmittag wollte mir mein Cousin und KfZ Sachverständiger auch erzählen, daß wenn mal 20% EV´s auf unseren Strassen sind, die CO2 Belastung
durch die Stromerzeugung wieder so hoch sei, als hätte man eben so viele Verbrenner mit durchschnittl. 180g CO2 /km. :unamused:

Danke @einstern, das ist wirklich gut formuliert und verständlich!

Nach meiner Berechnung und den 7 Litern pro 100km stellt es sich sogar folgendermaßen dar:

  • Bei der Verbrennung von einem Liter Benzin entstehen 8,6 kWh Energie, bei der Herstellung (u.a. Raffinerie und Transport) fallen weitere 1,6 kWh an, das sind in Summe 10,2 kWh – Quelle: Wikipedia
  • Mit dem oben bereits erwähnten durchschnittlichen Verbrauch der deutschen Fahrzeugflotte von 7 Litern pro 100 km ergibt dies 71,4 kWh an Energieverbrauch bzw. verschenkter Energie je 100 km

Damit kann ein BMW i3 oder ein Renault Zoe schon gut 400km weit fahren :mrgreen:

Allerdings dürften die 8,6 kWh aus 1 Liter Benzin nur bei Wirkungsgraden >90% erreicht werden, also mit Kraft-Wärme-Kopplung.