JoDa hat geschrieben: ↑
"You have enough electricity to power all the cars in the country if you stop refining gasoline“
Elon Musk 2011 [1]
D.h. Elektroautos benötigen zum Laden keine zusätzliche elektrische Energie. Da diese elektrische Energie nicht mehr von den Raffinerien zur Erzeugung von Benzin benötigt wird.
Seit dieser Falschaussage von Elon Musk werden immer wieder ähnliche falsche Behauptungen von Elektroautofans aufgestellt. Ich glaube es ist nicht notwendig zu Lügen, um die Vorteile des Elektroautos gegenüber den Verbrennern zu erkennen. Im Gegenteil, durch solche offensichtliche Lügen machen sich die Anhänger des Elektroautos nur unglaubwürdig. Daher ist es notwendig diese Aussagen Richtig zu stellen.
Ein Durchschnittsauto hat einen Verbrauch von ca. 7 Liter pro 100km (Benziner) bzw. 18 kWh pro 100km (E-Auto gleicher Baugröße und gleicher Fahrweise wie Benziner inkl. 10% Ladeverluste) [2]. Damit die Aussage von Elon Musk stimmt müssten zur Erzeugung von 1 Liter Benzin mindestens 18kWh/7 = 2,5 kWh an elektrischer Energie aufgewendet werden. Oder einfacher gesagt ca. 30% vom Heizwert von Benzin (=8,4 kWh/l).
D.h.: Ein Elektroauto braucht zum Antrieb nur ca. 30% der Energie eines Benziners, da Verbrennerautos den Großteil der benötigten Wärmeenergie wieder an die Umwelt abgeben. Ein Verbrennerauto ist also physikalisch gesehen eine fahrende Heizung.
Wie viel zusätzliche elektrische Energie wird bei der Produktion von Benzin nun wirklich benötigt?
Der Energiebedarf einer Raffinerie wird zum größten Teil aus Rohöl oder zugekauftem billigen Erdgas gedeckt! Elektrische Energie welche in der Raffinerie selbst aus Abwärme erzeugt wird, darf nicht berücksichtigt werden, da ohne Raffinerie diese Elektrische Energie nicht erzeugt würde.
Die Daten für den elektrischen Energiebedarf der Raffinerien eines Landes sind nicht ganz einfach zu finden. Für die meisten europäischen Länder findet man die Daten bei EUROSTAT [3]. Statistical Review of World Energy von BP [4] liefert den jährlichen Raffineriedurchsatz an Erdöl eines Landes. Damit kann man für ein Land den elektrischen Energiebedarf der Raffinerien pro Liter Benzin abschätzen wenn man annimmt, dass für jedes Endprodukt (Flüssiggas bis Heizöl) die selbe Energiemenge pro Kilogramm aufgewendet wird. Typischerweise erhält man dann ca. 0,04 kWh pro Liter Benzin. Oder einfacher formuliert 0,5% vom Heizwert von Benzin (=8,4 kWh/l) .
Wenn man sich die gesamte Kette well-to-tank (vom Bohrloch bis zur Tankstelle) ansieht so benötigen nach den Raffinerien die Pumpen für die Ölpipelines am meisten elektrische Energie. Die Effizienz von Ölpiplines (=Pumpenergie : transportierte Energie) ist jedoch > 99,9% [5]. Also ist die Elektrische Pumpenergie < 0,1% des Heizwertes von Benzin.
Der von Elon Musk angenommene zusätzliche elektrische Energiebedarf für die Herstellung von Benzin ist um einen Faktor 50 (=30% : 0,6%) zu hoch!
Wie viel Energie wird zur Produktion von Benzin nun wirklich benötigt?
Die Aussage von Elon Musk geht von Daten von Jake Wand einem Mitarbeiter des Department of Energy DoE aus dem Jahr 2008 [6] aus. Raffinerien in den USA hatten demnach einen Energiebedarf von ca. 6kWh pro amerikanische Gallone = ca. 1,6 kWh pro Liter = knapp 20% vom Heizwert von Benzin. Elon hat offensichtlich geglaubt es handelt sich dabei um den elektrischem Energiebedarf, stattdessen handelte es sich um den Gesamtenergiebedarf.
Für Raffinerien in Deutschland liefert einer Studie der Deutschen Energie Agentur DENA aus dem Jahre 2011 nur ca. die Hälfte des von der DoE angegebenen Gesamtenergiebedarfs pro Liter Benzin. [7]
Aktuellere Daten von einzelnen deutschen Raffinerien findet man in deren Umwelterklärungen, jedoch nicht aufgeschlüsselt auf die einzelnen Produkte. Z.B.: Raffinerie Ingolstadt 2017 [8]: Gesamtenergieverbrauch pro Tonne Rohöl = 0,718MWh/toe (1toe = 11,63MWh) = 0,062 = 6%
Der Energiebedarf vom Bohrloch bis zum Tank (=well to tank), inklusive Energiebedarf für den Bau und die Instandhaltung der Infrastruktur, wird statistisch nicht erfasst. Auf Wikipedia [9] wird nur mehr eine Studie für die Schweiz genannt welche im Auftrag der Stadt Zürich im Jahr 2008 einen Primärenergiefaktor von Benzin von 1,29 berechnete. Also 29% von 8,4kWh/l = 2,4kWh/l. (Mittlerweile ist auch diese Studie nicht mehr allgemein zugänglich.)
Die CO2-Emissionen werden jedoch von den Umweltbundesämtern berechnet. Und da der Energiebedarf der Vorkette fast ausschließlich durch Verbrennung von Erdöl und Erdölprodukten gedeckt wird, schätze ich den Anteil der Vorkette beim Energieaufwand gleich hoch, wie der Anteil der CO2-Emissionen.
Lt. CO2-Rechner des österreichischen Umweltbundesamtes [10] gilt derzeit (Werte werden ca. jedes Jahr aktualisiert) für 1 Liter Benzin in Österreich:
Emissionen indirekt : Emission direkt = 0,602 kgCO2equ : 2,144 kgCO2equ = 0,281 = 28%
Also nahezu das gleiche Ergebnis wie bei der Studie für die Schweiz.
Insofern stimmt die Aussage:„Der Energiebedarf für die Erzeugung von Benzin für ein Auto ist so groß wie die Antriebsenergie eines Elektroautos.“
Zusammenfassung
Frage: Wieviel Strom braucht die Benzinherstellung wirklich?
Kurzantwort: Wenig! (Weniger als 1% des Heizwertes von Benzin, wird vom Stromnetz zugekauft.)
Frage: Wieviel Energie braucht die Benzinherstellung wirklich?
Kurzantwort: Viel! (ca. 20% des Heizwertes von Benzin, ist alleine der Energiebedarf well-to-tank ohne Energiebedarf für die Infrastruktur.)
Frage: Wen interessiert der Energieverbrauch bei der Benzinherstellung?
Kurzantwort: Niemand! (Den Kunden interessiert nur was der Benzin an der Tanke kostet. Die Industrie macht nur eine effizientere Benzinproduktion wenn es sich rechnet. Bis dahin werden z.B. die Begleitgase [11] einfach abgefackelt.)
Quellennachweis:
[1]
http://www.businessinsider.com/elon-mus ... 11-10?IR=T
[2]
https://www.spritmonitor.de/de/suche.html
[3]
http://appsso.eurostat.ec.europa.eu/nui ... 5a&lang=de
Bei "Energieindikator" die „+“ Schaltfläche drücken und „Verbrauch in Raffinerien“ auswählen.
Bei „Maßeinheiten“ Gigawattstunden auswählen.
[4]
http://www.bp.com/en/global/corporate/e ... nergy.html
Unter dem obigen Link als PDF oder xlsx downzuladen. Unterpunkt „Oil –Refinery throughput“ auswählen.
[5]
viewtopic.php?f=45&t=24455&start=340#p1025377
[6]
https://evmc2.wordpress.com/2014/08/28/ ... as-energy/
[7]
https://www.mwv.de/wp-content/uploads/2 ... x_2011.pdf
Siehe Abbildung 11: 8,7% von 8,4kWh/l . (240/210) =0,84kWh/l
[8]
https://gunvor-raffinerie-ingolstadt.de ... VTcubTDMUG
[9]
https://de.wikipedia.org/wiki/Well-to-Tank
[10]
http://www5.umweltbundesamt.at/emas/co2mon/co2mon.html
[11]
https://www.stefanschroeter.com/220-fue ... itgas.html