Sinn und Unsinn

Nach der Erfolgsstory „Lungenärzte mit Rechenschwäche“ kommt jetzt unter Federführung des ifo-Instituts die Fortsetzung „Ökonomen und Physiker mit Rechenschwäche“. Ein kleiner Aufreger, weil mir diese Nonsens-Debatte echt auf den Zeiger geht.

 

  

 

Letzte Woche veröffentlichen Hans-Werner Sinn, Christoph Buchal und Hans Dieter Karl eine „Studie“, in der „errechnet“ wurde, dass das Elektroauto zwischen 11 und 28% mehr CO2 ausstößt als ein Diesel.

 

Ich beschäftige mich seit fünf Jahren mit dem Thema Elektromobilität, vor vier Jahren habe ich meine Eltern überzeugt, komplett auf Elektroautos umzusteigen und seit drei Jahren bin ich selbst viel mit diesen Autos unterwegs.

 

 

 

Ich erlebe täglich, wie viel Halbwissen in der Bevölkerung im Umlauf ist. Da ist es nicht hilfreich, wenn Ökonomen sich an Ingenieursthemen heranwagen (das kann ja nur schief gehen – das sind nicht ohne Grund zwei separate Disziplinen).  

 

 

Ich bin Fake-News aus allerlei Ecken gewohnt, aber es stößt mir dennoch jedes Mal sauer auf, wenn jemand Falschinformationen zum Elektroauto als wissenschaftliche Arbeit verkauft und wieder eine Sau durchs Dorf treibt – das baden dann am Ende alle Elektrofahrer aus, die wieder wochenlang von allen Seiten zu einem Thema befragt werden, das eigentlich längst geklärt war.

 

 

 

Zum Glück wurde der grobe Unfug, den die Herren Sinn, Karl und Buchal verbreitet haben, schnell wiederlegt. Besonders hervorheben möchte ich die wunderbare Analyse von Stefan Hajek für die Wirtschaftswoche.

 

 

Auf die Kritik haben die Autoren der „Studie“ uneinsichtig reagiert und ihren Unsinn nochmal gerechtfertigt bzw. es zumindest versucht.

 

 

 

 

Ich habe kein Problem damit, wenn Menschen sich irren oder sich verrechnen, das passiert den besten. Aber wenn man auf die Fehler hingewiesen wird und diese dann auch noch stur verteidigt, reicht es mir.

 

 

 

Deshalb wird dieser Blogartikel durchaus polemisch, weil ich so langsam aber sicher einfach die Nase voll habe. Selbstverständlich kann sich jeder in dieser Debatte mal irren oder zu falschen Ergebnissen kommen. Bei einem so offensichtlichen Echo der Fachwelt jedoch weiterhin stur wie ein kleines Kind zu behaupten, man habe korrekt gerechnet, ist an Peinlichkeit nur schwer zu überbieten und erinnert doch sehr an den Lungenarzt Köhler, der sich bei seinen Berechnungen zur Luftbelastung mal eben um den Faktor 1.000 verrechnet hat.

 

 

In so einem Fall setze ich mich dann auch nicht mehr rein sachlich damit auseinander - wer einen Shitstorm bei mir bestellt, der bekommt ihn gerne und in bester Qualität. ;-)

 

   

 

Im Folgenden erwähne ich zunächst die guten Aussagen (ja, auch die gab es, die rauszuschreiben war aber schnell erledigt) und mache mich dann daran, die falschen Aussagen ausführlich zu widerlegen. Dafür habe ich die Äußerungen aus der Stellungnahme in der Wirtschaftswoche unterteilt in „durchaus vernünftig“ und „weniger vernünftig“. Fett und kursiv jeweils die Zitate und normal gedruckt mein Kommentar.

 

  

 

 

 

Durchaus vernünftige Aussagen

 

 

 

„Die Batterien der E-Autos taugen nicht zur Pufferung der saisonalen Schwankungen im Wind- und Sonnenstrom über viele Monate hinweg.“

 

 

Das ist richtig und niemand hat je etwas anderes behauptet. Dafür können Wasserstoff oder Methan durchaus eine Option sein, mit Batterien wird man keine langfristige Speicherung hinkriegen.

 

   

 

„Wir haben die zweite Variante [mit 75 kWh, Anm. d. A.] genommen, weil wir auf die Reichweite geachtet haben und möglichst weit an den Mercedes C 220 d herankommen wollten (…).“

 

Legitim.

 

 

 

Haben wir falsche Daten beim Strommix verwendet, um das E-Auto schlechtzurechnen?

 

Vorketteneffekte und Strommix sind plausibel begründet, daran ist nichts auszusetzen. Das sieht man ja auch an den Ergebnissen – 83g beim Tesla Model 3 und 141g beim Mercedes C 220d sprechen eine eindeutige Sprache.

 

 

 

   

 

 

 

Weniger vernünftig

 

   

 

„Allerdings wurde in vielen Zuschriften die noch benötigte, gewaltige und kostspielige Aufrüstung der elektrischen Verteilernetze in den Städten angesprochen, die wir nicht problematisiert haben.“

 

 

Die Verteilernetze sind in manchen Fällen durchaus ein Problem, es gibt aber auch Praxisbeispiele, die sehr deutlich gezeigt haben, dass die bestehende Infrastruktur ausreichend sein kann, beispielsweise die „E-Mobility-Allee“ der Netze BW.

 

  Ein ebenfalls vielversprechendes Konzept ist die Nutzung von Straßenlaternen als Ladestation, weil die Nachrüstung relativ kostengünstig ist.

 

  Und auch für Großparkplätze, Parkhäuser und Tiefgaragen gibt es bereits Konzepte, möglichst viele Parkplätze mit einem Stromanschluss auszustatten, ohne den Netzanschluss zu überlasten, beispielsweise chargeBIG von Mahle (Ja, die Kolbenfirma baut Ladeinfrastruktur für Elektroautos).

 

 

 

Das sind nur drei Projekte, um die zu finden, braucht man keine fünf Minuten.

 

   

 

„Die Pufferung innerhalb eines Tages oder einer Woche ist überhaupt nicht relevant. E-Autos sind im Kern einfach nur neue Verbraucher.“

 

Es ist nicht sonderlich überzeugend, dass Sinn in diesem Zusammenhang auf eine eigene Studie verweist – anders lässt sich diese Falschaussage nämlich nicht bestärken. Wer ernsthaft glaubt, die Pufferung innerhalb eines Tages sei nicht relevant, soll doch mal versuchen, im Herbst abends den Herd mit Solarstrom zu betreiben. Spoiler: Es geht nicht, da ist es dunkel. Wenn den Tag über die Sonne geschienen und man den Strom im Fahrzeug-Akku gespeichert hat, kann man diesen Strom auch nach Einbruch der Dunkelheit noch nutzen.

 

 

 

Zweites Beispiel: Ein Sturmtief zieht an einem Windpark vorbei und es gibt eine Erzeugungsspitze – natürlich ist es sinnvoll, diese in Auto-Akkus zu puffern. Das sind nur zwei Beispiele. Es gibt sehr viele Szenarien, in denen es sinnvoll ist, über den Tag erzeugten Strom zu speichern und abends oder am nächsten Morgen zu verwenden. Anwendungen sind also durchaus gegeben, die Frage ist eher, ob es technisch machbar ist. Das untersucht unter anderem TheMobilityHouse und macht damit bislang sehr gute Erfahrungen.

 

   

 

„Die Verzerrung gilt aber gleichermaßen für beide Autos. Bei realistischeren Annahmen über die Fahrweise mit einem größeren Autobahnanteil bei hohen Geschwindigkeiten und hohem Luftwiderstand kann der Diesel seine Stärken eher noch besser zur Geltung bringen.“

 

Das klingt zwar einleuchtend, ist aber deswegen noch lange nicht richtig. Der Energieverbrauch steigt exponentiell mit der Geschwindigkeit – dabei ist es völlig unerheblich, ob das Fahrzeug mit Strom, Diesel oder mit Pedalen angetrieben wird. Die Stärke des Verbrennungsmotors liegt hier in der höheren Energiedichte der Flüssigkraftstoffe gegenüber Akkus – die Verbrauchsteigerung ist antriebsübergreifend dieselbe. Dementsprechend ist sie auch nicht relevant für den Vergleich der CO2-Bilanzen. Ja, in der Reichweite hat das Elektroauto einen gravierenden Nachteil, je schneller man fährt. Aber der Energieverbrauch geht genauso nach oben, für die CO2-Bilanz ist das am Ende egal.

 

 

 

Viel wichtiger: Ein Blick in die Realverbräuche zeigt, dass die Abweichungen gegenüber dem NEFZ beim Verbrenner bedeutend höher als beim Elektroauto sind. So findet man bei Spritmonitor.de für die in der Studie erwähnte C-Klasse einen Durchschnittsverbrauch von 6,7 Litern (n = 35 Fahrzeuge). In Relation zum Normverbrauch von 4,5 Litern ist das eine Abweichung von 48%. 

 

 

 

Beim Tesla Model 3 beträgt der Realverbrauch 17,6 kWh (n = 17 Fahrzeuge), die Abweichung zum Normverbrauch von 15 kWh liegt damit knapp über 17%. Natürlich sind das nur zwei Fahrzeuge und sehr kleine Stichproben, aber wenn beim Elektroauto der Realverbrauch 17% über Norm liegt, beim Diesel jedoch satte 48%, wird eine Tendenz deutlich – zumindest für die von Sinn gewählten Fahrzeuge. Angesichts dieser Fakten zu behaupten, der NEF-Zyklus würde das Elektroauto bevorzugen, ist grober Unfug.

 

 

 

Ein letztes Argument dazu: Hohe Geschwindigkeiten sind irrelevant. Abgesehen von Deutschland gibt es kein entwickeltes Land, in dem legal mit beliebig hoher Geschwindigkeit gefahren werden darf, die üblichen Limits bewegen sich zwischen 110 km/h (z.B. Norwegen, Schweden oder Russland) und 140 km/h (z.B. Polen). Und selbst in Deutschland fahren nur 10% aller Autofahrer schneller als 150 km/h (vgl. Bundesanstalt für Straßenwesen, Ulrich Löhe: Geschwindigkeiten auf Bundesautobahnen in den Jahren 2010 bis 2014; Schlussbericht zum AP-Projekt F1100.6213001, 2016).

 

 

Die „Stärke“ des Diesels wird in Deutschland quasi nicht genutzt und ist im Rest der Welt ohnehin illegal. 

 

  

 

Wir haben unsere Informationen indes nicht den Zeitungen, sondern der Studie selbst entnommen und im Best Case mit 145 kg CO2/kWh gerechnet. Das ist nicht nur mit den Werten vergleichbar, die das Handelsblatt-Magazin für richtig hält, sondern auch mit der Metastudie der AGORA-Verkehrswende, die feststellt, dass der Ausstoß an CO2 Äquivalenten pro kWh Batteriekapazität in der Mehrzahl der Studien zwischen 100 und 200 kg CO2-Äquivalenten liegt.

 

 

 

Fragwürdig ist an dieser Stelle, warum man im Best Case mit dem Mittelwert aus einer Metastudie rechnet und nicht mit deren Best Case. Mit 100 kg CO2/ kWh sieht die Rechnung wieder ganz anders aus. 

 

Im Übrigen heißt es in der erwähnten Studie: „In allen untersuchten Fällen hat das Elektroauto über den gesamten Lebensweg einen Klimavorteil gegenüber dem Verbrenner.“

 

 

 

Mit Verweis auf diese Studie und unter Verwendung eines Mittelwertes (statt auf den besten Wert zu setzen, wenn man den Best Case berechnet) eigene Rechnungen zu rechtfertigen, die das komplette Gegenteil der zitierten Studie darstellen, grenzt an Satire. Da hätte man auch gleich Zahlen würfeln können, das wäre auch nicht unwissenschaftlicher gewesen, als die willkürliche Festlegung auf beliebige Werte.

 

   

 

„Es gibt in Europa einen Markt für grünen Strom, den man dort separat kaufen kann. Nur wird dieser Strom dann anderen Verwendungen entzogen, die auf fossilen Strom ausweichen müssen. Diese Verdrängung muss man berücksichtigen, wenn man die marginale Energiequelle berechnen will. Wir haben unsere Rechnungen deshalb auf den durchschnittlichen deutschen Energiemix konzentriert.“

 

Leider bleibt bei dieser Überlegung unbeachtet, dass Autohersteller dazu übergehen, eigene regenerative Kraftwerke zu errichten. Wenn eine Fabrik mit eigens für sie errichteten Solarzellen oder Windrädern betrieben wird, kann man für die dort produzierten Akkus nicht den Strommix des jeweiligen Landes als Berechnungsgrundlage annehmen.

 

 

 

Tesla will die Gigafactory bis Jahresende ausschließlich mit den Solarzellen auf dem Dach der Fabrik betreiben. Ob das machbar ist, vermag ich nicht zu beurteilen – aber die angekündigten 70 MW plus entsprechende Speicher bieten doch einiges an Potential.

 

Und selbst, wenn die Fabrik nicht vollkommen autark läuft, geht der CO2-Ausstoß zumindest nach unten.

 

 

Im BMW-Werk Leipzig wird ähnlich verfahren, auch dort setzt man auf Erneuerbare Energien mit eigens errichteten Windrädern und deckt dadurch bereits ein Fünftel des Strombedarfs.

 

   

 

„Manche Hersteller reklamieren hohe Laufleistungen von 300.000 km und mehr, wobei sie aber optimale Ladestrategien nutzen, die in der Praxis wenig Relevanz haben. Wir sind von 150.000 km ausgegangen. VW rechnet mit 200.000. Realistisch sind indes, weil es häufig pressiert, schnelle Ladevorgänge mit hoher Ladeleistung, die die Kapazität verringern, weil die Wärme den Batterien zusetzt.“

 

Diese schnellen Ladevorgänge mit hoher Ladeleistung sind in der Tat möglich – aber nicht im von Sinn angenommenen Fahrprofil von 15.000 km Jahreslaufleistung. Das sind gerade mal 41 km am Tag, dafür wird nur eine sehr überschaubare Anzahl an Schnellladungen notwendig sein.

 

 

 

Selbst im Langstreckenbetrieb braucht es deutlich weniger Schnellladungen, als man zunächst meinen könnte, weil oft an Start und Ziel geladen werden kann.

 

 

 

Beispiel: 1.000 km Fahrtstrecke einfach. Benötigter Energiebedarf bei 17,6 kWh/ 100 km: 176 kWh. Abzüglich den 75 kWh, die man hat, wenn man vollgeladen losfährt, muss man über zwei bis drei Ladestopps verteilt 101 kWh nachladen. Am Zielort wird über Nacht langsam vollgeladen, für die Rückfahrt gilt dann die gleiche Rechnung. In diesem Fall können 43% der benötigten Energie über langsames Laden zugeführt werden, für 57% der Energie ist eine Schnellladung erforderlich. Je weniger Kilometer, desto kleiner wird der prozentuale Anteil der Schnellladung. Unsere Praxiserfahrung mit Elektroautos im Außendienst ist, dass selbst Vielfahrer (> 60.000 km/ Jahr) nur sehr schwer über 50% Schnellladequote kommen, der Normalnutzer liegt nochmal weit darunter. Ich wiederhole mich nur ungern, aber auch hier kann Sinns Argumentation als grober Unfug eingestuft werden. Er kann entweder davon ausgehen, dass das Elektroauto nur auf kürzeren Strecken genutzt wird (diese Intention lässt sich aus der Begründung der Wahl des großen Akkus herauslesen) oder er impliziert eine hohe Schnellladequote – beides zugleich geht nicht.

 

  

 

Weiterhin ist es richtig, dass die Wärme die Akkus stresst, davor haben die Autohersteller aber sogenannte Batteriemanagementsysteme implementiert. Der Akku wird je nach Bedarf gekühlt und geheizt, sodass die Folgen des Schnellladens deutlich abgemildert werden. Diesen Punkt lässt Sinn komplett außer Acht.

 

   

 

Zuletzt muss man feststellen, dass die 150.000 km Lebensdauer offensichtlich völlig willkürlich sind. Wie schon an anderer Stelle wird man den Eindruck nicht los, dass Hans-Werner Sinn bei seinen Rechnungen lieber Würfel statt wissenschaftlich geprüfter Werte benutzt. Warum nicht die 200.000 km, von denen VW ausgeht? Warum nicht die 400.000 km oder mehr, die mancher Tesla-Akku schon auf dem Buckel hat? Und wo ist an dieser Stelle eigentlich die Betrachtung des Second-Life des Akkus?

 

   

 

„Wir finden es erstaunlich, dass diese Aspekte von manchen Kritikern nicht gesehen werden, die uns vorwerfen, wir hätten die E-Autos mit Extremszenarien zugunsten des Diesel schlechtgerechnet. Diesen Vorwurf weisen wir mit Nachdruck zurück.“

Es waren vielleicht keine Extremszenarien, aber schlechtgerechnet wurde das Elektroauto sehr wohl, weil man bei der Berechnung der CO2-Emissionen zur Akkuherstellung im Best Case gar nicht die besten Werte genommen hat.

 

Außerdem passt die Annahme zum Lebenszyklus nicht. Wenn ich nur diese beiden Parameter ändere, sieht die Rechnung schon ganz anders aus:

 

  

 

Akku-Lebensdauer: 400.000 km

 

 300.000 km sind gut möglich, eher mehr. Außerdem fehlt die Anwendung eines Second-Life Szenarios, in der ein Akku, der für den Fahrzeugbetrieb nicht mehr geeignet ist, nochmal viele Jahre im stationären Betrieb genutzt werden kann. Da dient er dann zur Speicherung von Erzeugungsspitzen aus Erneuerbaren Energien und zur Abfederung von Lastspitzen. Dadurch kann die Nutzung von Ökostrom deutlich erhöht werden, der Akku trägt also auch nach dem Einsatz im Fahrzeug noch zur Einsparung von erheblichen Mengen CO2 bei.

 

 

 

400.000 km sind deshalb legitim.

 

 

 

  

 

100 kg CO2/ kWh Akkukapazität

 

Weil das gemäß der Studie von Agora der wirkliche Best Case ist.

 

 

 

 

75 kWh * 100 kg = 7,5 Tonnen CO2.

 

 

7,5 t CO2/ 400.000km = 19g CO2/ km

 

 

 

 

Die errechneten 83g im Strommix sind realistisch, zusammen mit 19g für den Akku reden wir von 102g gegenüber 141g für den Mercedes. Im Best Case wäre das Elektroauto also nicht 11 % schlechter, sondern 38% besser.

 

  

 

Die CO2-Werte für den Fahrbetrieb sind plausibel, an den Werten für den Akku wurde in erheblichem Maße gepfuscht. Andere Parameter habe ich aus Zeitgründen nicht berücksichtigt, wenn man die Produktion des Verbrennungsmotor mit reinrechnet, die Sinn et al ja bewusst außenvorlassen, holt man für das Elektroauto nochmal ein paar Prozent heraus.

 

 

 

„Bei unserer Studie handelt es sich nicht um eine Auftragsstudie. Es wurde kein Geld gezahlt, weder an uns noch an das ifo Institut, das uns wie vielen anderen externen Autoren Platz in seinem Publikationsorgan bot. Wir betonen darüber hinaus, dass keiner von uns in einer wirtschaftlichen Beziehung zur Automobil- oder Energiewirtschaft steht. Getrieben haben uns allein das akademische Forschungsinteresse und die Irritation über die CO2-Richtlinie der EU, nach der bei der Berechnung des Flottenverbrauchs der Hersteller die Elektroautos rechnerisch mit einem CO2-Ausstoß von Null angesetzt werden.“

 

Das Anliegen, etwas mehr Licht ins Dunkel zu bringen, ist nobel. Es ist durchaus legitim, die Anrechnung von Elektroautos als Null-Emissionsfahrzeuge zu hinterfragen. Im Gegensatz zu den Autoren der Studie, die „eine versteckte Industriepolitik von Herstellern und Staaten, die (…) eine Koalition mit umweltbewussten politischen Kräften in Europa gebildet haben“ dahinter vermuten, bin ich kein Fan von Verschwörungstheorien. Deshalb würde ich nicht behaupten, die Studie sei gekauft – die Herren Buchal und Sinn sind zu alt, als dass sie es noch nötig hätten, sich zu verkaufen. Zu Herrn Karl habe ich leider keine Altersangabe gefunden.

 

  

 

Der Grund, warum so eklatante Fehler gemacht wurden, ist viel banaler und lässt sich in einem Wort zusammenfassen: Inkompetenz. Hans-Werner Sinn ist Ökonom, es liegt in der Natur der Sache, dass seine Kenntnisse zu diesem Gebiet begrenzt sind. Christoph Buchal ist zwar Physiker, hat seine Schwerpunkte aber in völlig anderen Bereichen (laut eigenen Angaben u.a. Microstructure, Advanced Materials, Nanomaterials Synthesis) gesetzt. Hans-Dieter Karl ist zwar Spezialist für Energieforschung, abseits der ifo-Seite findet man jedoch keine Informationen über ihn – seine Kompetenz zu dem Thema lässt sich nicht einschätzen.

 

 

 

Prof. Dr. Markus Lienkamp (der als Inhaber des TUM-Lehrstuhls für Fahrzeugtechnik im Gegensatz zu den Autoren der ifo-Studie ein wirklicher Experte auf diesem Gebiet ist), kommt bei electrive.net auf das gleiche Ergebnis, nämlich dass die drei Herren definitiv keine Experten auf diesem Gebiet sind.

 

 

 

Abschließend sei ergänzt: Es ist durchaus legitim, den Wandel von Verbrennern zu Elektroautos kritisch zu begleiten und es ist unstrittig, dass ein Diesel dem Elektroauto in einigen Bereichen überlegen ist. Allerdings ist das eine technische Debatte, die sollte man Technikern überlassen (oder um Christian Lindner zu zitieren: „Das ist etwas für Profis.“).

 

   

 

Hans-Werner Sinn ist in diesem Bereich kein Profi, im Gegenteil: Dieser Mann hat schon oft genug unter Beweis gestellt, dass er von Technik keine Ahnung hat und mit bemerkenswerter Sturheit an seinen kruden Thesen festhalten kann. Zur Energiewende publiziert er in steter Regelmäßigkeit groben Unfug und auch der Gegenwind aus akademischen Kreisen hat ihn nie zum Nachdenken gebracht. Seine Falschbehauptungen zur Energiewende wurden vom DIW sehr gründlich widerlegt, aber das ist Hans-Werner Sinn egal. 

 

Ihn werde ich nicht mehr überzeugen (ich mache mir auch nicht die Illusion, dass er den Artikel eines frechen 19-jährigen liest), aber vielleicht erreiche ich den einen oder anderen Journalisten, deshalb möchte ich an dieser Stelle appellieren: Druckt nicht jeden Blödsinn ab, nur weil jemand einen Dr- oder Prof-Titel hat. Prüft vorher ab, ob derjenige seinen akademischen Grad auch in dieser Disziplin hat und ob er sich im Rahmen seiner Arbeit jemals wissenschaftlich mit dem entsprechenden Thema auseinandergesetzt hat. Bei Hans-Werner Sinn ist beides nicht der Fall, also hätte man seinem Unsinn eigentlich gar keine Plattform bieten sollen, die ganze Hysterie war überflüssig wie ein Kropf.