Stromverbrauch von Elektrofahrzeugen (EV)

Ich konnte vor Kurzem (Dezember 2018) über die Zunahme elektrischer Fahrzeuge und deren Leistungsbedarf nachdenken und einige Artikel lesen. Es sollte niemanden überraschen, dass elektrische Fahrzeuge nicht mehr wegzudenken sind und der langsame Untergang des Verbrennungsmotors in den nächsten zehn Jahren sicher scheint. 

Zuerst einmal versuchte ich, die größte Frage von allen zu ermitteln: welche elektrische Energie ist erforderlich, um 100 % der Fahrzeuge mit Verbrennungsmotor durch Elektrofahrzeuge zu ersetzen? Ich habe mich bei diesem Beispiel auf die USA beschränkt, da ich hier über die eindeutigsten Daten verfüge. Diese Berechnung wurde natürlich bereits durchgeführt, dabei jedoch normalerweise mit dem Leistungsverbrauch eines Wagens begonnen. Für mich handelt es sich jedoch um die Effizienz der Leistungsübertragung von der Ladestation auf das Fahrzeug selbst. Inzwischen liegen genauere Daten über die beim superschnellen Laden verbrauchte elektrische Leistung vor und wie weit ein Wagen mit dieser Ladung fahren kann.

Hier sind einige Vorbehalte und Klarstellungen (ich weiß, dass „flüchtig hingekritzelte“ Berechnungen um bis zu eine Größenordnung oder mehr abweichen können). Annahmen:

• Zeitrahmen: 2018 als Basisrahmen
• Umwandlung in elektrisch: vollständiger Austausch der Wagen mit Verbrennungsmotor durch Elektrofahrzeuge innerhalb des aktuellen Zeitrahmens
• Schnellste Fahrzeugaufladung: Die Fähigkeit, einen Wagen innerhalb derselben Zeit aufzuladen, die für das Auftanken (Benzin) erforderlich ist, und die simple Verfügbarkeit von Ladestationen auf der Strecke sind die größten Schwachstellen für Elektrofahrzeute auf Langstrecken
• Fahrzeuge: Die Kategorie „alle Fahrzeuge“ kann ungefähr mit „alle Wagen“ genähert werden (ich habe Lkws und Motorräder unter Wagen zusammengefasst).
• Effizienz: 100 % Effizienz der Leistungsübertragung vom Netz an die Ladestation.

Lassen Sie uns mit der Anzahl der zugelassenen Fahrzeuge in den USA beginnen, aktuell ca. 275 Millionen. Für den Basisrahmen: 2018 waren weniger als 1 Million Elektrofahrzeuge zugelassen. Die Vereinigten Staaten erzeugen ca. 4 Billionen (4 * 10^12) kWh pro Jahr (ganz richtig, Billionen Kilowattstunden) – die weiterhin überwiegend aus der Verbrennung fossiler Brennstoffe erzeugt werden. Eine Schnellladung bei 450 kW während 3 Minuten erlaubt einem Wagen eine Reichweite von ca. 62 Meilen (100 Kilometern. Dies ist ein wichtiger Datenpunkt, der bis vor Kurzem nicht vorlag.

Nehmen wir nun an, dass der durchschnittliche US-Wagen jährlich 13.500 Meilen (21.700 Kilometer) gefahren wird, was letztendlich einen erforderlichen Anstieg der Stromerzeugung in den USA von ca. 35 % gegenüber den Schätzungen 2018 ergibt. 

Sie wollen meine Berechnung sehen? Hier ist sie!

Wie immer würde ich mich über Kommentare und Korrekturen freuen.

Danke! Andy