Sie wissen wahrscheinlich nicht, wie ineffizient Verbrennungsmotoren sind

Einer der häufigsten Diskussionspunkte zwischen Elektrofahrzeug-Anwendern und ihren Kritikern ist die Reichweite. Das übliche Argument ist, dass Fahrzeuge mit fossilen Brennstoffen 700 Meilen zwischen den Tankvorgängen zurücklegen können und dafür fünf Minuten brauchen. Doch der Fokus auf die Reichweite verbirgt ein sehr wichtiges Merkmal von batterieelektrischen Autos – sie sind viel effizienter als Verbrenner.

Um dies zu veranschaulichen, müssen wir eine kleine Berechnung durchführen. Dies wird durch die unterschiedliche Art und Weise, wie Spezifikationen für Fahrzeuge mit Verbrennungsmotor und batterieelektrische Fahrzeuge angegeben werden, komplizierter als es sein könnte. Bei letzterem kennt man fast immer Akkukapazität und Nennreichweite. Bei Autos mit fossilen Brennstoffen wissen Sie vielleicht nicht einmal, wie groß Ihr Tank ist, sondern nur die nominellen Meilen pro Gallone. Die Reichweite ist normalerweise nicht Teil der Spezifikation. Sie haben mit ziemlicher Sicherheit keine Ahnung, wie viel Energie das pro Meile entspricht.

Wenn man die Dinge vergleichbar macht, wird der Energieverbrauch eines Autos mit Verbrennungsmotor im Vergleich zu einem batterieelektrischen Auto jedoch stark kontrastiert. Das kam mir besonders in den Sinn, als mir klar wurde, dass ein Auto, das ich früher besaß – ein klassischer Porsche 1992 von 968 – mit „vollem Tank“ ungefähr die gleiche Reichweite hatte wie das Auto, durch das ich es ersetzt hatte – a Tesla Model 3 Leistung. Beide machen etwas mehr als 300 Meilen von voll bis leer. Der Porsche könnte ein bisschen mehr als das, wenn er nicht so gefahren wird, wie ein Porsche sein sollte, aber das ist alles eine Berechnung „hinten auf der Zigarettenschachtel“, außer dass ich vor ein paar Jahrzehnten mit dem Rauchen aufgehört habe.

Ich werde für diesen Artikel etwas andere Autos verwenden und die Berechnungen auf EPA- und WLTP-Zahlen stützen, um die Dinge so fair wie möglich zu halten. Die Autos, die ich ausgewählt habe, sind das Tesla Model 3 Long Range für BEVs und der Toyota Camry, um die fossile Ecke darzustellen, da es Amerikas meistverkauftes Auto in einer ähnlichen Klasse wie das Model 3 war und weltweit erhältlich ist, wenn auch seitdem nicht mehr in Großbritannien November 2021. Der Camry kann jetzt als Hybrid gekauft werden, also effizienter als reine Verbrennungsversionen, aber er wird den Punkt immer noch deutlich machen.

Beginnen wir mit dem Tesla. Das aktuelle Model 3 Long Range verfügt über eine 82-kWh-Batterie, die laut EPA-Test 374 Meilen WLTP-Reichweite oder 358 Meilen liefert. Das entspricht 4.6 Meilen pro kWh (WLTP) oder 4.4 Meilen pro kWh (EPA). Der 2.5-Liter-Camry LE Hybrid liefert 53.3 mpg (das sind britische Gallonen) nach dem WLTP-Test und 52 mpg (amerikanische Gallonen) nach dem EPA-Test. Aber wie rechnen wir das zum Vergleich in kWh um?

Niemand spricht in solchen Debatten wirklich darüber, wie viel Energie in einer Gallone Benzin (oder Benzin, wie wir es hier in Großbritannien nennen) steckt. Aber Sie können diese Zahl ganz einfach nachverfolgen. Eine Figur, die ich fand, war 9.6 kWh pro Liter, was 43.58 kWh pro (britischer) Gallone entspricht. Die übliche Maßeinheit ist „Benzin-Gallonen-Äquivalent“, von dem sich MPGe (Meilen pro Gallone Benzin-Äquivalent) ableitet. Die E10-Version von Benzin / Benzin kommt laut der auf 32.78 kWh pro (amerikanischer) Gallone US Environmental Protection Agency.

Das nächste, was wir für den Camry herausfinden müssen, ist, wie viele kWh er pro Meile braucht, also müssen wir diese Zahlen in den MPG pumpen, den wir zuvor erhalten haben. Unter Verwendung des WLTP-MPG-Werts und des britischen Gallonen-Energiewerts erhalten Sie 1.2 Meilen pro kWh. Unter Verwendung des EPA MPG- und Gallonen-Energiewerts erhalten Sie 1.59 Meilen pro kWh. Über das WLTP-Effizienzbewertungssystem verbraucht der Camry also 3.74-mal so viel Energie wie der Tesla pro Meile und über die EPA-Bewertung 3.57-mal so viel. Wohin fließt der Rest der Energie? Abwärme, Reibung im Antriebsstrang und andere Ineffizienzen.

Das soll natürlich nicht heißen, dass eine Gallone Benzin / Benzin so viel mehr kWh Strom verbraucht. Es wird während seines Produktionsprozesses etwas davon verbrauchen, aber das Öl hatte dieses Energiepotential bereits, als es unter der Erde gefördert wurde. Ich versuche hier klarzustellen, dass ein Verbrennungsmotor viel mehr Energie pro Kilometer verbraucht als ein batterieelektrischer. So viel, dass es nicht einmal im selben Stadion ist. Warum verschwenden wir all diese Energie, wenn wir es nicht müssen?

Sicher, der Verbrennungsmotor hat derzeit einige praktische Vorteile – Fahrzeuge mit größerer Reichweite, billigere Fahrzeuge, schnelleres Betanken. Aber es ist grundsätzlich eine schlechtere Technologie als batterieelektrische Fahrzeuge. Es gibt ihn seit über einem Jahrhundert, und seine Effizienz hat sich in dieser Zeit nur geringfügig verbessert. Wir können es uns nicht leisten, so viel Energie wegzuwerfen, wenn eine Alternative verfügbar ist, die so viel mehr Kilometer pro Energieeinheit liefern kann. Aus diesem Grund ist es so wichtig, den Verbrennungsmotor für den täglichen Transport auslaufen zu lassen.