Hat der Mai seine Wonne verloren?

In den letzten Jahren wurde der Mai immer mal wieder verregnet. Auch in diesem Jahr zeigte sich der Mai, vor seinem sommerlichen Finale, häufig bewölkt und immer mal wieder nass. Trotzdem gilt der Mai als Wonnemonat. Wie passt das zusammen?

 

Weidemonat Mai

„Wonne“ ist Synonym, aber auch Steigerung zu „Freude“. Der Frühling verleiht Freude. Die Tage werden länger und länger, alles blüht und es wird scheinbar täglich wärmer. Mit der Vollblüte der Vegetation konzentrieren sich im Mai diese Gefühle. So werden vor allem in Deutschland im Mai zahlreiche Volksbräuche, wie die Walpurgisnacht, der Maibaum, das Maisingen und die Mairitte gefeiert. Ländlichere Gemeinden der Schweiz kennen den Maibaum und in Zürich findet jährlich ein Maisingen statt. Ursprünglich war der Mai als Weidemonat bekannt, da in dieser Zeit das Vieh vom Stall wieder auf die Weiden gebracht werden konnte. Der Begriff winnimanod (winni = Weide) wurde dann auf wunnimonad (wunni = Wonne) abgeändert. Der Legende nach sogar durch Karl den Grossen persönlich.

Früher war der Mai in Zürich sonniger. In den 70er- und 80er-Jahre war er häufig trüb und in den letzten Jahren gab es aber wieder mehr Sonne.

Wonnemonat Mai

Trotz der sommerlichen Tage Ende Mai 2018 gab es im diesjährigen Mai wieder viele (10) trübe Tage mit keinen oder nur wenigen Sonnenstunden. Ist der Mai 2018 eine Ausnahme oder kann der Begriff Wonnemonat nicht in Zusammenhang mit dem Maiwetter gebracht werden?

Wie jeder andere Monat in der Schweiz weist auch der Mai grosse Jahr-zu-Jahr-Schwankungen auf. Auf einen kühl-nassen Mai kann ein trocken-sonniger Mai folgen. Trotzdem zeigen sich am Beobachtungsort Zürich spannende langjährige Entwicklungen, die teilweise einzigartig für den Monat Mai sind. Ein Blick in die Wetterannalen von Zürich zeigt, dass sich die Maimonate seit 1901 in drei Phasen einteilen lassen. In der Periode von 1901 bis 1960 präsentierte sich der Mai innerhalb der üblichen Jahr-zu-Jahr-Schwankungen relativ stabil. Es war kein langjähriger Trend zu beobachten. Die durchschnittlichen Höchstwerte lagen zwischen 18 und 19 Grad und die nächtlichen Tiefstwerte etwas über 7 Grad. In jedem dritten Jahr gab es mindestens eine Frostnacht im Mai. Die Maie in den Jahren 1909, 1935, 1941 und 1957 brachten sogar 4 bis 5 Frostnächte in Zürich. In praktisch jedem Jahr gab es aber auch mindestens einen Sommertag im Mai mit über 25 Grad. Hochsommerliche Maie mit 10 oder sogar 16 Sommertagen waren auch dabei, wie beispielsweise in den Jahren 1931, 1945 und 1953. Kühle Nächte und warme Nachmittage – wie sie zwischen 1901 und 1960 im Mai häufig anzutreffen waren, deuten auf hochdruckbestimmtes Wetter. Und dies manifestierte sich auch in der Sonnenscheindauer. So brachten die Maimonate durchschnittlich mehr als 200 Sonnenstunden. In dieser Zeit blieb im Mai auch der Regen häufig Mangelware. Zahlreiche Maimonate mit nur rund 50 mm sind bekannt. Zusammengefasst lässt sich sagen, dass der Wonnemonat Mai seinem Namen in der Periode von 1901-1960 wettertechnisch häufig gerecht wurde. Kleiner Wermutstropfen waren die heimtückischen Frostnächte, welche recht häufig auftraten.

Früher war der Mai in Zürich trockener, in den letzten Jahren häufiger nass.

Wonne verloren?

In den 60er-, 70er- und 80er-Jahren war ein spürbarer Wandel des Maiwetters feststellbar. In dieser Zeit war der Mai kühler, trüber und kühler. In zahlreichen Jahren wurde kein einziger Sommertag mit über 25 Grad im Mai registriert. Die durchschnittliche Sonnenscheindauer sackte um mehr als 30 Stunden ab. Im Mai 1978 gab es weniger als 110 Sonnenstunden, 1984 waren es sogar weniger als 100 Stunden. Gleichzeitig stiegen die Niederschlagssummen an. Dies obwohl extrem nasse Maie ausblieben. Sehr trockene Maimonate traten aber nur noch ganz selten auf, so dass sich die durchschnittliche Regenmenge um rund 20 mm erhöhte. Die Statistik spricht eine deutliche Sprache: der Mai hatte seit Wonne in den 60er-, 70er und 80er-Jahre verloren.

 

Wieder mehr Freude

In den letzten 30 Jahren hat sich der Mai wiederum gewandelt. Der fünfte Monat des Jahres ist in dieser kurzen Zeit um fast zwei Grad wärmer geworden und bringt daher auch wieder jährlich Sommertage mit über 25 Grad. Erstaunlich ist vor allem der markante Temperaturanstieg in den Mainächten. Während sich die Höchstwerte kaum verändert haben, sind die Nächte heutzutage im Durchschnitt zwei Grad milder als noch zu Beginn des 20. Jahrhunderts. Diese Erwärmung zeigt sich auch im deutlichen Rückgang von Frostnächten im Mai. In Zürich wurde letztmals im Jahr 1979 eine Frostnacht im Mai registriert. Zudem zeigt sich auch die Sonne wieder deutlich häufiger als noch in den Jahrzehnten davor. Die Maimonate 2011, 2012 und 2017 mit bis zu 280 Sonnenstunden sind dafür nur Beispiele. Insgesamt kommt der Mai im Durchschnitt wieder auf über 190 Sonnenstunden, ein Plus von 20 Stunden gegenüber den trüben Jahrzehnten davor. Gleichzeitig ist der Mai aber auch nässer geworden. So gehören die Maimonate 1994 und 1999 mit 250-300 mm Niederschlag zu den zwei nässesten in der Messreihe. Seit der Jahrtausendwende brachten gleich sechs Maie mehr als 150 mm Regen. Sehr trockene Maimonate blieben zudem aus, so dass der Mai heute im Durchschnitt 124 mm Regen bringt, oder 25% mehr als noch vor rund 100 Jahren. Trotz mehr Regen bereitet der Mai wettertechnisch wieder mehr Freude als noch in den 60er-, 70er- und 80er-Jahren. Die Wonne der frühen Jahrzehnte des 21. Jahrhunderts hat er allerdings noch nicht wieder erreicht.

Hat der Mai seine Wonne verloren?

Grenzen der Elektromobilität

Der fünfte und letzte Teil der Serie „Elektromobilität – Hype oder Heilsbringer?“ lotet die Grenzen der Elektromobilität aus.   

Meilensteine und Fahrplan der Schweizer Klimapolitik für die Zeit nach 2020 gemäss Entwurf des Bundesrates.

In seiner Botschaft zur Totalrevision des CO2-Gesetzes nach 2020 legt der Bundesrat die nächste Etappe der Schweizer Klimapolitik fest. Sein Fahrplan sieht eine Reduktion der schweizweiten Treibhausgasemissionen (CO2) um 70 bis 85 Prozent bis ins Jahr 2050 vor und strebt nach 2050 die Klimaneutralität an. Sprich in der zweiten Hälfte des 21. Jahrhunderts würde die Schweiz keine CO2-Emissionen mehr verursachen. Damit dies gelingt, müssen die Treibhausgasemissionen in allen Sektoren rasch reduziert und nach 2050 auf null gesenkt werden. Die Mobilität auf den Strassen (Personenwagen und Güterverkehr) zieht in der Schweiz mehr als einen Drittel der gesamten CO2-Emissionen auf sich. Eine substanzielle Reduktion in diesem Bereich ist für die Schweizer Klimapolitik daher von grosser Bedeutung. Im Durchschnitt sind die CO2-Emissionen pro Fahrzeug in den letzten Jahren bereits zurückgegangen, obwohl noch grossmehrheitlich Fahrzeuge mit Verbrennungsmotoren (Benzin und Diesel) auf der Strasse unterwegs sind. Grund dafür ist der technologische Fortschritt und die zunehmende Hybridisierung, wie beispielsweise bekannt vom Toyota Prius. Diese CO2-Reduktion ist aber viel zu gering, um das weitere Mobilitätswachstum zu kompensieren, so dass die Gesamtemissionen seit 1990 gestiegen sind. Um die vom Bundesrat skizzierten Klimaziele zu erreichen, müssen Verbrennungsmotoren daher durch eine CO2-ärmere Antriebstechnologie ersetzt werden. Wie in den letzten Berichten dieser Serie gezeigt, kommt genau an dieser Stelle die Elektromobilität ins Spiel. Nur mit einer raschen Marktdurchdringung der Elektromobilität können die Schweizer Klimaziele im Bereich Mobilität erreicht werden. Doch sind Elektrofahrzeuge die einzigen „Heilsbringer“ der Klimapolitik oder gibt es Alternativen?

 

Wasserstoff-Zukunft?

Tatsächlich gibt es mit dem Brennstoffzellenantrieb eine Alternative zur Elektromobilität. Brennstoffzellenfahrzeuge werden mit Wasserstoff (H2) an speziellen Tankstellen per Zapfschlauch betankt. Die im Fahrzeug verbaute Brennstoffzelle fungiert als bordeigenes „Kraftwerk“ und wandelt den Wasserstoff in Strom um. Der Antrieb des Fahrzeuges erfolgt dann wie beim Elektroauto über einen Elektromotor. Da Brennstoffzellenfahrzeuge aber Wasserstoff und nicht Strom „tanken“, gehören sie per Definition nicht zu den Elektrofahrzeugen. Der Wasserstoff wird im Fahrzeug in einem Tank aufbewahrt. Brennstoffzellenfahrzeuge haben zudem eine Batterie, unter anderem zur Energierückgewinnung bei Bremsvorgängen und zur Optimierung der Energieflüsse. Der Hauptvorteil ist die hohe Energiedichte von Wasserstoff. Im Vergleich zu Elektrofahrzeugen weisen Brennstoffzellenfahrzeuge daher eine grössere Reichweite bei gleichzeitig tieferem Gewicht vor. Allerdings ist der Brennstoffzellenantrieb viel ineffizienter als jener eines batteriebetriebenen Elektrofahrzeugs. Wären Mitte Jahrhundert alle rund 5,5 Mio. Personenwagen in der Schweiz Elektrofahrzeuge, bräuchte es dafür rund 7 TWh Strom (ca. 11% des heutigen Stromverbrauchs der Schweiz). Würden jedoch alle Personenwagen Mitte Jahrhundert mit Brennstoffzellen angetrieben, müssten dafür mehr als 20 TWh Strom zusätzlich produziert werden. Die Schweizerische Stromnachfrage stiege um mehr als 30%. Der Grund weshalb der Stromverbrauch beim Umstieg auf Brennstoffzellenfahrzeuge steigt, liegt bei der Herstellung (Elektrolyse) des in den Fahrzeugen benötigte Wasserstoffs, welche viel Strom braucht.

Zurzeit gibt es erst drei Brennstoffzellenfahrzeuge auf dem Markt und praktisch keine Wasserstoff-Tankstellen. 2016 existierten auf der Welt lediglich 260 Wasserstoff-Tankstellen. Für Elektrofahrzeuge gibt es alleine im Raum Zürich über 200 öffentliche Lademöglichkeiten. Auch im Betrieb sind Brennstoffzellenfahrzeuge um ein Vielfaches teurer als Elektrofahrzeuge. Überzeugt aber der Hauptvorteil der Brennstoffzellenfahrzeuge – die signifikant grössere Reichweite und die deutlich kürzere Betankungszeit – so sehr, dass sie die aktuell führende Position der Elektrofahrzeuge noch streitig machen und zukünftig doch vermehrt auf Wasserstoff gesetzt wird? Aktuell deutet im Bereich der Personenwagen nichts darauf hin, denn diese Vorteile haben sich aufgrund der Marktreife der Elektrofahrzeuge in den letzten Jahren bereits deutlich reduziert. Der Mercedes GLC mit Brennstoffzellenantrieb fasst der Tank 4,5 Kilogramm Wasserstoff. Damit kommt er auf eine Reichweite von rund 400 km. Viel mehr als sechs Kilogramm Wasserstoff wird aber kaum in einem Personenwagen Platz finden – aus Gründen der Crash-Sicherheit, da unkontrollierter Wasserstoff hochexplosiv ist. Die entsprechende Alltagsreichweite von rund 600 Kilometer werden Elektroautos mit der nächsten Batteriegeneration möglicherweise auch bieten. Auch bei der Tankgeschwindigkeit schmilzt der Vorsprung des Wasserstoffantriebs rapide. Schnellladestationen mit 150 Kilowatt Leistung bringen Elektroautos in einer Viertelstunde wieder auf Trab.

Im Bereich der Personenwagen ist es daher unwahrscheinlich, dass sich Brennstoffzellenfahrzeuge gegen Elektrofahrzeuge doch noch durchsetzen werden. Die Anwendungsbereiche für Brennstoffzellen verschieben sich aktuell zu immer grösseren Fahrzeugen. Dort wo grosse Mengen Wasserstoff sicher on-board gelagert werden können und damit grosse Reichweiten möglich werden, finden Brennstoffzellenfahrzeuge ihren Platz im zukünftigen Mobilitätssystem. Also in Langstrecken-Bussen, Lastwagen oder anderen Nutzfahrzeugen.

 

CO2-freie Mobilität

Im internationalen Schiff- und Flugverkehr, welcher zunehmend relevant wird in der Klimapolitik, werden sich nach aktuellem Kenntnisstand weder der batterie-elektrische noch der Brennstoffzellenantrieb durchsetzen. An ihrer Stelle könnten zukünftig synthetische Kohlenwasserstoffe in Erscheinung treten und die CO2-freie Zukunftsmobilität komplettieren. Synthetische Kohlenwasserstoffe sind eigentlich nichts anderes als klimaneutrales Kerosin, welches aus Strom, Wasser und Biomasse hergestellt wird. Während Brennstoffzellen-Lastwagen und mit synthetischen Kohlenwasserstoffen betriebene Flugzeuge noch Zukunftsvisionen sind, ist die Elektromobilität im Personenwagen bereits Realität.

 

Rund um das Thema Elektromobilität wird viel geredet und geschrieben. Dabei kursieren viele Behauptungen, die das Image beeinflussen. Weshalb die Elektromobilität als Hoffnungsträger gilt, wie stark die Stromnachfrage steigt, wie es um die Klima- und Ökobilanz steht, wie weit Elektroautos wirklich kommen und wie viele es davon in 20 Jahren geben wird, lesen Sie in der fünfteiligen Serie „Elektromobilität – Hype oder Heilsbringer?“.

Teil 1: Herkulesaufgabe für die Elektromobilität

Teil 2: Blackout durch Elektromobilität?

Teil 3: Wie sauber sind Elektroautos?

Teil 4: Lohnen sich Elektrofahrzeuge?

Teil 5: Grenzen der Elektromobilität

 

Grenzen der Elektromobilität

Lohnen sich Elektrofahrzeuge?

Der vierte Teil der Serie „Elektromobilität – Hype oder Heilsbringer?“ geht der Frage nach, ob sich Elektrofahrzeuge finanziell lohnen und ob sie sicher und alltagstauglich sind?  

In der Schweiz gibt es bereits zahlreiche öffentliche Ladestationen, an denen Elektroautos geladen werden können. Verschiedene Akteure investieren zurzeit in den Aufbau der Ladeinfrastruktur. Quelle: lemnet.org

Beim Autokauf zählen Preis, Marke, Design und Zuverlässigkeit zu den entscheidenden Kaufargumenten für den Konsumenten. In Sachen Design gehören die aktuell verfügbaren Elektrofahrzeuge zu den Trendsettern. Bereits heute bieten zahlreiche Automarken einige Elektrofahrzeuge an. Bis 2020 wird praktisch jede Automarke verschiedene Elektroautos anbieten, so dass beim Autokauf auch die Marke kein Kaufhindernis mehr sein wird. Doch wie schneiden Elektrofahrzeuge in Sachen Preis und Zuverlässigkeit im Vergleich mit Benzin- und Dieselfahrzeugen ab?

 

Günster als ein Dieselfahrzeug?

Elektrofahrzeuge sind heute in der Anschaffung meistens (deutlich) teurer als vergleichbare konventionelle Fahrzeuge. Im Betrieb sind Elektroautos aber bedeutend günstiger als Fahrzeuge mit Verbrennungsmotoren. Hauptgründe sind die geringeren Service- und Unterhaltskosten sowie die deutlich tieferen Treibstoffkosten (Strom vs. Benzin/Diesel). Die Gesamtkosten über die Nutzungsdauer fallen daher schon heute in vielen Fällen zu Gunsten der Elektroautos aus. Besonders dann, wenn das Fahrzeug viel gefahren und/oder lange gehalten wird. Die Kostenvorteile zeigen sich vor allem bei Klein- und Mittelklassewagen. Im Luxussegment gilt dies nicht unbedingt. Ein Tesla S ist auch über die gesamte Lebensdauer leicht teurer als ein vergleichbarer Mercedes E-Klasse (Diesel).

 

Erhöhtes Brandrisiko?

Elektrofahrzeuge sind avantgardistisch und über die gesamte Nutzungsdauer billiger als konventionelle Fahrzeuge. Mit der zunehmenden Verbreitung elektrischer Fahrzeuge rückt die neue Technologie auch in den Fokus der Rettungskräfte. Wie bei Benzin- und Dieselmotoren ist der Energieträger auch beim Elektromobil der Knackpunkt bei einem Unfall. Während bei den Verbrennungsmotoren vor allem austretende Treibstoffe eine Brandgefahr darstellen, bergen beim Elektrofahrzeug der mögliche Stromschlag und die mögliche Selbstentzündung der Lithium-Ionen-Batterien die Gefahren. Die Stilllegung des Stromkreislaufs, um einen Stromschlag zu verhindern, ist daher der erste Schritt für Rettungskräfte nach Ankunft bei der Unfallstelle. Moderne Elektromobile haben zwar eine Notabschaltung, die den Hochvoltkreislauf bei einem Unfall deaktiviert. Doch Rettungskräfte haben gemeinsam bereits einen Notfallplan für den Fall erarbeitet, dass die automatische Abschaltung nicht wie gewünscht erfolgte. Ein weiteres Risiko ist die Selbstentzündung der Batterie. Dies kann bereits am Unfallort geschehen, aber auch erst in den Folgetagen weit weg vom Unfallort. Analysen des Allianz Zentrums für Technik zeigen aber, dass bei serienmässigen Elektro- und Hybridfahrzeugen kein erhöhtes Brandrisiko gegenüber Fahrzeugen mit konventionellem Antrieb besteht. Fängt eine Batterie eines E-Mobils aber einmal Feuer, gilt landläufig die Befürchtung, dass der Brand nicht gelöscht werden kann. In verschiedenen Tests haben Rettungskräfte aber gezeigt, dass durch enormen Wassereinsatz ein solcher Brand unter Kontrolle gebracht werden kann. Geregelt ist der Umgang mit Batterien von Elektrofahrzeugen nach einem Unfall allerdings nicht. Polizei, Feuerwehr, Ambulanz und weiter Akteure arbeiten aktuell aber an Vorschlägen. Elektrofahrzeuge sind bereits heute so sicher wie herkömmliche Fahrzeuge. Insgesamt sind Elektrofahrzeuge relativ sogar um ein Viertel seltener in Unfälle verwickelt. Allerdings sind im Falle eines Unfalls die Kosten aber um rund 25 Prozent höher. Das liegt auch daran, dass noch nicht jede Werkstatt für die Reparatur eines E-Mobils optimal ausgerüstet ist.

 

Über 2‘300 öffentliche Ladestationen

Moderne Elektrofahrzeuge sind praktisch zu 100 Prozent vergleichbar mit herkömmlich angetriebenen Fahrzeugen. Das trifft auf die Performance, auf den Fahrkomfort, das Platzangebot und die Sicherheit zu. Grosse Unterschiede bestehen heute noch bei der Reichweite und der Ladeinfrastruktur. Während Benzin- und Dieselfahrzeuge heutzutage gut und gerne 800 Kilometer Reichweite vorweisen, beträgt sie bei den heute verfügbaren Elektroautos im besten Fall die Hälfte. Die Reichweite der E-Mobile wird sich in den nächsten Jahren allerdings weiter erhöhen, so dass die 500-Kilometer-Marke in Griffweite rückt. Immer mehr Reichweite ist zudem nicht nur vorteilhaft. Dafür braucht es immer schwerere Batterien, was wiederum den Energieverbrauch der Autos belastet, bei gleichzeitig sehr hohen Grenzkosten. Mittelfristig liegt das Batteriegrössen-Optimum daher bei einer realen Reichweite von 300-400 Kilometer. Die reduzierte Reichweite muss aber kein Hindernis sein, denn die Schweiz verfügt über eine bereits gut ausgebaute Ladeinfrastruktur. Schweizweit waren gemäss der online Plattform lemnet.org bereits über 2‘300 öffentlich zugängliche Ladestationen registriert. Alleine in der Region Zürich sind rund 350 Ladestationen installiert, welche von allen genutzt werden können. Die meisten dieser Ladestationen bieten eine Ladeleistung von 11 oder 22 Kilowatt an. Hier muss das Elektrofahrzeug 1 bis 2 Stunden oder länger stehen und geladen werden, um substanziell nachzuladen. 50 Ladestationen im Raum Zürich bieten eine Ladeleistung von 40 Kilowatt oder mehr an. So kann bei einer Ladedauer von 30 Minuten (z.B. während dem Einkaufen oder einer Verpflegungspause) 100 Kilometer Reichweite nachgeladen werden. Zukünftig wird sich die Ladeleistung an den Ladesäulen deutlich erhöhen. Geplant sind Ladestationen mit 100 bis 150 Kilowatt Ladeleistung, sodass innert Minuten bedeutend nachgeladen werden kann. Investitionen haben und werden vor allem von Energieversorgern getätigt, um neue Geschäftsfelder zu erschliessen. Aber auch Einkaufszentren, Hotels oder Restaurants bieten Ladestationen an, um den Comfort ihrer Kunden zu erhöhen.

 

Fazit: Elektrofahrzeuge sind in praktisch allen Belangen vergleichbar mit herkömmlichen Fahrzeugen. Die bereits vorhandene öffentliche Ladeinfrastruktur in der Schweiz, welche aktuell deutlich ausgebaut und verstärkt wird, macht Elektrofahrzeuge bereits heute alltagstauglich.

 

Rund um das Thema Elektromobilität wird viel geredet und geschrieben. Dabei kursieren viele Behauptungen, die das Image beeinflussen. Weshalb die Elektromobilität als Hoffnungsträger gilt, wie stark die Stromnachfrage steigt, wie es um die Klima- und Ökobilanz steht, wie weit Elektroautos wirklich kommen und wie viele es davon in 20 Jahren geben wird, lesen Sie in der fünfteiligen Serie „Elektromobilität – Hype oder Heilsbringer?“.

Teil 1: Herkulesaufgabe für die Elektromobilität

Teil 2: Blackout durch Elektromobilität?

Teil 3: Wie sauber sind Elektroautos?

Teil 4: Lohnen sich Elektrofahrzeuge?

Teil 5: Grenzen der Elektromobilität

 

Lohnen sich Elektrofahrzeuge?

Schon wieder ein Aprilsommer

Abweichung der Apriltemperatur in Grad Celsius vom langjährigen Durchschnitt der Periode 1981-2010. Der April 2018 brachte in Mittel- und Osteuropa deutlich zu warme Temperaturen und gehört hier zu den wärmsten seit Messbeginn. Quelle: Karsten Haustein

„Der April macht was er will“. Diese Floskel wird im vierten Monat des Jahres landläufig unzählige Male ausgesprochen. Meistens wird damit aber das „Aprilwetter“ gemeint, welches besonders wechselhafte Wetterperioden bezeichnet. Im April ist diese Wechselhaftigkeit besonders typisch. Der April 2018 war keineswegs wechselhaft, sondern zeichnete sich durch eine ausgesprochen stabile Schönwetterlage aus, welche praktisch durchwegs frühsommerliches Wetter brachte. Mit durchschnittlich über 13 Grad brachte der April 2018 Temperaturen, wie sie sonst erst im Mai zu erwarten sind. Der April macht eben was er will.

Einer der Wärmsten

Zürich erlebte 2018 den zweitwärmsten April seit Messbeginn 1864. Wenige Zehntelgrade wärmer war es zuvor nur im April 2007. Auf den Bergstationen der Alpennordseite war der April 2018 sogar der wärmste seit Messbeginn. Über die ganze Schweiz betrachtet, war es der zweitwärmste. Erstaunlich war vor allem die Beständigkeit des sehr milden und trockenen Aprilwetters. An 28 der 30 Apriltage stieg die Nachmittagstemperatur in Zürich auf 15 Grad oder höher. So viele milde Apriltage gab es zuvor nie in der Messreihe seit 1901. Verantwortlich dafür waren ausgeprägte Hochdruckgebiete, welche sich über Europa installierten. Mit lediglich fünf Tagen mit Niederschlag und äusserstbescheidenen Niederschlagsmengen von lediglich 15-20 Millimeter gehört der April 2018 in Zürich zudem zu den trockensten in der langjährigen Messreihe. Trockener war nur der April 2007, als in Zürich nur gerade 6 Millimeter Regen gemessen wurden. Das hochdruckbestimmte Aprilwetter sorgte entsprechend auch für sehr viele Sonnenstunden. Mit über 220 Sonnenstunden gehört der April 2018 in Zürich auch zu den zehn wärmsten seit Beginn des 20. Jahrhunderts.

Sommer im April

Der April 2018 startete noch recht kühl. Am 2. April wurde sogar nochmals eine Frostnacht mit einer Tiefsttemperatur von unter -1 Grad gemeldet. In Zürich sind im April zwei Frostnächte zu erwarten. Fröste bis Mitte April sind daher nicht aussergewöhnlich. Danach blieb der April bis Ende Monat deutlich übertemperiert. Insgesamt brachte der Aprilüber den ganzen Monat betrachtet Temperaturen wie im Mai. Die durchschnittlichen Nachmittagstemperaturen erreichten in Zürich einen Wert von über 20 Grad. Einen so hohen Durchschnittswert der Tageshöchsttemperaturen gab es seit Messbeginn 1901 in Zürich noch nie. Zum Vergleich: in einem April liegt der Durchschnittswert der Tageshöchsttemperaturen normalerweise bei knapp 14, im Mai bei 19 und im Juni bei 22 Grad. Der Steigerungslauf des Aprils 2018 mündete in eine frühsommerliche Phase vom 17.-25. April. In diesen neun Tagen wurden Temperaturen gemessen, welche erst im Juni zu erwarten sind. Zwischen dem 18.-22. April wurden in Zürich vier Sommertage in Folge mit Temperaturen über 25 Grad registriert. Ähnlich viele Sommertage gab es bisher nur im April 1968 und 2007. Wie intensiv die sommerliche Periode im April war, zeigt das mittlere Tagesmaximum über sieben Tage. Vom 18.-24. April 2018 erreichte diese Kenngrösse einen Wert von 25 Grad. Ein Vergleich mit allen Aprilmonaten seit 1901 zeigt, dass es nur im April 1968 eine noch wärmere Sommerperiode mit durchschnittlich 25,6 Grad gab.

Der April ist nicht mehr was er einmal war

Nach den kalten Februar und März wurde der frühsommerliche April 2018 von den meisten dankend „angenommen“. Wie extrem der diesjährige April aber eigentlich ausfiel, rückt dabei in den Hintergrund. Der April 2018 war in der Schweiz und in Zürich der zweitwärmste. Der April 2018 befindet sich dabei in guter Gesellschaft, denn die vier wärmsten Aprilmonate seit Messbeginn im Jahr 1864 wurden alle seit 2007 registriert. Die Top 4 wärmsten Aprilmonate erlebte die Schweiz also alle in den letzten 12 Jahren. Der „Aprilsommer“ wurde in den letzten Jahren alsoschon fast zum Regelfall. Anstatt wechselhaftes Aprilwetter gab es dann immer häufiger stabiles Frühsommerwetter. Angefeuert durch diese Aprilsommer erlebt der vierte Monat des Jahres einen regelrechten Temperatursprung. Im Mittel der letzten 20 Jahre erreicht der April in Zürich bereits eine Durchschnittstemperatur von 10 Grad. Dies entspricht einer Erwärmung um zweieinhalb Grad innert rund 40 Jahren.

Schon wieder ein Aprilsommer

Wie sauber sind Elektroautos?

Der dritte Teil der Serie „Elektromobilität – Hype oder Heilsbringer?“ zeigt, wie sauber Elektroautos wirklich sind.

Ein Elektrofahrzeug hat keinen Verbrennungsmotor, produziert also während der Fahrt keine Abgase, keine Schadstoffe und keine CO2-Emissionen. Das bedeutet, dass dank der Elektromobilität die Nutzung fossiler Energien im Verkehrssektor stark reduziert werden kann. Die CO2-Emissionen der Personenwagen, welche in der Schweiz zwei Drittel der Gesamtemissionen im Verkehrssektor ausmachen, können dank Elektroautos innert 20 Jahren um mehr als 30 Prozent reduziert werden.

Städte könnten dank der Elektromobilität schon bald frei von Smog sein. Der emissionsfreie Betrieb der Elektroautos birgt grosses Potenzial zur Verbesserung der Luftqualität. Auch die  Lärmbelastung ist bei Elektroautos geringer als bei Benzin- oder Dieselautos. Vor allem bei langsamer Fahrt dominiert das Antriebsgeräusch die Lärmemissionen der Autos. Bis zu einer Geschwindigkeit von 25 km/h sind daher Elektroautos viel leiser als Verbrenner. Mit weiter zunehmendem Tempo nehmen die Abrollgeräusche der Reifen auf dem Asphalt überhand. Elektroautos haben dann keinen Vorteil mehr, sind aber auch dann zumindest nicht lauter als herkömmliche Autos.

Es scheint, als ob die Elektromobilität alle Umweltprobleme zu beseitigen vermag. Trotzdem kursieren zähe Vorurteile über die wirkliche Ökobilanz von Elektroautos. Elektrofahrzeuge seien gar nicht so grün wie sie dargestellt werden.

Der Elektromobilität wird nachgesagt, dass die Batterieproduktion haufenweise Energie verschlingt und somit hohe CO2-Emissionen verursacht. Doch geht damit wirklich jeglicher ökologische Vorteil gegenüber Verbrennerautos verloren?

 

Betrachtung des ganzen Lebenszyklus

Klar ist, dass bei Elektroautos nicht nur der emissionsfreie Betrieb, sondern auch die Herstellung des Fahrzeugs und der Batterie berücksichtigt werden müssen, wenn es darum geht, die Elektromobilität als Umweltretterin zu positionieren. Einen fairen Vergleich zwischen Elektro- und Verbrennerautos liefert eine Ökobilanz. Dabei werden alle relevanten Emissionen (z.B. CO2 oder Feinstaub) über den gesamten Lebenszyklus des Fahrzeugs aufsummiert – also von der Rohstoffbereitstellung, Herstellung über die Nutzung bis zur Entsorgung, respektive zum Recycling. In jedem Schritt wird Energie benötigt und es fallen Emissionen an. Bei der Herstellung von Lithium-Ionen-Batterien, wie sie in Elektroautos vorkommen, wird Energie benötigt und es entstehen Treibhausgase. Beim Rohstoffabbau entsteht zusätzlich Feinstaub. Doch auch bei der Herstellung herkömmlicher Fahrzeuge wird viel Energie verbraucht. Nicht nur Elektroautos, auch Verbrennerautos, haben bereits einen Rucksack voller Umweltbelastung, bevor sie überhaupt ihren ersten Kilometer auf der Strasse gefahren sind. Der Rucksack der Elektroautos ist am Anfang aufgrund der Batterieherstellung tatsächlich schwerer als bei Benzinern und Dieselfahrzeugen. Der ökologische Vorteil der Verbrenner hält aber nicht lange an. Doch wie können Elektroautos diesen Rückstand aufholen?

CO2-Emissionen verschiedener Antriebstechnologien über den gesamten Lebenszyklus (Ökobilanz). Die Daten beziehen sich auf vergleichbare Mittelklasseautos mit einer Fahrleistung von 150’000 Kilometer. Quelle: PSI, EMPA, ETH (2016). THELMA project.

Auf den Strommix kommt’s an

Herkömmliche Fahrzeuge verbrennen während der Fahrt im Motor Treibstoffe in Form von Benzin oder Diesel. Als Folge davon werden Schadstoffe in Abgasen wie CO2, Schwefeloxide, Stickstoffoxide oder Kohlenstoffmonoxid direkt in die Umwelt abgegeben. Im Gegensatz dazu entstehen während der Fahrt mit einem Elektroauto keine weiteren Abgase, so wie die Geschirrspülmaschine, welche am Strom angeschlossen ist, auch keine direkten Abgase emittiert. Eine Ökobilanz berücksichtigt aber auch die Umweltbelastung des in Elektroautos eingesetzten Stroms, denn auch dieser muss in irgendeiner Weise in einem Kraftwerk produziert werden. Werden Elektroautos mit dem Schweizer Strommix geladen, steckt rund 62 Prozent Strom aus erneuerbaren Energiequellen wie Wasserkraft, Sonnenenergie und Biomasse drin. Der Schweizer Strommix weist daher nur geringe CO2-Emissionen vor und belastet die Ökobilanz der Elektroautos kaum. Mit jedem gefahrenen Kilometer verbessert sich daher die Umweltbilanz eines Elektroautos gegenüber eines Verbrennerautos. Eine Studie des Paul-Scherrer-Instituts, der EMPA und der ETH Zürich aus dem Jahr 2016 hat gezeigt, dass die über den ganzen Lebenszyklus verursachten CO2-Emissionen nach 150‘000 gefahrenen Kilometer bei einem Elektroauto, welches mit Schweizer Strom geladen wird, 70 Prozent tiefer sind verglichen mit einem Benzin- oder Dieselfahrzeug der gleichen Fahrzeugkategorie. Eine erst kürzlich publizierte Studie des Massachusetts Institute of Technology vergleicht die Ökobilanz über den ganzen Lebenszyklus eines zwei Tonnen schweren Tesla Model X mit jener des Ford Fiesta SFE Ecoboost, also eines sparsamen Kleinwagen-Beziners. Nach 175‘000 gefahrenen Kilometern verursacht der Tesla X insgesamt 35 Tonnen CO2 während der Ford Fiesta bereits 39 Tonnen verbuchen muss. Gerechnet wurde übrigens mit dem deutschen Strommix, der zu 40 Prozent aus Kohlestrom besteht.

Vergleicht man Fahrzeuge derselben Kategorie miteinander, schneiden Elektroautos auch mit dem EU-Strommix, welcher noch viel Kohlestrom beinhaltet, deutlich besser ab als Verbrennerautos. Die CO2-Emission über den gesamten Lebenszyklus sind bei einem Elektroauto nur rund halb so gross wie bei einem Benzin- oder Dieselfahrzeug. Würden Elektroautos nur mit grünem Strom aus erneuerbaren Quellen geladen werden, lägen die CO2-Emissionen sogar um 80 Prozent tiefer als bei Verbrennern. Wird hingegen lediglich Kohlestrom verwendet, sind die Emissionen bei Elektro- und Verbrennerfahrzeugen insgesamt vergleichbar.

 

Fokus auf erneuerbaren Energien

Elektrofahrzeuge schonen schon beim heutigen Strommix in Europa das Klima. In der Schweiz ist dieser Effekt aufgrund des hohen Anteils der Wasserkraft sogar noch deutlich ausgeprägter. Mit dem Ausbau der erneuerbaren Energie wird sich diese positive Auswirkung weiter verstärken. Auch ein Auto mit einem Elektromotor bleibt primär ein Auto. Wie Verbrennerfahrzeuge verursachen auch Elektroautos Umweltschäden. Am besten schneiden Elektrofahrzeuge ab, wenn konsequent Strom aus erneuerbaren Quellen verwendet wird und das Fahrzeug häufig und lange eingesetzt wird. Denn Elektrofahrzeuge spielen ihren Klima- und Luftreinhaltetrumpf erst während der Fahrt aus.

 

Rund um das Thema Elektromobilität wird viel geredet und geschrieben. Dabei kursieren viele Behauptungen, die das Image beeinflussen. Weshalb die Elektromobilität als Hoffnungsträger gilt, wie stark die Stromnachfrage steigt, wie es um die Klima- und Ökobilanz steht, wie weit Elektroautos wirklich kommen und wie viele es davon in 20 Jahren geben wird, lesen Sie in der fünfteiligen Serie „Elektromobilität – Hype oder Heilsbringer?“.

Teil 1: Herkulesaufgabe für die Elektromobilität

Teil 2: Blackout durch Elektromobilität?

Teil 3: Wie sauber sind Elektroautos?

Teil 4: Lohnen sich Elektrofahrzeuge?

Teil 5: Grenzen der Elektromobilität

 

Wie sauber sind Elektroautos?

Kalter März war kein Zufall

Der Winter gab sich im März noch nicht geschlagen. Nachdem der Februar in Zürich fast drei Grad zu kalt war, blieb auch der dritte Monat des Jahres rund anderthalb Grad unter den Erwartungen. Was im Februar seinen Anfang nahm, setzte sich im März fort. So präsentierte sich der März mehrheitlich grau und winterlich kalt. Auch die Ursache für den zweiten zu kalten Monat in Folge ist die selbe und ist in der Stratosphäre über dem Nordpol zu finden.

Kaum Anzeichen von Frühling: kein einziges Mal stiegen die Temperaturen im März 2018 in Zürich über 15 Grad.

Märzwinter

Der März startete eisig kalt. Es war der Abschluss der für ihr spätes Auftreten recht intensiven Kältewelle, welche im letzten Februardrittel einsetzte. In den ersten zwei Nächten des Märzes sackte das Thermometer daher immer noch bis auf -9 Grad ab und auch tagsüber blieb es mit -3 bis 0 Grad sehr kalt. Die Kälte klang in den folgenden Tagen dann doch recht zügig ab und die Temperaturen lagen in der Folge bis Mitte Monat im jahreszeitüblichen Bereich. So wurden am Nachmittag Temperaturen um 10 Grad gemessen und in den Nächten Werte zwischen null und fünf Grad. Der Frühling schien langsam Einzug zu halten, doch die polare Kaltluft blieb in Lauerstellung und prompt wurde Mitteleuropa Mitte März von der zweiten Kältewelle des Winters heimgesucht. Aufgrund der fortgeschrittenen Jahreszeit war sie bedeutend weniger kalt, aber für die zweite Märzhälfte doch eindrücklich. Erst am 25. März kehrten die Temperaturen wieder in den für März normalen Bereich zurück.

Auch die zweite Kältewelle war zwar ähnlich wie die erste Ende Februar ausgeprägt, aber im langjährigen Vergleich weder sonderlich intensiv noch langanhaltend. In den letzten 30 Jahren gab es in den Jahren 1996, 2006 und 2013 intensivere März-Kältewellen. Und davor zwischen 1984 und 1987 traten März-Kältewellen sogar jedes Jahr auf. In den 20er-, 30er- und 40er-Jahren des 20. Jahrhunderts gehörten Kältewellen im März zur Tagesordnung. In fast jedem zweiten Jahr erlebte Mitteleuropa eine intensivere Kältewelle als in diesem Jahr. Mit insgesamt 13 Frostnächten geniesst der März 2018 in Zürich deshalb auch keine Sonderstellung. Noch bis in die späten 80er-Jahre wurden im März jeweils 15 Frosttage erwartet. In den letzten 30 Jahren korrigierte sich dieser Wert sprungartig nach unten. So werden heutzutage noch 9 Frosttage im März erwartet. Eistage, also Tage an denen das Thermometer ganztags unter dem Gefrierpunkt verharrt, waren im März aufgrund der bereits starken Sonneneinstrahlung schon immer recht selten. Im diesjährigen März wurden drei solche Eistage in Zürich registriert. In nur wenigen Jahren gab es in einem März mehr Eistage. Einen extremen März erlebte die Schweiz im Jahr 1971. Der März war so eisig, dass an acht Tagen Dauerfrost herrschte. Durchwegs frostig war der März im Jahr 1865. Mit einer durchschnittlichen Temperatur von -1,2 Grad ist er bis heute der kälteste März in der über 150-jährigen Zürcher Messreihe.

Das Frühjahr 2018 ist in Zürich weiterhin sehr trüb. Die Sonnenuhr zählte Ende März erst 200 Sonnenstunden. Vor einem Jahr waren es 75 Prozent mehr. Letztmals trüber startete das Jahr in Zürich im Jahr 2013.

 

Zusammenbruch des Polarwirbels

Die beiden Kältewellen und die anhaltend trübe und kalte Witterung im Februar und März sind Folgen eines speziellen Phänomens, welches sich im Laufe des diesjährigen Februars über dem Nordpol ereignete. Durch die ständige Zufuhr sehr milder und feuchter Luftmassen in Richtung Nordpol und deren vertikaler Ausdehnung ergab sich eine „plötzliche“ Stratosphärenerwärmung. Gewöhnlich dreht sich im Winter über der Arktis in einer Höhe von 30 bis 50 Kilometern ein riesiger Kaltluftwirbel, welcher in der darunter liegenden Troposphäre, unserer Wetterschicht, die milden Westwinde anfacht. Durch die Stratosphärenerwärmung zerfiel der Kaltluftwirbel, auch als Polarwirbel bekannt, in zwei kleinere Wirbel. Die Erwärmung der Stratosphäre über der Arktis war sehr kräftig. Am 4. Februar herrschte 30 Kilometer über dem Nordpol noch eine Temperatur von minus 70 Grad. Am 14. Februar wurden schon minus 30 Grad erreicht. Bricht der Polarwirbel zusammen, beginnt der Jetstream stärker zu mäandrieren. Die Westwinde erlahmen und in der Folge kann kalte Luft aus Sibirien nach Mitteleuropa vordringen. Wie nach Rezept geschah dies Ende Februar.

Die Relevanz dieses Phänomens über dem Nordpol zeigt sich auch eindrücklich in früheren Jahren. Nach dem Zusammenbruch des Polarwirbels im Januar 2013 folgten zwei intensive Kältewellen im Februar und eine weitere ausgeprägte Kaltphase im März. Der März 2013 war entsprechend noch kälter als in diesem Jahr. Der Februar 2012 war der eisigste der letzten drei Dekaden. Zuvor ereignete sich im Januar 2012 eine Stratosphärenerwärmung mit anschliessender Schwächung des Polarwirbels. Ähnliches ereignete sich im Januar 2010 und auch damals wurde Mitteleuropa im Februar und März von eisigen Kältewellen heimgesucht. Auch in den Jahren 2004 und 2006 folgten Kältewellen im März auf eine Stratosphärenerwärmung im vorhergehenden Januar.

 

Der entzweite Polarwirbel konnte sich nicht wieder regenerieren und ermöglichte so auch die zweite Kältewelle im März. Mit der immer kräftigeren Sonneneinstrahlung und dem Ende der Polarnacht über dem Nordpol neutralisiert sich der Polarwirbel jeweils Anfang April und wechselt in den Sommermodus. Die Gefahr, dass er auch das Aprilwetter 2018 beeinflusst, ist also gering.

Kalter März war kein Zufall

Blackout durch Elektromobilität?

Der zweite Teil der Serie „Elektromobilität – Hype oder Heilsbringer?“ zeigt, wie viel Strom die Elektromobilität braucht und wie stark die Stromnetze belastet werden.

Der morgentliche Kaffee, das Mittagessen um 12 Uhr, Zähneputzen vor dem ins Bett gehen – der Mensch liebt Regelmässigkeit in seinem Tagesablauf. Wie am Abend zu Hause das Smartphone an der Steckdose eingesteckt wird, könnte künftig am Abend bei der Rückkehr von der Arbeit, vom Fitness oder dem Einkaufen das Elektrofahrzeug am Parkplatz zuhause eingesteckt und geladen werden. Hat die Schweiz überhaupt genügend Strom, um zukünftig so viele Elektroautos zu versorgen und ist es für die Stromnetze ein Problem, wenn abends alle gleichzeitig ihre Elektromobile anschliessen?

Was ist ein Elektroauto?

Die Elektromobilität umfasst all jene Fahrzeuge, die ihre Energie überwiegend aus dem Stromnetz beziehen, also extern aufladbar sind. Der Strom stellt bei der Elektromobilität den eigentlichen „Treibstoff“ dar. Dazu gehören batterie-elektrisch betriebene Fahrzeuge, wie der Tesla Model S und X, der Renault Zoe oder der BMW i3, Elektrofahrzeuge mit einem kleinen Verbrennungsmotor zur Reichweitenverlängerung (z.B. BMW i3 mit Range Extender) sowie am Stromnetz aufladbare Plug-in-Hybridfahrzeuge, in denen sowohl ein E-Motor als auch ein Verbrennungsmotor für den Antrieb sorgen. Herkömmliche Hybridfahrzeuge wie der Toyota Prius gehören in diesem Sinne nicht zur Elektromobilität. Hybridfahrzeuge bieten eine Kombination aus Verbrennungs- und Elektromotor und verfügen über eine kleine Batterie. Die Batterie eines Hybridfahrzeugs wird über den Verbrennungsmotor und nicht über das Stromnetz aufgeladen. Hybridfahrzeuge sind zwar sehr effiziente Fahrzeuge, gehören aber nicht zur Elektromobilität.

Immer mehr Elektroautos

Die Schweiz zählte Ende 2017 über 4,5 Millionen Personenwagen. Zwei Drittel davon sind Benzinfahrzeuge. Weitere knapp 30 % sind Dieselfahrzeuge. Hybridfahrzeuge machten Ende 2017 1,6 % des Fahrzeugbestandes aus. Mehr als 14‘400 reine Elektrofahrzeuge waren Ende 2017 in der Schweiz immatrikuliert. Zusammen mit den Plug-in-Hybridfahrzeugen machten sie Ende 2017 aber noch weniger als 1 % des Fahrzeugbestandes aus. Bei den neu verkauften Personenwagen ist der Anteil an Elektrofahrzeugen in den letzten Jahren stetig gestiegen. 2017 wurden schätzungsweise 5‘000 batterie-elektrische Personenwagen und mehr als 3‘500 Plug-in-Hybride verkauft. Die Elektroautos beanspruchten damit 2017 knapp 3 % des Neuwagenmarktes für sich. In den nächsten Jahren dürfte dieser Wert rasch ansteigen.

Der Anteil der Elektroautos (batterie-elektrisch und Plug-in-Hybride) am Neuwagenmarkt wird in den nächsten Jahren stark ansteigen. Die drei abgebildeten Szenarien ergeben sich durch unterschiedliche politische Rahmenbedingungen. Bildquelle: EBP

Szenarien der Elektromobilität

In Norwegen waren im Dezember 2017 bereits 52 % der Neuwagen elektrisch. Nahezu alle grossen Automobilhersteller haben in den vergangenen Jahren umfassende Elektromobilitätsstrategien und Rollout-Konzepte zur Elektrifizierung ihrer Modellpalette angekündigt, darunter neu auch Volkswagen, Daimler, der französische PSA-Konzern, Mercedes oder Porsche. Auch von Seiten der Politik gibt es klare Indizien dafür, dass das Wachstum der Elektromobilität in den kommenden Jahrzehnten steil nach oben zeigen dürfte. Mit dem Inkrafttreten des Abkommens von Paris müssen die CO2-Emissionen im Verkehrssektor deutlich zurückgehen. Infolgedessen wird das geltende CO2-Gesetz in der Schweiz für den Zeitraum von 2021 bis 2030 totalrevidiert. China ist der mit Abstand grösste Markt der Elektromobilität. Im Jahr 2016 wurden rund 40 % aller weltweit verkauften Elektrofahrzeuge in China abgesetzt. Ab 2019 müssen Autohersteller in China zehn Prozent ihrer Fahrzeuge mit elektrischem Antrieb verkaufen. Im Jahr 2020 gilt dann eine Quote von 12 %.

In der Schweiz sehen die aktualisierten Szenarien der Elektromobilität des Beratungsbüros EBP für das Jahr 2020 einen Neuwagenmarktanteil von rund 5 % vor. Im Jahr 2025 könnte dann bereits jedes fünfte verkaufte Auto ein Elektrofahrzeug sein. Bis im Jahr 2035 machen Elektroautos 25-60 % der Neuwagenflotte in der Schweiz aus. Zwischen dem Neuwagenmarkt und dem Fahrzeugbestand gibt es natürlich eine Verzögerung. Das Durchschnittsalter der Personenwagen in der Schweiz beträgt 8-9 Jahre. Wenn im Jahr 2035 also 50 % des Neuwagenmarktes durch Elektroautos dominiert wird, dauert es nochmals rund ein Jahrzehnt bis auch 50 % aller auf der Strasse verkehrenden Fahrzeuge elektrisch fahren.

 

5 Prozent mehr Stromverbrauch

Im Jahr 2035 dürften bereits mehr als eine Million Elektrofahrzeuge auf Schweizer Strassen verkehren. Alle diese Fahrzeuge benötigen Strom. Während der Strombedarf der Elektrofahrzeuge aktuell noch unbedeutend ist, steigt die Stromnachfrage der Elektromobilität bis 2035 möglicherweise auf 1.5 bis 3 Milliarden Kilowattstunden an. Dies würde allerdings lediglich rund drei bis fünf Prozent des heutigen Stromverbrauchs der Schweiz ausmachen. Selbst wenn im Jahr 2050 alle Autos in der Schweiz elektrisch fahren, würden knapp 8 TWh Strom oder rund 13 % des heutigen Stromverbrauchs der Schweiz dafür ausreichen. Dies zeigt eindrücklich, wie effizient die Elektromobilität ist.

 

Gesteuertes Laden wird nötig

Der Stromverbrauch der Elektromobilität bleibt also überschaubar. Da lange Ladezeiten dem Kunden zuliebe aber vermieden werden wollen, wird mit hoher Leistung geladen. Wenn viele Elektroautos zur selben Zeit am selben Ort laden, kann dies Stromnetze künftig vor Herausforderungen stellen. Im Jahr 2035 wird die Elektromobilität eine maximale, gleichzeitige Lastspitze von knapp 1‘000 Megawatt verursachen. Dies ist eine relevante Höhe, wenn man bedenkt, dass die jährliche Leistungsspitze im Schweizer Stromsystem bisher bei rund 10‘000 Megawatt liegt. Die Elektromobilität wird zukünftig also einen klaren Einfluss auf die Lastspitzen im Stromsystem haben.

Während der Stromverbrauch der Elektromobilität kaum ein Problem darstellen wird, gilt besonderes Augenmerk den Lastspitzen der Elektromobilität. Durch zeit- oder ferngesteuertes Laden oder durch den Einsatz von dezentralen Speichern können diese Lastspitzen, ohne gleichzeitig hohe Stromproduktion von erneuerbaren Energien, vermieden werden. Längerfristig ist deshalb eine Steuerung der Ladevorgänge, vor allem bei Heimladungen, sinnvoll. Verteilnetzbetreiber haben daher schon heute ein Interesse daran, dass vorwiegend smarte Ladestationen eingebaut werden und die Ladeleistungen bei Heimladungen begrenzt wird.

 

Rund um das Thema Elektromobilität wird viel geredet und geschrieben. Dabei kursieren viele Behauptungen, die das Image beeinflussen. Weshalb die Elektromobilität als Hoffnungsträger gilt, wie stark die Stromnachfrage steigt, wie es um die Klima- und Ökobilanz steht, wie weit Elektroautos wirklich kommen und wie viele es davon in 20 Jahren geben wird, lesen Sie in der fünfteiligen Serie „Elektromobilität – Hype oder Heilsbringer?“.

Teil 1: Herkulesaufgabe für die Elektromobilität

Teil 2: Blackout durch Elektromobilität?

Teil 3: Wie sauber sind Elektroautos?

Teil 4: Lohnen sich Elektrofahrzeuge?

Teil 5: Grenzen der Elektromobilität

 

Blackout durch Elektromobilität?

Eiswoche beendet milden Winter

Der meteorologische Winter, der vom 1. Dezember bis zum 28. Februar, dauert, war längst abgeschrieben. Nach einem milden Dezember ohne richtigen Schneefall und dem wärmsten Januar seit Messbeginn im Jahr 1864, gänzlich ohne Schnee und dem kompletten Ausbleiben von frostigen Temperaturen, glaubte kaum noch jemand an eine Auferstehung des Winters. Doch der Winter strafte alle Skeptiker Lügen mit einem furiosen Schlussbouquet. Als wollte der Winter am Ende den viel zu warmen und im Flachland schneearmen Winter noch kompensieren, brachte Väterchen Frost zum Februarende eine regelrechte Eiswoche.

Im langjährigen Vergleich ist die Kältewelle von Ende Februar 2018 nichts aussergewöhnliches. Speziell war ihr spätes Auftreten.

Fünf eisige Nächte

Die letzten Februartage waren richtig kalt – eiskalt sogar. In den Nächten vom 26.-28. Februar sackte das Quecksilber auf dem Zürichberg bis auf Tiefstwerte von -11 bis -13 Grad ab. Für Ende Februar sind das ausgesprochen tiefe Werte. Seit 1901 sind in der Periode zwischen dem 20. Februar und dem 10. März in Zürich jedoch auch schon tiefere Temperaturen gemessen worden. Letztmals im Jahr 2005, als es in der Nacht auf den 1. März knapp -15 Grad kalt wurde oder im Jahr 1971, ebenfalls mit Tiefstwerten unter -14 Grad. Im Jahr 1901 wurde es zum Februarende sogar nochmals -16 Grad eisig. Die polaren Luftmassen, welche ganz Europa Ende Februar 2018 im eisigen Griff hatten, prägten auch die Tageshöchsttemperaturen. So zeigte das Thermometer am 26. Februar 2018 in Zürich am Nachmittag einen Maximalwert von unter -7 Grad an. Für die Periode von Ende Februar bis Anfang März war dies die zweittiefste Höchsttemperatur.

 

Spät aber nicht intensiv

Die Kältewelle zum Abschluss des meteorologischen Winters war also heftig, aber sie war nur von kurzer Dauer. Eine anschauliche Kenngrösse für die Intensität einer Kältewelle ist das mittlere Tagesminimum über fünf Tage. Vom 25. Februar bis zum 1. März lag dieses mittlere Tagesminimum bei kalten -10,2 Grad. Ein Vergleich mit den Wintern seit 1901 zeigt, dass die diesjährige Kältewelle nicht aussergewöhnlich war. Seit Anfang des 20. Jahrhunderts traten in 49 Winter mindestens gleich intensive oder intensivere Kältewellen auf. Die intensivste 5-tägige Kältewelle erlebte Zürich im Winter 1929 mit einem mittleren Tagesminimum von -20,3 Grad. Ähnlich intensiv waren die Kältewellen 1956 mit knapp -20 Grad. Auch die Winter 1985 und 1987 brachten 5-tägige Kältewellen mit einem mittleren Tagesminimum von -18, respektive -16 Grad am Zürichberg. Die diesjährige Kältewelle markiert aber die intensivste seit dem Februar 2012. Allerdings war die Kältewelle damals deutlich intensiver mit einem mittleren Tagesminimum über fünf Tage von knapp -16 Grad. Speziell an der diesjährigen Kältewelle ist und bleibt also ihr spätes Erscheinen. Für die Periode vom 20. Februar bis zum 10. März sind denn auch seit 1901 nur sieben intensivere Kältewellen bekannt.

 

Trotzdem zu mild

Die Kältewelle Ende Februar hat ihre Spuren hinterlassen. So war der Februar 2018 unter dem Strich mit durchschnittlich -1,5 Grad knapp drei Grad unterkühlt, verglichen mit der Referenzperiode 1981-2010. Deutlich kälter war ein Februar letztmals 2012, ähnlich kalt war es 2013. Der kalte Februar 2018 kompensierte also einen bis dahin viel zu milden Winter. Der Grundcharakter des Winters 2017/18 veränderte sich dabei aber nicht. Insgesamt war der diesjährige Winter (Dezember-Februar) mit durchschnittlich 1,5 Grad rund ein halbes Grad milder gegenüber der Referenzperiode 1981-2010. Auch in Sachen Eis- und Schneetage verbesserte der Februar die Bilanz des ganzen Winters, ohne sie grundlegend zu beeinflussen. Mit lediglich 10 Eistagen mit Temperaturen, die ganztags unter dem Gefrierpunkt verharrten, zählt der diesjährige Winter in Zürich nur halb so viele Eistage, verglichen mit der Referenzperiode 1981-2010. An lediglich 21 Tagen lag am Zürichberg eine mindestens 1 Zentimeter dicke Schneeschicht. In einem durchschnittlichen Winter sind mehr als 31 solche Schneetage zu erwarten.

Dank des wärmsten Januars seit Messbeginn war der Winter 2017/18 trotz des eisigen Februars ein halbes Grad wärmer als der Durchschnitt der Periode 1981-2010.

Grauer Winter

Auch in Sachen Niederschlag kompensierte der Februar einen Teil des restlichen Winters. Waren Dezember und Januar jeweils deutlich zu nass mit jeweils 140-180 Prozent der üblichen Niederschlagsmengen, so war der Februar schliesslich sehr trocken. Mit weniger als 30 mm Niederschlag kam weniger als die Hälfte der sonst üblichen Februarmenge zusammen. Das Winterwetter änderte im Februar also auf trocken-kalt, davor dominierte feucht-warm. Der Februar gab in Sachen Temperatur und Niederschlag gegenüber den Vormonaten Gegensteuer. In Sachen Sonnenschein blieb die Kompensation im Februar aber aus. Obwohl Dezember und Januar schon recht trüb waren und nur 85 bis knapp 100 Prozent der üblichen Sonnenstunden hervorbrachten, war nun auch der Februar grau in grau. Mit nur gerade 46 Sonnenstunden gehört der Februar 2018 zu den sonnenärmsten 15 Prozent seit 1901.

Eiswoche beendet milden Winter

Herkulesaufgabe für die Elektromobilität

Der erste Teil der fünfteiligen Serie „Elektromobilität – Hype oder Heilsbringer?“ zeigt die grossen Herausforderungen, welche mit der stetig wachsenden Mobilitätsnachfrage und der steigenden Anzahl Autos auf uns zukommen.

 

Weltweit gibt es heute mehr als 1,2 Milliarden Motorfahrzeuge, davon sind über 900 Millionen Personenwagen. Diese Zahl wird voraussichtlich bis 2035 auf 2 Milliarden steigen. Damit sind grosse Herausforderungen verbunden: Die verkehrsbedingten Emissionen von CO2, Luftschadstoffen und Lärm steigen weiter an und die Abhängigkeit von Erdölimporten nimmt weiter zu.

 

Mobilität bald Haupttreiber der CO2-Emissionen?

Die Mobilität auf den Strassen zieht in der Schweiz mehr als einen Drittel der gesamten CO2-Emissionen auf sich. Dieser Anteil ist in den letzten Jahren kontinuierlich gestiegen, denn die CO2-Emissionen aus Brennstoffen (in Haushalten, Industrie und Gewerbe) sind seit 1990 stark rückläufig, währenddessen die Emissionen aus Treibstoffen für die Mobilität weiter angestiegen sind. So dominierten die CO2-Emissionen aus Brennstoffen die CO2-Statistik der Schweiz vor 30 Jahren noch klar und waren rund anderthalbmal so hoch wie jene der Mobilität. In den letzten Jahren emittierten Brenn- und Treibstoffe aber fast gleichviel CO2. Um nationale und internationale Klima-, Energie- und Umweltziele zu erreichen, müssen die CO2-Emissionen zwingend auch im Verkehrssektor deutlich sinken. Zwischen 2008 und 2016 sind die CO2-Emissionen aus Treibstoffen zwar um rund 8% zurückgegangen. Grund dafür sind Emissionsvorschriften für Neuwagen, welche die Branche mit einer zunehmenden Hybridisierung der Fahrzeuge bewältigte. Trotzdem liegen die CO2-Emissionen im Verkehrssektor aber nach wie vor 5% über dem Wert aus dem Jahr 1990. Der Verkehrssektor gilt deshalb als Sorgenkind der Klimaschutzpolitik. Eine zusätzliche Herausforderung sind die ständig steigende Mobilitätsnachfrage und ein kontinuierlich wachsender Fahrzeugbestand. Zudem beeinflusst der hohe Wohlstand in der Schweiz die Fahrzeugwahl. So kaufen die Schweizer immer grössere, schwerere und stärkere Autos, und diese verbrauchen natürlich mehr Energie als ihre kleineren Artgenossen. So lag der Allrad-Anteil an den neu zugelassenen Personenwagen im Januar 2018 erstmals über 50%, wie au Daten von auto-schweiz hervorgeht. Die Herkulesaufgabe ist also klar: Deutlich sinkende CO2-Emissionen im Verkehrssektor erreichen, trotz mehr und stärkeren Autos bei gleichzeitig steigendem Mobilitätsbedürfnis.

 

Elektromobilität als Lösung?

Wie soll diese Herkulesaufgabe gelöst werden. Die Effizienzsteigerung von Verbrennungsmotoren und die Hybridisierung haben in den letzten Jahren zwar dazu geführt, dass der Benzin- und Dieselverbrauch reduziert werden konnte, doch die Fortschritte reichen bei weitem nicht aus, um die CO2-Emissionen ernsthaft zu reduzieren. Auch die Nutzung nachhaltiger Treibstoffe bleibt wichtig. Es scheint aber klar, dass die Skalierung dieser Biotreibstoffe beschränkt ist. Die Welt kann nicht 900 Millionen Personenwagen mit Biotreibstoffen aus Zuckerrüben, Gülle und Altholz betreiben, da einerseits Nutzungskonflikte mit der Nahrungsmittelindustrie auftreten und andererseits zu wenige biogene Abfälle anfallen. Für den Massenmarkt braucht es andere Lösungen.

Entwicklung der CO2-Emissionen aus Brenn- und Treibstoffen in der Schweiz. Die witterungsbereinigten CO2-Emissionen aus Brennstoffen (rot) sanken seit 1990 deutlich während diejenigen aus Treibstoffen über den Werten von 1990 liegen.

Die Elektromobilität kann ein wichtiger Baustein auf dem Weg zu einer klimafreundlichen und umweltschonenden Mobilität sein. Im Betrieb sind Elektrofahrzeuge emissionsfrei und vermeiden daher Treibhausgase und Luftschadstoffe. Zudem sind sie deutlich leiser als Autos mit Verbrennungsmotoren. Elektromobilität ermöglicht darüber hinaus, heimische, dauerhaft verfügbare Energie aus erneuerbaren Quellen anstelle des knapper und perspektivisch teurer werdenden Erdöls im Verkehr einzusetzen. Die Politik ist sich dieser Chance bewusst und verschärft europaweit die Emissionsvorschriften für neue Personenwagen. Die Schweiz übernimmt dabei die Vorschriften der EU (neuer Zielwert: 95 g CO2 pro km im Jahr 2021). Ohne Elektrofahrzeuge sind diese schärferen Vorgaben nicht mehr zu erfüllen. Gleichzeitig droht diversen deutschen Städten wegen überschrittenen Stickoxid-Grenzwerten eine Klage durch die EU-Kommission. Auch hier würde die Elektromobilität durch ihren lokal emissionsfreien Betrieb Abhilfe schaffen. Ehe jedoch die intensive Liebesbeziehung zwischen Mensch und Auto auch die Elektromobilität einschliesst, müssen Fahrzeugauswahl und Batterie-Reichweite vergrössert, die Fahrzeugpreise gesenkt und die Lademöglichkeiten kundenorientierter gestaltet werden.

 

Rund um das Thema Elektromobilität wird viel geredet und geschrieben. Dabei kursieren viele Behauptungen, die das Image beeinflussen. Weshalb die Elektromobilität als Hoffnungsträger gilt, wie stark die Stromnachfrage steigt, wie es um die Klima- und Ökobilanz steht, wie weit Elektroautos wirklich kommen und wie viele es davon in 20 Jahren geben wird, lesen Sie in der fünfteiligen Serie „Elektromobilität – Hype oder Heilsbringer?“.

Teil 1: Herkulesaufgabe für die Elektromobilität

Teil 2: Blackout durch Elektromobilität?

Teil 3: Wie sauber sind Elektroautos?

Teil 4: Lohnen sich Elektrofahrzeuge?

Teil 5: Grenzen der Elektromobilität

 

Herkulesaufgabe für die Elektromobilität

Ein Januar ohne Schnee und Eis – im Flachland

Das Jahr 2018 startete gleich mit einem neuen Monatsrekord für den Januar. In Zürich erreichte die Januartemperatur 2018 einen neuen Rekordwert von 4,7 Grad. Systematisch gemessen wird in Zürich seit 1864. Der Januar 2018 fühlt sich im Vergleich mit Frühlingsmonaten sogar wohler als mit eigentlich Gleichgesinnten. So war der Januar so mild wie ein durchschnittlicher März und wärmer als die Hälfte aller Märzmonate seit 1864. Der bisherige Januarrekord lag noch gar nicht weit in der Vergangenheit. Im Januar 2007 war es in Zürich nur wenige Zehntelgrad kühler als in diesem Jahr. Anders am Messstandort Genf, dort erreichte die Januartemperatur 2018 den alles überragenden Rekordwert von 6,2 Grad. Die bisher mildesten Januarmonate lieferten in Genf um 4,5 Grad. Auch im landesweiten Mittel ist es der mildeste Januar seit Messbeginn.

Der Januar 2018 war in Zürich praktisch durchwegs deutlich zu warm. Nur am 14. Januar lag die Tagesmittel-Temperatur etwas unter dem langjährigen Durchschnitt.

Schnee nur in den Bergen

Eine konstante Westströmung flutete den Alpenraum mit sehr milder aber auch feuchter Luft aus dem Atlantik und dem Mittelmeerraum. In den Bergen waren daher die Bedingungen für riesige Schneemengen perfekt. In Arosa erreichte die Neuschneesumme im Januar 2,85 Meter. Es ist die fünfthöchste Januarsumme seit Messbeginn 1890. Ganz anders präsentierte sich die Schneelage im Flachland. In Zürich wurde im ganzen Januar 2018 kein einziger Tag mit Neuschnee registriert. Schneefreie Jänner sind in Zürich zwar selten, aber nicht einmalig. Seit Beginn des 20. Jahrhunderts sind fünf weitere Januare (1974, 1975, 1989, 1990 und 2008) ohne Schnee bekannt. Im langjährigen Durchschnitt der Jahre 1981-2010 sind im Januar fünf Tage mit Neuschnee und 12 Tage mit einer Schneedecke zu erwarten. Während der Januar schneetechnisch in den Bergen also klar überdurchschnittlich ausfiel, machte sich im Flachland grosse Schneearmut breit.

Neben dem Schnee machte sich auch der Frost rar – sehr rar. Nur in vier Nächten sank das Thermometer unter den Gefrierpunkt. Selbst in klaren Nächten sank das Quecksilber mitten im Januar in Zürich nur auf 2-4 Grad. So wenige Frostnächte in einem Januar gab es noch nie seit mindestens 120 Jahren. Der bisherige Rekord von neun Frostnächten im Januar 2007 wurde dabei deutlich unterboten. Bei so wenigen Frostnächten erstaunt es kaum, dass auch Eistage mit Dauerfrost im Januar 2018 überhaupt kein Thema waren. Mit keinem einzigen Eistag reiht sich der Januar 2018 in eine sehr exklusive Gruppe ein. Vorher war dies nur aus den drei Januarmonaten 1916, 1936 und 1988 bekannt. Selbst in den sehr milden Januaren 2007, 2014 und 2015 gab es ein bis vier Eistage mit Dauerfrost. Die Klimanormwerte der Jahre 1981-2010 lassen im Januar immerhin 20 Frostnächte und 9 Eistage erwarten.

 

Kalter Frühling?

Der grosse Wärmeüberschuss im Januar 2018 zeigte sich auch in teils frühlingshaft milden Nachmittagen. An sechs Tagen zeigte das Thermometer Werte über 10 Grad an. Für einmal ist dies aber kein neuer Rekordwert. Im Januar 1993 gab es sogar 10 Tage, 2007 sogar 11 Tage mit Höchstwerten über 10 Grad. Die Milde liess bereits Haselsträucher und Erlen erblühen. Der Blühbeginn kann als „sehr früh“ bezeichnet werden. Der Vorsprung beträgt im Durchschnitt ganze 25 Tage. An einigen Standorten wurde der Blühbeginn der Hasel sogar noch nie so früh beobachtet wie in diesem Jahr. In Bauernregeln werden milde Jänner gefürchtet und mit kalten, anstehenden Frühlingsmonaten in Verbindung gebracht. So heisst es: „Lässt der Januar Wasser fallen, lässt der Lenz es gefrieren“ und „Wirft der Maulwurf seine Hügel neu, währt der Winter bis zum Mai.“ Viele alte Volkssprüche lassen zudem einen spezifischen Zusammenhang mit dem Monat Mai vermuten. „Wieviel Regentropfen ein Januar, soviel Schneeflocken im Mai.“ Die durch die Milde gestörte Winterruhe solle sich zudem negativ auf die Vegetationsentwicklung im ganzen Jahr auswirken: „Im Januar viel Regen und wenig Schnee, tut Saaten, Wiesen und Bäumen weh“ und „Wächst das Gras im Januar, so wächst es schlecht im ganzen Jahr.“

Klimatologisch lässt sich allerdings kein Zusammenhang zwischen einem milden Januar und irgendeinem kalten oder schneereichen Frühlingsmonat ableiten. Betrachtet man die 20 wärmsten Januarmonate seit 1864, so zeigt sich eher ein umgekehrtes Bild. Auf einen sehr milden Januar folgt auch ein sehr milder Frühling. Beispiele dafür stammen aus den Jahren 1920, 1924, 1948, 1993, 1999, 2007, 2008 und 2014. Jedes Mal folgte auf einen sehr milden Januar auch ein sehr milder Frühling. Natürlich gibt es auch Ausnahmen. Im Jahr 1877 war der Januar mit durchschnittlich 2 Grad recht mild. März, April und Mai waren dann aber deutlich zu kühl. Oder auch 1975, als auf einen sehr milden Januar ebenfalls ein insgesamt kühler Frühling folgte. Eine weitere Bauernregel deutet dann aber trotzdem auf einen guten Frühling hin. So heisst es: „Der Januar muss krachen, soll der Frühling lachen.“ Mit den vielen Stürmen, die teils sogar Wintergewitter brachten, hat es im Januar 2018 so richtig gekracht. Das sind gute Aussichten für den Frühling. Vorher ist aber nochmals Winter angesagt. Der Februar kann es in sich haben, wie uns die Jahre 2012, 2013 und 2015 gezeigt haben.

Ein Januar ohne Schnee und Eis – im Flachland