Beim Wirkungsgrad der Antriebsarten liegt der Elektromotor weit vorn. Nicht mal der Dieselmotor kann da mithalten. E-Fuels schon gar nicht.

Viele Deutsche fremdeln mit der E-Mobilität oder lehnen sie ganz ab, da sie aus deren Sicht Autofahrer zu viele Einschränkungen mit sich bringt. Auch wir sehen das täglich an den (teils sehr unsachlichen) Kommentaren zu unseren Artikeln auf Social Media. Tatsächlich bieten E-Autos aber eine Vielzahl von Vorteilen gegenüber anderen Antriebsarten. Besonders deutlich ist der Vorsprung bei der Effizienz des Antriebs, also der Umwandlung der bereit gestellten Energie.

Das zeigt eine Grafik, die Statista auf Basis von Daten des TÜV Nord veröffentlicht hat: Elektromotoren erreichen demnach einen Wirkungsgrad von 70 Prozent und liegen damit weit vor effizienten Antriebsarten wie dem Dieselmotor (45 Prozent) oder dem Hybridfahrzeug (30 Prozent). Auch das potenziell klimafreundliche Brennstoffzellenauto, das in der Regel auf Elektroantriebe setzt, liegt mit einem Wirkungsgrad von 30 Prozent deutlich dahinter. Noch deutlich schlechter schneiden Benzinantriebe (20 Prozent) und mit E-Fuels betriebene Verbrennungsmotoren (15 Prozent) ab.

Wirkungsgrad: Wärmeverluste bei den Verbrennern

Der Wirkungsgrad, bezogen auf die Antriebsart bei Pkw, beschreibt den Anteil der zugeführten Energie, der in nutzbare Energie umgewandelt wird. Letztere ist im Wesentlichen Bewegungsenergie.

Der vergleichsweise hohe Wirkungsgrad von Elektroautos rührt daher, dass Elektromotoren elektrische Energie ohne große Wärmeverluste direkt in mechanische Energie umwandeln. Im Gegensatz dazu verlieren Verbrennungsmotoren einen großen Teil der zugeführten Energie als Abwärme. Bei dieser Umwandlung von chemischer in mechanische Energie spricht man auch von thermodynamischen Verlusten. Diese sind bei Dieselmotoren deutlich geringer als bei Ottomotoren. Dies liegt unter anderem an der höheren Energiedichte des Dieselkraftstoffs und der höheren Verdichtung im Motor. Zudem arbeiten Dieselmotoren häufiger im Magerbetrieb (Luftüberschuss), was die Wärmeverluste ebenfalls reduziert.

Der Wirkungsgrad eines Brennstoffzellenfahrzeugs ist schlechter als der eines batterieelektrischen Fahrzeugs, da bei der Umwandlung von Wasserstoff in Strom in der Brennstoffzelle sowie bei der Herstellung und Speicherung von Wasserstoff erhebliche Energieverluste auftreten. Ein ähnliches Problem besteht bei den E-Fuels, bei denen zusätzlich die Verbrennungsmotoren mit ihren hohen Wärmeverlusten den ohnehin schon nicht optimalen Wirkungsgrad weiter verschlechtern. SP-X/Titelfoto: Statista