Wie funktioniert Phovo?

Auf phovo.de finden Sie für die größten Städte in Deutschland "Solarprofile", die über den Stand und weiteren Ausbau ihrer jeweiligen Solarenergienutzung informieren. Ziel ist es, den grundsätzlich an Photovoltaik interessierten Bürgern als auch den Bürgern, die sich konkret für die Installation einer Anlage interessieren, alle stadtspezifischen Informationen auf einer Seite gebündelt zu präsentieren.

phovo.de bietet Investoren und Betreibern von Photovoltaikanlagen eine solide Bewertungsgrundlage, die Energieerträge ihrer PV-Anlage mit in der Praxis gemessenen Ertragswerten zu vergleichen und zu analysieren. Überdies finden Sie alle wichtigen städtischen und kommunalen Informationen zur Planung und Bau einer Photovoltaikanlage.

Auf phovo.de finden Sie für jede Stadt in Deutschland die in der Praxis gemessenen Erträge von Solaranlagen.

Selbst Strom zu erzeugen und zu nutzen wird für viele Hausbesitzer als auch Mieter immer interessanter. phovo.de zeigt Ihnen, wie viel Solarstrom Sie in Frankfurt erzeugen können und erklärt anschaulich anhand der tatsächlich in Frankfurt gemessenen Solarerträge und konkreter Infografiken, wie Sie mit Ihrem eigenen PV-Strom vom Dach Ihr Leben umweltfreundlicher, klimaschonender und auch günstiger gestalten können.

Navigation: Diese Inhalte bietet Ihnen unser Solar-Ratgeber
  • Bedeutung der Grünstromproduktion in Frankfurt
  • Solaranlagen in Frankfurt: Photovoltaik-Kennzahlen im Vergleich
  • So viel Energie erzeugt Ihr eigenes Solarkraftwerk!
  • Solarbetriebe in Frankfurt finden & kostenlos bis zu 5 PV-Angebote anfordern!
  • Hintergrund-Wissen: Photovoltaik-Kennzahlen und Berechnung

Erneuerbare in Frankfurt: So grün ist ihre Stromproduktion

Der Zubau an Solaranlagen basiert vor Allem auf den vielen Kleinanlagen auf deutschen Dächern. In Summe zählen sie neben der Windkraft zu einer der wichtigsten deutschen Ökostrom-Quellen. Dies spiegelt sich auch in Frankfurt wieder. Hier nimmt die Photovoltaik (Stand 2015) einen Anteil von rund 59.77 Prozent an der Ökostromversorgung ein.

Bis 2050 muss Deutschland seinen Ausstoß von Treibhausgasen um mindestens 80 Prozent, besser jedoch um 95 Prozent, reduzieren. Damit dies gelingen kann, ist eine deutliche Beschleunigung des Solarenergie-Ausbaus nötig.

Mit einer Solarstromanlage (Photovoltaik-Anlage, PV-Anlage, PVA) erzeugen Sie Sonnenstrom, den Sie im Haushalt verbrauchen können. Der Sonnenstrom ersetzt so einen Teil des Stroms, den Sie von Ihrem Stromlieferanten aus der Steckdose beziehen. Sie sparen so Stromkosten und machen sich unabhängiger vom Stromlieferanten.

Das rechnet sich, wenn Sie die Voraussetzungen für einen wirtschaftlichen Betrieb der Anlage erfüllen. Viele Menschen in Frankfurt haben sich deshalb bereits für eine eigene Solaranlage entschieden.

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Solaranlagen in Frankfurt: Photovoltaik-Kennzahlen im Vergleich

Mit dem Begriff Solaranlage bezeichnet man allgemein technische Anlagen, die Sonnenenergie in eine andere Energieform umwandeln. Photovoltaikanlagen (PV-Anlagen) wandeln Sonnenenergie mittels mehrerer miteinander verbundener Solarzellen (Solarmodule) in elektrische Energie um.

Die am weitesten verbreitete Anlagen-Art ist die Aufdachanlage, bei der die Solarmodule auf dem Dach des Gebäudes mithilfe eines Montagesystems befestigt werden. Solarstromkabel transportieren dann den erzeugten Strom vom Dach zum Wechselrichter, der den erzeugten Gleichstrom in netz- bzw. hausgebrauchstauglichen Wechselstrom umwandelt.

So viel PV-Strom erntet eine Solaranlage in Frankfurt

In Deutschland werden im Durchschnitt mit 1 kWp Photovoltaik-Leistung 934 kWh/kWp Solarstrom pro Jahr erzeugt. Eine Familie könnte so bereits mit einer 5 kWp Photovoltaikanlage den eigenen jährlichen Stromverbrauch decken.

Wenn Sie in Frankfurt wissen möchten, wieviel kW Sie benötigen, um so viel Strom zu erzeugen, wie Sie verbrauchen, müssen Sie nur Ihren Stromverbrauch pro Jahr durch 943.65 teilen!

943.65
kWh/KW pro Jahr

943.65 kWh pro Kilowatt Peak und Jahr – das ist der während der letzten Jahre in der Praxis durchschnittlich in Frankfurt gemessene Solarertrag, heruntergerechnet auf die Leistung von 1 kW. Zum Vergleich: Gemittelt über alle Solaranlagen in Deutschland wurden pro kWp 934 kWh Sonnenstrom gemessen.

Anlagensegmente: So verteilt sich die Photovoltaikleistung in Frankfurt

Die Grafik zeigt die Verteilung der Anlagengröße nach der Leistung des Solargenerators in Frankfurt. Hier werden zu 71 % kleinere PV-Anlagen unter 10 Kilowatt Gesamtleistung genutzt. 24 % der Solaranlagen sind zwischen 10 und 50 kW stark und nur 5 % nutzen Anlagen mit mehr als 50 kW.

PV-Anlagen werden in aller Regel so ausgelegt, dass mit Ihnen im Verhältnis zum eigenen Bedarf ein möglichst hoher Eigenverbrauch erzielt werden kann. Ohne PV-Speicher fallen die Anlagen im typischen Einfamilienhaus-Segment dann um 5 kW aus. Optimiert man auf den Autarkiegrad, so wird häufig das gesamte Solardach belegt. Alternativ lässt sich eine PV-Anlage auch auf die CO2-Einsparungen bzw. den Klimaschutzbeitrag optimieren. Zwölf Kilowatt wäre hier für Dachanlagen privater Haushalte eine geeignete Größe.

Aus regulatorischen Gründen haben sich in der Vergangenheit verstärkt Anlagensegmente bei zehn Kilowatt (anteilige EEG-Umlage auf Eigenverbrauch) bei 30 Kilowatt (Pflicht zur Fernsteuerbarkeit) und ab 100 Kilowatt (verpflichtende Direktvermarktung) herausgebildet.

Wie viel Modul-Leistung passt auf ein Einfamilienhaus-Dach?

Um die Anlagenleistung, also die Summe der Leistung der einzelnen Module, ermitteln zu können, muss vorab die zur Verfügung stehende Dachfläche erfasst werden. Sind die Maße nicht aus den Bauplänen abzuleiten, kann man z. B. die Dachziegelreihen auszählen und die Ziegelmaße entsprechend hochrechnen oder das Dach mit einem Lasergerät selbst nachmessen. Zur Berechnung der für eine Solaranlage nutzbaren Dachfläche müssen davon Gauben, Dachfenster, der Kamin und verschattete Dachbereiche inklusive Sicherheitsabständen sowie den Randbereichen abgezogen werden. Anhand der typischen Modulmaße von rund 1,6 m Länge und 1 m Breite kann dann die Modulbelegung berechnet werden.

Zu beachten ist, dass Module nur als Ganzes verwendet werden können. Eine nutzbare Dachfläche von 30 m2 kann dann mit 275 Wattmodulen mit einer jeweiligen Größe von 1,6 m2 nur mit insgesamt 18 Solarmodulen belegt werden. Zudem ist entscheidend, ob diese hochkant oder quer verlegt werden können. Je nachdem kann sich die Anzahl der installierbaren Module weiter reduzieren!

0 kWpeak

Ø pro Anlage: 71 Module

In Frankfurt wurden von phovo insgesamt 668 Dachanlagen ausgewertet. Im Schnitt kommen diese Photovoltaik-Anlagen auf eine Anschlussleistung von 19.54 kWp. Rein rechnerisch entspricht dies ungefähr einer Dachflächenbelegung von 71 Solarmodulen pro Dachanlage mit einer belegten Dachfläche von etwa 117 m2.

So machen Sie sich unabhängiger vom Stromversorger

943.65
kWh / Jahr

≙ 18 Personen

Der über alle Solaranlagen in Frankfurt gemittelte Solarstromertrag liegt bei 18437.42 kWh/a pro Dachanlage. Legt man grob überschlagen einen Strombedarf von 1.000 kWh pro Person und Jahr zugrunde, so könnten mit diesem solaren Jahresertrag etwa 18 mit Solarstrom pro Jahr versorgt werden.

Der Stromverbrauch eines Haushaltes kann sehr unterschiedlich ausfallen: Eine energiebewusst lebende Familie mit drei Kindern kann durchaus mit jährlich 3.500 kWh auskommen. Bei einem alleinstehenden Ehepaar mit Elektroheizung oder Wärmepumpe ist hingegen ein Verbrauch von 6.000 kWh auch nicht ungewöhnlich. In beiden Lebenssituationen kann aber bereits eine kleine Solaranlage helfen, Kosten zu sparen und umweltfreundlicher zu wohnen.

Denn Strom aus einer Photovoltaikanlage kostet die Eigentümer oder auch Mieter heute deutlich weniger als die Kilowattstunde vom Energieversorger. Es rechnet sich daher, möglichst wenig Strom aus dem Netz zu beziehen und möglichst viel Solarstrom zum Betrieb der elektrischen Geräte im Haus zu verwenden.

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Wie viel Solarenergie kann man auf einem Hausdach ernten?

Die Sonne ist seit jeher die wichtigste Energiequelle des Menschen. Sie wird direkt genutzt, zum Beispiel zum Wärmen, Trocknen oder als Lichtquelle. Aber die Sonne ist auch für Wind, Wetter und fast jegliches Pflanzenwachstum verantwortlich. Mit der Verbrennung von Holz oder dem Einsatz von Windmühlen nutzt der Mensch die Sonnenenergie schon seit Langem auch indirekt.

Die direkte Nutzung der Sonne ist ein wichtiger Bestandteil der Energiewende. Hierzu zählen die Photovoltaik zur Stromgewinnung und die Solarthermie zur Wärmenutzung. phovo zeigt Ihnen im Folgenden, wie viel Energie sich mit einer Photovoltaikanlage in Frankfurt aus den etwa 1.000 Kilowattstunden pro Quadratmeter Globalstrahlung im Jahr gewinnen und nutzen lässt.

So viele (Primär-)Energie-Einheiten können Sie selbst erzeugen!

Eine 10-kW-Photovoltaik-Anlage, die Sie auf einem Frankfurter Dach betreiben, erzeugt Ihnen einen Stromertrag von 9436.5 kWh im Jahr. Dies klingt zunächst nicht spektakulär. Doch rechnen Sie die Energie einmal in die entsprechenden Mengen an Heizöl, Erdgas oder Holz um, die benötigt würden, um eben diese Energiemenge zu erzeugen. Dann wird erst klar, wie viel Sonnenergie auf uns täglich herabscheint und wie viel wir davon gewinnen und sinnvoll nutzen können.

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kWh/Jahr

Solarstrom

  • ≙ 952L Heizöl
  • ≙ 944m3 Erdgas
  • ≙ 2247kg Holz

Solarstrom ist Energie: Die Jahresproduktion eines 10 kW-Solargenerators entspricht in Frankfurt rund 952 l Öl, 944 m3 Heizgas oder 2247 kg Kaminholz.

Effizient heizen: Solarstrom für Wärmepumpen nutzen

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kWh

Erdwärmepumpe

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Luftwärmepumpe

Wer den gesamten Solarstrom der 10 kW PV-Anlage zum Betrieb einer Wärmepumpe einsetzt, der kann in Frankfurt mit einer Sole-Wasser-Wärmepumpe 37746 und mit einer Luft-Wasser 28310 kWh Wärme pro Jahr erzeugen. So könnte man rund 110 m2 eines schlecht gedämmten Altbaus oder alternativ 472 m2 eines Niedrigenergiehauses beheizen.

Das Heizen mit PV-Strom gilt als eine der besten Möglichkeiten, Strom-Erzeugung und -Nutzung sinnvoll voneinander zu entkoppeln. So können nicht nur fossile Energieträger wie Heizöl oder Erdgas eingespart werden, sondern auch der Netzausbaubedarf reduziert werden. Nicht alle Heizanwendungen mit Strom sind jedoch gleich effizient.

So lässt sich Solarstrom mit einer Elektroheizung nur 1:1 zum Heizen nutzen. Wesentlich effizienter ist es jedoch, hierzu eine Wärmepumpe einzusetzen. Mit einer Erdwärmepumpe machen Sie z. B. aus den 9436.5 kWh das Vierfache, mit einer Luftwärmepumpe das Dreifache an Wärmeenergie. Diese Wärmemenge reicht aus, um in Frankfurt einen großen Einfamilienhaus-Neubau oder einen kleineren, nicht so gut gedämmten Altbau ein ganzes Jahr lang zu beheizen.

Eigenverbrauch optimieren: Lohnt sich ein Photovoltaik-Stromspeicher?

Statt Solarstrom in das öffentliche Stromnetz einzuspeisen, ist es wesentlich lukrativer, ihn selbst zu nutzen, da die Erzeugungskosten mittlerweile deutlich unter den Strompreisen für Privathaushalte liegen. Daher sollten Haushaltsgeräte oder auch Elektroautos, am besten dann angeschaltet bzw. beladen werden, wenn die Dachanlage viel Strom produziert. Um noch mehr Solarstrom selber verbrauchen zu können, sind PV-Speicherbatterien eine wirtschaftliche Lösung.

Mit einem Blei-Säure-, Blei-Gel- oder Lithium-Ionen-Batteriespeicher können Sie den tagsüber nicht benötigten Solarstrom dann nutzen, wenn Sie ihn wirklich brauchen, ohne dass Sie Ihre Gewohnheiten ändern müssen. Grundlegend sollte der Speicher groß genug sein, einen Haushalt vom Abend bis zum nächsten Morgen mit Solarstrom zu versorgen. Für einen durchschnittlichen Vier-Personen-Haushalt mit einem Jahresstromverbrauch von ca. 4.500 Kilowattstunden (kWh) ist meist eine Größe von 4 bis 6 kWh ausreichend.

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€/Jahr

ohne Speicher

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mit Speicher

Ohne Stromspeicher können Sie mit einer 10 kW-PV-Dachanlage in Frankfurt rund 1642 Euro pro Jahr hinzuverdienen. Mit passender Solarbatterie erhöhen Sie Ihren finanziellen Gewinn pro Jahr auf 2321 Euro pro Jahr.

Klimaschutz: Mit jeder kWh Solarstrom vermeiden Sie Treibhausgase

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kgCO2 / Jahr

= 390 Bäume

Werden auch Sie zum Klimaschützer! Mit einer 10 kW Solaranlage sparen Sie in Frankfurt rund 4869 kg CO2 pro Jahr ein. Das entspricht in etwa dem Aufnahme-Potenzial von 390 Bäumen.

Photovoltaikanlagen erzeugen grünen Strom vom Dach und sparen damit CO2 ein, das sonst durch z. B. ein Kohlekraftwerk in die Atmosphäre gelangt wäre. Wie viel CO2 eingespart wird, kann man anhand der CO2-Emissionen einer Kilowattstunde Strom aus dem "deutschen Energiemix" ermitteln. Diese betragen etwa 500 bis 600 Gramm CO2 pro kWh. Auf dieser Grundlage kann man dann ermitteln, wieviele Bäume nötig wären, um diese Menge CO2 wieder aus der Luft zu reinigen.

Wir haben den Stromertrag unserer Beispiel-Photovoltaik Anlage auf einem typischen Hausdach in Frankfurt dazu mit einer typischen Buche verglichen, die 80 Jahre braucht, um eine Tonne CO2 aus der Luft aufzunehmen.

So viele Kilometer können Sie mit einem Elektroauto solar fahren!

Auf einem durchschnittlichen unverschatteten Eigenheimdach lässt sich rechnerisch problemlos der Jahresstrombedarf einer fünfköpfigen Familie inklusive Strombedarf für das eigene E-Auto decken. Insbesondere die Integration von Photovoltaik und Energiespeicher kann sich daher für E-Autoeigentümer je nach elektrischem Lastprofil bzw. den sich durch das Fahrprofil ergebenden Lastgang lohnen.

Durch einen eigenen Solarakku können wesentlich mehr „grüne“ Kilometer gefahren werden als durch die ausschließliche Nutzung des direkten Stroms aus der Photovoltaikanlage. Wird der Photovoltaikstrom gespeichert, können rund drei Mal so viele Kilometer pro Jahr mit dem eigenen Solarstrom gefahren werden.

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Tesla Model S

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Renault ZOE

Ihre Photovoltaik-Anlage eröffnet Ihnen die Möglichkeit, Ihre persönliche Energiewende vom Haus auf die Straße auszuweiten. Denn mit solar erzeugtem Strom in der Batterie von E-Fahrrad oder Auto sind Sie in Frankfurt und Umgebung immer umweltfreundlich unterwegs. Fahren Sie z. B. einen Elektro-Kleinwagen mit 13 kWh Verbrauch auf 100 km dann können Sie insgesamt 64634 Kilometer ganz ohne Abgas und Gestank zurücklegen. Mit einem leistungsstärkeren E-Mobil mit höherer Reichweite und einem Stromverbrauch von 20 kWh pro 100 km schaffen Sie immerhin noch 38994 km pro Jahr!

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Einzelnachweise zu den Quellen und Daten-Umrechnung

Die Anlagendaten in Frankfurt basieren auf den Meldedaten der Übertragungsnetzbetreiber, die gemäß dem Gesetz für den Ausbau erneuerbarer Energien (EEG) verpflichtet sind, die übermittelten Daten zu veröffentlichen. Die von den Netzbetreibern 50Hertz, Amprion, TransnetBW und Tennet veröffentlichten Solaranlagendaten (bis einschließlich August 2015) wurden von phovo.de entsprechend der Postleitzahl zu den jeweiligen Städten und Gemeinden aggregiert. Für die Richtigkeit der hier dargestellten Leistungs- und Ertragsdaten übernimmt phovo.de keinerlei Gewähr oder Haftung.

Insgesamt wurden 1029 Solaranlagen in Frankfurt ausgewertet und ihre Gesamtleistung ins Verhältnis zur Gesamtleistung anderer, erneuerbarer Energiequellen zur Stromerzeugung in Frankfurt gesetzt. Wind- und Solarkraft sind in aller Regel die am meisten genutzten Erneuerbaren Energien. Ihr Anteil variiert häufig je nachdem, ob es sich um Nord- oder Süddeutschland und um ländliche oder stärker besiedelte Gebiete handelt.

Die dargestellten Ertragsdaten pro Kilowatt beziehen sich auf alle Betriebsjahre der jeweiligen PV-Anlage außer dem Inbetriebnahmejahr bis Ende 2015. Die Ertragsdaten sind Durchschnittswerte und dürften daher aufgrund technologischen Fortschritts (z. B. wegen effizienterer Module, besserer Wechselrichter oder Einsatz von Leistungsoptimiertern) zukünftig etwas höher ausfallen.

Für die Verteilung der Solaranlagen in Frankfurt nach der kW-Größe wurden alle Solaranlagen-Daten (Dach- als auch Freiflächenanlagen) ausgewertet. Für alle weiteren Infografiken zum Anlagenbestand und zum hochgerechneten Anlagenertrag wurden nur die Daten der in Frankfurt befindlichen 668 Dachanlagen einbezogen.

Zur Berechnung der Anzahl der Module, die nötig werden, um in Frankfurt die durchschnittliche Leistung einer Dach-Solaranlage zu erreichen, wurde eine durchschnittliche Modulleistung von 275 Wattp pro Modul angenommen. 1 Kilowatt PV-Modulleistung entspricht dabei rund 6 m2 Solarmodulfläche. Ein Modul ist dann rund 1,5 m2 groß. Da jedoch nur ganze Module verwendet werden können, wird die benötigte Modulzahl hier aufgerundet. Zudem müssen bei der Berechnung der benötigten Dachfläche Hindernisse auf dem Dach berücksichtigt werden. Die in der Praxis benötigte Dachfläche liegt daher eher über der hier angegeben Dachfläche.

Zur Gegenüberstellung der jährlichen Solarstromproduktion und dem potenziellen Beitrag zur Strombedarfsdeckung wurde vereinfachend ein Stromverbrauch von 1.000 kWh pro Kopf pro Jahr angenommen. In der Realität ist der Strombedarf jedoch von weiteren Faktoren abhängig. Hierbei spielt es vor Allem eine Rolle, ob das Haus von einer Familie mit Kindern oder einem berufstätigen Ehepaar ohne Kinder bewohnt wird. Zudem ist ebenfalls entscheidend, ob das Brauchwasser elektrisch oder per Zentralheizung erwärmt wird.

Grundlage der hier angegebenen Ertragsdaten sind die in Frankfurt gemessenen Anlagendaten, hochgerechnet auf eine 10 kWp-Solaranlage. Zur Umrechnung des Energiegehalts von Solarstrom wurde ein Heizwert für Erdgas von 10 kWh/m3, für Heizöl EL von 11,8 kWh/m3 und für lufttrockenes Holz von 4,2 kWh/m3 angenommen. Hierbei muss beachtet werden, dass in der Praxis auch höhere Erträge in Brennwertheizungen und geringere Erträge in älteren Heizungen eintreten können.

Die Betriebseffizienz einer Wärmepumpe ist in hohem Maße von den vor Ort in Frankfurt herrschenden Bedingungen abhängig. Durchschnittlich kann man jedoch realistisch mit einer Jahresarbeitszahl (JAZ) von 4 für Erdwärmepumpen und von 3 für Luftwärmepumpen rechnen. Genauere Prognosen sind insbesondere von der Dämmung des Hauses, von der benötigten Vorlauftemperatur und dem Verbrauch an warmen Brauchwasser abhängig. Um die mit einer Wärmepumpe beheizbare Wohnfläche zu berechnen, haben wir eine Wärmepumpe mit einer JAZ von 3,5 angenommen und in Bezug zum Heizwärmebedarf eines Niedrigenergiehauses (nach EnEV 2002) von 70 kWh/m2a und eines nicht sanierten Wohnhauses mit Baujahr 1960 bis 1980 von 300 kWh/m2a gesetzt.

Die Berechnungen zum wirtschaftlichen Ertrag einer Solaranlage in Frankfurt basieren auf der Annahme, dass es möglich ist, ohne Solarstrom-Batterie eine Eigenverbrauchsquote von 30% und mit PV-Stromspeicher eine von 70% zu erreichen. Der jeweils nicht genutzte Reststrom wird mit entsprechender EEG-Vergütung in das Stromnetz von NRM Netzdienste Rhein-Main GmbH (Frankfurt) Die Erlöse der Solaranlage wurden anhand eines Haushaltsstrompreises von 30 Cents (brutto) und einer Einspeisvergütung von 12 Cents berechnet.

Laut Umweltbundesamt (UBA) werden bei der Erzeugung einer Kilowattstunde Strom für den Endverbrauch ohne Berücksichtigung des Stromhandelssaldos in Deutschland auf der Basis vorläufiger Daten für das Jahr 2016 516 Gramm pro Kilowattstunde Kohlendioxid als direkte Emission aus der Verbrennung fossiler Energieträger angenommen. Dieser Wert wurde angenommen, um das Klimaschutz- bzw. CO2-Einsparpotenzial einer beispielhaften 10 kW-Solaranlage in Frankfurt zu berechnen. Die CO2-Emissionen von Solarstrom wurden vereinfachend mit Null angenommen. Als Baum wurde die Buche gewählt, die 80 Jahre braucht, um eine Tonne CO2 aus der Luft aufzunehmen.

Zur Berechnung der Reichweite eines Elektroautos auf Grundlage des jährlich in Frankfurt erzielbaren Solarertrags wurde angenommen, dass ein kleiner elektromotorisiertes E-Auto im Durchschnitt etwa 13 kWh pro 100 km und ein größerer motorisiertes Elektroauto 20 kWh pro 100 km benötigt. Bei diesen Verbrauchsangaben handelt es sich um Beispiel-Werte, die für kein spezielles Modell, sondern für eine elektromobile Fahrzeugklasse ausgewählt wurden.