Wie klimafreundlich sind Elektroautos wirklich?

In diesem Artikel werden Sie erfahren, warum Elektrofahrzeuge (noch) nicht das Maß aller Dinge in Sachen optimale CO2-Bilanz sein können und mit welchen Problemen sich die Hersteller konfrontiert sehen.

Ein Fakt vorab: Elektroautos können nur so umweltfreundlich sein, wie der Strom, mit dem sie betrieben werden. Jedes Elektroauto verfügt über einen eingebauten Akku. Wenn dieser leer ist, muss er unweigerlich an die Steckdose. Entscheidend für die CO2-Bilanz ist nun, aus welchen Quellen der benötigte Strom stammt. Zwar stoßen Elektroautos bekanntlich weder CO2 noch andere Schadstoffe aus; eine Energiebilanz vollkommen ohne CO2 aus fossilen Energieträgern und komplett ohne Schadstoffe ließe sich jedoch nur durch eine Kombination aus Elektroautos und Energie aus erneuerbaren Energiequellen („grüne Energie“) erreichen.

In diesem Zusammenhang stellt sich zum einen die Frage, welche Anteile erneuerbare Energien am Strommix haben, um Elektrofahrzeugen im Vergleich mit modernen Verbrennungsmotoren einen Klimavorteil attestieren zu können. Und zum anderen, wie es um die Bilanz bestellt ist, wenn man die energieintensivere Herstellung von Elektrofahrzeugen – unter anderem aufgrund der Batterieproduktion – in die CO2-Rechnung einfließen lässt.

Kluge Köpfe haben sich Gedanken über diese Fragen gemacht und können Antworten liefern. So zeigt eine genaue Analyse eines Elektrofahrzeugs (man hat hierbei die spezifischen klimarelevanten Emissionen pro gefahrenem Kilometer über die gesamte Lebensdauer des Fahrzeugs ermittelt), dass die CO2-Emissionen auch unter Berücksichtigung des Strommixes in Deutschland geringer ausfallen als bei vergleichbaren Autos, die mit gewöhnlichen Verbrennungsmotoren ausgerüstet sind.

Elektroautos und die Ziele in Sachen Energiewende

Bei Fahrzeugen, die Benzin oder Diesel als Treibstoff nutzen, steht bereits beim Kauf des Fahrzeugs fest, welche CO2-Emissionen zu erwarten sind. Bei Elektrofahrzeugen spielt hingegen die Entwicklung im Stromsektor eine zentrale Rolle. Je umweltfreundlicher der Strommix ausfällt, umso sauberer wird auch das Elektroauto. Natürlich verhält es sich andersrum genauso: Sinken die Anteile an erneuerbaren Energie im Strommix, dann wird sich zwangsläufig auch die CO2-Bilanz Elektroautos verschlechtern.

Legt man sich heute also ein Elektrofahrzeug zu, dann wird für den dafür benötigten Strom nicht dauerhaft der aktuelle Strommix gelten, denn die Lebensdauer eines Fahrzeugs kann durchaus bis zu 15 Jahre und mehr betragen. Wie sich der Anteil der erneuerbaren Energien am Strommarkt entwickeln wird, darüber lässt sich freilich spekulieren. Dies bedeutet also, dass die spezifischen CO2-Emissionen eines Elektroautos stark von der Entwicklung des hiesigen Strommixes – bzw. der Klimaverträglichkeit der Stromerzeugung – abhängen.

Eine gewagte Prognose?

Um die erwähnte Klimaverträglichkeit der Energiegewinnung zu messen, existiert die Methode, die direkten CO2-Emissionen pro Kilowattstunde Strom zu erheben. Folgend ein Beispiel: Wurde im Jahr 2015 ein Elektroauto neu zugelassen, dann zeigt sich über eine Nutzungsdauer des Fahrzeugs von zwölf Jahren eine signifikante Abnahme der spezifischen Treibhausgasemissionen von rund 190 Gramm CO2 pro Kilometer im Jahr 2015 auf einen Wert von etwa 110 Gramm CO2 pro Kilometer im Jahr 2026. Bei dieser Prognose wird die Fahrleistung über die Nutzungsdauer des Fahrzeugs berücksichtigt auf Grundlage der Werte eines deutschen Durchschnitts-Fahrzeugs.

Wie deutlich ist der Einfluss der Antriebsenergie auf die CO2-Bilanz Elektroautos?

Laut einer Studie des Instituts für Energie- und Umweltforschung Heidelberg gGmbH (Ifeu) bildet die Antriebsenergie die wichtigste Einflussgröße auf die CO2-Bilanz Elektroautos. Aktuell wird der Strom, der für den Betrieb eines Elektroautos erforderlich ist, zu großen Teilen weiterhin aus Erdgas und Kohle gewonnen. Laut den Verantwortlichen der Studie könnten die Vorteile von Elektroautos nur wachsen, wenn zunehmend auf erneuerbare Energien gesetzt werde.

Grundlage für den Basisfall der Studie zur CO2-Bilanz Elektroautos bildet die Planung der Bundesregierung in Sachen Energiewende. Die Forscher gehen also davon aus, dass die Regierung die Energiewende in Deutschland so vorantreibt wie prognostiziert wurde. Würde man jedoch lediglich reinen Solarstrom für den Antrieb von Elektrofahrzeugen nutzen, dann läge der Klimavorteil im Vergleich zu Benzin- und Dieselfahrzeugen nicht mehr bei 24 und 16, sondern bei etwa 50 Prozent. Wichtig laut den Betreibern der Studie sei es daher, nicht nur Fortschritte im Energiesektor (Stichwort „grüne Energie“) zu erzielen, sondern auch den Stromverbrauch von Elektrofahrzeugen immer weiter zu senken, denn schließlich müsse man auch mit Energie, die aus Wind und Sonne gewonnen wird, sparsam umgehen.

Außerdem ist es den Verantwortlichen der Studie wichtig, zu betonen, dass mehr Transparenz in Sachen Klimabilanz der Batterien von Elektrofahrzeugen geschaffen werden müsse. Letztlich dürfe man bei der Betrachtung der CO2-Bilanz Elektroautos auch die Art der Nutzung nicht vergessen. Für die Forscher ist eine Mobilitätswende elementar.

Wie sieht die CO2-Bilanz Elektroautos bei der Herstellung aus?

Nicht nur der Betrieb von Autos erzeugt Emissionen bzw. Belastungen für die Umwelt, sondern auch deren Herstellung. Wie sieht dies bei Elektroautos im Vergleich zu klassischen Automodellen mit Benzin oder Diesel als Treibstoff aus?

Mit dieser Frage hat sich das Fraunhofer-Instituts für System und Innovationsforschung (ISI) in einer Studie sehr genau beschäftigt. Die Forscher kamen zu dem Ergebnis, dass die CO2-Bilanz Elektroautos über ihre gesamte Lebensdauer gesehen zwar niedriger ist als die eines vergleichbaren Diesel- oder Benzinfahrzeugs, die Herstellung eines Elektroautos hingegen deutlich energieintensiver ausfällt als die eines Benziners oder Diesels.

Laut Studie fallen die Treibhausgasemissionen bei der Produktion – abhängig unter anderem von der Produktion und der Größe der Batterie – um 70 bis 130 Prozent höher aus als bei der Produktion von Diesel- oder Benzinfahrzeugen. Diesen CO2-Nachteil in der Produktion können moderne Elektroautos allerdings über ihre komplette Lebensdauer im realen Betrieb mehr als ausgleichen. Am Ende ihres Lebens haben sie im Schnitt zwischen 15 und 30 Prozent weniger CO2 produziert als vergleichbare Diesel- oder Benzinfahrzeuge.

Es kommt jedoch noch besser, denn laut den Verantwortlichen der Studie dürfte sich die CO2-Bilanz Elektroautos in der Zukunft noch weiter verbessern.

Nicht alles Gold, was glänzt

In der Studie wurde für Fahrzeuge der Oberklasse eine Lebensdauer von 220.000 Kilometern angesetzt, für Mittelklassewagen eine Laufleistung von 180.000 Kilometern und für Fahrzeuge der Unterklasse ein Wert von 150.000 Kilometern. Darüber hinaus haben die Forscher den Betrieb mit dem deutschen Strommix sowie den geplanten Verlauf der Energiewende berücksichtigt. Dabei stießen sie auf ein Problem, das mit Elektroautos mit großen Akkus (mehr als 80 Kilowattstunden) sowie Fahrleistungen von 8.000 bis 9.000 Kilometern jährlich verbunden ist.

Bei diesen Fahrzeugen fällt die CO2-Bilanz laut den Studienbetreibern kaum besser aus als die von Diesel oder Benzinern. Nicht zuletzt sehen die Forscher auch die begrenzten Ressourcen, die für die Produktion von Akkubatterien erforderlich sind, kritisch. So stehen entsprechende Rohstoffe wie Lithium, Kobalt, Mangan, Nickel und Graphit nicht endlos zur Verfügung. Allerdings sind die Forscher der Ansicht, dass sich vor allem Nickel und Kobalt in der Zukunft zu mehr als 90 Prozent aus alten Batterien wiedergewinnen lässt.

Fazit: Elektroautos an sich sind das richtige Signal für eine grünere Zukunft. Allerdings hängt die CO2-Bilanz Elektroautos entscheidend von der Herkunft des Stroms ab, mit dem das Fahrzeug betrieben wird. Sollte der Strommix in der Zukunft immer grüner ausfallen, dann verbessert sich auch die CO2-Bilanz Elektroautos weiter. Auch in Sachen Batterieproduktion und Batterie-Recycling gibt es noch Luft nach oben. Wenn diese „Kinderkrankheiten“ aber eines Tages behoben sind, dann haben Benziner und Diesel in Sachen CO2-Bilanz endgültig mehr als deutlich das Nachsehen gegenüber Elektroautos.

Quellen:

https://www.manager-magazin.de/unternehmen/elektroautos-und-klima-wie-e-autos-deutschlands-co2-ziele-torpedieren-a-9e0b1017-76a4-42f0-b1ff-0dbcc51f1011
https://www.erneuerbar-mobil.de/aktuelles/sind-elektroautos-klimafreundlich
https://www.autozeitung.de/elektroautos-hybridantrieb-umwelt-studie-gutachten-40981.html