E-Auto Bilanz


Ökobilanz von Elektroautos: Wie nachhaltig sind E-Autos wirklich?

Die Ökobilanz von Elektroautos zeigt, dass sie in Sachen Nachhaltigkeit noch etwas Entwicklungsbedarf haben. Zwar stoßen sie keine Abgase aus und brauchen kein Benzin, trotzdem ist die Umweltbelastung größer, als viele gerne wahrhaben wollen – oder nicht? Eine neue Studie der Technischen Universität Eindhoven zeigt, wie nachhaltig E-Autos wirklich sind.

Elektroautos haben ein grünes Image und stehen sinnbildlich für die Verkehrswende in Deutschland. Kein Wunder, haben sie doch nicht einmal einen Auspuff. E-Autos tanken Strom statt Benzin oder Diesel und stoßen auch keine schädlichen Abgase aus. Allerdings sind sie nur ‚lokal emissionsfrei‘, das heißt, dass sie nur dort kein CO2 erzeugen, wo sie gerade fahren.

Bei der Stromerzeugung dagegen, ohne die kein E-Auto fahren würde, gelangen oft noch viele schadstoffhaltige (Ab-)Gase in die Luft. Wie viel genau, hängt vom Strommix in dem Land ab, in dem ein E-Auto tankt. In Deutschland ist der Anteil an Strom aus Kohlekraftwerken beispielsweise noch sehr hoch und damit auch der CO2-Ausstoß, der mit der Nutzung von Elektrizität verbunden ist. Doch insgesamt ist der CO2-Ausstoß von E-Autos deutlich geringer, als Expert*innen bisher angenommen haben.

Ökobilanz von Elektroautos – der Strommix

Es könnte so einfach sein: Zu Ökostrom wechseln, das Auto immer zu Hause aufladen und sich keine Sorgen um die Herkunft des Stroms machen. Doch auch wer auf Ökostrom setzt, lädt sein Auto immer noch mit dem deutschen Strommix auf – etwas anderes ist physikalisch gar nicht möglich.

Das Problem: Der Strommix in Deutschland enthält selbst 2020 noch etwa 20 Prozent Strom aus Braun- und Steinkohlekraftwerken. Bei der Verstromung von Kohle wird so viel klimaschädliches CO2 freigesetzt wie bei keinem anderen Rohstoff. Im Vergleich zur Stromerzeugung durch Wind und Wasserkraft fallen über hundertmal so viele Kohlendioxid-Äquivalente an (Studie).

Der ADAC kommt daher in einer Studie zu dem Ergebnis: „Erst mit der Nutzung von 100 Prozent regenerativem Strom zeigt sich eine deutliche Verbesserung der CO2-Bilanz von Elektrofahrzeugen.“ Wissenschaftler der University of Minnesota zogen schon 2014 eine ähnliche Schlussfolgerung: Je grüner der Strom, desto mehr spricht für die Elektromobilität

Damit ist nicht gesagt, dass Ökostrom-Nutzer*innen nicht maßgeblich dazu beitragen, dass die Energiewende gelingt – das tun sie durchaus. Nur wird dadurch der Strom aus der heimischen Steckdose nicht sofort zu 100 % erneuerbar. Der Kohleanteil im Strommix sinkt mit jedem neuen Ökostrom-Nutzer nur langsam.

Neue Studie: CO2-Bilanz von E-Autos besser als bisher gedacht

Genauso langsam bessert sich auch die Ökobilanz von Elektroautos. Daher kommen neuere Untersuchungen, die solche Entwicklungen mit einbeziehen auch zu anderen Ergebnissen als die Studien vor fünf oder zehn Jahren. Eine neue Studie der Technischen Universität Eindhoven vom August 2020, die dem Spiegel vorliegt, zeigt, dass die aktuellen E-Autos im Vergleich zu Verbrennern deutlich weniger Treibhausgase ausstoßen. Ein Grund für das gute Abschneiden ist der Ökostrom-Anstieg.

Hintergrund: Seit 2019 zeigt der Ausbau der Erneuerbaren Energien große Wirkung: Windenergie ist der größte Energielieferant im Strommix Deutschlands. Und Solarenergie aus Photovoltaikanlagen liefert in Spitzenzeiten so viel Energie wie alle anderen Anlagen zusammen. Schnelle Fortschritte hin zu einem grüneren Strommix bringen vor allem die Umstellung auf erneuerbare Energie in der Industrie und die Stilllegung der Kohlekraftwerke.

Seltene Rohstoffe können Ökobilanz von E-Autos kaum schmälern

Auch E-Autos müssen hergestellt werden. In die Ökobilanz von Elektroautos fließen neben dem Strommix deshalb auch die Rohstoffe ein, die für die Produktion benötigt werden sowie die CO2-Emissionen bei der Herstellung der Fahrzeuge (und des Akkus).

Für den Elektromotor sowie den Akku eines E-Autos sind viele spezielle Rohstoffe nötig. Einige Elektromotoren benötigen Seltene Erden, etwa Neodym und Dysprosium. Seltene Erden lassen sich nur unter einem hohen Energieaufwand abbauen. Dabei fallen große Mengen an giftigen und radioaktiven Rückstände an. „Für einen Hybridmotor wird beispielsweise je nach Leistung rund ein halbes Kilo an Seltenen Erden aufgewendet“, so Jörg Grotendorst, Geschäftsführer von Siemens eCar Powertrain. Allerdings sind für viele E-Motoren inzwischen gar keine Seltenen Erden mehr nötig. Dazu zählen Fahrzeuge wie Tesla Model S und Model X, der Renault Zoe und der Audi e-tron quattro.

Auch der Akku des E-Autos wirkt sich auf die Ökobilanz aus. Denn nach etwa zehn Jahren sinkt die Leistung der Akkus auf etwa 80 Prozent (oder weniger) und macht das E-Auto für viele Menschen unattraktiv. Doch was passiert dann mit dem Akku? Während lange Zeit unklar war, wie gut sich die Akkus der E-Autos recyceln lassen, gibt es inzwischen spezialisierte Recycling-Unternehmen mit einer Recyclingquote von über 80 Prozent. Auch Seltene Erden, Lithium und andere Rohstoffe lassen sich aus den alten Batterien gewinnen. Außerdem lässt sich der Akku des Elektroautos oft auch zweit-verwerten: Er erhält ein zweites Leben als stationärer Stromspeicher.

Doch wie stark wirkt sich all dies auf die CO2-Bilanz aus? Die Studie der Technischen Universität Eindhoven verwendet neuste Daten, etwa dass bei der Produktion einer Kilowattstunde Batteriekapazität 85 Kilogramm CO2-Äquivalente anfallen (frühere Studien verwendeten den veralteten Wert von 175 Kilogramm). Hinzu kommt, dass die Lebensdauer der E-Autos bisher meist nur auf 150.000 Kilometern geschätzt wurde. Viele E-Autos schaffen aber auch 500.000 Kilometer (wenn man sich mit dem Leistungsabfall des Akkus anfreundet), sodass die Experten der Technischen Universität Eindhoven einen realistischen Wert von 250.000 Kilometern für ihre Studie verwendet haben – einen Wert, von dem auch die Automobilindustrie ausgeht, heißt es. Wenngleich es auch etwas Kritik an der Studie gibt, sind sich die Expert*innen der Fachwelt grundsätzlich einig: Insgesamt stoßen E-Autos deutlich weniger Treibhausgase aus als Verbrenner (Ausnahme: in Polen und Estland wegen des schlechten Strommixes). Konkret bedeutet das:

  • Ein Tesla Model 3 verursacht pro Kilometer 91 Gramm CO2-Äquivalent
  • Ein Mercedes C 220d dagegen verursacht pro Kilometer 260 Gramm CO2-Äquivalente und damit fast dreimal so viel. Bereits nach 30.000 Kilometern hat der Tesla seine höheren CO2-Emissionen in der Produktion wettgemacht, so die Forscher*innen.
  • Ein ähnliches Ergebnis auch bei kleineren Fahrzeugen: Der Toyota Prius verursacht mit 168 Gramm CO2-Äquivalent pro Kilometer mehr als doppelt so viel Emissionen wie ein VW eGolf.

Ökobilanz von Elektroautos: bisher oft schlechtgerechnet

Neben der neuen Studie der Technischen Universität Eindhoven gibt es nur wenige Studien, die eine Ökobilanz von Elektroautos, Benzinern und Diesel-Autos berechnet haben. Auch eine einheitliche Berechnung existiert (noch) nicht. Alle Studien verwenden unterschiedliche Methoden, Faktoren und Datengrundlagen. Besonders detailliert ist neben der aktuelle Studie der Technischen Universität Eindhoven noch eine Studie im Auftrag des Schweizer Bundesamts für Umwelt von 2018 (PDF).

Sie basiert auf der Methode der ökologischen Knappheit aus dem Jahr 2013, die sich in der Schweiz durchgesetzt hat. Das Ergebnis bescheinigt E-Autos eine weitgehend positive Ökobilanz. „Im Vergleich zum heute meist verkauften VW Golf Modell (1.4 TSI DSG) können die Treibhausgas-Emissionen durch die Benutzung eines Elektroautos sogar 11-mal stärker gesenkt werden“, schreiben die Autoren im Fazit.

Weitere Ergebnisse der Studie lauten:

  • Der Vergleich mit Benziner- und Diesel-Autos zeigt, dass „die Treibhausgas-Emissionen des heute durchschnittlichen in Betrieb stehenden fossil betriebenen Fahrzeugs deutlich höher liegen als diejenigen eines Elektroautos der Golf-Klasse“.
  • Der meistverkaufte Golf (ein Benziner) verursacht knapp 80 Prozent höhere Treibhausgas-Emissionen als das Elektroauto und benötigt rund 16 Prozent mehr Energie.
  • Aber: Die Gesamtumweltbelastung der E-Autos ist etwas höher als bei Autos mit Erdgas- und Benzinantrieb, jedoch deutlich geringer als bei Diesel-Fahrzeugen.
  • Einer der Gründe: Die Erzeugung radioaktiver Abfälle ist bei Elektroautos am höchsten. Dies liegt aber vor allem an der Kernenergie im Strommix und hat mit den E-Autos selbst wenig zu tun.

Problematisch bei vielen (vor allem älteren Studien) ist, dass die Zahlen für die Prognosen veraltet sind und dadurch, dass sie den Anstieg an Erneuerbarer Energie im Strommix ignorieren, zu falschen Ergebnissen führen: „Viele der bisherigen Studien gehen von zu hohen Treibhausgas-Emissionen während der Batterieproduktion aus, von einer zu kurzen Batterielebenszeit, von einer Stromerzeugung, die während der Lebenszeit eines Elektroautos nicht ’sauberer‘ wird oder von unrealistischen Annahmen beim Energieverbrauch“, kritisieren Expert*innen. Viele kritische Studien haben demnach in der Vergangenheit E-Autos mit fehlerhaften Annahmen schlechtgerechnet.

Klimabilanz von E-Autos schon jetzt besser

Das ifeu Institut für Energie- und Umweltforschung in Heidelberg hat 2019 eine Studie (PDF) zur Klimabilanz von E-Autos vorgelegt. Dabei bezogen die Expert*innen auch 23 Studien ihrer Kolleg*innen mit ein. Das zentrale Ergebnis wurde durch die Studie der Technischen Universität Eindhoven 2020 noch einmal bestätigt: „In allen untersuchten Fällen hat das Elektroauto über den gesamten Lebensweg einen Klimavorteil gegenüber dem Verbrenner“, so die Forscher*innen.

Außerdem rechnen die Wissenschaftler*innen damit, dass sich die Klimabilanz der Stromer in den nächsten Jahren noch halbiert. Die Gründe: effizientere Fertigungsprozesse bei der Batterie, eine höhere Energiedichte sowie grünerer Strom für die Batterie-Herstellung. Mit einer ähnlichen Entwicklung rechnen auch die Wissenschaftler*innen der Technischen Universität Eindhoven. Den größten Einfluss habe aber der Strom, mit dem Elektroauto-Fahrer*innen ihren Wagen betanken. Wird dieser Strom in den nächsten Jahren nachhaltiger (wovon die Expert*innen ausgehen), verbessert sich die Klimabilanz nochmals. 2030 könnte ein E-Auto nach 150.000 Kilometern demnach einen Klimavorteil von etwa 40 Prozent haben, so die Forscher*innen.

Wie sehr die energieintensive Herstellung wirklich ins Gewicht fällt, zeigt eine Studie vom Umweltcampus Birkenfeld in Trier aus dem Jahr 2020. Die Wissenschaftler*innen nahmen dazu einen VW Caddy (Benziner) auseinander und bauten ihn mit einem Elektromotor wieder zusammen. Der Akku wurde mit 100 Prozent Ökostrom (Windenergie) hergestellt. Das Ergebnis: Der CO2-Rucksack des neuen E-Autos war so klein, dass es seinen Klimanachteil schon nach 17.000 Kilometern ausgeglichen hatte. Danach war es nachhaltiger unterwegs als jeder Benziner. Weitere Vergleiche der Forscher*innen zeigen, dass E-Autos „unter optimalen Bedingungen selbst mit öffentlichen Verkehrsmitteln wie Dieselbussen, Reisebussen und Zügen wettbewerbsfähig“ seien. Nur Elektrobusse seien noch besser.

Elektroautos sind oft nur Zweitfahrzeuge

„Bei Kompakt- und Kleinwagen gewinnt das Elektroauto“, so das Fazit einer Ökobilanz-Studie des ADAC. Allerdings stimmt diese Schlussfolgerung nur, wenn E-Autos auch weite Strecken zurücklegen. Das ist in der Realität aber häufig nicht der Fall – das Elektroauto wird in vielen Fällen nur als Zweitwagen angeschafft. „Wird ein Kleinwagen mit wenig Laufleistung als Zweitwagen genutzt (Lebenszyklus: 50.000 km), lohnt sich die E-Variante aktuell in der Ökobilanz nie“, behauptet der ADAC. Zu einem ähnlichen Ergebnis kam 2015 auch schon das Deutsche Zentrum für Luft- und Raumfahrt (siehe: Wer fährt Elektroautos?).

Der ADAC weist außerdem darauf hin, dass große E-Autos mit besonders schwerer Batterie und hohem Stromverbrauch auch eine schlechtere CO2-Bilanz aufweisen als kleinere Stromer. Mitunter schneiden sogar Diesel besser ab als die schweren E-Autos; allerdings nur, wenn E-Auto-Besitzer keinen Ökostrom tanken. Nutzt ein Fahrer dagegen ausschließlich regenerative Energien, sind die Werte von Elektroautos in allen Wagenklassen deutlich besser als die von Diesel, Plug-in-Hybriden und Benzinern – und zwar schon ab 20.000 bis 30.000 km Laufleistung.

Noch Luft nach oben bei Elektroautos

Auch das Bundesumweltministerium hat 2017 eine Studie veröffentlicht, in der eine Prognose zur Ökobilanz von Fahrzeugen im Jahr 2025 entworfen wird. Dieser Studie zufolge sind die CO2-Emissionen bei einem E-Auto schon heute mindestens 16 Prozent geringer als bei Fahrzeugen mit anderen Antrieben. Bis 2025 sollen die Emissionen sogar mindestens 32 Prozent niedriger ausfallen – obwohl auch Verbrenner effizienter werden (siehe auch: Vor- und Nachteile von synthetischen Kraftstoffen).

Die Autor*innen der Studie machen gleichzeitig deutlich, dass die Ökobilanz von Elektroautos noch deutlich verbessert werden kann. Mehr Energie aus erneuerbaren Energien, ein geringerer Stromverbrauch sowie eine längere Lebensdauer und effizientere Herstellung der Batterien führten zu einer besseren Ökobilanz. An diesen Stellschrauben forschen Wissenschaftler*innen auf der ganzen Welt. Der japanische Konzern Sekisui Chemical entwickelt beispielsweise eine Batterie, deren Energieaufwand bei der Produktion um 60 Prozent geringer ausfallen soll als bisher üblich.

Gleichzeitig entwickelt sich auch die Infrastruktur für E-Mobilität weiter: Ein flächendeckendes Netz aus Ladesäulen, intelligente Stromnetze (Smart Grids) und Solar-Straßen und -Teppiche entstehen. Außerdem kommen immer mehr E-Autos mit größeren Reichweiten auf den Markt. Und dass dem Elektroauto die Zukunft gehört, bezweifeln inzwischen bekanntlich nicht mal mehr die Autokonzerne.

(Quelle: https://utopia.de/ratgeber/oekobilanz-elektroauto-nachhaltigkeit-umweltbilanz-e-autos/)


Back to the top
x

Welcome to the Loyalty Points Demo Store :-)

Sign up and receive 5000 pts to test out in our Store.

Earning and redeeming Reward Points

$1
Earns you
5
$1
Redeems to
50.00

Ways you can earn

  • Product Purchase
  • Refer a friend
  • Share on social media

Learn more about our program