Wie umweltfreundlich sind E-Autos?
Elektroautos setzen keine Schadstoffe frei – zumindest nicht, während Sie durch die Straßen kurven. Doch wie sieht es über ihren gesamten Lebenszyklus hinweg aus?
Ein Elektroauto fährt ohne Abgase. Das klingt doch schon einmal gut! Aber wie sieht die Klimabilanz eines E-Autos insgesamt aus? Das Elektroauto benötigt Strom, in der Batterie sind wertvolle Rohstoffe verarbeitet, und entsorgt werden will es auch. Wenn man all das berücksichtigt, spricht man von einer Lebenszyklus-Rechnung.
Wie viel CO2 entsteht beim Fahren?
- Ein Wort zu den Worten: Mit E-Autos meinen wir hier auch Wasserstoff-Autos.
Zuerst zum Fahrbetrieb: Beim Fahren entstehen direkte Emissionen. Beim Benziner oder Diesel-Fahrzeug passiert das, indem fossile Kraftstoffe verbrannt werden. Dabei werden eine ganze Reihe an Schadstoffen ausgestoßen, darunter klimaschädliche Treibhausgase wie Kohlenstoffdioxid, Methan und Lachgas.
Bei der Messung der Klimabilanz ist fast immer von CO2-Äquivalenten die Rede. Der Klimaeffekt von Schadstoffen wird also umgerechnet, um ihn in CO2-Einheiten angeben und vergleichen zu können.
Ein Elektroauto verursacht keine direkten Emissionen. Ein Elektromotor wandelt elektrische Energie, die in der Batterie gespeichert ist, in mechanische Energie um. Dafür erzeugt er zwei Magnetfelder, deren Wirkung aufeinander das Auto in Bewegung setzt. Beim Wasserstoff-Auto dagegen erzeugt eine elektrochemische Reaktion zwischen Wasserstoff und Sauerstoff Strom. Freigesetzt werden Wärme und Wasserdampf, aber ebenfalls keine Schadstoffe.
Direkte THG-Emissionen für 225.000 Fahrtkilometer (Umweltbundesamt , 2017)
- Benziner: 164,9 g CO2-eq
- Diesel: 130,3 g CO2-eq
- Batterie E-Auto: 0 g CO2-eq
- Wasserstoff E-Auto: 0 g CO2-eq
- Zusammenfassung: Elektroautos jeder Art lassen Benziner und Diesel bei den direkten Emissionen weit hinter sich.
Herstellung und Entsorgung
Direkte Emissionen sind nur ein Teil der ganzen Wahrheit. Kommen wir zu den indirekten Emissionen, also jenen, die nicht ausschließlich mit dem alltäglichen Betrieb zu tun haben.
Zuerst zur Herstellung: Hier haben Benziner und Diesel einen Vorteil. Sie sind in der Herstellung zwar aufwändiger als ein Elektroauto mit Elektromotor, können aber komplett auf eine Batterie verzichten.
Und die Batterie ist nicht ohne, denn für sie müssen Rohstoffe wie Lithium und Kobalt unter hohem Arbeits- und Wasseraufwand gefordert, transportiert und verarbeitet werden. Dazu kommt der End-of-Life-Prozess der Batterie: Also das CO2, das ausgestoßen wird, wenn die Batterie entsorgt oder recycelt wird. Elektroautos, gerade mit Batterie, schneiden hier schlechter ab.
Indirekte THG-Emissionen bei Herstellung (Umweltbundesamt, 2017)
- Benziner: 13,7 g CO2-eq
- Diesel: 13,7 g CO2-eq
- Batterie E-Auto: 25,5 g CO2-eq
- Wasserstoff E-Auto: 16,6 g CO2-eq
Strom
Kommen wir zum Strom. Hier unterscheidet das Umweltbundesamt zwei Szenarien: Einmal den österreichischen Strommix, also eine Repräsentation dessen, was tatsächlich in der Steckdose landet, und einmal Ökostrom nach der Richtlinie Umweltzeichen 46 (UZ-46).
Beim Wasserstoffauto geht es nicht darum, wo der Strom für die Batterie herkommt, sondern wie grün der Wasserstoff hergestellt wird. Hier wird die “Erdgas-Reforming”-Methode und die Herstellung per bereits bekanntem, grünen UZ-46 Strom unterschieden.
Der österreichische Strommix ist im europäischen Vergleich grün: Rund 75 Prozent sind erneuerbar, der Großteil aus Wasserkraft (E-Control, 2019).
Nun ist es aber auch keineswegs so, dass Benziner und Diesel sich hier unschuldig pfeifend in den Hintergrund verziehen können. Auch die Herstellung von Treibstoff für Benzin- und Dieselfahrzeuge schafft Emissionen.
Indirekte THG-Emissionen bei Energiebereitstellung (Umweltbundesamt, 2017)
- Benziner: 46,4 g CO2-eq
- Diesel: 33,9 g CO2-eq
- Batterie E-Auto Ö-Strommix: 75,4 g CO2-eq
- Batterie E-Auto Ökostrom: 4,5 g CO2-eq
- Wasserstoff E-Auto Erdgas-Reforming: 88,8 g CO2-eq
- Wasserstoff E-Auto Ökostrom: 12,5 g CO2-eq
Jetzt haben wir die direkten und indirekten Emissionen zusammen. Zeit, alles zu addieren:
Gesamt-THG-Emissionen aus Betrieb, Herstellung und Energiebereitstellung für 225.000 Fahrtkilometer (Umweltbundesamt, 2017)
- Benziner: 225 g CO2-eq
- Diesel: 177,9 g CO2-eq
- Batterie E-Auto Ö-Strommix: 100,9 g CO2-eq
- Batterie E-Auto Ökostrom: 30,1 g CO2-eq
- Wasserstoff E-Auto Erdgas-Reforming: 105,4 g CO2-eq
- Wasserstoff E-Auto Ökostrom: 29 g CO2-eq
- Sind Elektroautos im Vergleich also klimafreundlich? Die Antwort ist ein klares Ja.
Rechnen ist gar nicht so einfach
Es ist nicht einfach, den Klimaeffekt von Elektroautos zu berechnen. Unterschiedliche Studien kommen zu unterschiedlichen Schlüssen. Eine bekannte Studie des Fraunhofer-Instituts kam zu dem Resultat, dass Batterie-Elektroautos mit Strommix eine schlechtere Klimabilanz als Dieselautos hätten. Die Studie nutzte allerdings den deutschen Strommix, welcher nur zu rund 38 Prozent aus grünen Quellen stammt (Deutsches Umweltbundesamt, 2018) und war unter anderem dafür umstritten, dass sie den Lebenszyklus eines Autos mit nur 150.000 Fahrkilometern bezifferte. Doch es zeigt: Hier scheiden sich die Geister.
Und auch innerhalb einer Studie kann es knifflig werden. Die von uns im Artikel genutzte Analyse des Umweltbundesamts wurde 2018 veröffentlicht. In der Version waren im Vergleich zur Version von 2016 die THG-Emissionen bei der Batterieherstellung aufgrund neuer Erkenntnisse dreimal so hoch. Denn auch das stimmt, wenn es um Elektromobilität geht: Die Technologie und unser Verständnis von ihr entwickeln sich laufend weiter.
