Der Absatz von Elektrofahrzeugen und Plug-in-Hybriden stieg 2018 um 64 %. Das meistverkaufte Elektroauto des Jahres 2020 war das Tesla Model 3. Doch nun wird immer mehr darüber diskutiert, wie umweltfreundlich Elektroautos sind, die so schnell an Popularität gewinnen.
Macht es Sinn, über Nachhaltigkeit nachzudenken?
Gruppe deutscher Wissenschaftler des Instituts für Wirtschaftsforschung IFO (München) wählte das Tesla Model 3 als Forschungsobjekt. Beim Vergleich der Produktions- und Betriebsprozesse dieses Modells mit dem Diesel-Mercedes-Benz C220 kamen die Autoren der Studie zu dem Schluss, dass Elektrofahrzeuge in der heutigen Situation nicht viel zur Reduzierung der CO2-Emissionen beitragen werden.
Wissenschaftler haben das Verhältnis der CO2-Emissionen aus der Herstellung von Batterien und der Nutzung eines Elektrofahrzeugs mit dem eines Autos mit Verbrennungsmotor verglichen. Bestenfalls fiel dieser Indikator für ein Elektroauto etwas höher aus als der eines Dieselmotors, in den meisten Fällen jedoch viel höher.
Ein Analysebericht des Forschungs- und Entwicklungsunternehmens Ricardo für Automobiltechnik ergab, dass die Produktion eines einzelnen Pkw mehr als 5,5 Tonnen CO2-Äquivalent in die Atmosphäre emittiert, verglichen mit durchschnittlich 8,9 Tonnen bei einem Elektrofahrzeug. Gleichzeitig entfällt fast die Hälfte auf den Batterieherstellungsprozess. Die IFO-Studie betont auch, dass die Schlussfolgerungen der Forscher nur für die heutige Situation gelten, in der in Deutschland fast 50% der Energie in fossilen Kraftwerken erzeugt wird.
Null CO2-Emissionen bei Elektroautos: Ist das wirklich so?
Die Studienautoren glauben nun, dass die Auflistung von Elektrofahrzeugen als Null-CO2-Fahrzeuge in der EU eine verfrühte Entscheidung war, da dies bedeuten würde, dass Elektrofahrzeuge solche Emissionen nicht erzeugen. Fakt ist, dass neben den CO2-Emissionen aus der Produktion von Elektrofahrzeugen in fast allen EU-Ländern auch erhebliche CO2-Emissionen beim Laden von Fahrzeugbatterien entstehen.
Laut der Europäischen Umweltagentur (EEA) wird die wachsende Popularität von Elektrofahrzeugen in Europa eine echte Herausforderung für die Energieerzeuger sein. Wenn bis 2050 80% der Fahrzeuge in Europa elektrisch betrieben werden, werden zusätzlich 150 GW Strom zum Laden benötigt. Der Stromverbrauch von Elektrofahrzeugen insgesamt wird von 0,03% im Jahr 2014 auf 9,6% im Jahr 2050 steigen.
So werten die IFO-Forscher kritisch die Debatte um Elektrofahrzeuge in Deutschland. Sie weisen darauf hin, dass auch andere Technologien großes Potenzial haben und weniger umweltschädlich sind.
Natürlich verursachen Elektroautos, die mit Wasserstoff oder Methan betrieben werden, immer noch etwas höhere CO2-Emissionen als Batterieautos. Dieser Nachteil wird jedoch zu einem Vorteil, wenn das deutsche Stromsystem schneller auf erneuerbare Energien umstellt, denn dann verliert die geringe Energieeffizienz immer mehr an Bedeutung.
Verbrennungsmotoren, die mit fossilem Methan betrieben werden, haben bereits sehr geringe CO2-Emissionen. Sie könnten einfach die perfekte Brücke zu Fahrzeugen sein, die mit „grünem“ Methan betrieben werden.
Eine Kombination von 2 Technologien ist immer noch die beste Option
Hybride, die sowohl mit Elektrobatterien als auch mit Verbrennungsmotoren (ICEs) betrieben werden können, können als gut für städtische Umgebungen angesehen werden. Sie belasten zwar die Umwelt, tun dies aber deutlich weniger als herkömmliche Verbrennungsmotoren, da im Stau kein Kraftstoff verbrannt wird.
Sehr interessant ist die Entwicklung von Hybriden auf Basis zweier elektrochemischer Quellen, beispielsweise einer Brennstoffzelle und einer Lithium-Ionen-Batterie. Eine Brennstoffzelle bietet eine lange Laufzeit und eine Batterie bietet Kompaktheit und Leistung.
Die Kombination dieser beiden Technologien in einem Fahrzeug ist wohl der größte Fortschritt. Renault versucht zum Beispiel, ein Auto zu bauen, bei dem die Batterie im Stau mit einer stromsparenden Brennstoffzelle aufgeladen wird. Diese Technologie wird auch Mileage Extender oder Meilenverlängerer genannt: Die Laufleistung einer Batterie wird so um ein Vielfaches erhöht.
Gleichzeitig wird, wenn das Auto selten steht und viel fährt, die Hauptenergiemenge von der Brennstoffzelle erzeugt, und wenn es stark beschleunigt oder gebremst werden muss, wird eine zusätzliche Lithium-Ionen-Batterie genutzt.
Was ist die Schlussfolgerung?
Die Umstellung auf Elektrofahrzeuge wird sich also nur dann positiv auf die Umwelt auswirken, wenn sich der Energiemix der europäischen Länder hin zur Nutzung kohlenstofffreier Energieträger ändert.
Gleichzeitig macht die erhöhte Zahlung für Kohlendioxidemissionen (CO2-Zertifikate) in der EU Kohlekraftwerke unrentabel. Kohlekraftwerke erzeugen heute von über 20% weniger Strom, das gilt auch für Braunkohlekraftwerke.
Die Rolle von Wind, Sonne, Wasser und Biomasse wächst von Jahr zu Jahr. Bis 2030 sollen nach den Plänen der Bundesregierung mindestens 65% des im Land produzierten Stroms umweltfreundlich werden. Dementsprechend werden sowohl die Produktion als auch der Betrieb von Elektrofahrzeugen von Jahr zu Jahr umweltfreundlicher.
Ein weiterer hemmender Faktor ist das bisher fehlende ausgebaute Ladestationsnetz. Wären da nicht die Probleme beim Laden und nicht die hohen Kosten, dann wäre E-Car zumindest in Megalopolen bereits ein ernstzunehmender Konkurrent zu Benzinern.