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Öko-Bilanz von E-Autos Umweltlüge Elektroauto? Von wegen!

Quelle: dpa

Elektroautos sind teuer, haben zu wenig Reichweite und sind in Wahrheit nicht mal umweltfreundlicher als ein moderner Diesel oder kleiner Benziner. Das liest und hört man derzeit immer wieder. Stimmt das?

„Man weiß nicht mehr, was man glauben soll.“ Markus Menzel ist genervt. Sein Diesel ist in die Jahre gekommen – gekauft 2009 zur Zeit der letzten Abwrackprämie. „Der Wagen hat nur eine gelbe Feinstaubplakette“, sagt der 39-Jährige, „damit komme ich in vielen Städten bald nicht mehr in die Innenstadt.“

Menzel ist verunsichert. Ein neues Auto soll her. Aber welches? Mal liest der Softwarespezialist, die Zeit sei Reif für das E-Auto. Sauber, leise, günstig, nicht anfällig für Reparaturen. Tesla bringe jetzt ein erschwingliches auf den Markt, bei VW und Daimler sei es auch bald soweit. „Aber dann sieht und hört man wieder das genaue Gegenteil: E-Autos seien gar nicht umweltfreundlicher, man könne sie nirgends laden, sie seien gar gefährlich, und wenn viele davon fahren, breche das Stromnetz zusammen…“

„Was stimmt denn nun?“

2009 hat auch Nadine Böhmer ihren Audi mit Dieselmotor gekauft. Die Ärztin legt damit jeden Tag rund 120 Kilometer Pendelstrecke zurück; 60 Kilometer trennen ihren Wohnort von der Klinik. „Als Vielfahrerin kaufte man 2009 natürlich einen Diesel“, sagt sie. „Heute ist die Entscheidung sehr viel schwieriger.“ Benziner verursachen pro Kilometer rund 20 Prozent Mehrkosten als Diesel. Seit dem VW-Abgasskandal aber ist klar, dass Diesel – trotz Rußfilter und Kat – viel Giftiges absondern: Stickoxide, Benzole, Feinstaub.

Elektroautos im Kostenvergleich

China will Herstellern verbindliche E-Auto Quoten vorschreiben, England und Frankreich ab 2040 gar überhaupt keine Verbrenner mehr zulassen; nun wird es selbst im Land der Dieselfans eng für die Ölverbrenner. Im Juli errang die Deutsche Umwelthilfe vor dem Landgericht Stuttgart einen historischen Sieg; die hatte wegen zu hoher Stickoxid-Werte geklagt. Stickoxide werden in Ballungsräumen hauptsächlich (zu über 80 Prozent) von Diesel-Autos erzeugt. Der Rest entstammt Industrie und Heizungen. Stuttgart, München und 14 weitere deutsche Großstädte müssen nach dem Urteil nun ab 1. Januar 2018 Dieselfahrverbote verhängen, wenn die Luftwerte bis dahin nicht nachhaltig unter die Grenzwerte fallen.

Dass dies gelingt, ist zumindest zweifelhaft. Zwar rief der Bundesverkehrsminister Alexander Dobrindt (CSU) am 2. August alle deutschen Hersteller hektisch zu seinem sogenannten Dieselgipfel nach Berlin ein. Doch dabei sprang technisch gesehen nur eine kosmetische Lösung heraus: Per Software-Update hoffen die Hersteller , die Grenzwerte zu senken und Fahrverbote für ihre Kunden nochmals zu vermeiden.

Dass das nur mit der Software gelingen kann, daran haben Experten so ihre Zweifel. „Die Stickoxidwerte werden wohl schon allein deswegen kaum nur durch eine Software genügend unter den Grenzwert rücken in den betroffenen Städten, weil dort viele Messpunkte an den Haupteinfallstraßen liegen“, sagt Andreas Rimkus, Verkehrspolitischer Sprecher der Bundestagsfraktion der SPD. Und dort, so Rimkus, sorgten alleine schon die zahlreichen älteren Dieselbusse der Verkehrsbetriebe dafür, dass sie Stickoxidwerte an den Messpunkten (und nur dort sind sie relevant für Fahrverbote) nicht genügend sinken werden.

Die Umwelthilfe hat außerdem schon im real existierenden Straßenverkehr getestet und erwartet keine nennenswerte NOx-Reduktion durch die neuen Softwareupdates. Es ist daher davon auszugehen, dass es ab Januar Fahrverbote für viele Diesel geben wird.

Die Massenmarktmodelle kommen – bald

Peter Terium, Chef des Stromversorgers Innogy, ist sich „sicher, dass das E-Auto kurz vor dem Durchbruch steht“. Der Ansicht schließen sich inzwischen fast alle Autochefs an, von VW-Markenboss Herbert Diess über GM-Chefin Mary Barra bis Daimlers Dieter Zetsche. Alle setzen auf den raschen Durchbruch der Stromer, auch wenn die Zahlen noch ernüchternd sind: Nur 32.000 reine E-Autos fahren derzeit laut Kraftfahrtbundesamt in Deutschland; die Kaufprämie von 4000 Euro muss als Flop bezeichnet werden : Nur 12.000 Mal wurde sie seit Juli 2016 abgerufen.

Werden die Verbraucher die E-Autos auch kaufen?

Der US-Pionier Tesla hat allein aus Deutschland nach Schätzungen und Berechnungen an die 30.000 Vorbestellungen für sein neues Model 3, das derzeit an die ersten US-Kunden ausgeliefert wird. In den kommenden 24 Monaten werden Nissan, Renault, vor allem aber auch die deutschen Hersteller neue E-Modelle auf den Markt bringen, die bessere Reichweiten mit günstigen Preisen  verbinden sollen. So planen allein Daimler und VW je eine eigene Plattform für Elektro-Pkw. Dadurch werden Stückzahlen von bis zu 100.000 je Modell und Jahr denkbar. Aber: „Ob die Nachfrage dann anzieht, wenn die neuen Modelle da sind, hängt entscheidend vom Vertrauen der Verbraucher ab. Noch sind sie verunsichert“, sagt Stefan Bratzel, Autoprofessor an der FH Bergisch Gladbach.

Am heftigsten tobt die Diskussion bei der Umweltfreundlichkeit: Ein E-Auto sei gar nicht ökologischer als etwa ein moderner Diesel, schreiben immer wieder auch die einschlägigen Fachorgane. Der Strom mit dem E-Autos laden, werde schließlich aus Kohle erzeugt.

Von der „Ökolüge E-Auto“ ist die Rede, vom „Umweltkiller E-Auto“. Um ideologiefrei Licht ins Dunkel zu bringen, hat die WirtschaftsWoche mit neutralen, seriösen Energie- und Auto-Experten gesprochen und Dutzende Studien ausgewertet. Die Ergebnisse sind eindeutig.

1. Die Produktion

Der Strom, den das E-Auto lädt, wird natürlich nicht CO2-neutral produziert. CO2 und Schadstoffe entstehen nicht nur beim Fahren, sondern schon beim Bau des Autos. „Wer wissen will, ob er mit einem E-Auto der Umwelt hilft, muss alle drei Phasen berücksichtigen: Produktion, Betrieb,  und Entsorgung“, sagt Michael Held. Der Ingenieur forscht am Fraunhofer-Institut IBP in Stuttgart zur Umweltbilanz von Autos.

Studien zeigen: Die Produktion eines E-Autos braucht mehr Ressourcen als die eines gleich großen Verbrenners. US-Forscher ermittelten 2015 im Schnitt acht Tonnen CO2, die beim Bau eines E-Autos entstehen. Für vergleichbare Benziner kamen sie auf sieben Tonnen CO2. In eine ähnliche Richtung weisen Berechnungen der TU Dresden.

Die Elektro-Schocker
Nio EP9 von Next EV Quelle: Hersteller
Nio EP9 hat 1360 PS Quelle: Hersteller
2017 erzielte der Nio mit 6 Minuten 45,9 Sekunden einen neuen Nordschleifenrekord Quelle: Hersteller
Techrules Ren schafft maximal 320 km/h Quelle: Hersteller
Techrules Ren bietet einen Reichweitenverlängerer in Form einer mit Diesel getriebenen Microturbine Quelle: Hersteller
Rimac Hypercar Concept One Quelle: Hersteller
Rimac Concept One Quelle: Hersteller

Wie kommt das? Kernbauteil des Elektroautos ist sein Akku. Der macht es schwer und teuer. Die benötigten Metalle wie Kobalt, Lithium und Nickel zu schürfen und zu verarbeiten braucht viel Energie. Der 75-Kilowattstunden-Akku eines Tesla Model S etwa, der gut 450 Kilometer Reichweite ermöglicht, benötigt allein 100 Kilo Kupfer. In einem Oberklasse-Diesel dagegen stecken nur 20 Kilo Kupfer – im Wesentlichen in den Kabeln.

Grundsätzlich gilt: Je größer der Akku, desto schlechter die Umweltbilanz. „Viel Akku-Kapazität und Leistung sind zwar gute Verkaufsargumente, für die Fahrer ist Reichweite beruhigend“, sagt Held. Wer aber nur Kurzstrecken fährt, solle den Akku nicht überdimensionieren: „Das ist teuer und belastet die Umwelt mehr als nötig.“

2. Das Fahren

Rollt es erst einmal auf der Straße, ist ein E-Auto umweltfreundlicher als ein Benziner oder Diesel. Giftige Stickoxide (NOx), Benzol oder Kohlenmonoxid stößt es lokal gar keine aus. Indirekt, das heißt bei der Stromerzeugung, entstehen pro Kilometer Fahrleistung signifikant weniger Stickoxide und Feinstaub als beim Verbrennungsmotor.

„Vor allem moderne Diesel machen hier Probleme“, sagt Jörg Grotendorst, Bereichsleiter bei ZF Friedrichshafen. „Je mehr Leistung man bei gleichem Hubraum aus dem Motor holt, desto heißer muss man das Kraftstoffluftgemisch oder eben den Diesel verbrennen, und desto mehr Gifte entstehen, die sich nur schwer aus den Abgasen filtern lassen.“

Ob das E-Auto indirekt bei der Fahrt weniger CO2 emittiert als ein Verbrenner, hängt vor allem am Strommix: Zu 100 Prozent mit Kohlestrom geladen, setzte das E-Auto auch bei der Fahrt mehr CO2 frei als ein Verbrenner. In Deutschland aber stammen 33 Prozent des Stroms aus Erneuerbaren, 40 Prozent aus Kohle und 13 Prozent aus Atomstrom, der Rest aus Gas und Öl.

E-Autos emittieren nicht mehr als Diesel-Fahrzeuge

Von den Industrieländern verstromen lediglich China und Australien so viel Kohle, dass ein E-Auto dort beim Fahren indirekt mehr CO2 freisetzt als ein Verbrenner. Will man die indirekten CO2-Emissionen von E-Autos beim Fahren mit den direkten von Verbrennern vergleichen, muss man zunächst den Stromverbrauch pro Kilometer ermitteln. Statt theoretischer Laborwerte haben wir uns empirisch ermittelter, echter Verbrauchsdaten bedient: Die IT-Beratung bridgingIT nutzt seit 2014 E-Autos im Außendienst. 24 Tesla Model S laufen dort als Firmenwagen – im Alltagsbetrieb. Gut 1,3 Millionen Kilometer sind die IT-Berater seit Mitte 2014 rein elektrisch gefahrenen. „Im Schnitt haben wir einen Verbrauch von 22,8 Kilowattstunden pro 100 Kilometer“, sagt Geschäftsführer Klaus Baumgärtner.

Bei der Produktion einer Kilowattstunde (KWh) deutschen Durchschnittsstroms entstehen derzeit etwa 555 Gramm CO2. Bezogen auf den Verbrauch der Tesla entspricht das 124 Gramm CO2 je Kilometer. Das ist rund die Hälfte des CO2-Ausstoßes eines vergleichbaren Benziners. Kleinere E-Autos wie der Renault Zoë emittieren nur 78 Gramm CO2 je Kilometer. Sie erreichen also fast die Werte des umweltfreundlichsten Verkehrsmittels Bahn, das indirekt gut 50 Gramm je Personenkilometer hinterlässt. Im Durchschnitt lag in einer Studie des Bundesverkehrsministeriums (BMVI) der Stromverbrauch von 735 E-Autos verschiedenster Typen und Größen zwischen 13,1 (Kleinwagen) und 24 KWh (Lieferwagen). Die oft erhobene Behauptung, ein E-Auto emittiere mehr CO2 als ein Diesel, ist also schlicht falsch.

Neben dem Strommix bestimmt auch das Fahrverhalten, nach wie vielen Kilometern das E-Auto den Verbrenner in der Gesamtumweltbilanz einholt: Während ein Verbrennungsmotor seine maximale Energieeffizienz auf Langstrecken erreicht, ist es beim Elektroauto umgekehrt: Im Stadtverkehr holt es sich durch das häufige Abbremsen mit dem E-Motor (der dann zum Generator wird) viel Energie zurück. In der BMVI-Studie fiel die CO2-Bilanz der 735 E-Autos im Schnitt nach 59.000 Kilometern besser aus als die der Benziner in der Vergleichsgruppe.

So will Tesla den Massenmarkt elektrisieren
Tesla-CEO Elon Musk stellt das Model 3 vor Quelle: AP
Das Model 3 feierte seine Premiere im Tesla Motors Design Studio im kalifornischen Hawthorne. Quelle: AP
Tesla Model 3 Quelle: PR
Tesla Model 3 Quelle: PR
Einige Kunden warteten schon einen Tag vor der Präsentation vor den firmeneigenen Shops: Quelle: dpa
Tesla Model 3 Quelle: PR
Elon Musk im Jahr 2010 anlässlich des Tesla-Börsengangs an die Nasdaq Quelle: AP

Auch bei Bauteilen, die nichts mit dem Antrieb zu tun haben, kann sich die Energiebilanz unterscheiden. Viele Elektroautos haben stromsparende LED-Scheinwerfer – doch LEDs sind aufwendiger herzustellen als klassische Glühbirnen. Dennoch verursachen sie über die gesamte Lebensdauer 10 bis 20 Mal weniger Emissionen. Die meisten E-Autos holen also ihren CO2-Rückstand aus der Produktion im Laufe der Lebensdauer auf. Mit Strom aus erneuerbaren Energiequellen betankt, hat das E-Auto schon nach 20.000 Kilometern weniger CO2 emittiert als ein Benziner.

Fazit: Für Vielfahrer und auf Kurz und Mittelstrecken sind Elektroautos besonders sinnvoll – also etwa für Pendler, Taxis, Pflegedienste oder Handwerker.

3. Das Ende auf dem Schrott

Die große Unbekannte ist der Akku: Hält er ein Autoleben durch, oder muss er ersetzt werden?

„Ein Tausch würde die Umweltbilanz des Autos verschlechtern“, so Held. Noch gibt es kaum Langzeitdaten. Eine Studie des US-Automobilclubs AAA ergab immerhin, dass nach acht Jahren und durchschnittlich fast 200.000 Kilometern Laufleistung mit dem ersten Akku im Schnitt noch über 90 Prozent der Akkukapazität vorhanden waren; fast alle E-Autos mit dem ersten Akku fuhren noch mit mehr als 85 Prozent der Akkukapazität herum. Die Umfrage richtete sich an 900 Besitzer von Tesla Roadstern, eines der ersten Autos mit der auch heute gebräuchlichen Li-Ionen-Technik. Vom neueren Modell S sind gar bereits Exemplare mit mehr als 300.000 Kilometer unterwegs. Diese haben im Schnitt noch über 90 Prozent der originalen Kapazität, und das bei vielen Schnellladungen, die bisher als Verschleißfördernd galten.

Im E-Auto müssen Akkus mit häufigen und tiefen Ladezyklen klarkommen. Schaffen sie das nicht mehr, bleibt die Zweitverwertung: „Gebrauchte Auto-Akkus lassen sich für weniger anspruchsvolle Zwecke nutzen“, sagt Held, „etwa als Zwischenspeicher in Ökostromnetzen.“ Ist es auch damit vorbei, lassen sich Akkus recyceln, wenn auch mit hohem Aufwand. Grundsätzlich aber sind die darin verbauten Materialen wertvoll. Japanische Forscher erwarten, dass die Akku- Hersteller bald große Recyclingfabriken bauen und so die Kosten sinken werden.

4. Fällt der Strom aus, wenn alle elektrisch fahren?

Zu guter Letzt behauptete dann vergangene Woche noch der Kabarettist Vince Ebert, immerhin studierte er in grauer Vorzeit einmal Physik: Wenn alle Autos Elektroautos wären, breche das Stromnetz zusammen. Der Beitrag enthielt zwar mehrere krasse Denk- und Rechenfehler, wurde aber tausendfach via Facebook und andere Soziale Medien geteilt und eifrig zustimmend kommentiert. Unter anderem war Ebert bei seiner Berechnung, wonach angeblich 30.000 neue Windkraftanlagen in Deutschland nötig seien, um den derzeitigen Pkw-Bestand zu elektrifizieren, um eine Kommastelle verrutscht.

Angst vor den Grenzen der Stromversorgung

Dennoch: Mit der Angst, die Elektromobilität könnte die Stromversorgung langfristig an ihre Grenzen bringen, haben auch schon andere gespielt.

Dazu eine einfache Rechnung: Deutschland produziert ungefähr 650 Terawattstunden (TWh) Strom pro Jahr. Der durchschnittliche Verbrauch eines E-Autos liegt bei 17 kWh Strom je 100 Kilometer; die durchschnittliche Fahrleistung in Deutschland beträgt 14.000 Kilometer pro Jahr. Sehr, sehr optimistische Prognosen zur möglichen Anzahl der E-Autos gehen von maximal 3,3 Millionen im Jahre 2025  aus. Realistischer sind wohl zwei Millionen. „Bis 2030 gibt es keinen feststellbaren Einfluss der E-Mobilität auf Versorgungssicherheit und Netzstabilität“, heißt es in einer aktuellen Studie des Forschungszentrums der Energiewirtschaft dazu.

Und danach? Selbst wenn alle (44 Millionen) Pkw in ferner Zukunft rein elektrisch führen – das dürfte nicht vor 2050 der Fall sein – bräuchten sie alle zusammen nur rund 100 TWh Strom. Das wären zwar dann immerhin 15 Prozent der heute jährlich produzierten Menge. Aber auch dann würden die Lichter keinesfalls ausgehen.

Erstens wird das Netz jedes Jahr ohnehin erweitert und partiell erneuert. Die zusätzlichen Bedarfe durch die Autos würden sich über Jahre vorher abzeichnen und in den so genannten Netzausbauplan der Bundesnetzagentur, der für alle 875 Verteilnetzbetreiber und die großen Transportnetzbetreiber wie Amprion, 50 Hz und Tennet verbindlich ist, einfließen.

Zweitens steht rund die Hälfte davon bereits zur Verfügung: rund 47 TWh wurden 2016 in Deutschland produziert, aber nicht verbraucht, und ins Ausland verkauft. Um den Rest (rund 50 TWh) schwankte der Stromverbrauch in den vergangenen 20 Jahren ohnehin. Etwa durch Wirtschaftsbooms und Rezessionen. Allein in Folge der Finanzkrise 2009 bracht der Stromverbrauch in Deutschland um gut 45 TWh gegenüber 2008 ein. Und auf über 30 Jahre soll das ein unlösbares Problem sein?

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