Emission von Treibhausgasen

Schützen Elektroautos das Klima?

Von Johannes Winterhagen
 - 08:00

Von nichts kommt nichts. Diese etwas freie Interpretation des Zweiten Hauptsatzes der Thermodynamik gilt auch für das Elektroauto. Ob es zum Klimaretter wird, hängt wesentlich davon ab, wie man den Strom erzeugt, der über den Elektromotor in mechanische Fortbewegung gewandelt wird. Üblicherweise wird in Grobschätzungen der sogenannte Strommix verwendet, das heißt die durchschnittliche Emission des als klimaschädlich angesehenen Gases Kohlendioxid je erzeugter Kilowattstunde aus Kraftwerken. Regenerative Energiequellen hatten im vergangenen Jahr einen Anteil von 29 Prozent an der gesamten deutschen Stromerzeugung, während 53,6 Prozent des Stroms aus der Nutzung fossiler Quellen stammte.

Insgesamt ergibt sich ein Durchschnittswert von 527 Gramm CO2 je Kilowattstunde, so dass ein kompaktes Elektrofahrzeug mit einem Verbrauch von zirka 15 Kilowattstunden je 100 Kilometer auf einen Wert von 79 Gramm CO2 je Kilometer kommt. Das entspricht einem Verbrauch von 3,4 Liter Benzin oder 3,0 Liter Diesel auf dieser Strecke. Allerdings ist dabei der in der Batterieproduktion anfallende Energieeinsatz nicht berücksichtigt. Klimaneutral ist auf jeden Fall in dieser Betrachtungsweise das Elektroauto nicht, allerdings würde sich der Wert bei zunehmendem Ausbau der Stromproduktion aus regenerativen Quellen allmählich der Nulllinie nähern.

Eine solche Betrachtungsweise berücksichtigt indessen nicht die gesamte Energiekette. Denn sowohl für die Gewinnung fossiler Kraftstoffe als auch für die Produktion von Batterien muss Energie aufgewendet werden. Die vorliegenden Studien zu diesem Thema sind komplex und teilweise widersprüchlich. Rechnet man die Energie für die Akku-Herstellung in Gramm je Kilometer um, stellen sich mehrere Fragen, deren Beantwortung das Ergebnis stark beeinflusst: Wo und unter welchen Bedingungen werden die Rohmaterialien für den Akku gewonnen? Wie groß ist der durchschnittliche Akku im Fahrzeug? Hält er ein Fahrzeugleben lang?

Immer wieder vernachlässigt wird zudem die Tatsache, dass ein Akku am Ende seines Fahrzeugeinsatzes nicht zwingend weggeworfen wird – er kann als stationärer Energiespeicher auch dann noch verwendet werden, wenn er nur noch 70 Prozent seiner ursprünglichen Kapazität besitzt. Ganz sicher ist nur: Die Produktion eines Elektroautos ist deutlich energieintensiver als die eines Fahrzeugs mit Verbrennungsmotor.

Im Jahr 2030 rund eine Million batterie-elektrische Autos

Es ist also legitim, zunächst nur die im Betrieb entstehenden CO2-Emissionen zu vergleichen. Dabei ist zu berücksichtigen, dass durch die Umstellung von Verbrennungsmotoren auf Elektroantriebe in Deutschland insgesamt mehr Strom verbraucht wird. Genau das hat das Freiburger Öko-Institut in einer Studie für das Umweltbundesamt nun getan. In dem unterstellten Szenario fahren im Jahr 2030 rund eine Million batterie-elektrische Autos sowie 3,8 Millionen Plug-in-Hybridfahrzeuge auf Deutschlands Straßen. Den dadurch entstehenden Strom-Mehrverbrauch schätzen die Experten auf rund 15 Terawattstunden jährlich.

Anders als in vielen anderen Studien analysieren die Autoren die sich wandelnde Struktur des Strommarktes genau und kommen schließlich zu folgenden Ergebnissen: Rund zwei Drittel des Strombedarfs der Elektroautos können aus regenerativen Quellen bedient werden, ein Drittel stammt aus zusätzlicher Leistung von Kraftwerken, die fossile Energieträger verbrennen, wobei auch Stromimporte berücksichtigt sind. Der Anteil des Grünen Stroms kann allerdings wesentlich gesteigert werden, wenn das Nachladen gesteuert erfolgt, also nicht alle Elektroautos sofort mit voller Leistung betankt werden, sondern das fluktuierende Angebot von Sonnen- und Windstrom berücksichtigt wird. Das kann freilich zu deutlich verlängerten Ladezeiten führen. Deutschlandweit beträgt die maximal zu erzielende Kohlendioxid-Einsparung im Jahr unter diesen Rahmenbedingungen 3,7 Millionen Tonnen. Wird auf das gesteuerte Laden verzichtet, sind es nur 3,1 Millionen Tonnen.

Für Klimaschützer sind die Ergebnisse dennoch alarmierend

Zunächst transportiert die Studie also eine gute Nachricht: Elektromobilität ist kein Nullsummenspiel. Werden im Verkehrssektor zwei Tonnen Kohlendioxid eingespart, führt das im Stromsektor nur zu einer Erhöhung der Treibhausgas-Emission um eine Tonne. Für Klimaschützer sind die Ergebnisse dennoch alarmierend. So schreiben die Autoren: „Von einer Neutralität in Bezug auf die Treibhausgas-Emissionen . . . ist die Elektromobilität unter diesen Annahmen jedoch deutlich entfernt.“ Zudem verweisen sie darauf, dass die Ergebnisse nicht auf andere Länder übertragbar sind, „in denen keine langfristigen Ausbauziele für EE-Strom als prozentualer Anteil am Strombedarf definiert wurden“. Richtig dramatisch wird es erst, wenn man die maximale Ersparnis von 3,7 Millionen Tonnen CO2 den Gesamtemissionen aus dem Verkehr gegenüberstellt: Diese betrugen nach Schätzung des Umweltbundesamtes deutschlandweit im vergangenen Jahr 166 Millionen Tonnen, rund 60 Prozent davon stammen aus dem Verkehr mit Personenwagen.

Sollen die aus dem Pariser Abkommen resultierenden Klimaschutzziele erreicht werden, muss also vermutlich eine andere Lösung her, welche die rein batterie-elektrische Mobilität ergänzt und auch auf größere Fahrzeuge praktikabel anzuwenden ist, also für Lastwagen für den Warentransport über weite Strecken oder für die Erntemaschine, die in der Hochsaison 20 Stunden am Tag betrieben wird. Naheliegend ist es, die Technik zu optimieren, die heute schon im Einsatz ist: den Verbrennungsmotor, vor allem den besonders effizienten Dieselmotor. Dessen Entwicklungspotential ist 125 Jahre nach seiner Erfindung zwar voraussichtlich nicht mehr allzu hoch, aber Experten schätzen, dass ein um 15 Prozent verringerter CO2-Ausstoß noch zu erzielen ist, wenn alle technisch möglichen Maßnahmen auch tatsächlich ergriffen werden.

Eine weitere Chance stellen synthetische Kraftstoffe dar, die mit Hilfe von Strom aus erneuerbaren Quellen aus Kohlendioxid und Wasser hergestellt werden können (Frankfurter Allgemeine Sonntagszeitung vom 4. September 2016). Die grundsätzliche technische Machbarkeit ist vielfach nachgewiesen. Allerdings ist die Investitionsbereitschaft der Industrie aufgrund der höheren Herstellkosten im Vergleich zu Mineralöl-basierten Kraftstoffen derzeit noch gering.

Anders als bei Sonnen- oder Windstrom existiert keinerlei staatliche Förderung. Zumindest das Bundeswirtschaftsministerium hat das Dilemma in der zu Ende gehenden Legislaturperiode erkannt und ein Forschungsprogramm von 130 Millionen Euro unter dem Titel „Energiewende im Verkehr“ ausgeschrieben. Wesentliches Ziel des Programms, das erst 2018 zur Umsetzung kommen soll: Die Entwicklung strombasierter Kraftstoffe und deren Nutzung.

Quelle: F.A.S.
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