Elektromobilität und Umwelt

Wie umweltfreundlich sind Elektrofahrzeuge wirklich?

Um den Umweltvorteil von Elektroautos gegenüber herkömmlichen Autos mit Verbrennungsmotoren zu beurteilen, muss der komplette Lebenszyklus von der Produktion bis hin zur Entsorgung verglichen werden. So zeigt sich, dass der ökologische Nachteil, den E-Autos aufgrund der aufwendigen Batterieproduktion mitbringen, über den umweltfreundlicheren Fahrbetrieb wieder wettgemacht werden kann.

Eine Studie des Instituts für Energie und Umwelt (IFEU) von 2017 zeigt, dass E-Autos auch heute schon unter der Verwendung des deutschen Strommixes für den Fahrbetrieb eine positivere Umweltbilanz haben als vergleichbare Benziner oder Dieselfahrzeuge. Durch den stetigen Zubau an Erneuerbare-Energien-Anlagen nimmt dieser Vorteil weiter zu. Die beste Umweltbilanz weisen natürlich Fahrzeuge auf, die mit Fahrstrom aus erneuerbaren Energien betrieben werden.

Hinzu kommt, dass E-Autos durch reduzierte Lärmemissionen und lokale Emissionsfreiheit zu spürbaren Entlastungen, vor allem in Ballungsgebieten, führen können.

Also ist festzustellen: Elektroautos können negative Umwelt Folgen des Autoverkehrs vermindern – insbesondere den Kohlendioxid (CO2)-Ausstoß. Neben den Klimagasemissionen sind auch die Luftschadstoffe des Straßenverkehrs problematisch, vor allem Feinstaub und Stickoxide. Durch die aktuelle Debatte um den Dieselantrieb erfahren letztere hohe Aufmerksamkeit. Viele fragen sich: Welches Fahrzeug ist eigentlich wirklich umweltfreundlich?

Wie stellt sich die Umweltbilanz eines Elektroautos dar, wenn man nicht nur am Auspuff misst, sondern auch die Strombereitstellung und die Herstellung des Autos inklusive Antriebsbatterie und Elektromotor berücksichtigt? Wie sieht die Bewertung aus, wenn nicht auf Herstellerangaben und Prospekte zurückgegriffen wird, sondern auf Daten, die im Alltagsbetrieb ermittelt werden? Eine solche umfassende Untersuchung kann mittels Umweltbilanzen erstellt werden. Hierbei gelten nicht die Angaben des Herstellers oder aus den Fahrzeugpapieren, sondern es werden realistische Verbrauchswerte herangezogen. Wie sieht die echte Reichweite eines Elektroautos aus? Wie viel Strom geht beim Laden verloren? Welche Mengen an Schadstoffen kommen beim Verbrennungsmotor wirklich aus dem Auspuff? Die Antworten darauf bietet eine Umweltbilanz.

Bei den nachfolgend beschriebenen Umweltwirkungen werden moderne Fahrzeuge mit Verbrennungsmotor der Kompaktklasse mit einem aktuellen Elektroauto verglichen. Genaue Angaben zu zugrundeliegenden Daten und Annahmen sowie weitere Informationen zur Elektromobilität sind zu finden unter www.bmu.de/themen/luft-laerm-verkehr/verkehr/elektromobilitaet/.

Wie viele Treibhausgase verursachen Elektroautos?

Auf der Straße verursacht ein Elektroauto kein CO2 oder andere Treibhausgasemissionen. Für den Klimawandel ist aber nicht relevant, wo die Emissionen entstehen, sondern wie groß diese insgesamt sind. Daher ist es für die Bewertung der Klimaverträglichkeit von Elektrofahrzeugen unerlässlich, die Strombereitstellung – also den Ausstoß der Kraftwerke – und andere Emissionsquellen einzubeziehen. Das gilt auch für die Fahrzeugherstellung und bei Autos mit Verbrennungsmotor für die Kraftstoffbereitstellung vom Bohrloch bis zur Tankstelle. Abbildung 1 zeigt die Gesamtheit der Klimawirkungen der verschiedenen Auto-Typen im Vergleich. Man sieht: Elektroautos sind im Vorteil.

Der Ausbau erneuerbarer Energien im Strombereich wird den Vorsprung des Elektrofahrzeuges im Jahr 2025 weiter vergrößern, obwohl die Vergleichsfahrzeuge ebenfalls effizienter werden. Mit jedem Jahr, das die Energiewende voranschreitet, wird auch elektrisches Fahren klimafreundlicher. Das Potenzial nachhaltiger Biokraftstoffe für Benziner und Diesel scheint dagegen begrenzt.

Die Bilanz fossiler Kraftstoffe könnte sich künftig sogar verschlechtern, etwa bei einer verstärkten Förderung aus Teersanden oder mittels Fracking.

Nützliche Informationen

  • Schadstoffemissionen

    Während bei den klimarelevanten Emissionen bereits heute ein deutlicher Vorteil des Elektroautos zu sehen ist, ergibt sich bei Feinstaub und Stickoxiden ein differenzierteres Bild. Auf den Lebenszyklus bezogen entstehen sowohl bei Elektrofahrzeugen als auch bei konventionellen Autos Schadstoffemissionen. Vor allem durch den höheren Herstellungsaufwand ist der Feinstaubwert beim Elektroauto höher. Bei Stickoxiden schneiden diese hingegen besser ab, insbesondere im Vergleich zum Diesel. Betrachtet man nur die direkten Emissionen am Auspuff, die vor allem in Gebieten mit hoher Verkehrsbelastung gesundheitsschädlich sein können, sind Elektroautos in beiden Schadstoffkategorien im Vorteil.

  • Verbesserungspotential bei E-Autos

    Aufgrund der hohen Effizienz liegen Elektrofahrzeuge bezogen auf den Gesamtenergiebedarf über ihren Lebensweg vorn. Hinsichtlich des gesamten Rohstoffaufwandes haben Fahrzeuge mit Verbrennungsmotor einen Vorteil. Hier besteht noch Verbesserungspotential, insbesondere im Bereich der Energiespeicher. Die Weiterentwicklung von Produktion, Materialeffizienz und Speichertechnologie wird die Bilanz aber aller Voraussicht nach deutlich verbessern.

Welche Schadstoffe produziert ein Elektroauto?

Bekannte umwelt- und gesundheitsgefährdende Schadstoffe sind Stickoxide und Feinstaub. Wie gesundheitsschädlich solche Stoffe sind, hängt auch vom Ort der Freisetzung ab. So verzeichnen gerade die Messstationen für Luftqualität an viel befahrenen Straßen zum Teil deutliche Überschreitungen der Immissionsgrenzwerte für verschiedene Schadstoffe. Denn in diesen Bereichen tritt der lokale Ausstoß aus dem Straßenverkehr zusätzlich zur Hintergrundbelastung aus Industrie- und Kraftwerksabgasen oder von Heizungen und Kaminen auf. Vor allem Anwohner, Fußgänger und Radfahrer haben darunter zu leiden. Aber auch wer im Auto sitzt, ist durch die Außenluftzufuhr von der schlechten Umgebungsluft betroffen.

Rein batterie-elektrische Fahrzeuge haben keinen Auspuff. Sie fahren lokal abgasfrei. Autos mit Verbrennungsmotoren dagegen stoßen zusätzlich antriebsbedingte Luftschadstoffe aus, abgesehen von Emissionen durch Reifen- und Bremsabrieb, den alle Fahrzeuge verursachen. Dies betrifft zum Beispiel Stickoxide und Feinstaub – aktuell insbesondere Dieselautos meist deutlich mehr als Benziner. Dort, wo diese Abgase wesentlich für gesundheitsschädliche Belastungen der Luft verantwortlich sind, sind Elektroautos also ein großer Gewinn. Sie tragen dazu bei, die Luftqualität zu verbessern.

Welches Bild ergibt sich nun, wenn man zusätzlich die Schadstoffemissionen berücksichtigt, die nicht direkt am Fahrzeug entstehen? Und woher kommen diese überhaupt? Zum einen entstehen Luftschadstoffe bei der Herstellung des Fahrstromanteils, der auf fossile Energieträger zurückzuführen ist. Entgegen der allgemeinen Vermutung entstehen dabei allerdings keine besonders hohen Feinstaub- oder Stickoxidemissionen. Denn Kohlekraftwerke verfügen mittlerweile über moderne Abgasreinigungstechnik. Bezogen auf die in Elektroautos verbrauchten Kilowattstunden Strom hält sich der Anteil der ausgestoßenen Luftschadstoffe an der Gesamtbilanz daher in Grenzen.

Einen wesentlichen Beitrag zur Luftverschmutzung leistet allerdings die Fahrzeugherstellung, die die zweite und weitaus bedeutendere Emissionsquelle darstellt – sowohl beim Elektro- als auch beim Verbrennerauto. So wird insbesondere bei der Stahlherstellung viel Feinstaub verursacht. Die Gesamtemissionen bei Luftschadstoffen sind bei allen Fahrzeugarten durchaus erheblich. Aufgrund des meist weit abgelegenen Ortes der Emissionsquelle der direkten Emissionen sind sie für den Großteil der Bevölkerung jedoch weniger gesundheitsrelevant.

Welchen Ressourcenbedarf haben Elektroautos?

Neben der Analyse des Ausstoßes umwelt- und gesundheitswirksamer Stoffe und Geräusche wird in einer umfassenden Umweltbilanz häufig zusätzlich die Inanspruchnahme von nur begrenzt zur Verfügung stehenden Ressourcen untersucht. Zwei häufig verwendete Maße einer solchen Ressourcenbewertung sind der kumulierte Energieaufwand und der kumulierte Rohstoffaufwand.

Wie stellt sich in unserer Bilanz die Situation bei diesen Werten dar? Beim kumulierten Energieaufwand schneiden Elektroautos besser ab als verbrennungsmotorische Fahrzeuge. Das liegt vor allem daran, dass sie aufgrund des hocheffizienten Elektromotors viel weniger Energie zum Fahren benötigen. Dies gleicht den höheren Energieaufwand bei der Fahrzeugherstellung mehr als aus. Wenn der Anteil der erneuerbaren Energien weiter steigt, nimmt auch dieser Vorteil weiter zu.

Beim kumulierten Rohstoffaufwand schneiden Elektrofahrzeuge hingegen heute schlechter ab als verbrennungsmotorische Fahrzeuge. Für die Herstellung der Fahrzeugkomponenten werden mehr Rohstoffe gebraucht. Produktionsfortschritte, eine höhere Materialeffizienz, mehr erneuerbare Energien und auch Recycling können dazu beitragen, die Rohstoffbedarfe zu senken. Bei den Antriebsbatterien ist ein solcher Trend bereits zu beobachten. In welchem Maße sich dies fortsetzt, muss weiter beobachtet und begleitet werden. Deswegen hat das Bundesumweltministerium die Entwicklung von Recyclingverfahren für neue Komponenten gefördert und es gelten schon jetzt Wiederverwertungsvorgaben für Batterien und Fahrzeuge. Außerdem kann die Industrie dazu beitragen, Rohstofflieferketten nachhaltiger zu gestalten. Dies erfolgt bereits unter den Stichworten Responsible Mining und Due Diligence.

Resümee

Elektrofahrzeuge sind kein Allheilmittel, um den Straßenverkehr klima- und umweltfreundlicher zu gestalten, jedoch tragen sie einen großen Teil dazu bei! Eine lebenswerte Stadt braucht nicht zuletzt mehr öffentliche Verkehrsmittel, mehr Radverkehr und kurze Wege zwischen Arbeiten, Wohnen und Versorgung. Aller Voraussicht nach wird dennoch ein erheblicher Teil der Verkehrsleistung auch künftig mit motorisierten Verkehrsmitteln erbracht werden. Deshalb muss auch der Autoverkehr klima- und umweltfreundlicher werden.

Hierzu kann das Elektroauto einen wichtigen und vor allem einen zunehmenden Beitrag leisten. Das gilt besonders für den Klimaschutz, bei dem das Elektroauto bereits heute erhebliche Vorteile besitzt. Dieser Vorsprung wird weiter wachsen, denn der Anteil erneuerbarer Energien an der Stromerzeugung wächst stetig. In spätestens zehn Jahren – ein Zeitraum, den ein heute neu zugelassenes Fahrzeug in aller Regel noch „miterlebt“ – sollen erneuerbare Energien bereits den überwiegenden Teil des deutschen Strombedarfs decken.

Bei den anderen Umweltwirkungen ergibt sich ein differenzierteres Bild: Der Rohstoffaufwand ist bei Elektroautos höher als bei konventionellen Fahrzeugen, ebenso die Masse des insgesamt ausgestoßenen Feinstaubs. Bei Stickoxiden, die aktuell besonders im Fokus stehen, ist das Elektroauto hingegen im Vorteil. Dabei ist zu beachten, dass die Qualität der Umweltwirkung auch vom Ort der Emissionen abhängt.

Insgesamt gesehen kommt es also darauf an, welche Gewichtung und Abwägung bei einer Gesamtbetrachtung vorgenommen wird. Und welchen Zeitraum man anlegt. Wiegt Klimaschutz schwerer als der mengenmäßige Rohstoffverbrauch? Welchen Wert misst man dem Gesundheitsschutz vor Ort gegenüber Emissionen zu, die außerhalb der Innenstädte auftreten? Und: Welche klimafreundlichen Alternativen gibt es eigentlich, wenn man Autofahren nicht komplett abschaffen möchte?

billiger.de - der Preisvergleich

Wir verwenden Cookies um unsere Website zu optimieren und Ihnen das bestmögliche Online-Erlebnis zu bieten. Mit dem Klick auf „Alle erlauben“ erklären Sie sich damit einverstanden. Weiterführende Informationen und die Möglichkeit, einzelne Cookies zuzulassen oder sie zu deaktivieren, erhalten Sie in unserer Datenschutzerklärung.