Klimavorteil von E-Autos - Studienergebnisse sprechen für die Elektromobilität

Wie umweltfreundlich sind Elektrofahrzeuge wirklich? Diese Frage beantwortet eine Studie im Auftrag des Umweltbundesamtes (UBA), die den Klimavorteil für E-Autos bestätigt. Elektroautos, die im Jahr 2020 neu zugelassen werden, sind rund 40 Prozent umweltfreundlicher als herkömmliche Fahrzeuge mit Benzinmotor. Wir informieren über alle wichtigen Ergebnisse der Untersuchung „Analyse der Umweltbilanz von Kraftfahrzeugen mit alternativen Antrieben oder Kraftstoffen auf dem Weg zu einem treibhausgasneutralen Verkehr“.

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Bei E-Autos ist der komplette Fahrzeuglebenszyklus entscheidend

Oft wird nur der Betrieb von Elektrofahrzeugen betrachtet, wenn es um die Frage der Umweltfreundlichkeit geht. Dies greift jedoch zu kurz, da der gesamte Lebenszyklus des Fahrzeugs von Bedeutung ist. Dieser umfasst die Phasen der Herstellung, des Betriebs, der Wartung und der Entsorgung von Elektrofahrzeugen. Alle Phasen wurden in der vorgelegten Studie berücksichtigt. Untersucht wurden jeweils durchschnittliche Pkw, leichte Nutzfahrzeuge und Lkw der Baujahre 2020, 2030 und 2050. Für zukünftige Entwicklungen der Fahrzeuge wurden sowohl verbrauchs- als auch technologieseitig Annahmen getroffen.

Die Herstellungsphase: Hier werden die Materialien und ihre Umweltwirkungen untersucht, unter anderem die verwendeten Batterien. Möglichst effiziente Produktionsverfahren sollen eingesetzt werden, um den Energieverbrauch zu minimieren. Auch die Verfügbarkeit von Rohstoffen ist wichtig, da deren Abbau oft mit negativen Umweltauswirkungen verbunden ist.

Der Betrieb: Wie hoch sind die Emissionen beim Betrieb des Elektroautos? Vor allem, wenn der Strom aus erneuerbaren Energiequellen stammt. Sind Elektroautos grundsätzlich umweltfreundlicher als konventionell betriebene Fahrzeuge?

Die Entsorgung: Die fachgerechte Entsorgung und Wiederverwertung von Fahrzeugkomponenten ist ein wichtiger Beitrag zur Abfallvermeidung und Ressourcenschonung. 

Studienergebnisse

Die Umweltwirkungen je gefahrenem Kilometer wurden durch eine umfassende ökobilanzelle Analyse ermittelt, welche sowohl die Fahrzeugherstellung, -nutzung, -wartung und -entsorgung umfasst, als auch die Bereitstellung von synthetischen, biogenen und fossilen Kraftstoffen und Fahrstrom. Neben dem Treibhauspotenzial werden auch weitere relevante Wirkungskategorien wie Versauerung, Eutrophierung, Feinstaub, Ozonabbau, Sommersmog sowie Energie- und Ressourcenaufwand, Hemerobie und Wasserbedarf bewertet.

Insgesamt zeigen sich die batterieelektrischen Fahrzeugkonzepte für alle Fahrzeugtypen und Baujahre als klimafreundliche Lösung bezüglich der Treibhauswirkung und des kumulierten Energieaufwandes. Wenn weiterhin zum Großteil mit dem deutschen Strommix geladen wird, wirkt sich das negativ auf die CO₂-Bilanz aus.

Während das Treibhauspotenzial je gefahrenem Kilometer bei Pkws im Vergleich zum Jahr 2020 durchschnittlich um 96 Prozent sinkt, verringern sich Versauerung und Feinstaubbelastung nur um 40-60 Prozent.

Klimavorteile von E-Autos gegenüber Verbrennern 

Welche Klimavorteile E-Autos gegenüber herkömmlichen Verbrennern haben, zeigt folgende Grafik. Verglichen werden die Treibhausgasemissionen der Fahrzeuge, die Akkuherstellung, die Verbrennung des Kraftstoffs beziehungsweise des Stroms inklusive der Ladeinfrastruktur.

Laut der Studie des Umweltbundesamtes sind im Jahr 2020 neu zugelassene E-Autos um beachtliche 41 Prozent klimafreundlicher als Pkw mit herkömmlichem Benzinmotor. In der Gesamtbetrachtung haben die Fahrzeuge mit konventionellem Benzin- und Dieselantrieb das höchste Treibhauspotenzial pro Fahrzeugkilometer. Ein Diesel-Pkw liegt bei 239 g CO₂e pro Kilometer, ein Benziner bei 238 g CO₂e. Das geringste Treibhauspotenzial weist heute der Elektro-Pkw mit 140 g CO₂e pro Kilometer auf, der mit Strom aus dem Netz fährt. Erdgas-Pkws schneiden mit 194 g CO₂e pro Kilometer schlechter als Elektrofahrzeuge ab.

Betrachtet man die Beiträge zum Treibhauspotenzial der einzelnen Abschnitte im Lebenszyklus des E-Autos, haben dem Diesel- und Benzin-Pkw mit direkten Nutzungsemissionen von 147 g CO₂e pro Kilometer die höchsten Werte. Gefolgt von der Bereitstellung des Stroms beziehungsweise der Kraftstoffe. Erst danach folgen die Treibhauspotentiale der Fahrzeugherstellung. Hier ist der Beitrag für die Herstellung von Autos mit alternativen Antrieben deutlich höher als die Herstellung der konventionellen Pkws. Wartung und Entsorgung haben bei allen Antriebskonzepten den geringsten Einfluss auf das Treibhauspotenzial.

Durch den weiteren, ambitionierten Ausbau der regenerativen Stromerzeugung sollen die im Jahr 2030 neu zugelassenen Pkw sogar rund 55 Prozent klimafreundlicher sein als Benziner. Dirk Messner, der UBA-Präsident, kommt deswegen folgendem Schluss: „Elektrische Fahrzeuge sind ein wesentlicher Baustein, um die Klimaziele in Deutschland zu erreichen. Um deren Anschaffung attraktiver zu machen, sollten künftig Pkw mit höheren CO₂-Emissionen bei der Neuzulassung mit einem Zuschlag belegt werden. Nur so werden wir das Ziel der Bundesregierung von 15 Millionen E-Autos im Jahr 2030 überhaupt noch erreichen können.“ 

Klima- und Umweltvorteile von elektrisch betriebenen Lkws

Um die Klimafreundlichkeit von eklektisch betriebenen Lkw zu untersuchen, haben die Autoren der Studie Sattelzüge mit einem zulässigen Gesamtgewicht von 40 Tonnen untersucht. Die Zahlen zeigen: Mehr Elektro-Lkw auf den Straßen bedeuten auch mehr Klimaschutz. Ein Dieselfahrzeug hat heute bei einer mittleren Beladung ein Treibhauspotenzial von etwa 1000 g CO₂e/km, wovon der größte Teil (937 g CO₂e /km) auf die Verbrennung und Bereitstellung des Kraftstoffs entfällt. Demgegenüber haben Elektro-Lkw oder solche mit Oberleitung und Batterieantrieb bei einem zügigen Ausbau der erneuerbaren Energien bereits bei der Zulassung im Jahr 2030 einen Klimavorteil von 73 bis 78 Prozent. Für früher zugelassene Fahrzeuge liegt der Wert zwischen 55 und 60 Prozent. Grundsätzlich spielt bei elektrisch betriebenen Lkws die Nutzungsdauer eine noch wichtigere Rolle als bei E-Pkws. Die Emissionen bei der Herstellung von Fahrzeugen und Batterien fallen dagegen weniger ins Gewicht.

Voraussetzung für diese Klimavorteile: Der Aufbau der Ladeinfrastruktur

Der Ausbau der Ladeinfrastruktur ist von entscheidender Bedeutung für einen erfolgreichen Umstieg auf Elektromobilität. Nur wenn eine ausreichende Ladeinfrastruktur zur Verfügung steht, können sich die Klimavorteile von Elektrofahrzeugen positiv auswirken. Dazu gehören öffentliche Ladestationen in Städten und an Autobahnen ebenso wie private Ladestationen zu Hause oder am Arbeitsplatz. Eine ausreichende Ladeinfrastruktur stellt sicher, dass Elektrofahrzeuge bequem und zuverlässig geladen werden können, was die Reichweitenangst reduziert und die Attraktivität der Elektromobilität erhöht. In Deutschland gibt es immer noch zu wenig Ladepunkte. Der Ausbau der Ladeinfrastruktur ist daher zwingend notwendig – infrastrukturelle Gründe sollten den Umstieg zur Elektromobilität nicht zusätzlich erschweren.

Mobile Schnellladestation ergänzt das Stromnetz

Der Rapid Charger 150 ist eine mobile Schnellladestation, mit der das Ladenetz strategisch ergänzt werden kann. Das ist auch nötig, denn nur wenn das Aufladen eines Elektroautos so einfach ist wie an einer herkömmlichen Tankstelle, können die ehrgeizigen Ziele der Bundesregierung erreicht werden.

me energy, ein Start-up aus Brandenburg, hat deshalb die weltweit erste netzunabhängige Schnellladestation entwickelt. Sie benötigt keinen Anschluss an das öffentliche Stromnetz, wodurch Überlastungen vermieden werden. Stattdessen wird der Strom direkt in der Station direkt aus Bioethanol generiert, was den Rapid Charger zu einer umweltfreundlichen Alternative macht.

Die Schnellladestationen von me energy laden Elektrofahrzeuge in nur 15 Minuten für eine Reichweite von bis zu 250 Kilometern auf. Die Installation und Inbetriebnahme der mobilen Ladestation sind einfach. Der Rapid Charger kann an nahezu überall aufgestellt werden. Er wird per Lkw geliefert und ist ganz ohne Bauarbeiten sofort einsatzbereit. So können die Klimavorteile von Elektroautos flächendeckend genutzt werden.