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E Autos Günstig – Ökobilanzen für Elektrofahrzeuge sind seit der berüchtigten „Schwedenstudie“ im Jahr 2017 aufgrund des großen CO2-Ausstoßes bei der Batterieproduktion in die Kritik geraten

Wer ein batteriebetriebenes Elektrofahrzeug fährt, verursacht nahezu keine lokalen Emissionen und trägt so zur Verbesserung der Luftqualität bei. Aber auch Elektroautos belasten die Umwelt – nur indirekt. Gerade die Herstellung von Batterien verbraucht viel Energie und kann zu noch mehr CO2-Emissionen führen

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Ist verbunden. Es ist jedoch schwierig, genau zu quantifizieren, wie groß diese Umweltbelastung ist. Entsprechende LCA-Studien kommen zu ganz anderen Ergebnissen.

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Eine Studie von Mia Romare und Lisbeth Dahllöf vom Beratungsunternehmen IVL Swedish aus dem Jahr 2017 zielte darauf ab, in Ökobilanzen von Elektrofahrzeugen, die in den Vorjahren veröffentlicht wurden, die Spreu vom Weizen zu trennen. Ihr Fokus liegt auf Lithium-Ionen-Batterien zur Energiespeicherung in Elektrofahrzeugen. Sie sollen im Auftrag des schwedischen Verkehrsministeriums und der schwedischen Energieagentur herausfinden, wie stark die Produktion von Batterien die Umwelt belastet.

Die Erhebung basiert nicht auf einem neuen Datensatz. Stattdessen analysierten die Autoren veröffentlichte Berichte und Studien und beurteilten sie nach wissenschaftlicher Qualität und Glaubwürdigkeit. Nachdem sie einige der von ihnen überprüften Studien verworfen hatten, kamen sie zu dem Schluss, dass die Batterieproduktion für jede kWh Speicherkapazität 350 bis 650 Megajoule (entspricht 97 bis 180 kWh) Energie verbraucht und 150 bis 200 kg Kohlendioxid emittiert

So produziert die große 100-kWh-Batterie im Tesla S 15 bis 20 Tonnen CO2

Emissionen entstehen, bevor das Auto überhaupt eine Meile fährt. Eine kleinere 30-kWh-Batterie wie beim Nissan Leaf stößt 4,5 bis 6 Tonnen klimaschädliches CO aus

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Eine Gegenüberstellung, die in der Studie von Romare und Dahllöf nicht enthalten war, wurde in der Berichterstattung in den Medien besonders deutlich. Der Kollege des Autors, Mats-Ola Larsson, hat anhand der obigen Zahlen ausgerechnet, dass ein Elektroauto volle 100.000 km oder acht Jahre emissionsfrei fahren müsste, um umweltfreundlicher zu sein als ein normales Dieselauto. die Emissionen (ca. 18 Tonnen CO im Durchschnitt

) vergleicht die Emissionen aus der Batterieproduktion mit denen aus der Nutzung eines normalen Autos mit Verbrennungsmotor unter schwedischen Bedingungen. Diese Berechnung berücksichtigt auch den CO

Geht von 18 % Biokraftstoffneutralität in Diesel oder Benzin aus. Dieser Wert ist auf dem schwedischen Markt üblich. Der Vergleich berücksichtigt auch nicht die vom Hersteller angegebenen Emissionen von 130 g CO

Pro Kilometer, addieren Sie jedoch 40 % zu diesem Wert hinzu, was als Faustregel der Abweichung zwischen deklarierten und tatsächlichen Werten entspricht. Nach den obigen Korrekturen beträgt der Gesamtemissionswert 180 g CO

Wie Stark Belastet Die Batterieherstellung Die Ökobilanz Von Elektroautos?

Sind Elektrofahrzeuge wie Tesla wirklich so umweltfreundlich, wie sich alle vorstellen? Die „Swedish Study“ von 2017 bietet einige kritische Punkte. (Foto: Pixabay/Blomst)

Doch der Vergleich hinkt an einem wichtigen Punkt. Um fair zu sein, sollten Elektrofahrzeuge und Verbrennungsmotoren gleicher Größe verglichen werden. In einem verzerrten Vergleich werden jedoch die Betriebsemissionen eines Luxus-Elektroautos (Tesla Model S) mit seiner extragroßen Batterie mit einem normalen Dieselauto verglichen. Es ist davon auszugehen, dass Diesel der Komfortklasse etwas schlechter abschneiden werden. Verbraucht ein Oberklasse-Dieselauto etwa 10 bis 12 Liter Kraftstoff auf 100 km, entstehen dabei etwa 300 Gramm CO2

Die Emissionen solcher Autos sind etwa 1,6-mal höher als die durchschnittlichen Emissionen, die im schwedischen Vergleich verwendet werden. Das bedeutet, dass Luxus-Elektrofahrzeuge in weniger als 70.000 km statt 100.000 km oder etwa fünf statt acht Jahren Diesel einholen werden.

Die Ergebnisse von 2017 sind jedoch keineswegs veraltet. Das schwedische Forschungsinstitut IVL, das die Studie seinerzeit veröffentlichte, veröffentlichte 2019 eine aktualisierte Version (englische PDF-Version hier verfügbar). Die Forscher berücksichtigten gleichzeitige Fortschritte, wie z. B. die Batterieherstellungstechnologie. Erhöhte Nachhaltigkeits- und Recyclingstandards sowie ein nachhaltigerer Strommix für die Batterieproduktion bedeuten auch kalkuliertes CO2

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Die Emissionen sind viel niedriger als noch vor zwei Jahren. Demnach entstehen bei der Batterieproduktion statt 150 zwischen 150 und 200 kg CO2 pro kWh

, „nur“ 61 bis 106 kg. Ein genauerer Wert lässt sich nicht ermitteln, da die Hersteller erneuerbaren Strom in unterschiedlichem Umfang in der Batterieproduktion einsetzen. Einige Hersteller wie Volkswagen oder Sono Motors versprechen sogar, nicht nur die Batterie, sondern das gesamte Fahrzeug zu 100% CO2 zu produzieren

Die Produktion von Lithium-Ionen-Batterien ist neuen Forschungsergebnissen zufolge in den letzten Jahren umweltfreundlicher geworden. Es ist auch klar, dass CO

Zukünftige Produktionsemissionen können weiter reduziert werden. Tesla macht vor, wie es geht: Seine Nevada Gigafactory (Videoporträt auf Englisch am Ende des Artikels) wird nach Angaben des Autobauers überwiegend aus nahe gelegenen erneuerbaren Quellen betrieben. Das Unternehmen hat keine Informationen über die Batterieproduktion, CO veröffentlicht

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Allerdings dürften die Emissionen deutlich geringer ausfallen als in der ursprünglichen schwedischen Studie, die von einem hohen Verhältnis von Strom zu fossilen Brennstoffen ausgegangen war.

Natürlich hängt die Ökobilanz eines Elektrofahrzeugs stark davon ab, woher die für die Batterieproduktion benötigte Energie stammt. In Zukunft könnte der Anteil der Produktion an der Gesamtökobilanz noch weiter steigen. Fließt mehr erneuerbare Energie in die europäischen Netze, wird CO

Emissionen während der Betriebsphase weiter reduzieren. An diesem Punkt wird es noch wichtiger, dass sogenannte saubere Elektrofahrzeuge nicht mit einer Kombination aus Strom aus fossilen Brennstoffen gebaut werden. Daher müssen Autohersteller in Zukunft verstärkt auf die Bedingungen an ihren Batterieproduktionsstandorten achten. Unternehmen, die zur Herstellung von Autobatterien einen Mix aus Strom aus China, Polen oder Indien verwenden, belasten die Umwelt heute deutlich stärker als Unternehmen in den von Wasserkraft dominierten skandinavischen Ländern. Beispielsweise in Polen, CO

Die Bilanz der Batterie ist 24-mal schlechter als die Schwedens, in Indien sogar 32-mal schlechter.

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In diesem Sinne bemängeln die Autoren der schwedischen Studie, dass die Lohnhöhe bisher den Standort von Batteriefabriken maßgeblich zu bestimmen scheint. Sie kommen zu dem Schluss, dass in Zukunft mehr Automatisierung oder Regulierung erforderlich sein wird, um sicherzustellen, dass Batterien dort produziert werden, wo sie die Umwelt am wenigsten belasten. Alternativ könnten Batteriehersteller durch den Bezug von Ökostrom einen eigenen Beitrag leisten.

Es sind automatisierte oder regulatorische Maßnahmen erforderlich, um sicherzustellen, dass Batterien dort produziert werden, wo sie die Umwelt am wenigsten belasten.

Recycling ist auch in Zukunft wichtig. Bisher sind die geringe Stückzahl produzierter Batterien und fehlende wirtschaftliche Anreize die Hauptgründe dafür, dass fast kein Material aus gebrauchten Batterien wiederverwertet wird. Das Recycling von Metallen wie Aluminium könnte jedoch auch CO2 reduzieren, wenn Elektrofahrzeuge wie prognostiziert wachsen

Was bedeuten die Zahlen der aktualisierten schwedischen Studie für den Vergleich von Ökobilanzen von Elektrofahrzeugen mit Diesel- oder Benzinmotoren? Vor allem zeigen die Ergebnisse, dass es schwierig ist, allgemeine Aussagen zu treffen, da die Produktionsbedingungen von Elektrofahrzeugen stark voneinander abweichen. Ein Tesla hat einen ganz anderen Wert als ein in China mit Kohlestrom aufgebautes Elektroauto. Um Antworten auf ihre Fragen zu finden, haben Forscher der Hochschule Trier eine eigene Untersuchung durchgeführt (siehe Abstract zu Electrive). Sie zerlegten einen VW Caddy mit Benzinmotor, analysierten die Einzelteile und setzten ihn wieder zu einem Elektrofahrzeug zusammen. Dank umfangreicher Recherchen und Daten als Verbrennungsmotor (8,89 l/100 km) oder nach der Umstellung auf Elektrofahrzeuge im Jahr 2015 (23,57 kWh/100 km inkl. 8 % Ladeverlust) konnten sie die Bilanz ökologisch individuell berechnen bestimmten Komponenten und damit auch die Balance des Gesamtfahrzeugs. Da es sich um das gleiche Auto handelt – nur anders gefahren – ist in diesem Fall die Vergleichbarkeit zwischen Verbrennungsmotor und Elektroauto gegeben.

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Anhand der gesammelten Daten untersuchten die Forscher, ab wann die Elektroversion des Caddy eine bessere Ökobilanz aufweist als die Benzinversion. Sie gingen von verschiedenen Szenarien aus und verwendeten verschiedene Stromkombinationen, um die Batterien zu erzeugen und aufzuladen. Je nach Situation ermittelt die Studie deutliche Werte für den Punkt, ab dem der e-Caddy eine bessere Ökobilanz aufweist als ein Benziner.

Quelle: „Sensitivitätsanalyse in der Ökobilanz von Elektrofahrzeugen vs. verbrennungsmotorischen Fahrzeugen unter ungefähren Realbedingungen“, Hochschule Trier 2020. Link – Englisches PDF

Das „eco + eco“-Szenario ist heute in Mitteleuropa noch nicht realistisch, da das Laden mit 100 % Ökostrom noch nicht weit verbreitet ist. Das geht nur, wenn Sie nur Strom vom Dach Ihres Hauses beziehen. Die Studienautoren gehen davon aus, dass selbst mit einer kleineren Batterie die Rentabilität des getesteten Elektro-Caddys bei rund 50.000 km liegt, wenn mit dem aktuellen Elektro-Mix geladen wird. Dies zeigt einerseits, dass der Strommix in Mitteleuropa stärker erneuerbar sein muss, um die Ökobilanz von Elektrofahrzeugen zu optimieren. Andererseits belegt die Studie, dass Elektrofahrzeuge bereits nach wenigen Jahren generell umweltfreundlicher sind als Fahrzeuge mit fossilen Brennstoffen.

Seit der ursprünglichen „Schweden-Studie“ im Jahr 2017 wird immer wieder bestätigt: Der Trend zu immer leistungsfähigeren Akkus hat seine Schattenseiten. Der Trend zu größeren Reichweiten mit immer schwereren Batterien reduziert die geforderten ökologischen Vorteile von Elektrofahrzeugen. Christian Bauer, Experte für Lebenszyklusanalysen am Paul Scherrer Institut und Autor der LCA-Studie zu Elektrofahrzeugen, stimmt zu, dass kleine Elektrofahrzeuge umweltfreundlicher sind als große Elektrofahrzeuge. Das liegt nicht nur daran, dass in einer größeren Batterie mehr graue Energie oder graue Emissionen vorhanden sind. Große Elektrofahrzeuge sind im Betrieb auch weniger energieeffizient, teilweise aufgrund ihrer schwereren Batterien. Der Tesla S verbraucht etwa 1,5-mal so viel Strom pro Kilometer wie der Nissan Leaf. Daher steigt CO an

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Im Juni 2020 wurde bekannt gegeben, dass Tesla die nächste Generation produziert

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