Aktuelle FfE-Studie 09.01.2019, 07:00 Uhr

Klimabilanz von Elektroautos: Wie umweltfreundlich sind sie unterm Strich?

Die Amortisationsdauer von Elektroautos liegt im Vergleich zu Benzinfahrzeugen je nach Strommix bei bis zu 3,6 Jahren. So lautet ein Ergebnis einer Analyse der Forschungsstelle für Energiewirtschaft. Die Untersuchung findet zudem starke Abhängigkeiten zwischen Klimabilanz und Art der Batterieproduktion.

Man sieht ein Elektroauto im Anschnitt von vorne.

Rund 40 % des kumulierten Energiebedarfs entfallen aktuell auf die Batterieproduktion. Hier sehen die FfE-Wissenschaftler für die Zukunft Einsparpotenziale.

Foto: Panthermmedia.net/Lightpoet

Im Rahmen ihrer aktuellen Studie hat die Forschungsstelle für Energiewirtschaft (FfE) e.V. unter anderem die Amortisationsdauer von Elektroautos im Vergleich zu Fahrzeugen mit einem konventionellen Verbrennungsmotor errechnet. Die FfE erstellt seit Jahrzehnten ganzheitliche Bilanzen von Produkten und Dienstleistungen. Sie war beispielsweise Initiator der VDI-Richtlinie 4600 zum kumulierten Energieaufwand (KEA).

Amortisationsdauer je nach Strommix zwischen 1,6 und 3,6 Jahren

Gemäß der aktuellen Analyse verursacht ein Elektroauto, das mit dem deutschen Strommix geladen wird, ab einer Kilometerleistung von rund 50.000 Kilometern weniger Emissionen als ein Benzinfahrzeug. Bei einer durchschnittlichen, jährlichen Kilometerleistung von 14.000 Kilometern entspricht das einer Amortisationsdauer von 3,6 Jahren. Für den EU-Strommix verkürzt sich die Amortisationsdauer auf knapp 2,8 Jahre, für Photovoltaik-Strom liegt sie bei 1,6 Jahren.

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Die Wissenschaftler sind bei ihrer Analyse von einer Jahresfahrleistung, Lebensdauer und Auslastung ausgegangen, die bei beiden Fahrzeugtypen ungefähr gleich groß ist. Sie weisen darauf hin, dass der Vergleich nicht die potenziellen Vorteile von Verbrennungsmotoren in puncto Reichweite abbildet. Die Klimabilanz der Batterieproduktion ermittelten die Forscher, indem sie die energiebedingten Treibhausgas, die sogenannten THG-Emissionen bezogen auf eine Kilowattstunde produzierter Elektrofahrzeugbatterie errechneten.

40 % des Energiebedarfs gehen für die Batterieproduktion drauf

Die ermittelten Treibhausgas-Emissionen umfassten alle Emissionen, die entstehen, wenn eine Batterie gefertigt wird – einschließlich der Bereitstellung und Umwandlung von Energie für die Materialproduktion. Die untersuchten Lithium-Ionen-Batterien erzeugten demnach THG-Emissionen von knapp 106 Kilogramm CO2-Äquivalent je Kilowattstunde produzierter Batteriekapazität. Allein 40 % des Strombedarfs entfielen auf die Batteriefertigung inklusive der Zellen.

Die Studienautoren kommen jedoch auch zu dem Schluss, dass der Energieaufwand für die Batterieproduktion extrem stark variiert und je nach Strommix, Art der Batteriefertigung und Studie zwischen 60 und 212 Kilogramm CO2-Äquivalent je Kilowattstunde produzierter Batteriekapazität liegt. Die Ergebnisse der Analyse verdeutlichten die starke Abhängigkeit der Klimabilanz der Batterie vom Stand der Technik des Produktionsprozesses und dem Standort der Produktionsanlage, so die Wissenschaftler.

Hohe Einsparpotenziale durch effizientere Batterieproduktion

Durch die Weiterentwicklung der Batterienproduktion im industriellen Maßstab rechnen sie künftig mit einem sinkenden Strombedarf, weniger Treibhausgasemissionen und einer verbesserten Klimabilanz. Für die Wahl des Standorts neuer Produktionsanlagen empfehlen sie, auch die Energieversorgung vor Ort zu berücksichtigen. Denn diese übe einen starken positiven Effekt auf die Klimabilanz der Batterieproduktion aus.

Für die Fertigung von Fahrbatterien sehen die Forscher deswegen erhebliches Reduktionspotenzial. Zudem seien Elektrofahrzeuge – egal ob mit Batterie oder mit Brennstoffzelle – nach jetzigem Stand die einzige nennenswerte und unverzichtbare Option, mit der erneuerbare Energien flächendeckend im Verkehr integriert werden können. Die Wissenschaftler der Forschungsstelle für Energiewirtschaft fordern eine verstärkte Forschung und Entwicklung im Bereich der Fahrzeugbatterien, der Ladeinfrastruktur und des Betriebsmanagements, beispielsweise beim Lademanagement zur Netzentlastung sowie bei zuverlässigen Reichweitenanzeigen.

Höherer kumulierter Energieaufwand schmälert Vorteil

Aus Sicht der Wissenschaftler ist jedoch klar, dass Elektroautos schon heute effizienter arbeiten, als Fahrzeuge mit Verbrennungsmotoren. Wenngleich der höhere kumulierte Energieaufwand für die Produktion von Elektrofahrzeugen – insbesondere für die Fertigung der Traktionsbatterie – den Vorteil aktuell noch schmälere. Durch die aktuellen Analysen möchte die Forschungsstelle für Energiewirtschaft zur Versachlichung der Diskussion rund um die Klimabilanz der Elektromobilität beitragen.

 

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Ein Beitrag von:

  • Thomas Kresser

    Thomas Kresser ist Biologe und ausgebildeter Journalist. Er arbeitet unter anderem für das VDI Technologiezentrum, das Medizinportal NetDoktor, die Ärzteplattform Esanum und die Bauer Media Group. Thomas Kresser war Chefredakteur/stellv. Chefredakteur von DocCheck, Lifeline, Medscape und Onmeda. Er ist Gründer und Gesellschafter von ContentQualitäten. Seine Schwerpunkte: Biowissenschaften, Medizin, Nachhaltigkeit, Klimaschutz, Digital Health

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