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Wie ökologisch sind Elektroautos wirklich?

Beim Thema Elektromobilität sind sich nicht alle einig. Der TCS hat einige der wichtigsten Fragen vom Experten beantworten lassen.

Wie umweltfreundlich ist die Elektromobilität wirklich, wenn man nicht nur den Verbrauch misst, sondern auch die Produktion vom Auto sowie die Strombereitstellung berücksichtigt? Um mit vielen Halbwahrheiten aufzuräumen, hat der TCS einige der wichtigsten Fragen von Christian Bauer, Wissenschaftler am Paul Scherrer Institut im Bereich Energie und Umwelt, beantworten lassen.

Wie viel CO₂ stösst ein Elektroauto von der Produktion bis zur Entsorgung aus?

Das hängt sehr stark davon ab, woher der Strom stammt, mit dem die Batterie geladen wird. Ein durchschnittlicher Mittelklasse-Personenwagen kommt in der Schweiz insgesamt auf knapp 30 Tonnen Treibhausgase bei einer angenommenen Lebensfahrleistung von 200'000 Kilometern. Ein vergleichbares Benzinauto kommt auf mehr als doppelt so hohe Emissionen von der Produktion bis zur Entsorgung. Die deutlich bessere Klimabilanz des Batterieautos ist der CO₂-armen Stromversorgung in der Schweiz zu verdanken – Wasser- und Kernkraftwerke sind sehr klimafreundlich.

Wie umweltfreundlich sind Elektroautos wenn der Strom nicht erneuerbar ist?

Die Klimabilanz eines Elektroautos fällt umso besser aus, je mehr Strom aus erneuerbaren Energien stammt. Gerade weil in der Stromversorgung erneuerbare Energien die fossilen Energieträger zunehmend verdrängen, trägt der Umstieg auf Elektroautos immer mehr zum Klimaschutz bei. Selbst in Deutschland, wo heute noch rund die Hälfte des Stroms in Kohle- und Gaskraftwerken erzeugt wird, ist ein Elektroauto klimafreundlicher als ein vergleichbares Benzinauto. Der Vorteil fällt jedoch geringer aus als in der Schweiz: Statt 30 Tonnen in der Schweiz kommt das gleiche Elektroauto in Deutschland heute auf rund 50 Tonnen Treibhausgasemissionen. In Europa macht der Umstieg auf Elektroautos aus Klimagründen einzig in Estland und Polen noch keinen Sinn.

Wieviel Strom braucht eine vollständige Elektrifizierung des Verkehrs?

Die Umstellung der heutigen Flotte an Personenwagen auf batterieelektrische Autos würde etwa 20-25% des heutigen Stromverbrauchs in der Schweiz zusätzlich erfordern.

Was passiert mit den Batterien eines Elektrofahrzeugs?

Bereits heute gibt es geeignete Verfahren zum industriellen Recycling von Batterien aus Elektrofahrzeugen. Damit können Rohstoffe wie Kobalt, Lithium, Alu und Kupfer wiedergewonnen werden. Eine weitere Möglichkeit könnte sein, die Batterien aus Elektrofahrzeugen für so genannte «2nd life»-Anwendungen zu nutzen, also beispielsweise als stationäre Stromspeicher im Haus. Eine Batterie ist ja üblicherweise nach 200'000 Kilometern im Auto nicht kaputt. Lediglich ihre Speicherkapazität hat abgenommen, aber das spielt im Keller für die stationären Stromspeicherung eine kleinere Rolle als im Auto.

Stösst ein Elektroauto Elektrosmog aus?

Dass E-Autos in ein paar Jahre wegen zu hohem Elektrosmog-Ausstoss in verkehrsreichen Strassen verboten werden ist überhaupt nicht zu erwarten. Eine nach aussen messbare elektromagnetische Strahlung gibt es auch bei E-Fahrzeugen nicht.

Liegt die Zukunft nicht eher bei Wasserstoff-und Gasantrieben?

Ich denke nicht, weil batterieelektrische Antriebe deutlich energieeffizienter sind als alle anderen. Zumindest bei den Personenwagen scheinen sich Batterieautos durchzusetzen, weil diese bald so gut wie alle Bedürfnisse erfüllen können, falls die Ladeinfrastruktur entsprechend ausgebaut wird. Hier müssen Lösungen gefunden werden für alle, die nicht in Einfamilienhäusern wohnen und eine eigene Lademöglichkeit haben.
Anders könnte es sich bei Lastwagen verhalten. Besonders bei langen Strecken mit schweren Frachten könnten in Zukunft Brennstoffzellenfahrzeuge zum Einsatz kommen, die Wasserstoff als Treibstoff verwenden. Batterien bieten – zumindest heute – für solche Anwendungen noch keine ausreichend hohe Energiespeicherdichte auf. In der Feinverteilung der Waren sieht man jedoch immer häufiger Lieferwagen und LKWs mit Batteriebetrieb als emissionsfreie Alternative zu Dieselfahrzeugen. Gasfahrzeuge sind vor allem dann umweltfreundlich, wenn das Gas aus Bioabfällen oder ähnlichen erneuerbaren Ausgangsstoffen erzeugt wird. Diese sind aber nicht in ausreichenden Mengen vorhanden, um Benzin und Diesel in grossem Umfang zu ersetzen.

Und wie sieht es mit der Solarenergie im Verkehr aus?

Solarenergie kann und muss eine tragende Rolle im Verkehr spielen. Das Potenzial, mit Solarenergie Strom zu erzeugen ist sehr gross. Also muss man Wege finden, diesen Strom als Treibstoff für Autos zu nutzen. Dazu braucht man Energiespeicher, da Batterieautos ja nicht immer dann an der Steckdose hängen, wenn die Sonne scheint. Als Energiespeicher eignen sich Batterien, die in jedem Keller stehen können und die den mittags erzeugten Strom speichern und während der Nacht an die Autos abgeben. Über längere Zeiträume kann Solarenergie aber auch in Form von Wasserstoff oder synthetischen Treibstoffen (z.B. synthetisches Erdgas) gespeichert werden. Der Solarstrom wird dabei mittels Elektrolyse in Wasserstoff umgewandelt und dieser kann bei Bedarf mit CO₂ weiterverarbeitet werden zu synthetischen Treibstoffen.

Sind Hybride energieeffizienter als E-Autos?

Nein. Elektromotoren sind Verbrennungsmotoren hinsichtlich Effizienz deutlich überlegen und bei Hybriden kommt der grösste Teil der Antriebsenergie aus Verbrennungsmotoren. Elektromotoren werden bei Hybriden lediglich eingesetzt, um den Verbrennungsmotor zu unterstützen – was aber immerhin eine Einsparung an Treibstoff von bis zu 30% bringen kann.

Klimabilanz versch. Autos berechnen

Vergleichen Sie den CO2-Ausstoss verschiedener Automodelle (Verbrenner, Elektro und Hybrid) unter Berücksichtigung des gesamten Lebenszyklus.

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Konstantinos Boulouchos

DER EXPERTE

Christian Bauer (43) ist wissenschaftlicher Mitarbeiter im Labor für Energiesystem-Analysen am Paul Scherrer Institut. Er beschäftigt sich vor allem mit Ökobilanzen von Verkehrsmitteln und Energietechnologien. Schwerpunkt ist die Beantwortung der Frage, welche Technologien ihren Beitrag leisten können zur Transformation hin zu einem nachhaltigen Energiesystem.

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