Elektromobilität: Klimabilanz von E-Autobatterien ist besser als gedacht

• 2017 zeigte eine Studie des schwedischen Umweltinstitus IVL scheinbar, dass E-Autos wegen der aufwendigen Batterieproduktion keinen ökologischen Vorteil gegenüber konventionellen Fahrzeugen hätten.
• Nun haben die Forscher eine Neuberechnung vorgelegt: Der CO₂-Fußabdruck fällt demnach deutlich geringer aus.
• Viele aktuell diskutierte Studien brauchen jetzt ein Update.

Sind Elektroautos "eine Katastrophe für das Klima", wie der Ingolstädter Professor Jörg Wellnitz meint? Oder belastet ein Tesla Model 3 das Klima zumindest um 11 bis 28 Prozent mehr als eine Mercedes C-Klasse-Diesel, wie es in einer vom Ifo-Institut in München veröffentlichten Studie heißt? Ein Grundsatzstreit zieht sich quer durch das Land. Es geht um Klimaschutz, Steuern, Arbeitsplätze und nicht zuletzt um das Veränderungstempo in der deutschen Autobranche. Dass sich die neuen Bosse von BMW, Mercedes und besonders prominent von Volkswagen mittlerweile für einen "Systemwechsel hin zur Elektromobilität" starkmachen, entspannt die Lage nicht. Sie haben Teile ihrer Belegschaften, der Politik der Öffentlichkeit und sogar ihres eigenen Automobilverbands gegen sich. Der Rücktritt von VDA-Präsident Bernhard Mattes zum Jahresende steht damit im direkten Zusammenhang.

Seitdem die Bundesregierung neue Pläne zur Förderung der Elektromobilität auf den Weg gebracht hat, spitzt sich der Kampf um die Deutungshoheit über die Auto-Klimabilanzen weiter zu: Die staatliche Kaufprämie für Elektroautos unter 40 000 Euro soll um 50 Prozent auf 6000 Euro steigen, bis 2030 sollen eine Million neue Ladepunkte stehen. Kritiker wie der Physikprofessor Christoph Buchal und der frühere IFO-Präsident Hans-Werner Sinn bezweifeln den klimapolitischen Nutzen solcher Maßnahmen. "Wir erläutern die gegenwärtige Faktenlage so detailliert, weil wir in der postulierten vollständigen Emissionsfreiheit der E-Autos eine zielgerichtete industriepolitische Täuschung vermuten und in der Folge eine unvermeidliche Enttäuschung der Öffentlichkeit, wenn sich die erhofften technischen CO₂-Minderungen nicht einstellen."

Tatsächlich ist unbestritten, dass Elektroautos nur lokal emissionsfrei sind. Die Abgase werden auf die Stromproduktion verlagert. Zur Elektromobilität gehöre deshalb eine "zügige Energiewende", die weit über den Kohlekompromiss in Deutschland hinausgehe, betont Volkswagen-Konzernchef Herbert Diess: "Kohle- und CO₂-freier Strom ist ein Muss für E-Autos." Noch hält die Realität solchen Forderungen nicht stand, der Kohle-lastige deutsche (und chinesische) Energiemix zieht die Klimabilanz der Stromer nach unten. Das gilt nicht nur für die Phase der Fahrzeugnutzung, sondern besonders für die vorgelagerte Fahrzeugproduktion und die nachgelagerte Entsorgung der Energiespeicher. Ein E-Auto lässt sich zwar mit etwa 30 Prozent weniger Aufwand herstellen als ein Verbrenner. Doch der Trend zu immer größeren Batteriepacks für mehr Reichweite belastet die Klimabilanz.

An diesem Punkt setzen verschiedene Studien an, die den großen CO₂-Rucksack der E-Autos über die gesamte Lebenszeit bemängeln. Weil die Produktion leistungsstarker Batterien energieintensiv ist, entsteht bei der Herstellung eines E-Autos deutlich mehr CO₂ als bei einem Fahrzeug mit klassischem Benzin- oder Dieselmotor - im Schnitt die 1,5-fache Menge. Das sei ein wesentlicher Grund, warum die Klimabilanz von E-Autos schädlicher als die von Dieselautos sei, rechnet etwa die Studie des Münchner Ifo-Institut vor. Das Problem ist nur, dass die scheinbar so akribisch recherchierten Zahlen oft alt oder unvollständig sind.

Besonders eine Studie des Umweltinstituts IVL Swedish Environmental Research Institute hatte 2017 Schlagzeilen gemacht. Die Meta-Studie, die 14 ältere Studien ausgewertet hatte, zeigte scheinbar, dass Elektroautos wegen der sehr aufwendigen Produktion der Batterien so gut wie keinen ökologischen Vorteil gegenüber konventionellen Fahrzeugen hätten. Jetzt hat das IVL eine Neuberechnung vorgelegt. In dieser fällt der CO₂-Fußbdruck durch die Batterieproduktion deutlich geringer aus: Kamen die Forscher 2017 noch auf einen Wert von 150 bis 200 kg CO₂-Äquivalente pro Kilowattstunde, ergaben ihre Berechnungen jetzt nur noch einen Wert von 61 bis 106 kg CO₂-Äquivalente pro kWh. Mit einem gewissen Unsicherheitsfaktor, weil die Daten aus chinesischer Zellproduktion intransparent seien.

Weitere Verbesserungen der Klimabilanz sind möglich

Die Forscher führen dieses Ergebnis auf effizientere Produktionsmethoden mit höheren Stückzahlen zurück, aber auch auf genauere und neuere Daten sowie den Umstand, dass die Wissenschaftler jetzt auch eine Produktion mit Strom aus 100 Prozent erneuerbarem Strom berücksichtigt haben. Eine weitere Verbesserung der Klimabilanz mit Werten von weniger als 60 kg CO₂-Äquivalenten pro kWh sei zudem durch bessere Recycling-Methoden möglich. Momentan ist in Europa nur eine Recycling-Quote für Lithium-Ionen-Batterien von 50 Prozent vorgeschrieben. Die nahezu hundertprozentige Verwertung von gebrauchten Bleibatterien aus Autos zeigt, dass sich dieser Industriezweig entwickelt, sobald das Angebot an Altbatterien mit wertvollen Rohstoffen groß genug ist.

"Alle neueren Studien zeigen, dass Elektroautos, die mit dem normalen Strommix betrieben werden, bereits heute geringe Klimaschutzvorteile haben. Werden Elektroautos überwiegend mit grünem Strom betrieben, ergeben sich bereits heute deutliche Klimaschutzvorteile. Es gibt also keinen Grund mehr, sich hinter Life-Cycle-Studien zu verstecken, um die Verkehrswende einzuleiten," stellt Volker Quaschning, Professor für Regenerative Energiesysteme, Hochschule für Technik und Wirtschaft Berlin, fest.

Es könnte in Zukunft weitere Überraschungen geben, denn viele der bisherigen Studien gehen von einer Nutzungsdauer der Elektrofahrzeuge über zehn Jahre oder 150 000 Kilometer aus. Das entspricht in etwa dem Durchschnittsalter des deutschen Fahrzeugbestands. Tesla-Flotten in den USA erreichen aber eine vielfache Laufleistung ohne Probleme mit dem Energiespeicher. Das beeinflusst nicht nur den Restwert und damit die Kostenbilanz der Elektrofahrzeuge, sondern auch deren Klimabilanz ganz erheblich.

Was alle Studien zur Lebenszyklus-Analyse ignorieren, ist das Versprechen der Autohersteller, die neuen Elektrofahrzeuge klimaneutral herzustellen. Volkswagen hat den koreanischen Zellzulieferer LG Chem dazu gebracht, die Akkus für den neuen ID 3 mit Grünstrom herzustellen. BMW und Mercedes arbeiten an ähnlichen Lösungen und engagieren sich auch in der Weiterentwicklung der Recycling-Methoden. Solche Beiträge zur Energiewende können - genau wie die Haltbarkeit der Batterien - erst in ein paar Jahren mit einer soliden Datenlage in die Studien eingehen.