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Grüne Batterien:Akkus, die aus der Kälte kommen

Illustration: Stefan Dimitrov

Elektroautos stehen unter Verdacht, gar nicht so klimafreundlich zu sein. Um diese Kritik zu entkräften, pilgern viele Automanager an den Polarkreis. Eine Spurensuche.

Von Joachim Becker

Richtung Norden und dann immer geradeaus. Skellefteå liegt etwa 200 Kilometer unterhalb des Polarkreises. So menschenleer die scheinbar endlosen Waldlandschaften auch sind, rückständig ist das raue Land nicht. Im Gegenteil: Billiger Ökostrom lockt neue, energieintensive Technologien in den hohen Norden. Schweden hat bereits 1991 eine flächendeckende CO₂-Steuer eingeführt. Entsprechend gut ist die Versorgung mit Wind- und Wasserkraft - was in Europa durchaus keine Selbstverständlichkeit ist. Statt Holzmöbel wie Billy & Co. werden im Forst von Skellefteå deshalb dünne Metallboxen gebaut. Befüllt mit Leitsalzen, Lithium und Metallen wie Kupfer, Aluminium oder Kobalt, werden sie zum Objekt der Begierde für die Autoindustrie. Die umweltfreundlich hergestellten Batteriezellen sollen die Mobilität (lokal) emissionsfrei machen. Eine Vision, so faszinierend, dass die Bundesregierung mit einer halben Milliarde Euro für die Büchsenmacherei bürgt.

Je abgelegener, desto billiger der Grünstrom. Deshalb entstehen die Batterien nicht in Stockholm

Schlagartig bekannt wurde Skellefteå im vergangenen Sommer, als die Europäische Investitionsbank 350 Millionen Euro Fördergeld für das Batteriewerk zusagte. Wenig später beteiligte sich Volkswagen mit 900 Millionen Euro an Northvolt. Ziemlich viel Geld für ein Start-up mit 500 Mitarbeitern. Die kleine Firma will das tun, wovor die großen deutschen Autohersteller bisher zurückschrecken: Hochvolt-Akkus im großen Stil mit Grünstrom fertigen. Dass die beiden Gründer Paolo Cerrutti und Peter Carlsson so einfach Milliarden einsammeln können, hat wohl mit ihrem Werdegang zu tun. Der Schwede Carlsson war bis 2015 Einkaufsleiter bei Tesla, Paolo Cerruti, der im Februar 2016 zu Northvolt kam, war bis dahin für die Lieferkette der Kalifornier verantwortlich. "Bei Tesla bleibt man üblicherweise drei oder vier Jahre, länger nicht. Es ist ein unglaublicher Belastungstest und harte Arbeit", sagt Cerruti, der heute das operative Geschäft bei Northvolt leitet.

Eigentlich sollte zwischen Fertigung und Einbau der Batterien keine Weltreise liegen: Die Akkus sind schwer und ihr Transport benötigt wiederum Energie. Bis nach Wolfsburg sind es auf dem Landweg etwa 20 Stunden, bis nach München etwa 2500 Kilometer. Doch Skellefteås Ostseehafen erleichtert die Sache - und der Bedarf an nachhaltig erzeugten Energiespeichern ist groß. Allein der Volkswagen-Konzern schätzt sein jährliches Batterievolumen von 2025 an auf mehr als 150 Gigawattstunden (GWh) - in Europa wohlgemerkt, in China kommt noch einmal die gleiche Menge hinzu. Auch BMW hat einen Liefervertrag mit Northvolt über zwei Milliarden Euro abgeschlossen. "Für wirksamen Klimaschutz müssen wir die gesamthafte Ökobilanz unserer Produkte verbessern", betont Unternehmensboss Oliver Zipse. Doch wo sollen all die nachhaltig erzeugten Batteriezellen herkommen? Zumal sich Akkufabriken schneller genehmigen und aufbauen lassen als die industrielle Großversorgung mit erschwinglichem Grünstrom. Das ist der Grund, warum die Northvolt-Fabrik im hohen Norden entsteht und nicht am ursprünglichen Firmensitz 750 Kilometer weiter südlich im Westen von Stockholm.

In Skellefteå sollen Akkus mit einer Gesamtkapazität von 32 GWh gebaut werden. Das entspricht fast der Größe von Teslas Gigafactory in Nevada und kann etwa 600 000 Elektroautos mit Energiespeichern versorgen. Doch das reicht nicht, wenn wie geplant ein Viertel der verkauften Fahrzeuge zur Mitte der Dekade von einem Elektromotor angetrieben wird. Nach einer aktuellen Studie der Shell-Tochter Newmotion soll die deutsche Autoindustrie spätestens 2025 zum weltgrößten Anbieter von Elektrofahrzeugen aufsteigen. Bis dahin will Deutschland auch vor China zum internationalen Leitmarkt werden. Doch bei der Zellfertigung sieht es ziemlich mau aus.

Nach Angaben der Europäischen Investitionsbank verfügt China aktuell über rund zehnmal so viel jährliche Produktionskapazität für Batteriezellen wie Europa oder die USA. Seriösen Schätzungen zufolge fehlen in Europa mindestens drei Gigafabriken. Und wo soll die Betriebsenergie aus Sonne, Wind und Wasserkraft für mehrere Millionen Autos herkommen? Die Frage ist umso drängender, weil das EU-Parlament die Klimaziele gerade nochmals höher geschraubt hat. Die Parlamentarier wollen nun 60 statt bisher 55 Prozent weniger CO₂-Ausstoß im Verkehrssektor bis zum Jahr 2030 erreichen. Das könnte den Anteil der Stromer (Batterieautos und Plug-in-Hybride) auf nahezu die Hälfte der Neufahrzeugflotte steigen lassen. Ist das die lang ersehnte Verkehrswende - oder die Verschärfung des Klimaproblems, weil die Fertigung der Akkuzellen so viel Energie braucht?

Spätestens jetzt sollte klar sein, dass die Verkehrswende nur ein Teil der wesentlich größeren Energiewende ist. Etwa 19 Prozent der weltweiten Treibhausgase stammen aus dem Verkehrssektor. Und kein anderer Bereich hat allen Klimaschutzparolen zum Trotz so wenig Fortschritte gemacht. Billiges Öl war der Treiber, um immer mehr Menschen fahren und fliegen zu lassen. Aber es gibt Anzeichen, dass das Ölzeitalter seinen Zenit überschritten hat. Konzerne, die mit dem schwarzen Gold reich geworden sind, wollen mittlerweile deutlich weniger Geld in die Förderung und Produktion von Öl und Gas stecken. Klar, die Nachfrage nach Kraftstoffen für Verbrennungsmotoren könnte schon bald rapide sinken. Multis wie BP und Shell haben gerade bekannt gegeben, dass sie mehr in erneuerbare Energien investieren wollen. Auch die internationale Energieagentur IEA geht in ihrem neuen World Energy Outlook 2020 davon aus, dass sich der Energiemarkt neu ordnet und Solarstrom zur weltweit günstigsten Energiequelle wird. Doch es ist nicht so einfach, Erzeugung und Verbrauch von Grünstrom zu koordinieren.

40 Prozent

der CO₂-Emissionen bei einem vollelektrischen Fahrzeug entfallen allein auf die Herstellung der Batteriezellen. Das macht die Stromer angreifbar und setzt die Hersteller unter Druck. Für Verbraucher ist es heute kaum möglich, die Klimaauswirkungen verschiedener Fahrzeugantriebe etwa im Autohaus gesamthaft zu vergleichen. Denn um das zu beurteilen, braucht es weit mehr als nur die Verbrauchsangaben für Strom beziehungsweise Kraftstoff.

Ein Grund, warum die Elektromobilität von zwei Dritteln der Deutschen noch immer kritisch gesehen wird, ist neben den hohen Anschaffungskosten (72 Prozent), der unzureichenden Ladeinfrastruktur (69 Prozent) oder den unbefriedigenden Reichweiten (60 Prozent) vor allem Kritik an der Nachhaltigkeit. Mit 59 Prozent bezweifeln mehr Befragte als noch im Vorjahr (48 Prozent), dass das E-Auto wirklich eine umweltverträgliche Alternative sei. Das zeigt der neue Mobilitätsmonitor 2020, eine Untersuchung des Instituts für Demoskopie (IfD) Allensbach im Auftrag von Acatech - Deutsche Akademie der Technikwissenschaften. Jeder zweite Befragte (53 Prozent) erwartet, dass sich die Elektromobilität durchsetzen wird, aber nur knapp jeder Vierte (24 Prozent) hält das für erstrebenswert. Ist die E-Mobilität also eine Mogelpackung, die lokal emissionsfrei ist, aber das Klima durch enorme Kraftwerksemissionen belastet?

Die Autobauer verpflichten sich, beim Batteriebau nur Ökostrom zu verwenden - in Zukunft

Bei einem vollelektrischen Fahrzeug entfallen bis zu 40 Prozent der CO₂-Emissionen allein auf die Herstellung der Batteriezellen. Das macht die Stromer angreifbar und setzt die Hersteller unter Druck. Für Verbraucher ist es heute kaum möglich, die Klimaauswirkungen verschiedener Fahrzeugantriebe etwa im Autohaus gesamthaft zu vergleichen. Denn dazu gehören weit mehr als nur die Verbrauchsangaben für Strom beziehungsweise Kraftstoff. "Die Autohersteller waren in der Vergangenheit gegenüber ihren Konsumenten nicht transparent genug, um über die Umweltauswirkungen ihrer Produkte aufzuklären", kommentiert Thomas Ingenlath, CEO von Volvos Schwestermarke Polestar. "Die Bemühungen sind nicht ausreichend. Wir müssen absolut ehrlich sein, so unangenehm es sein mag." Einer eigenen Analyse zufolge verlässt der neue vollelektrische Polestar 2 die Fabrik mit einem CO₂-Rucksack von 26 Tonnen. Das sind zehn Tonnen mehr als beispielsweise bei einem Volvo XC 40 mit Verbrennungsmotor.

Haben die Kritiker von Elektroautos also recht? Im vergangenen Jahr hatte der frühere Ifo-Präsident Hans-Werner Sinn ausgerechnet, dass ein Tesla Model 3 das Klima um elf bis 28 Prozent mehr belaste als eine Mercedes-C-Klasse-Diesellimousine. Demnach wären nicht Batterieautos, sondern das Dieselprivileg an der Tankstelle die beste Maßnahme für den Klimaschutz. "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", erklärt Sinn. Richtig ist, dass die Herstellung eines E-Autos im Schnitt etwa die 1,5-fache Menge an Energie verbraucht als ein Fahrzeug mit konventionellem Motor. Doch Hans-Werner Sinn rechnet mit alten Zahlen, die keine Produktion mit 100 Prozent erneuerbarer Energie berücksichtigen.

Ohne Recycling wird auch das beste E-Auto zum Problem für das rohstoffarme Europa

Im Zentrum der Diskussion steht eine Studie des schwedischen Umweltinstituts IVL aus dem Jahr 2017. Dessen Auswertung von 14 älteren Studien hatte keinen ökologischen Vorteil von Elektroautos gegenüber konventionellen Fahrzeugen ergeben. Die Produktion der Batterien sei derart aufwendig, dass Elektroautos mit großen Batterien wie die von Tesla oder des Polestar 2 ihren CO₂-Nachteil nur schwer einholen könnten. Nun hat das IVL eine Neuberechnung vorgelegt und zugegeben, dass die früheren Zahlen schon 2017 veraltet waren. In der aktualisierten Fassung fällt der CO₂-Fußabdruck durch die Batterieproduktion deutlich geringer aus: Kamen die Forscher 2017 noch auf einen Wert von 150 bis 200 Kilogramm CO₂-Äquivalente pro Kilowattstunde (kWh), ergaben ihre Berechnungen jetzt nur noch einen Wert von 61 bis 106 Kilogramm. Ein Polestar 2 mit einer Batteriekapazität von 78 kWh würde demnach maximal 8,2 Tonnen CO₂ zusätzlich in der Batterieproduktion erzeugen. Die von Polestar genannten zehn Tonnen zusätzlich zeigen, dass Volvos Schwestermarke durch die Produktion in China und den dortigen kohlelastigen Energiemix einen besonders schweren CO₂-Rucksack mitbringt.

Das ändert sich mit höheren Stückzahlen, effizienteren Produktionsmethoden, und mit erneuerbaren Energien. BMW hat mit allen Zellherstellern vertraglich vereinbart, dass bei der nächsten Batterie-Generation nur noch Ökostrom verwendet werden darf. Auch Volkswagen hat seine Batterielieferanten für die neue ID-Modellreihe zu Grünstrom verpflichtet, Daimler will ähnlich klimaneutral werden. Die Bilanz verbessert sich weiter mit dem Recycling der Batteriematerialien. Deshalb baut Northvolt eine großindustrielle Anlage zur Rückgewinnung der Ressourcen in Skellefteå. Ein zweites Recycling-Werk soll mit Norsk Hydro in Norwegen entstehen - ebenfalls betrieben mit Grünstrom. Schon jetzt ist ein Polestar 2 (der zusammen mit dem Volvo XC 40 in Göteborg in Schweden entwickelt wurde) laut Hersteller ab 50 000 Kilometern jedem konventionellen Auto überlegen, wenn er mit grüner Energie aufgeladen wird. "Die Botschaft ist klar: Elektrofahrzeuge ebnen einen Weg zur Klimaneutralität, und wir werden die Erkenntnisse aus den Berichten nutzen, um dieses Ziel zu erreichen", erklärt Thomas Ingenlath.

© SZ vom 27.10.2020/ihe
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