Elektroautos oder fossile Verbrenner – Welche Technologie ist besser für die Umwelt? Wie ist die Ökobilanz von Elektroautos, und wie ist die von Autos mit Verbrennungsmotoren? Dieser Frage geht die vorliegende Analyse nach. Doch eines Vorweg: Das Elektroauto hat heutzutage die Nase vorne, und es wird in Zukunft noch besser abschneiden.

Das hat drei Gründe: Der Strommix wird sauberer, die Autobauer entwickeln eigene und damit leichtere Karosserien für Elektroautos und die Batteriedichte wird steigen. Doch dazu kommen wir später.

Zuvor ist es noch wichtig darauf hinzuweisen, dass es aktuell eine Menge an Studien zu Ökobilanzen von Pkws gibt. Die einen sehen den Verbrenner vorne, die anderen das Elektroauto. Warum das so ist, liegt jeweils an der gewählten Perspektive. Der kundige Leser wird nun sagen: No, na! Aber genau das ist der springende Punkt.

Bild Reale Ökobilanz Elektroauto vs. Verbrenner
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Perspektive: Laborwerte oder Realwerte

Das ist desswegen der springende Punkt, da viele Studien (unten aufgelistet) Laborwerte miteinander vergleichen. Diese künstlichen Werte erhält man durch den Fahrbetrieb von Diesel-, Benzin- und Elektroautos auf Rollwalzen. Der in den Werkstätten absolvierte Test basiert (noch) bis zum Sommer 2017 auf dem Neuen Europäischen Fahrzyklus (NEFZ) – Wie wir seit dem Dieselgate-Skandal jedoch wissen, klaffen Laborwerte und tatsächliche Werte eklatant auseinander.

Dadurch halten dann sogar Verbrenner mit Elektroautos in der Ökobilanz mit. Nimmt man jedoch die tatsächlichen realen Werte, wie dies in der folgenden Analyse durchgeführt wird, so schneidet das Elektroauto eindeutig besser ab, und hat das Potential zur Öko-Revolution.

Ökobilanz Elektroautos: Parameter und Lebenszyklusanalyse

Allgemein sind für die Beurteilung einer ganzheitlichen Ökobilanz von Elektroautos vier Parameter wichtig, die für Klima- sowie Gesundheitsauswirkungen verantwortlich sind:

  • Energieaufwand
  • Kohlendioxid-Emissionen (CO2)
  • Stickstoff-Emissionen (NOx)
  • Feinstaub-Emissionen (PM)

Diese Parameter gilt es nun über den Lebenszyklus eines Fahrzeugs zu bewerten. Dieser erstreckt sich über vier bzw. fünf Phasen. In allen diesen Phasen ist ein Energieaufwand nötig durch den wiederum die zuvor genannten Emissionen entstehen. Die Phasen während der Lebensdauer eines Pkws sind:

  • Produktion Fahrzeug
  • Produktion Traktionsbatterie (nur Elektroauto)
  • Produktion Diesel, Benzin oder Strom
  • Fahrbetrieb
  • Entsorgung

Materialeinsatz entscheidet

„Ökobilanz alternativer Antriebe“ so lautet der Titel der 2016 erstellten Studie vom Umweltbundesamt in Österreich. Für die aktuelle Analyse werden Grunddaten dieser Studie herangezogen. Und zwar um die Energieaufwände und die Emissionen bei der Produktion des Fahrzeugs und des Treibstoffs sowie bei der Entsorgung beurteilen zu können.

Die Daten der Studie basieren auf den Werten der GEMIS Österreich (Globales Emissions-Modell integrierter Systeme). Diese Institution ermittelt den Aufwand von Materialeinsätzen und pflegt damit Datenbanken, die zur wissenschaftlichen Nutzung verwendet werden können. (Leider ist dieses Service empfindlich kostenpflichtig.)

Äpfel mit Äpfel vergleichen

Um nun die aktuellen Fahrzeuge miteinander zu vergleichen, wird die Motorleistung als gemeinsamer Nenner definiert. Die untersuchten Fahrzeuge weisen jeweils eine Motorleistung von rund 65 kW auf. Damit ist eine reale Vergleichbarkeit gegeben.

Auf der Plattform spritmonitor.de werden dazu die entsprechenden Autotypen ermittelt. Wichtig dabei ist die sehr ähnliche Nutzung der Fahrzeuge. Das heißt, dass die Pkws ähnlich oft in der Stadt, am Land und auf der Autobahn unterwegs sind. Der Untersuchungszeitraum erstreckt sich über ein Jahr vom 01.01.2016 bis 01.01.2017.

Wesentlich für die Ökobilanz von Elektrofahrzeugen ist der Strommix, die Lebensdauer der Fahrzeuge und der Traktionsbatterien sowie die Fahrleistung. In der aktuellen Analyse wird der österreichische Strommix verwendet. Für die Fahrzeuge werden 13.200 km jährlich und eine Lebensdauer von 15 Jahren zugrunde gelegt. Die Traktionsbatterie weist eine Lebensdauer von 7 Jahren auf (das entspricht einer konservativen Betrachtung)

ENEGERGIEAUFWAND: E-AUTO DEUTLICH BESSER

Wie erwartet ist die Energiebilanz des Elektroautos um ein Vielfaches reduzierter als die der vergleichbaren Autos mit Verbrennungsmotoren. Entscheidend für den Vorsprung des Elektroautos ist der geringere Energieaufwand sowohl beim Fahren wie auch bei der Energiebereitstellung; das ist jener Energieeinsatz, der für die Produktion der Treibstoffe sowie für den Strom benötigt wird (inkludiert ist der Bau der Anlagen, der Produktionsprozess und die Lieferung bis zur Tankstelle bzw. Steckdose)

Bild Energieaufwand
Realer Energieaufwand – Ökobilanz Elektroauto vs. Verbrenner

Fazit:

Aufgrund des geringen Energieaufwands ist das Elektroauto rund 51 % sparsamer als der Verbrenner. Smart eingesetzt, leisten Elektroautos zur Realisierung der europäischen Energieeffizienz im Straßenverkehr einen entscheidenden Beitrag.

CO2-EMISSION: HOHE LEBENSDAUER ENTSCHEIDEND

Elektroautos weisen keine CO2-Emissionen beim Fahren auf. Das ist auch der Grund für den großen Vorteil gegenüber Verbrennern. Und da bei der Energiebereitstellung nur geringfügig mehr CO2 emittiert wird und auch die Produktion der Batterie aufgrund der hohen Fahrzeugkilometer von 198.000 km nicht mehr wesentlich ins Gewicht fällt, kommt das untersuchte Elektroauto auf eine geringere CO2-Emission als die Verbrenner.

Bild CO2-Emission
Reale CO2-Emission – Ökobilanz Elektroauto vs. Verbrenner

Fazit:

Auf 100 km emittiert das Elektroauto in Österreich rund 64 % weniger CO2 als Verbrenner. Damit ist der Elektroantrieb über die volle Lebensdauer klimafreundlicher als die beiden Verbrenner. Das Elektroauto liefert einen wichtigen Beitrag für eine Öko-Revolution im Verkehr.

NOx-EMISSION: E-AUTO HAT KEINE LOKALEN SCHADSTOFFE

Stickstoffe sind gesundheitsschädigend. Besonders der Diesel ist hier eine regelrechte Dreckschleuder mit 725 g Nox/100 km im Fahrbetrieb und gefährdet unmittelbar die Menschen auf der Straße. Das Elektroauto dagegen emittiert beim Fahren keine Stickstoffe. Der geringe Anteil bei der Batterieproduktion fällt nicht ins Gewicht.

Bild NOx-Emission
Reale NOx-Emission – Ökobilanz Elektroauto vs. Verbrenner

Fazit:

Gerade für die Stadt ist das Elektroauto bei Stickstoff-Emissionen die Lösung. Lokal ergeben sich keine gesundheitsschädigende Auswirkungen. Und über den Lebenszyklus emittiert das Elektroauto um rund 92 % weniger NOx-Schadstoffe als das Benzin-Fahrzeug. Ganze 98 % weniger sind es gegenüber dem Diesel-Fahrzeug.

PM-EMISSION: E-AUTO BESSER FÜR DIE GESUNDHEIT

Auch Feinstaub stellt in den Städten eine Gesundheitsbedrohung für die Menschen dar. Hierbei sind es wieder die Verbrenner, die beim Fahren Feinstaub-Emissionen durch das Verbrennen der fossilen Treibstoffe verursachen. Bei der Produktion der Traktionsbatterie fällt die meiste PM-Emission beim Elektroauto an. Über den Lebensyklus schneidet das Elektroauto auch in der letzten Kategorie am besten ab.

Bild PM-Emission
Reale PM-Emission – Ökobilanz Elektroauto vs. Verbrenner

Fazit:

Wie bereits bei den Stickstoff-Emissionen verursachen die Verbrenner die Feinstaub-Belastung direkt beim Fahren. Damit sind die Verkehrsteilnehmer und die Bewohner unmittelbar betroffen. Das Elektroauto hingegen weist über den gesamten Lebenszyklus um rund 13 % weniger Feinstaub-Emissionen an.

Bessere Ökobilanz für das Elektroauto in Zukunft noch besser

Wie die aktuelle Analyse zeigt, schneidet das Elektroauto in allen vier Kategorien am besten ab. Wie oben bereits erwähnt werden die Vorteile in Zukunft noch größer.

  • Denn erstens hat Europa sich verpflichtet in Zukunft die Energieproduktion effizienter und schadstoffärmer zu produzieren. Das bedeutet, dass der Strommix noch geeigneter für den Betrieb von Elektroautos ist.
  • Zweitens wird sich das Gewicht und der Materialeinsatz für Elektroautos reduzieren. Zurzeit werden lediglich Karosserien, die für Verbrenner optimiert sind, für die Stromer verwendet. Dadurch sind die Elektroautos schwerer, was sich direkt auf höhere Emissionen auswirkt.
  • Und drittens wird die Batteriedichte immer höher. Zurzeit sind rund 200 Wh/ kg mit einem Li-Ionen-Akku erreichbar. Realistisches Ziel sind 500 Wh/ kg und mehr. Damit verringert sich auch das Gewicht der Batterien und infolge die Emissionen.

Übrigens: An einem Li-Ionen-Akku sind 20 % Mangananteil enthalten. Diese seltene Erde gilt es für die weiteren Entwicklungsschritte zu ersetzen, um die Ökobilanz für Elektroautos noch zu erhöhen. Zur Zeit sind Recyclingquoten von 50 % realisierbar. Ein höherer Anteil ist mit dem Projekt LithoRec erreichbar. Die Forschungsergebnisse aus den Laborversuchen gilt es bald großindustriell umzusetzen.

Überblick über Studien und Artikeln zur Ökobilanz von Elektroautos

Kategorie: E-Auto ist keine Öko-Revolution
https://krautreporter.de/1717-dein-elektro-auto-ist-keine-oko-revolution
http://www.mtreiber.de/publications/langfassungFinal.pdf
https://sedl.at/Elektroauto/Lithium-Akkus/Graue_Energie
http://www.forum-elektromobilitaet.ch/fileadmin/DATA_Forum/EKongress_2011/2_2_Rolf_Frischknecht.pdf
http://www.upi-institut.de/UPI79_Elektroautos.pdf
http://www.övk.at/aktuelles/2012/Batterieelektrische_Fahrzeuge_in_der_Praxis_2.pdf

Kategorie: E-Auto ist eine Öko-Revolution
http://www.alainveuve.ch/warum-das-elektroauto-den-verbrenner-und-mario-illien-abloesen-wird/
https://www.empa.ch/web/s604/batterien
http://www.umweltbundesamt.at/fileadmin/site/publikationen/REP0572.pdf
http://www.oekonews.at/index.php?mdoc_id=1108945

Ökobilanz von Elektroautos und Verbrennern

Bild Reale Ökobilanz Elektroauto vs. Verbrenner
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15 Kommentare auf “Ökobilanz! Elektroauto ist besser als Verbrenner

    1. Hallo Fritz,

      danke für das positive Feedback.

      Liebe Grüße
      Jürgen

  1. interessant wäre jetzt noch, wenn man die Emissionen preislich bewerten würde

    1. Hallo Herr Pluschke,

      guter Ansatz. Gibt´s eine Idee, welchen Ansatz man verwenden sollte?

      Liebe Grüße
      Jürgen

  2. Danke, topp und leicht verständlich aufbereitet. In der Tabelle mit den Automodellen/Fotos scheinen mir die Überschriften Benzin/Diesel vertauscht … oder ich verstehs einfach nicht.

    1. Lieber Bernhard,

      danke für dein tolles Feedback. Kannst du mir kurz mitteilen, wo du die Unstimmigkeit siehst? Besten Dank.

      Liebe Grüße
      Jürgen

    2. In der Spalte „Benzinfahrzeuge“ sind ein Corsa D 1,2i und ein Corsa 1.0 DI angeführt. Bin mit den Typen nicht so fit … aber die Bezeichnungen klingen eher nach Dieselmotoren. Und warum 2 Corsas? Ich blicks nicht … vielleicht könnt Ihr mir auf die Sprünge helfen.

    3. Lieber Bernhard,

      also es handelt sich bei den von Ihnen erwähnten Modellen um Fahrzeuge mit Benzinmotoren. Auch wenn die Bezeichnungen ein bisschen irritierend wirken.

      Zwei Corsa deshalb, weil ich einmal Realwerte vom ADAC herangezogen habe und einmal von realen Fahrwerten von der Plattform Spritmonitor. Der Anspruch in meinem Vergleich waren Realwerte zu vergleichen. Und da es beim Spritmonitor nich alle Daten gab, die ich benötigte, habe ich auch ADAC-Werte verwendet. Der Hintergrund war einfach die fehlende Zugänglichkeit zu realen Daten.

      Liebe Grüße,
      Jürgen

  3. Die Akku-Lebensdauer beträgt 7 Jahre. Durchschnittlich 13200km/Jahr ergeben aber nur 92400km und nicht wie angeführt 198000km. Das gilt nur für sie Karosserie und nicht für die Produktion der Akkumulatoren.

    1. Danke für den wichtigen Hinweis, lieber Hubert.

      In meinem Vergleich habe ich einen konservativen Wert für die Lebensdauer der Batterie von 7,5 Jahren angenommen. In Wirklichkeit zeigen Praxisbeispiele (zum Beispiel vom Tesla Roadster), dass sie länger halten.

      In der Berechnung habe ich die 290 kg Batterie vom Zoe herangezogen. Diese würde einen Energieverbrauch bei der Herstellung von rund 2.958 kWh ergeben. Bei einer Fahrzeuglebensdauer von 198.000 km würde das auf 100 km einen Energieverbrauch von 1,49 kWh geben.

      Da ich konservativ rechne und zwei Batterien für die KFZ-Lebensdauer von 15 Jahren annehme, verdoppelt sich der Wert auf die in der Tabelle angegeben 2,987 kWh ~ 3 kWh.

      Ich hoffe, ich konnte den Energieaufwand damit genauer erörtern.

      Liebe Grüße
      Jürgen

  4. Hallo, finde ich einen guten Ansatz. Ich frage mich nur warum der Enerigieaufwand zur Produktion von Diesel/Benzin und E-Autos gleich ist. bei dem E-Auto fällt der ganze Antriebsstrang. Motor, teilweise getriebe weg, was m.E. einen nicht zu vernachlässigen Teil des Energieaufwands zur Produktion konventioneller Fahrzeuge ausmacht.

    1. Hallo Franck,

      ich verweise beim Materialeinsatz auf die Ergebnisse des österreichischen Umweltbundesamts, die sich wiederum auf die GEMIS Österreich stützt. Also zwei sehr vertrauenswürdige Quellen, wenn es um die Materialwirtschaft geht.

      Ich nehme an, dass eben diese Antriebsstränge daher nicht so ins Gewicht fallen. Näheres lässt sich aber sicher bei den oben erwähnten Quellen genauer eruieren.

      Liebe Grüße,
      Jürgen

  5. sehr gut !
    Nicht so Oberflächlich und falsch wie der aktuelle Artikel in N-TV in Deutschland:
    Dienstag, 02. Januar 2018
    Eine unbequeme Wahrheit
    Das Elektroauto ist nicht der Heilsbringer

    ich fahre selbst einen 2013 er Ford Focus Electrik und habe jetzt nach über 70.000 km noch kein Nachlassen des Akkus feststellen können. Mein Verbrauch liegt bei knapp 20 kWh auf 100 km mit Heizung und bei sportlicher Fahrweise im Berufspendelverkehr

  6. Hallo,
    ich fahre einen Tesla 75D und bekomme 8 Jahre Garantie auf den Akku. Mit einer Akkuladung kann ich mit allem Komfort (25kWh/100km) 300 km weit fahren. Wenn man von 1500 Akkuzyklen ausgeht, dann sind das 450.000 km.
    In der Schwedenstudie wurde ermittelt, dass in Schweden der CO2 Abdruck am geringsten ist. Mit 50g/ kWh kann die Fabrik dort einen Akku mit 1 kWh Kapazität bauen. Deshalb wird jetzt für 4 Mrd€ eine Fabrik dort gebaut. Die Herstellung des Akkus wären dann 75kWh *50 g/kWh CO2 = 3750g. Ich bin mir sicher dass ein Verbrennermotor mit seinen 2000 Teilen einen größeren CO2 Rucksack hat.

    1. „Die Experten errechneten (Anm.: die Schweden), dass es bereits bei der Produktion einer Lithium-Ionen-Batterie zu CO2-Emissionen von 150 bis 200 Kilogramm kommen könne – wohlgemerkt: pro Kilowattstunde (kWh) Batteriekapazität.“ – Bezug:https://www.mobilegeeks.de/artikel/umweltsau-elektromobilaet-akkus-co2/

      Hallo,
      Ich denke solange Studien mit offenkundigen „Kommafehlern“ die Realität verschleiern, sollte man eher an Vermeidung arbeiten; d.h. geringere Autoleistungen, geringeres Gewicht, geringere Neuproduktion und Weiterverwendung von vorhandenen Fahrzeugen etc. So lässt sich wahrscheinlich im Moment unmittelbar mehr erreichen.

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