Sind Elektroautos umweltfreundlich?

Teil 1: Bewertung der Energiequelle im Hinblick auf die CO2-Emission

Die Zukunft unserer individuellen Mobilität soll sich schwerpunktmäßig in Form von Elektroautos darstellen. Indes betrug der Marktanteil an Elektroautos in Deutschland im Jahr 2018 laut des Center of Automotive Management aber erst einmal nur 2,0 %. Und hierunter waren auch nur rund zur Hälfte (53 %) reine E-Autos (der Rest waren so genannte Plug-In-Hybride). Die Zukunft hat also noch nicht begonnen. Aber sie kommt ins Rollen, was auch an den entsprechenden Diskussionen abzusehen ist. Ein großer Teil dieser Diskussionen beinhaltet dabei die Frage: Sind Elektroautos wirklich umweltfreundlich? Sind sie das Allheilmittel gegen Umweltverschmutzung und Klimakatastrophe?

Diese Beitragsreihe will sich mit verschiedenen Aspekten an dieser Diskussion beteiligen. In diesem Beitrag geht es dabei um den Aspekt CO2. Weitere Beiträge werden u.a. die Themen Luft (Stickoxide und Feinstaub) sowie Lärm, Abfall und Abwasser behandeln.

Das Herzstück eines Elektroautos ist der Elektromotor, also der elektrische Antrieb. Er unterscheidet sich grundsätzlich vom Verbrennungsmotor, mit dem der Elektromotor zweifelsfrei konkurriert. Die Unterscheidung ist dabei auf allen Ebenen gegeben: in der Konstruktion, in der Betriebsweise und in Bezug auf die Energiequelle. Die Energiequelle steht vorliegend im Fokus. Betrachtet wird dabei die Produktion an CO2, die in Zusammenhang mit dem Fahren steht, Aspekte wie Produktion und andere Faktoren bleiben hier unberücksichtigt. Außerdem geht es hier nur um Autos. LKW’s und Motorräder gehen nicht in die Betrachtungen ein.

Was heißt eigentlich umweltfreundlich?

Es gibt definitiv keine objektiven Kriterien, wonach man in quantitativer Weise zum Ausdruck bringen könnte, ob etwas umweltfreundlich ist oder nicht. Der Duden definiert diesen Begriff so: die natürliche Umwelt nicht [übermäßig] beeinträchtigend. Objektiv gesehen kann man hiermit nicht viel anfangen. Denn wie weit muss man konkret gegangen sein, damit die Umwelt beeinträchtigt worden ist (oder nicht)? Da hilft der Vergleich mit Alternativen. Und eine Alternative zum Elektromotor ist der Verbrennungsmotor. Wie schneidet der Elektromotor also im Vergleich zum Verbrennungsmotor ab? Das ist hier die Frage.

RATUNDGEBER fragt: Sind Elektroautos umweltfreundlich?

RATUNDGEBER fragt: Sind Elektroautos umweltfreundlich?

Noch ist der Verbrennungsmotor der Konkurrent

Erdöl hält nicht ewig

Fakt ist zunächst, dass der (alternative) Verbrennungsmotor zeitlich gesehen bereits angezählt ist. Schließlich wird in ihm eine endliche Ressource verbrannt, nämlich die aus Erdöl hergestellten Kraftstoffe Benzin und Diesel. Und die Erdölreserven der Erde sind begrenzt. Zwar werden immer weitere Ölvorkommen erschlossen (zum Beispiel mittels Fracking / Schieferöl oder die Gewinnung von Öl aus der Tiefsee). Und nach dem derzeitigen Stand soll das Erdöl noch 40 Jahre reichen. Doch ist es absehbar, dass Erdöl in nicht allzu ferner Zukunft zur Neige gehen wird. Vor diesem Hintergrund ist es sowieso Zeit, sich nach Alternativen zum Verbrennungsmotor umzuschauen.

Aufs CO2 dürfte es ankommen

Der große ökologische Nachteil, der mit der Verbrennung von Erdöl bzw. von Auto-Kraftstoffen einhergeht, ist der, dass hierbei Kohlendioxid (CO2) entsteht. Und CO2 hat derzeit schlechte Karten bei Umweltschützern. Schließlich ist CO2 unbestritten ein so genanntes Treibhausgas. Es soll daher den gefürchteten Klimawandel verursachen, also die Erwärmung der Erde mit all den schrecklichen Begleiterscheinungen wie dem Abschmelzen von Gletschern und des Polareises, dem Anstieg des Meeresspiegels, der Ausbildung von Katastrophen verursachenden Wetterphänomenen und so einigem mehr. Sollte sich die Befürchtung, dass CO2 für einen Klimawandel sorgen wird, bestätigen, wird es höchste Zeit, dem CO2 an den Kragen zu gehen.

Welcher Anteil an der CO2-Emission geht aufs Konto der Verbrennungsmotoren?

Nach einer Schätzung des Umweltbundesamtes betrug der Anteil des Verkehrs am jährlichen CO2-Aufkommen in Deutschland im Jahr 2018 allerdings nur etwa 19 %. Andere CO2-Emittenten wie die Energiewirtschaft (ca. 35 %) oder die Industrie (ca. 23 %) haben da schlechtere Werte. Etwa 9 % der CO2-Emissionen gehen auf das Konto der Haushalte, für ca. 7 % zeichnet die Landwirtschaft und für etwa 7 % sind sonstige Quellen verantwortlich. Folgt man den zur Zeit geführten Diskussionen, könnte man glauben, dass ein etwaiges CO2-Problem mit Elektromotoren für Autos gelöst werden könne. Dies kann man angesichts der vorgestellten Zahlen allerdings nur zum Teil. Unabhängig hiervon verdient natürlich jeder CO2-Produzent hinterfragt zu werden, so auch der Verbrennungsmotor unserer Autos.

Und wie steht es beim Elektromotor im Hinblick auf CO2?

Keine Verbrennung - kein CO2

Fakt ist: in Elektromotoren wird nichts verbrannt. Und wo keine Verbrennung stattfindet, entsteht auch kein CO2. Von daher ist der Elektromotor gegenüber dem Verbrennungsmotor klar im Vorteil. Hiervon unabhängig schont der Elektromotor natürlich auch die Erdölreserven dieser Welt. Ein doppelter Vorteil also.

Elektromotoren ziehen Strom aus Akkus

Das Wort Elektro sagt es schon: Elektromotoren werden von elektrischer Energie angetrieben. Und da elektrische Energie nicht unterwegs erzeugt werden kann, zieht der Motor diese Energie aus einem speziellen Speicher: einem Akkumulator, kurz Akku genannt. Doch damit Akkus an ihre Speicherladung kommen, müssen sie vorher an die Steckdose. Und sie sind im Hinblick auf CO2 darauf angewiesen, aus welcher Quelle die Elektrizität daherkommt.

Wie wird in Deutschland elektrischer Strom erzeugt?

Auch bei der Stromproduktion entsteht CO2

Die Stromerzeugung in Deutschland entspringt einem Mix. Als Energiequellen sind Braun- und Steinkohle, Kernenergie, Gase, Mineralöle, erneuerbare Energien und sonstige Energieträger (zum Beispiel Abfall) zu nennen. Im Jahr 2018 war laut des Umweltbundesamtes die Stromerzeugung in Deutschland wie folgt auf die genannten Energiequellen aufgeteilt:

Braunkohle22,5 %
Kernenergie11,7 %
Steinkohle12,8 %
Gase12,8 %
Mineralöle0,8 %
Erneuerbare Energien35,3 %
Übrige Energieträger3,3 %

Das heißt, dass 48,9 % der deutschen Produktion an elektrischer Energie aus der Verbrennung der fossilen Energieträger Braun- und Steinkohle, Gase und Mineralöle entstanden ist. Das heißt, dass 48,9 % der elektrischen Energie mit der Produktion von CO2 verbunden war. Das bedeutet, dass Elektroautos derzeit auch nicht CO2-frei sind. Rund die Hälfte der von Elektroautos benötigten Energie ist also auch mit CO2-Emissionen verbunden.

Heute ist nicht Morgen

Die Energiewirtschaft in Deutschland ist im Wandel. Die Kernenergie wird abgeschafft. Kohlekraftwerke sollen abgeschaltet werden. Die erneuerbaren Energiequellen sollen ausgebaut werden. Es wird immer mehr Windenergie geben, immer mehr Solarenergie. Die Anteile der CO2-verursachenden Energiequellen sollen zurückgehen. Wie dies allerdings konkret in Zukunft aussehen wird, kann nur an Hand von Prognosen abgesehen werden. Aber es ist schwierig, diese Entwicklung vorherzusagen. Immerhin spielen hier auch stets die politischen Verhältnisse eine große Rolle.

Der Vergleich

Elektromotor

Der Energieverbrauch eines Elektromotors beim Fahren kann nach Auskunft des Handelsblattes mit durchschnittlich 16 kWh pro 100 Kilometer angesetzt werden, wobei dieser Wert vom Elektroauto (Gewicht, Leistung usw.) und vom Fahrverhalten abhängig ist. Laut einer Veröffentlichung des Umweltbundesamtes wurden im Jahr 2017 des Weiteren bei der Energieerzeugung aus der Verbrennung fossiler Energieträger 486 Gramm CO2 pro kWh erzeugt. Bei einem Anteil der fossilen Energieträger an der Gesamt-Stromproduktion von 48,9 % (siehe oben) ergibt sich damit ein CO2-Aufkommen beim Fahren eines Elektroautos von 35 bis 46 Gramm CO2 für jeden gefahrenen Kilometer.

Verbrennungsmotor

Das Umweltbundesamt hat für das Jahr 2017 den CO2-Ausstoß des Gesamtverkehrs mit 117 Mio. Tonnen pro Jahr angegeben. Hiervon sollen Autos einen Anteil von 60,6 % gehabt haben. Nimmt man die Angabe des Kraftfahrt-Bundesamtes her, dass die Fahrleistung der Autos in 2017 insgesamt 630,5 Milliarden Kilometern betragen hat, ergibt sich ein spezifisches CO2-Aufkommen beim Fahren eines Autos mit Verbrennungsmotor von etwa 165 Gramm CO2 pro gefahrenem Kilometer.

Der Elektromotor schneidet besser ab

35 bis 46 Gramm CO2 für jeden gefahrenen Kilometer beim Elektromotor versus 165 Gramm CO2 pro gefahrenem Kilometer beim Verbrennungsmotor: Was die CO2-Produktion beim Fahren angeht, hat der Elektromotor also einen Vorteil. Wenn sich dann der Strom-Mix in Zukunft auch noch ändern sollte (Ersatz der Verbrennung fossiler Energieträger durch erneuerbare Energieträger), dann wird der Elektromotor seinen Vorteil auch noch ausbauen können.

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