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Science
04/26/2019

Warum E-Autos allein das Klima nicht retten werden

Glaubt man der Autoindustrie und Propheten aus dem Silicon Valley, dann werden E-Autos alle Verkehrsprobleme lösen. Doch das ist nur die halbe Wahrheit.

von Florian Christof, Markus Keßler

Es ist unbestritten, dass die nach wie vor wachsenden Blechlawinen für große Probleme sorgen, vor allem in den dicht besiedelten Ballungszentren moderner Städte. Riesige urbane Agglomerationsräume wie Peking versinken im Smog, der zu einem großen Teil von einer stetig wachsenden Zahl an Pkw verursacht wird. In geringerem Ausmaß kennen wir dieses Problem auch in Österreich, wo die Feinstaubbelastung vor allem in Graz und Wien immer wieder für Schlagzeilen sorgt.

Die Temperatur auf unserem Planeten steigt bedrohlich an, getrieben durch eine zunehmende Kohlendioxidkonzentration in unserer Atmosphäre. Jeder mit einem Verbrennungsmotor zurückgelegte Kilometer trägt hier zur weiteren Erwärmung bei.

E-Autos als Heilsbringer

Da kommt eine alternative Idee gerade recht. Seit einigen Jahren versuchen sich die Autohersteller gegenseitig mit Ankündigungen für Elektroautos zu überbieten. Damit gehen meist auch vollmundige Versprechungen einher, die nahelegen, dass eine Elektrifizierung der Autoflotten sämtliche Probleme, die der Verkehr verursacht, lösen könnte. In diesen Chor stimmen auch die US-Technologiekonzerne ein, deren Mantra seit jeher ist, dass Technologie nicht nur Firmen reich machen, sondern auch die Welt verbessern soll. Erfolgreichster Vertreter des Silicon Valley in der Autowelt ist Elon Musk, der mit seinem Unternehmen Tesla versucht, Elektroautos salonfähig zu machen.

Elon Musk

Was die PR-Abteilungen bei der Erstellung ihrer Zukunftsvisionen oft vergessen, ist, dass selbst ein Austausch aller weltweit auf den Straßen kreuzenden Pkw durch elektrisch angetriebene Autos keines der heutigen Verkehrsprobleme lösen kann.

Doch nur ein Marketing-Gag?

Der Platzbedarf solcher Automobile wäre keinen Quadratmeter geringer als der heutiger Autos. Schadstoffe würden weiterhin freigesetzt, da eine Versorgung rein aus nachhaltigen Energiequellen aus heutiger Sicht nicht zu bewältigen wäre. Die Zahl der Staus und der Mangel an Parkplätzen blieben wohl ebenso auf dem Niveau, das wir heute gewohnt sind. Auch der Ressourcenverbrauch bei der Herstellung stünde dem heutigen Wert um nichts nach. 

Nachhaltige Verkehrskonzepte verlangen mehr als nur ein Ersetzen von Pkw mit Verbrennungsmotoren durch elektrisch angetriebene Fahrzeuge. "Was die Umweltbelastung durch Treibhausgase und Schadstoffausstoß angeht, können E-Autos im Zusammenspiel mit nachhaltigen Energiequellen Probleme lösen. Es muss aber der gesamte Lebensweg von Herstellung über Betrieb bis Entsorgung betrachtet werden. E-Autos mit Kohlestrom sind ein Unding", sagt Bernhard Geringer, Leiter des Instituts für Fahrzeugantriebe und Automobiltechnik der Technischen Universität Wien, im Gespräch mit der futurezone.

Daher sei auch die EU-Gesetzgebung im Hinblick auf den CO2-Ausstoß von Fahrzeugen bis zu einem gewissen Grad ungenügend, nahezu unsinnig, ergänzt Geringer. Denn es müsse nicht nur das berücksichtigt werden, was aus dem Auto rauskommt, sondern der gesamte Produktzyklus - insbesondere die Batterieproduktion und die Stromherstellung.

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Auf die Energiequelle kommt es an

Für eine komplette Elektrifizierung des weltweiten Verkehrs müsste auf jeden Fall zusätzliche Elektrizität bereitgestellt werden. Für Fahrzeuge, die mit Wasserstoff betrieben werden, müsste dafür ungefähr um 50 Prozent mehr Strom erzeugt werde. Für batteriebetriebene E-Fahrzeuge wäre bei einer Komplettumstellung in etwa mit einem zusätzlichen Strombedarf von zwanzig Prozent zu rechnen, erklärt Manfred Schrödl, Leiter des Instituts für Energiesysteme und elektrische Antriebe an der Technischen Universität Wien im Gespräch mit der futurezone.

Vorerst drohen in Österreich jedenfalls keine Versorgungsengpässe. "Der Verbrauch sinkt in Österreich jede Nacht um ein bis zwei Gigawatt, am Wochenende sogar um das Doppelte. Durch das Ausnutzen dieser Kapazitäten könnten 600.000 Elektroautos betrieben werden", sagt Schrödl. "Auch könnten Besitzer eines E-Autos mit einer Drei-Kilowatt-Photovoltaikanlage auf dem Dach ihren gesamten Strombedarf für Mobilität bilanziell decken."

Elektromotor immer noch besser

In aufstrebenden Weltregionen sieht das aber etwas anders aus: Die Energiesysteme in den Entwicklungsländern sind derzeit nicht für den nachhaltigen Betrieb einer Elektroautoflotte geeignet. Zu groß ist die Abhängigkeit von Kohle und Gas, zu gering die Verfügbarkeit von nachhaltiger Energie, gewonnen aus Wind, Wasser oder Sonnenlicht. Das soll allerdings nicht heißen, dass es nicht auch in Europa Aufholbedarf bei nachhaltigen Energiequellen gibt.

Dennoch: "Wenn die Verbrennungsmotoren weitestgehend verschwinden würden, wäre das für Bürger sofort bemerkbar. Einerseits wäre die Luft merkbar sauberer, andererseits gäbe es wesentlich weniger Kohlenstoffablagerungen am Fensterbrett, da diese vorrangig aus Feinstaub vom Straßenverkehr bestehen", sagt Schrödl.

Rohstoffaufwand

Die Probleme, die bei der Produktion von E-Autos entstehen, sind nicht größer als bei heutigen Verbrennungsmotoren. "Aluminium und Stahl werden genau wie bei der Herstellung von Pkw mit Verbrennungsmotor gebraucht. Die paar Kilogramm Lithium fallen kaum ins Gewicht. Natürlich ist ein Recycling-Konzept von Beginn an zu planen. Dass für die Herstellung von Elektroantrieben unbedingt seltene Erden gebraucht werden, ist eine Mär. Ein klassischer Asynchronmotor, wie ihn beispielsweise Tesla oder Audi in manchen Modellen verwenden, benötigt praktisch nur Eisen, Kupfer und Material für Isolation, Bandagen und Kühlung", sagt Schrödl.

Kritischer Punkt: Akku-Produktion

Die Forschungsstelle für Energiewirtschaft e.V (FfE) in München kam in einer Studie zum Ergebnis, dass die Klimabilanz von Elektroautos nicht nur vom verwendeten Strom für das Akkuladen abhängt. Vielmehr habe sich in der Studie gezeigt, dass die Klimabilanz stark vom Produktionsprozess der Batterien abhängt. Maßgeblich ausschlaggebend sei die Technik des Produktionsprozesses sowie der Standort der Produktionsanlage.

"Für die Produktion von Batteriezellen und -systemen im industriellen Maßstab ist zukünftig mit einer Senkung des Strombedarfs und somit einer Verbesserung der Klimabilanz zu rechnen. Weiterhin sollte bei der Standortwahl neuer Produktionsanlagen auch die Energieversorgung Berücksichtigung finden, da diese einen starken Effekt auf die Klimabilanz der produzierten Batterien hat", schreibt die FfE. Allein bei der Art, wie die Akkus produziert werden, gäbe es also noch ein erhebliches Optimierungspotenzial in Sache Klimabilanz.

Fazit

In Sachen Ressourcenverbrauch, der beim Bau eines Fahrzeugs anfällt, wird sich durch eine Elektrifizierung des Individualverkehrs nicht viel ändern - weder zum Guten, noch zum Schlechten. Auch was den Platzverbrauch und das Verkehrsaufkommen betrifft, wird durch Elektroautos wohl alles beim Alten bleiben.

Elektroautos sind jedoch in der Lage, die Klimabilanz des motorisierten Individualverkehrs wesentlich zu verbessern. Allerdings nur unter bestimmten Umständen und Voraussetzungen: Der Energiebedarf für das Laden der Akkus und die Produktion von Fahrzeug und Batterie muss aus erneuerbaren, nachhaltigen Energiequellen kommen - etwa Wind, Wasserkraft oder Sonnenenergie. Vor allem bei der Akkuproduktion gäbe es noch großes Optimierungspotenzial, damit die Klimabilanz des elektrischen Verkehrs positiver ausfällt.

Um das weltweite Verkehrsaufkommen generell effizienter zu gestalten und daraus positive Effekte für das Klima zu generieren, müsste man tiefer ansetzen als bloß die Antriebsart der Fahrzeuge zu tauschen. Zusätzliche Investitionen in den öffentlichen Verkehr sowie attraktive Carshing-Modelle und alternative Verkehrskonzepte werden unausweichlich sein.