Kohlendioxid-Ausstoß von Elektroautos

Den Smart ForTwo gibt es mit konventionellem Verbrennungsmotor oder als reines Elektroauto. Mit Dieselmotor stößt er Kohlendioxid im Ausmaß von 86 g/km aus. Der Elektromotor in der rein elektrischen Modellvariante stößt natürlich kein Abgas aus. Dafür zieht er 12 kWh/100 km aus dem Stromnetz. Die entscheidende – und heftig umstrittene – Frage ist: Woher kommt dieser Strom?

Ergibt CO₂-Ausstoß des Smart-ForTwo-Elektroautos:
Kommt der Ladestrom ausschließlich aus Wasserkraftwerken oder Ökostrom-Kraftwerken, dann wurde bei der Stromerzeugung keinerlei Kohlendioxid freigesetzt (0 g/kWh). Addiert man noch die Emissionen, die bei der Herstellung und Errichtung der Kraftwerke anfielen, ergeben sich 2–60 g/kWh.	0–7 g/km
Rechnet man mit dem Durchschnitt aller in Österreich erzeugten Kilowattstunden, dann setzte die Stromerzeugung Kohlendioxid im Ausmaß von ca. 220 g/kWh frei.	26 g/km
In Deutschland werden bei der Stromerzeugung durchschnittlich ca. 550 g/kWh in die Luft geblasen.	66 g/km
Wenn ein Steinkohlekraftwerk den Strom produziert, wäre ein Umrechnungsfaktor von 800–1000 g/kWh anzusetzen, wobei der kleinere Wert von neuen Anlagen erreicht wird, während alte Anlagen nicht so effizient sind und daher im oberen Bereich liegen.	96–120 g/km
Am meisten Kohlendioxid erzeugen alte Braunkohlekraftwerke: bis zu 1250 g/kWh	bis zu 150 g/km

Laut der Tabelle scheint der elektrische Smart ForTwo keinen Sinn zu machen, wenn er mit Kohlestrom geladen wird, weil die Emissionen dann höher wären als beim konventionell angetriebenen Auto. Bei anderen Elektroautos ist es ähnlich. Solche mit hohem Verbrauch erreichen sogar schon im Deutschland-Durchschnitt schlechtere Werte als ein vergleichbares Auto mit Verbrennungsmotor.

Wie auf der Seite "Woher kommt der Strom für Elektroautos?" ausführlich begründet, sind es überwiegend alte Gas- und Kohlekraftwerke, die den Strom für Elektroautos bereitstellen, da die anderen Kraftwerkstypen üblicherweise nicht auf Nachfrageänderungen reagieren. So naheliegend es auch erscheint: Man kann auf einem gemeinsamen Strommarkt nicht gezielt den Strom eines sauberen Kraftwerks verbrauchen. Auch die Durchschnittsbetrachtung gibt nicht treffend wieder, was auf diesem Strommarkt passiert, wenn jemand sein Elektroauto auflädt.

Um den konkreten CO₂-Ausstoß abschätzen zu können, müssen wir noch ein wenig weiter ins Detail gehen: Während Braunkohle so billig ist, dass die Kapazität von Braunkohlekraftwerken bereits bei geringer Nachfrage vollständig genutzt wird, ist Gas teuer und wird aus Gründen der Versorgungssicherheit nur in begrenztem Umfang verwendet. Ich schätze daher, dass der Strom für Elektroautos zu 90% aus eher älteren Steinkohlekraftwerken kommt. Die restlichen 10% aus Gas und gelegentlichen Überschüssen von Erneuerbaren drücken den Emissionsfaktor vielleicht von 900–1000 g/kWh auf 800–900 g/kWh. Pessimisten über die Herkunft des Stroms für Elektroautos kommen zu ähnlichen Zahlen.

Indirekte Emissionen

Die Elektroauto-Befürworter weisen zu Recht darauf hin, dass wir die Treibhausgasbilanz noch vervollständigen müssen:

Konventionelles Auto	Elektroauto
Zur Förderung, Raffinierung und Transport des fossilen Sprits wird viel Energie verbraucht. Dabei wird Kohlendioxid freigesetzt, das zu dem direkten Kohlendioxid-Ausstoß des Autos hinzuzuzählen ist. In Ökobilanzen wird mit einem Zuschlag von ca. 20% gerechnet.^[1] Für Öl aus schwer nutzbaren Quellen wie etwa kanadischem Ölsand wäre der Aufschlag wesentlich größer, aber zusätzlich benötigtes Öl kann auch aus den Ländern des Ölkartells OPEC kommen. Daher nehme ich nicht an, dass mit jedem eingesparten oder zusätzlich verbrauchten Liter Öl die Produktion aus Ölsand um 1 l zurückgeht bzw. ansteigt.	Auch der Abbau und Transport der Kohle wird das eine oder andere Gramm CO₂ verursachen, welches noch zu addieren ist. Genauso die durchschnittlich 5% Verluste im Stromnetz. Nennenswert ist auch der Energieaufwand für die Herstellung des Lithium-Akkus: Pro Kilowattstunde Speicherkapazität errechneten Ökobilanzen einen Kohlendioxid-Ausstoß zwischen 53 und 140 kg. Im Fall des Smart ForTwo, dessen Akku 16,5 kWh speichert, sind das 0,9–2,3 t Kohlendioxid allein für den Akku. Das restliche Auto hat in der Herstellung ungefähr gleich viel CO₂ wie ein Benzin- oder Dieselauto verursacht.^[2] Rechnen wir mit einer möglichen Bandbreite von 0,5–2 t und einer Verwendung für 50 000–150 000 km, wären das dann 3–40 g/km.
Für den Smart ForTwo mit Dieselmotor ergeben sich 86 + 20% = 103 g/km. Bei einem höheren Anteil von Öl aus Ölsanden kann der Wert deutlich größer sein.	Für den Smart ForTwo mit Elektromotor ergeben sich bei einem angenommenen Ausstoß von 900 g/kWh bei der Stromversorgung, 1 t Ausstoß bei der Akkuherstellung und 100 000 km Lebensdauer 118 g/km.

Konventionelles Auto

Elektroauto

Zur Förderung, Raffinierung und Transport des fossilen Sprits wird viel Energie verbraucht. Dabei wird Kohlendioxid freigesetzt, das zu dem direkten Kohlendioxid-Ausstoß des Autos hinzuzuzählen ist. In Ökobilanzen wird mit einem Zuschlag von ca. 20% gerechnet.^[1] Für Öl aus schwer nutzbaren Quellen wie etwa kanadischem Ölsand wäre der Aufschlag wesentlich größer, aber zusätzlich benötigtes Öl kann auch aus den Ländern des Ölkartells OPEC kommen. Daher nehme ich nicht an, dass mit jedem eingesparten oder zusätzlich verbrauchten Liter Öl die Produktion aus Ölsand um 1 l zurückgeht bzw. ansteigt.

Auch der Abbau und Transport der Kohle wird das eine oder andere Gramm CO₂ verursachen, welches noch zu addieren ist. Genauso die durchschnittlich 5% Verluste im Stromnetz.

Nennenswert ist auch der Energieaufwand für die Herstellung des Lithium-Akkus: Pro Kilowattstunde Speicherkapazität errechneten Ökobilanzen einen Kohlendioxid-Ausstoß zwischen 53 und 140 kg. Im Fall des Smart ForTwo, dessen Akku 16,5 kWh speichert, sind das 0,9–2,3 t Kohlendioxid allein für den Akku. Das restliche Auto hat in der Herstellung ungefähr gleich viel CO₂ wie ein Benzin- oder Dieselauto verursacht.^[2] Rechnen wir mit einer möglichen Bandbreite von 0,5–2 t und einer Verwendung für 50 000–150 000 km, wären das dann 3–40 g/km.

Für den Smart ForTwo mit Dieselmotor ergeben sich 86 + 20% = 103 g/km. Bei einem höheren Anteil von Öl aus Ölsanden kann der Wert deutlich größer sein.

Für den Smart ForTwo mit Elektromotor ergeben sich bei einem angenommenen Ausstoß von 900 g/kWh bei der Stromversorgung, 1 t Ausstoß bei der Akkuherstellung und 100 000 km Lebensdauer 118 g/km.

Auf beiden Seiten in der Tabelle gibt es erhebliche Unsicherheiten, aber wenn das Elektroauto hinsichtlich Kohlendioxid überhaupt einen Vorteil hat, dann wahrscheinlich nur einen sehr geringen. Ich glaube den zahlreichen Vergleichsstudien, wonach Elektroautos bei ähnlicher Größe und Ausstattung genauso viel Treibhausgas pro Kilometer wie Fahrzeuge mit Verbrennungsmotor verursachen. Zumindest ungefähr wird das hinkommen.

Mein Fazit

Elektroautos reduzieren kein Kohlendioxid sondern verlagern es nur zu den Kraftwerken. Da in Europa knapp die Hälfte des Stroms aus fossiler Energie erzeugt wird,^[3] habe ich keine Hoffnung, dass sich das bald ändert.

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Woher kommt der Strom für Elektroautos?

Quellen

[1]	Well-to-Wheel-Analyse von Auto, Motor und Sport (PDF), S. 2 – Vgl. "CO₂-Ausstoß in g/km gesamte Energiekette" und "nur Auto" in der Tabelle. Tabelle in Well-to-Wheel-Betrachtung der Antriebstechnologien
[2]	Institut für Energie- und Umweltforschung Heidelberg: Wissenschaftlicher Grundlagenbericht (PDF, 6 MB), Abbildung 5 und 16
[3]	ENTSO-E: Statistical Yearbook 2010 (PDF, 2 MB), S. 10