Die Elektromobilität ist umstritten. Skeptiker kritisieren, dass der zusätzliche Ladestrom die fossile Stromproduktion erhöht. E-Auto-Fans glauben dennoch an Klimavorteile und berufen sich auf wissenschaftliche Untersuchungen. Doch dazu taugen diese Studien nicht. Eine kritische Durchsicht zeigt, dass die angeblichen Nachweise einer besseren Klimabilanz des Elektroautos ausnahmslos auf Luftbuchungen beruhen.
Die deutsche Automobilindustrie ist einer existenzgefährdenden Krise ausgesetzt. Einen großen Teil der Probleme hat sie selbst zu verantworten: Der Trend zu immer mehr SUV konfligiert mit Umweltschutzzielen, und der Dieselabgasbetrug beschädigte ihre Glaubwürdigkeit schwer. Dazu kommt die verfehlte Verkehrspolitik: Immer mehr Güter und Pkw auf der Straße mussten schließlich fast in den Dauerstau führen.
Nun kommt eine weitere Bedrohung hinzu: Die Durchsetzung des Elektroautos mit politischen Mitteln verlagert große Teile der Wertschöpfungskette nach Fernost. Als Begründung wird der Klimaschutz genannt.
Das Bundesumweltministerium behauptet:
„Die Analyse der Klimabilanz … zeigt, dass die Treibhausgasemissionen eines rein batterieelektrischen Fahrzeugs (kurz: Elektroauto) selbst unter Berücksichtigung des deutschen Strommix geringer ausfallen als bei vergleichbaren Fahrzeugen mit Verbrennungsmotor, und das schon für ein heute gekauftes Fahrzeug.“
Widersprüchliche Studienergebnisse
Die Wissenschaft scheint das auf den ersten Blick zu bestätigen, da 30 von 38 häufig zitierten Studien dem Elektroauto geringere Treibhausgasemissionen attestieren. Andere Untersuchungen kommen jedoch zu gegenteiligen Ergebnissen:
„Elektroautos sind entgegen einer weitverbreiteten Meinung nicht klimaneutral, sie verursachen als einzelnes Fahrzeug ungefähr gleich hohe CO2-Emissionen wie normale Benzin- oder Diesel-PKW.“
Wie kann das sein?
Eine Sichtung von Elektroauto-Klimabilanzen ergab, dass die Ergebnisse stark von Annahmen abhängen. Entscheidend ist, welchen Kraftwerken die Erzeugung des Ladestroms zugeordnet wird.
Dazu konsultieren wir das „Manual Daten-und Qualitätsstandards für Ökobilanzen zu Pkw-Antrieben“ (verfasst vom Öko-Institut und dem Verband der Chemischen Industrie):
„Als Marginalstrom[i] wird derjenige Strom bezeichnet, der aufgrund einer zusätzlich nachgefragten Strommenge (z. B. aufgrund der Einführung neuer, strombasierter Technologien) zusätzlich bereitgestellt wird. Da er in Deutschland heute in der Regel durch eine höhere Auslastung konventioneller Kraftwerke erzeugt wird, ist er meistens fossiler Natur. Welche Erzeugungstechnologien ihn bereitstellen, wird nach dem Merit-Order-Prinzip über die Grenzgestehungskosten definiert.“
E-Autos sind zweifellos zusätzliche Stromverbraucher. Dem Erneuerbare-Energien-Gesetz zufolge muss Strom aus regenerativen Energien vorrangig verbraucht werden; Lastschwankungen werden von fossilen Kraftwerken kompensiert. In Studien zur Energiewende abseits vom Elektroauto-Hype wird dieser Zusammenhang klar ausgesprochen:
„Um die Stabilität des Netzes zu gewährleisten, muss die fossile Regelenergie flexibel auf Schwankungen reagieren können.“
Würden alle Elektroautos mit einem Schlag vom Stromnetz getrennt, sänke die Produktion fossilen Stroms um genau diese Leistung. Werden mehr Elektroautos zugelassen, muss entsprechend mehr Strom aus Kohle, Gas und Öl erzeugt werden.
Das wird noch sehr lange so sein, denn zurzeit liegt die Ökostromquote bei nur ca. 45 %. Für 2030 werden 65 % angestrebt. Demnächst werden allerdings die Kernkraftwerke abgeschaltet, womit ca. 12 % nahezu CO2-freier Strom verlorengehen. Wären alle 47 Millionen Autos elektrifiziert, würde der Strombedarf um ca. 20 % steigen.
Der Zusatzstrombedarf der Elektroautos wird also noch mehrere Jahrzehnte lang die Produktion fossilen Marginalstroms erhöhen.
Die CO2-Emissionen des aktuellen Mix aus Kohle- und Erdgaskraftwerken können mit 874 g CO2/kWh abgeschätzt werden. Bei den Emissionen der Pkw-Kraftstoffe sind auch die Bereitstellungsaufwände zu berücksichtigen. Die Praxisverbräuche der Autos können www.spritmonitor.de entnommen werden.
Damit stehen alle für eine realistische Klimabilanz erforderlichen Angaben zur Verfügung.[ii] Hier die Ergebnisse für drei Fahrzeuge derselben Klasse, darunter das Elektroauto Renault ZEO:
Für die CO2-Emissionen der Akkuproduktion gab das Fraunhofer-Institut für Solare Energiesysteme ISE 2019 als mittleren Wert der bis dato bekannten Abschätzungen 120 kg CO2 je Kilowattstunde Akkukapazität an.[iii] Verteilt auf eine angenommene Akku-Nutzungsdauer von 200.000 km sind dies für den ZEO zusätzliche, herstellungsbedingte CO2-Emissionen von 31 g/km Fahrstrecke.
Das ergibt die folgenden Werte:
Damit stellt sich die Frage, aus welchem Grund Elektroautos steuerlich gefördert werden.
BEV[iv] anderer Hersteller schneiden auch nicht besser ab. Die niedrigsten Emissionen weisen ein konventioneller Kleinwagen sowie ein Non-Plugin-Hybridauto auf:
Fast 80 Prozent der Studien dienen somit de facto dem Greenwashing batterieelektrischer Fahrzeuge. Die genauere Lektüre offenbart drei Wege, um die Klimabilanz des Elektroautos zu beschönigen:
- In 21 Fällen wird ein Strommix mit geringeren Emissionen verwendet
- Andere Autoren erfinden zusätzlichen Ökostrom und reservieren diesen exklusiv für Elektroautos
- Gerne wird auch behauptet, dass die CO2-Emissionen der Ladestromproduktion irrelevant seien, da sie an anderer Stelle kompensiert werden müssten
Weg 1: Strommix mit geringeren Emissionen wählen
Dem Energieberater Dieter Seifried gelang es, den entscheidenden Punkt in wenigen Sätzen zusammenzufassen:
„Will man wissen, wie viel Emissionen ein zusätzlicher Stromverbrauch verursacht, darf man nicht mit einem Durchschnittswert für die Kraftwerksemissionen rechnen, sondern muss fragen, welche Kraftwerke für den zusätzlichen Strombedarf eingesetzt werden. Die Antwort darauf ist eindeutig: Bei dem derzeitigen Ausbautempo der erneuerbaren Energien wird Strom für Elektrofahrzeuge in den nächsten 15 Jahren nicht aus umweltfreundlichen Energiequellen kommen, sondern aus einer Mischung von Braunkohle, Steinkohle und Erdgas. […] Anstatt eines scheinbaren Vorteils für Elektrofahrzeuge errechnen sich nun Mehremissionen!“
Warum mehr als jede zweite Studie dennoch den Durchschnittsstrommix verwendet, wird aus dem folgenden Diagramm ersichtlich:
(am Beispiel des Elektroautos Renault ZOE)
Der Durchschnittsstrommix öffnet wissenschaftlichen Institutionen einen Weg zu Elektroauto-freundlichen Bewertungen wie dieser:
„Elektrofahrzeuge sind deutlich energieeffizienter als Fahrzeuge mit Verbrennungsmotor und weisen auch beim heutigen Strommix bereits einen Klimavorteil auf.“
Häufig wird erst über die gesamte Nutzungsdauer ein ökologischer Vorteil des Elektroautos postuliert, weil die Emissionen des Durchschnitts-Strommix langfristig sinken würden. Damit wird ignoriert, dass die Klimabilanz des E-Autos so lange vom fossilen Strommix abhängt, wie der Marginalstrom fossilen Ursprungs ist.
Diese Vorgehensweise wird meist nicht begründet. Die wenigen Ausnahmen wie z.B. dieser Versuch des Wuppertal Instituts wirken kurios:
„Dieser Ansatz ist in der Literatur weitgehend eingeführt und hinsichtlich der spezifischen Frage nach der aus der Perspektive der Kritiker des Herkunftsnachweisansatzes entscheidenden Kriteriums der Zusätzlichkeit von Stromnachfragekontingenten und deren spezieller Deckung neutral.“
Am Strommix entscheidet sich,ob dem Elektroauto eine günstige Klimabilanz bescheinigt werden kann. Es sagt einiges über die Ziele solcher Publikationen aus, wenn die darin angewandte Methodik nicht etwa damit begründet wird, die tatsächlich entstehenden CO2-Emissionen zu erfassen, sondern die Gegner des „Herkunftsnachweisansatzes“ zufriedenzustellen.
22 von 38 Studien kamen auf diesem Wege zu ihrer günstigen Bewertung.
Weg 2: Strom aus regenerativer Energie exklusiv für Elektroautos reservieren
Einige Autoren behaupten, ein größerer Absatz von Elektroautos würde einen über das bisher geplante Maß hinausgehenden EE-Ausbau auslösen und ordnen diese fiktiven, zusätzlichen EE-Kapazitäten bilanztechnisch exklusiv den BEV zu.[v]
Als Beispiel sei die Publikation „OPTUM: Optimierung der Umweltentlastungspotenziale von Elektrofahrzeugen„ des Öko-Instituts genannt. Die Autoren wissen um das Problem der hohen CO2-Emissionen bei der Differenzstromerzeugung. Zitat:
„Ohne den zusätzlichen Ausbau von Erneuerbare-Energien-Anlagen liegen die Gesamtemissionen von Plug-In-Hybrid- und batterieelektrischen Pkw im Jahr 2030 16 % bzw. 17 % über dem Emissionsniveau eines konventionellen Benzin-Pkw.“
Ihr Vorschlag:
„Durch den zusätzlichen Ausbau von Windenergieanlagen könnten die Emissionen gegenüber einem herkömmlichen Vergleichsfahrzeug deutlich gesenkt werden: um 97 % für batterieelektrische Pkw und um 65 % für ein Plug-In-Hybridfahrzeug.“
Die Treibhausgasemissionen je Kilometer des Elektroautos fallen nun wunschgemäß aus: Ohne den zusätzlichen EE-Ausbau waren es noch 147 Gramm gewesen, nun können ganze 3 Gramm vermeldet werden. Der imaginäre, zusätzliche grüne Strom wurde tatsächlich vollständig für BEV reserviert. Dass dieser Ökostrom dann nicht mehr dazu genutzt werden könnte, fossilen Strom zu ersetzen, verschweigen die Autoren einfach.
Zu behaupten, die erneuerbaren Energien würden mit und dank der E-Autos beschleunigt ausgebaut, ist ein Pseudo-Argument. Tatsächlich wurden die bisherigen EE-Kapazitäten durch direkte Förderung und unabhängig von der Entwicklung der Elektromobilität aufgebaut; nichts deutet darauf hin, dass dies bei zukünftigen EE-Erweiterungen anders sein wird.
Im Wissen darum, wie kritisch diese Frage für das Image des Elektroautos ist, greifen manche Autoren zu bemerkenswerten Begründungen:
„In der Modellierung wurde auch die Wechselwirkung des aufgrund der Elektromobilität ansteigenden Strombedarfs mit dem im EEG festgelegten Ausbauziel für EE-Strom berücksichtigt: Da das Ziel als prozentualer Anteil am gesamten Strombedarf festgelegt ist, führt ein erhöhter Strombedarf zu einer höheren Zielmarke für den Ausbau der EE-Stromerzeugung.“
Soll dies den Leser etwa glauben machen, ein erhöhter Strombedarf führe auch zu einem erhöhten Ausbau? Dazu werfen wir einen Blick in das EEG:
„Ziel dieses Gesetzes ist es, den Anteil des aus erneuerbaren Energien erzeugten Stroms am Bruttostromverbrauch zu steigern auf
1. 40 bis 45 Prozent bis zum Jahr 2025,
2. 55 bis 60 Prozent bis zum Jahr 2035 und
3. mindestens 80 Prozent bis zum Jahr 2050.“
Das ist nicht viel mehr als eine unverbindliche Absichtsbekundung. Dass ein größerer Absatz von Elektroautos den EE-Ausbau beschleunigen würde, lässt sich daraus nicht ernsthaft ableiten.
Der Bilanzierungstrick der exklusiven Reservierung zusätzlichen Stroms aus EE für Elektroautos diente in acht der gesichteten Studien als Grundlage für die Behauptung, Elektromobilität verringere die Treibhausgasemissionen.
Weg 3: Eine Deckelung der CO2-Emissionen behaupten
Diese Denkfigur findet sich u.a. in einem Dokument des Wuppertal Instituts wieder:
„Die gesamten CO2-Emissionen der Stromerzeugung sind im Rahmen des Cap&Trade-Regimes des Europäischen Emissionshandelssystems (European Emission Trading Scheme) limitiert. Menge und Art der Stromerzeugung (und -abnahme) verändern diesen Wert nicht, d.h. eine zusätzliche Nachfrage nach Strom etwa über den Einsatz von Elektrofahrzeugen führt in diesem System zu keinen Veränderungen der CO2-Emissionen.“
Warum es sich auch hierbei um bloßes Wunschdenken handelt, kann in einem Papier des Öko-Instituts von 2017 nachgelesen werden:
„In der Praxis ist das System des EU-ETS jedoch komplexer und unterliegt einer Vielzahl von politischen Feinsteuerungen, die die vorstehend beschriebene Wirkung des idealen Mechanismus in Frage stellen … Dies führt dazu, dass auch über das Ende der laufenden Handelsperiode im Jahr 2020 hinaus die Zahl der zur Verfügung stehenden Emissionsrechte weitgehend unabhängig von den tatsächlich auftretenden Emissionen ist.“
(Dieser Beitrag war in etwas kürzerer Form
erstmals im Magazin für Wirtschaftspolitik MAKROSKOP erschienen).
[i] Andere, übliche Bezeichnungen für Marginalstrom sind Differenz-, Zusatz- oder Grenzkraftwerksstrom
[ii] Im
März 2020 wurden auf www.spritmonitor.de diese Verbräuche angegeben: 15,38 kWh/100km für den Renault ZOE sowie 4,79
Liter/100 km Diesel bzw. 6,24 Liter/100 km Benzin für den Renault Clio mit
jeweils 90 PS und Baujahr ab 2018.
Als Treibhausgasemissionen wurden 2730 g/l für Benzin und 3080 g/l für
Dieselkraftstoff angenommen (siehe diese auch im Text angegebene Quelle).
[iii] In den vom ISE als Quelle genannten Studien wird auf den Durchschnitts-Strommix Bezug genommen (s. S. 30), obwohl auch der zusätzliche Strombedarf zur Akkuherstellung von fossilen Kraftwerken zu decken ist. Daher dürften generell zu niedrige Werte ermittelt worden sein. Die genaue Höhe ist für die weitere Argumentation wegen des geringen Anteils an den Gesamtemissionen irrelevant.
[iv] BEV = battery electric vehicles = Elektroautos
[v] Selbst wenn es einen solchen außerordentlichen Zuwachs gäbe, so würde dies zwar die Ökostromquote erhöhen. Es würde aber nichts daran ändern, dass eine Trennung der BEV vom Stromnetz die Produktion fossilen Stroms etwa in Höhe des Ladestroms sinken ließe. De facto würden die BEV weiterhin fossilen Strom tanken.
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Schön nachvollziehbar gerechnet, dafür gibt es Lob.
Allerdings wird der gleiche Fehler gemacht, der anderen Studien vorgeworfen wird. Die grundsätzliche Annahme der Berechnungen wird sich passend zurecht gelegt, denn das ein Mehrbedarf an Strom ausschließlich aus fossilen Energieträgern gespiesen wird ist falsch. Wir haben mehr Ökostrom Kapazität als Bedarf. Natürlich nur wenn der Wind weht und wenn die Sonne scheint. Trotzdem macht uns das zum Stromexportweltmeister in Europa und trotzdem müssen all zu oft Windräder abgeschaltet werden, da es keine Abnahme für den Strom gibt. Das ist natürlich nicht 1:1 übertragbar aber somit wird der Mehrbedarf eben auch aus Erneuerbaren gedeckt werden können. Besonders, wenn man das interligent angeht, denn wenn viel Strom am Markt ist, dann ist er auch günstiger. Eigenheim Besitzer, die sich in Vergangenheit ein Elektroauto leisten konnten auch eine Solaranlage installieren und so den PKW selbst Laden können. Das aber nur am Rande, da es nicht auf die Allgemeinheit Übertragbar ist.
Dann noch ein Wort zur Regelleistung. Dies ist schon seit Jahren eins der wenigen Gebiete, wo man mit Energiespeichern aus Batterien gutes Geld verdienen kann. Dieser Markt für Primärregelleistung wird zu 50% von Batteriespeichern bedient. Ganz abgesehen davon gibt es inzwischen Ladeparks, die mit den angeschlossenen Akkupacks der Autos Selbst Regelleistung anbieten. Das ist inzwischen also auch kein Argument mehr.
Und zum Abschluss. Der CO2 Rucksack wird mit einem erhöhten Ökostrom Anteil ebenfalls reduziert, da die CO2 Emissionen von dem Hohen Stromverbrauch bei der Herstellung rühren. Hersteller wie Tesla tun dies inzwischen mit Ökostrom.
Viele Grüße
Warum „Überschussstrom“ noch für Jahrzehnte verteilt statt gespeichert gehört, wird in Teil 2 beschrieben.
CO2-Freier Atomstrom… Sorry, aber da bin ich dann echt ausgestiegen… Das entspricht nicht der Wahrheit!
Wie wäre es, mit Bus und Bahn zu fahren, sich für hügelige/ weite Strecken ein E-Bike zu kaufen oder sich ein Auto zu teilen?
Insgesamt weniger zu fahren?
Sonst können wir uns unsere Zukunft bald abschminken. E-Autos werden uns da nicht retten, egal ob die Studien stimmen oder nicht, so viele Ressourcen pro Person zu verschwenden schon allein für Karosserie, Innenleben usw., da reißt es der Antrieb nicht raus.
Da steht „nahezu CO2-frei“, und das lässt sich auch belegen: „Laut IPCC -Bericht von 2014 liegen die Treibhausgasemissionen von Kernkraftwerken über den gesamten Lebenszyklus im Bereich von 3,7 bis 110 Gramm CO2-Äquivalenten pro Kilowattstunde mit einem Median von 12 CO2-Äquivalenten pro Kilowattstunde.“
https://www.umweltbundesamt.de/service/uba-fragen/ist-atomstrom-wirklich-co2-frei
Die Frage der Entsorgung des Atommülls ist eine andere.
Herr Ruhsert, grundsätzlich teile ich die von Ihnen vorgebrachte Kritik an Studien zur Elektromobilität. Ihrer Rechnung stimme ich allerdings auch nicht zu. Selbst wenn der Strombedarf um 20 % steigen würde durch 47 Mio BEVs, dann würde der EE-Anteil im gleichen Maße von 45 % auf circa 37 % sinken, bei gleich bleibender Menge Ökostrom. Die CO2 Emissionen würden dann von heute circa 500 auf 600-650 g/kWh steigen, das ist aber immer noch ein sehr großer Unterschied zu den von Ihnen angenommenen 874 g/kWh. Der Strom im Akku weiß nicht wo er herkommt! Eine Verbrauchsberechnung ausschließlich mit Ökostrom ist genauso falsch wie eine Berechnung auf Basis 100 % fossiler Energieträger. Im übrigen fällt auf, dass sie hier mit dem Renault Clio ein nicht repräsentatives Fahrzeug gewählt haben. Das mittlere Fahrzeuggewicht in Deutschland liegt deutlich höher. Wie sähe dieser Vergleich Rechnung mit einem Mittelklasse Fahrzeug beziehungsweise SUV aus?
Echt jetzt – Sie haben den Artikel gelesen und halten dennoch am Durchschnittsstrommix fest?
Tja, dann kann ich für Sie wohl leider nichts mehr tun.
Wer das Thema hingegen wirklich vertiefen möchte, dem empfehle ich z.B. diesen Beitrag:
Warum Durchschnittsstrom Studien über Elektroautos wissenschaftlich wertlos macht
(https://derelektroautoschwindel.wordpress.com/2020/06/21/warum-der-durchschnitts-strommix-klimabilanzen-von-elektroautos-wissenschaftlich-wertlos-macht/)
Fünfminütige Videos gibt es dazu inzwischen auch: https://www.youtube.com/channel/UCVkZtaQH5mB7QZhofBR1L7Q
Warum ist der Clio kein representatives Auto für diesen Vergleich? Es wurde ein ZOE mit einem Clio verglichen. Das sind beides Fahrzeuge der gleichen Klasse und im Prinzip soll der ZOE den Clio ersetzen. Es geht hier um einen direkten Vergleich auf Augenhöhe. Spielt doch überhaupt keine Rolle, ob es ein Kleinwagen ist oder man einen BMW iX mit einem X3 – ich glaub, die beiden sind auf einem Level – vergleicht. Die Aussage bleibt gleich.