Großer FaktencheckWie nachhaltig sind E-Autos, E-Fuels und Wasserstoffautos?

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Ein Auto wird mit einem Kanister mit der Aufschrift «Klimaschutz könnte man Tanken - E-Fules for Future» an einer Tankstelle mit E-Fuel betankt.

Die Mobilität der Zukunft muss CO2-neutral sein. Doch ist die Elektromobilität wirklich die nachhaltigste Antriebsform? Oder sind E-Fuels und Wasserstoff eine Alternative?

Über das Verbrenner-Aus wird heftig gestritten. Welche Antriebsform wirklich die beste für die Umwelt ist. Die wichtigsten Antworten.

Nicht erst seit dem jüngsten Streit um das Schicksal des Verbrennungsmotors, dessen Ende auf EU-Ebene Verkehrsminister Volker Wissing (FDP) mit aller Kraft zu verhindern versucht, ranken sich zahlreiche Mythen um die Zukunft des Individualverkehrs. Ist das Elektroauto wirklich nachhaltig? Was ist mit Rohstoffabbau, energieintensiver Herstellung und dem Recycling der Batterien? Sind synthetische Kraftstoffe auf Basis von erneuerbarem Strom, sogenannte E-Fuels, oder Brennstoffzellenautos mit Wasserstoffantrieb eine Alternative? Und ist es klimafreundlich, den Verbrenner zu verkaufen und durch ein E-Auto zu ersetzen? Die Fragen im Faktencheck.

Welches ist die umweltverträglichste Pkw-Antriebsform?

Die Studienlage ist recht eindeutig: Der Batterieantrieb ist insgesamt die umweltverträglichste Antriebsform. Das hat kürzlich eine Analyse zahlreicher Studien der Deutschen Umwelthilfe (DUH) bestätigt. „Wir haben uns alle Umweltfolgen, die über den gesamten Lebenszyklus des E-Autos und des Verbrenners entstehen, angeschaut und gesamtheitlich eine qualitative Bewertung vorgenommen“, erklärt Philipp Sommer, stellvertretender Leiter Kreislaufwirtschaft bei dem Umwelt- und Verbraucherschutzverein. Demnach hat der Batterieantrieb unter anderem bei Wirkungsgrad, CO₂-Ausstoß, Energieverbrauch und direkten Schadstoffemissionen deutliche Vorteile gegenüber anderen Pkw-Antriebsarten.

Zu dem gleichen Ergebnis kommt auch Professor Martin Wietschel bei seiner Forschungsarbeit. Er leitet das Competence Center Energietechnologien und Energiesysteme am Fraunhofer-Institut für System- und Innovationsforschung (ISI). Relevant bei der Betrachtung seien auch immer Faktoren wie: „Wie wird der Kraftstoff produziert? Wie viel fährt das Auto? Wie groß und wie schwer ist das Auto? Dementsprechend gibt es natürlich große Unterschiede. Die großen, schweren Batterie-SUVs, die heute angeboten werden, haben eine schlechtere Umweltbilanz als kleine Fahrzeuge.“, so Wietschel.

Betrachte man aber einen Mittelklasse-PKW, dann spare man heute in Deutschland mit Elektrofahrzeugen rund die Hälfte der Treibhausgasemissionen, „ganzheitlich bilanziert“, betont Wietschel. „Da ist also auch der aktuelle Anteil von fossilen Energieträgern am Strommix, sowie die Produktion des Fahrzeugs, der Batterie und das Recycling mit eingeschlossen.“ Im Jahr 2030 könne man davon ausgehen, dass aufgrund von Verbesserungen rund um die Herstellung und Lebensdauer von Batterien sogar 60 bis 65 Prozent der Treibhausgasemissionen im Vergleich zu Benzin- oder Diesel-PKW eingespart werden könnten.

Welchen Einfluss hat der Anteil von fossilen Energieträgern wie Kohle am Strommix auf die Ökobilanz von E-Autos?

Einen ökologischen Rucksack tragen dennoch auch E-Autos mit sich herum. „Es ist klar, dass jede Antriebsform, die derzeit diskutiert wird, mit Umweltbelastungen einhergeht, sei es die Elektromobilität, Brennstoffzellenfahrzeuge oder auch die sogenannten E-Fuels“, sagt Wietschel. Philipp Sommer von der Umwelthilfe stimmt zu: „Heute sind E-Autos in der Regel noch nicht klimaneutral, weil sie oft mit dem Strommix betankt werden.“ Wer nicht gerade eine eigene Photovoltaikanlage auf dem Dach hat, betankt sein E-Auto demnach zu einem gewissen Teil auch mit CO₂-intensivem Kohlestrom. Alle Studien, die in die DUH-Analyse eingeflossen sind, hätten diesen Faktor jedoch berücksichtigt, sagt Sommer. Dennoch konnten die Untersuchungen zeigen, dass auch ein E-Auto, das konstant mit dem Strommix betankt wird, noch immer deutlich klimafreundlicher ist, als ein PKW mit Verbrennungsmotor. „Auch heute schon“, betont Sommer. Mit dem Ausbau der Erneuerbaren werde sich das perspektivisch noch verbessern.

Wie wirken sich die Batterien von E-Autos auf die Umweltbilanz aus?

„Die Herstellung der Batterien geht ohne Zweifel mit sehr hohen Umweltbelastungen einher“, betont Sommer. Bei den batterieelektrischen PKW betreffe das etwa Kobalt und Lithium bei der Herstellung der Batteriezellen, erläutert Martin Wietschel. Bei den Brennstoffzellenfahrzeugen seien Platingruppen problematisch. Hinzu komme der hohe Kupfer-Einsatz bei beiden Fahrzeugtypen. Man arbeite jedoch an Lösungen, um den Einsatz kritischer Ressourcen bei der Herstellung deutlich zu reduzieren. Zu nennen seien etwa kobaltfreie Batterien, die es bereits auf dem Markt gebe, besonders bei den neueren E-Modellen. „Jede batteriechemische Zusammensetzung geht jedoch mit unterschiedlichen Vor- und Nachteilen einher“, erklärt der Energieexperte. „Je nach Zusammensetzung können sich Faktoren wie die Reichweite, die Lebensdauer, Schnellladefähigkeit, das Gewicht oder Sicherheitsaspekte verbessern oder verschlechtern.“

Berechtigte Kritik an der Elektromobilität ja, aber man muss es im Verhältnis sehen.
Professor Martin Wietschel, Fraunhofer-Institut für Innovations- und Systemforschung (ISI)

Bei der Diskussion werde jedoch oft außer Acht gelassen, dass auch die Rohstoffgewinnung für Benzin und Diesel mit massiven Umweltbelastungen einhergehe, kritisiert Wietschel. „Berechtigte Kritik an der Elektromobilität ja, aber man muss es im Verhältnis sehen. In der Summe hat die E-Mobilität deutliche Umweltvorteile.“ Auch, sagt Philipp Sommer, weil die Rohstoffe aus den Batterien zumindest zu einem Teil recycelt werden können. „Der verbrannte Sprit hingegen ist futsch.“ Hinzu komme, dass bei der Technologie und der Zusammensetzung der Batterien noch großes Verbesserungspotenzial bestehe, ebenso beim Recycling und der Zweitnutzung. „Die Batterien haben nach 8 bis 10 Jahren Einsatzdauer durchaus noch eine Restkapazität von etwa 80 Prozent“, erklärt Sommer. Damit eignen sie sich auch dann noch als Pufferspeicher für Kraftwerke oder als Speicher für die Photovoltaikanlage. Auch die Lebensdauer der Batterie habe sich bereits jetzt drastisch verbessert, fügt Wietschel hinzu: „Eine Fahrzeugbatterie hält heutzutage so lange, wie ein konventioneller Verbrennungsmotor. Zukünftig wird die Lebensdauer sogar noch darüber hinausgehen.“

Sind E-Fuels und mit Wasserstoff betriebene Autos eine Alternative zur Elektromobilität?

Auch in diesem Punkt sind sich die Experten einig: Nein. Das liegt vor allem daran, dass sowohl E-Fuels als auch Brennstoffzellenautos wesentlich ineffizienter sind, als Elektro-PKWs. „Sie haben etwa einen Wirkungsgrad von 28 Prozent bei Pkw. Ein Elektromotor hat einen Wirkungsgrad von 95 Prozent“, weiß Wietschel.

Hinzu kommt, dass der Bedarf an erneuerbarem Strom für ihre Herstellung sehr viel größer ist. Allein E-Fuels würden die fünffache Menge benötigen, Brennstoffzellen zweieinhalbmal so viel, rechnet er vor. „Die Herausforderungen beim Ausbau der Erneuerbaren sind also bei der Elektromobilität deutlich kleiner als bei Wasserstoff oder E-Fuels.“ Bei der aktuellen Debatte müsse man sich daher klar sein: „E-Fuels werden teuer sein, das zeigen all unsere Analysen. Man kann im Jahr 2030 mit etwa 3 Euro pro Liter rechnen.“ Einen Verwendungszweck für E-Fuels sieht Wietschel dennoch, jedoch „in erster Linie für Luxus- und Sportwagen, wie beispielsweise den Porsche 911er.“

Ist es für das Klima sinnvoll, meinen alten Verbrenner zu verkaufen und, sofern möglich, auf ein E-Auto umzusteigen?

„Für die Klimabilanz ist es besser, das alte Auto durch ein Elektrofahrzeug zu ersetzen“, lautet die eindeutige Antwort von Martin Wietschel. Allerdings durch ein möglichst kleines Auto, mit vernünftiger Batteriegröße und Schnellladefähigkeit, betont der Experte.

Sind E-Autos also nachhaltig?

In Summe ist das E-Auto zumindest nachhaltiger als andere Antriebsformen. Dennoch gilt: „Eine reine Antriebswende vom Verbrenner zum Batterieantrieb reicht nicht aus. Notwendig ist eine grundsätzliche Mobilitätswende“, betont Sommer. Laut der Umwelthilfe müsse die heutige Zahl der Autos auf den Straßen bundesweit halbiert werden. Martin Wietschel stimmt zu: „Wir müssen andere Formen der Mobilität fördern: die Nutzung des ÖPNV und des Fahrrads, sowie das Sharing von Fahrzeugen.“

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