Wie nachhaltig ist ein E-Auto im Vergleich zu einem Verbrenner?
Diese Frage lässt sich nur seriös beantworten, wenn wir eine Gesamtbetrachtung über den Lebenszyklus der Fahrzeuge aufstellen. Sprich von der Produktion über den Betrieb bis hin zum Recycling oder 2nd Use der Batterien. Diese Gesamtbetrachtung nennt man auch Life Cycle Assessment (LCA).
Was wissen wir bereits?
Die einzelnen Bausteine der Gesamtbetrachtung haben wir uns in den drei letzten Artikel angeschaut.
- Teil 1 von 4: Energieverbrauch im Betrieb pro 100 km
- Teil 2 von 4: Emissionen durch die Produktion von Fahrzeug & Batterie
- Teil 3 von 4: Recycling und Second Use der Antriebsbatterien
In diesem Artikel fügen wir diese Bausteine zu einer Gesamtbetrachtung zusammen. Wir betrachten - wie in der gesamten Artikelreihe - folgende drei Fahrzeuge:
- Benzin: VW Golf 1.5 TSI OPF (150 PS)
- Diesel: VW Golf 2.0 TDI SCR (150 PS)
- Elektro: VW ID.3 Pro (150 kW = 204 PS)
Wie nachhaltig ist ein E-Auto über die Laufleistung (Kilometerstand) im Vergleich zu einem Verbrenner?
Als Maßstab für die Nachhaltigkeit betrachten wir die Treibhausgasemissionen, die ein Elektroauto im Vergleich zu einem Benziner und Diesel verursacht. Um die verschiedenen Treibhausgasemissionen vergleichbar zu machen, nutzen wir das CO₂-Äquivalent. Dies zeigt, wie viel ausgestoßenem CO₂ die unterschiedlichen Treibhausgase, die bei Produktion, Betrieb und Recycling entstehen, entsprechen.
Für alle Werte gehen wir vom Standort Deutschland aus. Die Zusammensetzung des Strommixes ist von Bedeutung, da sie beeinflusst, wie viel CO₂ pro erzeugter Kilowattstunde emittiert wird. Aktuell rechnen wir mit einem CO₂-Äquivalent von 322 g pro kWh erzeugter Energie für Deutschland.
🔨 Produktion
Wie wir im Beitrag 2 von 4 gesehen haben, benötigt ein E-Auto mehr Energie bei der Produktion als ein Verbrenner. Umgangssprachlich startet das E-Auto mit einem höheren CO₂-Rucksack.
🚕 Betrieb
Im Beitrag 1 von 4 haben wir hergeleitet, dass ein E-Auto aufgrund des effizienteren Antriebsstrangs lediglich etwa ein Drittel der Primärenergie benötigt als vergleichbare Verbrennerfahrzeuge. Pro gefahrenem Kilometer verursacht das E-Auto also deutlich weniger Treibhausgase als ein Verbrenner.
♻️ Recycling und Second Use
Im obigen Schaubild sind wir davon ausgegangen, dass die Fahrzeuge nach dem Betrieb dem Recycling zugeführt werden. Wie im Beitrag 3 von 4 erläutert wird, können die ausgebauten Fahrzeugbatterien jedoch in stationären Energiespeichern weiterverwendet werden. Dies würde die Ökobilanz gegenüber der Darstellung im Diagramm nochmals signifikant verbessern.
Ab welcher Laufleistung ist ein E-Auto nachhaltiger als ein Verbrenner?
Das ist vermutlich die am Stammtisch am häufigsten diskutierte Frage im Kontext der Nachhaltigkeit von Elektromobilität. Sie lässt sich über die Schnittpunkte (Break-Even) der Graphen aus dem obigen Diagramm beantworten. Der höhere Energiebedarf aus der Produktion des E-Autos ist nach etwa 50.000 km wieder amortisiert. Gegenüber einem Benziner etwas früher, bei einem Diesel etwas später.
💡 Somit erweist sich ein Elektroauto als nachhaltiger bei einer Laufleistung von über 50.000 km. Aus dieser Betrachtung wird deutlich, dass eine längere Nutzungsdauer des Elektroautos von Bedeutung ist, um den Vorteil hinsichtlich der Nachhaltigkeit voll auszuschöpfen.
An dieser Stelle sei darauf hingewiesen, dass der genaue Break-Even wesentlich vom lokalen Strommix abhängt. Wir haben den deutschen Strommix zugrunde gelegt. In Ländern mit einem höheren Anteil erneuerbarer Energien, wie beispielsweise in den skandinavischen Ländern, amortisiert sich ein Elektroauto noch früher. In Ländern mit einem hohen Anteil fossiler Energiequellen geschieht dies später oder möglicherweise überhaupt nicht.
Validierung der Werte
Wir verwenden zur Validierung das Life Cycle Assessment (LCA) Interactive Tool von Green NCAP. Green NCAP ist eine Initiative von Euro NCAP, einer Organisation, die seit Jahren die Sicherheitsstandards von Autos testet und bewertet. Der ADAC unterstützt das Testkonsortium. Gleiches soll nun für die Umweltfreundlichkeit von Autos erreicht werden. Dafür bewertet die Initiative die Ökobilanzen verschiedener Fahrzeuge.
Im nachfolgenden Bild sehen wir einen Screenshot des genutzten Tools, welches ähnliche Werte wie unsere Berechnung aufzeigt. Das Tool geht von einer Laufleistung von 240.000 km aus und summiert die Werte. Die Abweichung zu unseren Berechnungen beträgt dabei höchstens etwa 10% für die Beispielfahrzeuge der Golf-Klasse.
Fazit: Wie nachhaltig ist ein E-Auto?
Ein E-Auto ist bereits heute deutlich nachhaltiger als ein Verbrenner. Das haben wir über die 4 Beiträge hinweg mit fundierten Daten und Herleitungen aufgezeigt. Der Umstieg von ein E-Auto macht heute bereits Sinn.
Folgende Maßnahmen würden die Ökobilanz eines E-Autos nochmals deutlich verbessern 🌻
1. Höherer Anteil erneuerbarer Energien.
2. Längere Nutzungsdauer von E-Autos und Auslegung neuer Batterien auf eine längere Lebensdauer.
3. Wiederverwendung ausgebauter Batterien als stationäre Energiespeicher.
Wir bei Aampere tragen dazu bei, den Kauf gebrauchter E-Autos so sicher und stressfrei wie möglich zu gestalten. Auf diese Weise kann die Nutzungsdauer verlängert und der Vorteil für die Nachhaltigkeit maximiert werden. Lasst uns gemeinsam anpacken.
Quellen
ADAC: Green NCAP 2023 - Die Ökobilanz von 44 aktuellen Automodellen
Green NCAP: Life Cycle Assessment (LCA) Interactive Tool
zusätzlich die Quellen aus den Beiträgen 1, 2 und 3
