Wie grün ist die Elektromobilität wirklich?

Elektrofahrzeuge haben das Potenzial, viel CO2 einzusparen. Allerdings belasten auch sie die Umwelt. Gegenüber Benzinern und Dieselfahrzeugen gibt es aber grosse Unterschiede.


Die Ökobilanz der Elektrofahrzeuge verbessert sich stark, wenn konsequent erneuerbarer Strom aus Wasser, Photovoltaik oder Wind eingesetzt wird.

Die Elektromobilität gilt als Hoffnungsträger in Sachen Klimaschutz im Strassenverkehr. Der Grossteil aller Fahrzeuge soll bis in wenigen Jahrzehnten durch Strom aus Batterien angetrieben werden. Im Betrieb sind Elektrofahrzeuge emissionsfrei und vermeiden daher Treibhausgase und Luftschadstoffe. Allerdings ist das nur die halbe Wahrheit. Auch der Fahrstrom der Elektromobile muss produziert werden, wobei direkte oder indirekte Emissionen entstehen, und wie auch bei konventionellen Benzin- und Dieselfahrzeugen ist bereits die Herstellung der Fahrzeugkomponenten energie- und somit CO2-intensiv. Um die tatsächlichen Umweltauswirkungen von konventionellen Benzin- und Dieselautos sowie Batteriefahrzeugen quantifizieren und vergleichen zu können, bedarf es folglich einer umfassenden Ökobilanzierung (englisch: “Life Cycle Assessment” (LCA)). Das bedeutet, dass der gesamte Lebenszyklus der Fahrzeuge berücksichtigt wird. Solche Bilanzen beinhalten die Herstellung und Entsorgung des Fahrzeugs und wesentlicher Komponenten (insbesondere die Batterie bei Elektroautos), die Bereitstellung des Treibstoffs beziehungsweise des Stroms sowie die Emissionen beim Fahren.

Ökobilanzen zur Elektromobilität wurden in den letzten Monaten und Jahren unzählige gemacht. Die darin gezeigten und diskutierten Resultate sind sehr unterschiedlich, abhängig von den jeweils getroffenen Annahmen, den verwendeten Daten und den Berechnungsmethoden. Zudem werden die Ergebnisse oft aus dem Zusammenhang gerissen oder sogar missbräuchlich verwendet, was bei Konsumenten und Entscheidungsträgern zu Verwirrung und teils falschen Schlussfolgerungen führen kann.

Aus diesem Grund haben das Bundesamt für Energie BFE sowie auch das Bundesamt für Umwelt BAFU unabhängig voneinander kürzlich fundierte Ökobilanzen zur Elektromobilität erarbeiten lassen. Die Kernaussagen der beiden Studien sind miteinander konsistent, während die BAFU-Studie neben CO2 auch die Gesamtumweltbelastung analysiert, wagt die BFE-Studie einen Blick in die Zukunft.

CO2-Einsparung

Die BAFU-Studie hat heutige Elektroautos, Plug-In Hybrid-, Hybrid-, Diesel-, Benzin- und Erdgasfahrzeuge miteinander verglichen und kommt zum Schluss, dass die Treibhausgas-Emissionen (CO2-Äquivalente) des heute durchschnittlichen in Betrieb stehenden fossil betriebenen Fahrzeugs deutlich höher liegen als diejenigen eines Elektroautos der Golf-Klasse. Unter Einbezug der Herstellung, Benutzung und Entsorgung der Fahrzeuge verursachen Elektrofahrzeuge, die mit dem Schweizer Verbraucherstrommix ab Steckdose laden, heutzutage nur rund halb soviel CO2-Emissionen im Vergleich mit dem Schweizer Flottendurchschnitt (heute immatrikulierte Benzin und Dieselfahrzeuge). Bei den Plug-in-Hybriden liegt die CO2-Einsparung gemäss BAFU-Studie über den gesamten Lebenszyklus betrachtet bei rund 40 Prozent. Wird zum Laden der Elektrofahrzeuge lediglich erneuerbarer Strom aus Wasser, Photovoltaik oder Wind eingesetzt, können die CO2-Emissionen nochmals um bis zu 20 Prozent reduziert werden. Etwas schlechter sieht es derzeit noch im europäischen Ausland aus. Mit dem europäischen Strommix liegen die CO2-Emissionen der Elektroautos nur rund einen Viertel tiefer als bei Diesel- und Benzinfahrzeugen. Wird im Extremfall sogar nur Strom ab Kohlekraftwerke geladen, lägen die CO2-Emissionen von Elektrofahrzeugen sogar um 20 Prozent über jenen konventioneller Fahrzeuge. Ähnliche Zahlen liefert die BFE-Studie, welche somit die Grundaussagen zu den CO2-Emissionen stützt. Die BFE-Studie rechnet allerdings mit längeren Lebensdauern der Fahrzeuge und der Batterien, so dass die CO2-Emissionen der Elektrofahrzeuge tiefer ausfallen als bei der BAFU-Studie. So rechnet die BFE-Studie mit einer durchschnittlichen Lebensdauer der Batterie von heute 150‘000 Kilometer, bevor sie ersetzt werden muss, während die BAFU-Studie von lediglich 100‘000 Kilometer ausgeht. Bei einer Fahrzeuglebensdauer von 150‘000 Kilometer (BAFU) wird dadurch jede Batterie einmal ersetzt, was sich entsprechend in der Ökobilanz niederschlägt. Während die BAFU-Studie nur den aktuellen Zustand betrachtet, wagt die BFE-Studie einen Blick in die Zukunft. So gehen die Autoren davon aus, dass sich die durchschnittliche Batterielebensdauer auf 180‘000 Kilometer erhöhen wird und daher nur noch bei einem Bruchteil der Fahrzeuge ein Batterietausch notwendig wird, was die Ökobilanz der Elektroautos zukünftig verbessert.

Umweltauswirkung

Neben den CO2-Emissionen haben die beiden Studien auch weitere Umweltauswirkungen wie Feinstaub untersucht. Die BAFU-Studie hat zudem die hochradioaktiven Abfälle und die Gesamtumweltbelastung (Methode der ökologischen Knappheit) untersucht. Die Ergebnisse zeigen, dass über den gesamten Lebenszyklus die Feinstaubemissionen bei Elektrofahrzeugen höher sind als bei konventionellen Fahrzeugen. Zudem zeigt die BAFU-Studie, dass die Gesamtumweltbelastung beim Elektrofahrzeug leicht höher als beim Flottenmix der Benzinautos, aber deutlich tiefer als beim Flottenmix der Dieselautos liegt. Die Erzeugung radioaktiver Abfälle pro gefahrenem Kilometer ist zudem beim Elektroauto am höchsten.

Diese Resultate mögen erstaunen, sollten aber richtig interpretiert werden. So liegen die Feinstaubemissionen bei Elektrofahrzeugen über den gesamten Lebenszyklus zwar etwas höher als bei Benzin- oder Dieselfahrzeugen, allerdings wird dabei nicht bewertet, wo die Emissionen anfallen. Während sie beim Elektrofahrzeug vor allem bei der Herstellung der Batterien in unbewohnten Gebieten beim Abbau von Lithium anfallen, fallen die Feinstaubemissionen bei Diesel- und Benzinfahrzeugen hauptsächlich dort an, wo die Fahrzeuge fahren, also in den Städten, wo Millionen von Menschen davon betroffen sind. Es ist also entscheidend, dass die Arbeiter beim Lithiumabbau vor dem Feinstaub geschützt werden.  

Die Erzeugung radioaktiver Abfälle ist bei Elektrofahrzeugen vor allem dann hoch, wenn sie mit Strom aus Kernkraftwerken geladen werden. Hier hat die Schweiz mit dem Ausstieg aus der Kernenergie bereits die notwendigen Schritte eingeleitet, so dass sich dies zukünftig verbessert.

Fazit

Auch ein Elektrofahrzeug ist ein Auto und verursacht daher bei Herstellung, Betrieb und Entsorgung eine Umweltbelastung. Wer wirklich die Umwelt schützen will, sollte ganz auf ein Fahrzeug verzichten. Elektrofahrzeuge sind im Sinne des Klimaschutzes und eigenen sich zur Reduktion der globalen und lokalen CO2-Emissionen im Bereich des motorisierten Individualverkehrs sehr gut. Die Gesamtumweltbelastung ist vor allem wegen der hohen Feinstaubemissionen (in unbewohnten Gebieten) und der radioaktiven Abfälle (Kernkraftwerke) bei Elektroautos teilweise höher als bei Benzinautos. Die Ökobilanz der Elektrofahrzeuge verbessert sich stark, wenn konsequent erneuerbarer Strom aus Wasser, Photovoltaik oder Wind eingesetzt wird, wenn die Batterielebensdauer verlängert werden kann und die Fahrzeuge hohe Fahrleistungen vorweisen (Car-Sharing oder lange Lebensdauer). Die meisten dieser Faktoren werden sich in Zukunft verbessern, so dass sich auch die Ökobilanz der Elektroautos künftig weiter verbessern dürfte.

BAFU-Studie: treeze, 2018: Aktualisierung Umweltaspekte von Elektroautos – Ein Argumentarium

BFE-Studie: PSI, 2018: Die Umweltauswirkungen von Personenwagen: heute und morgen – Hintergrundbericht

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Bundesrätin Doris Leuthard macht vieles richtig! Durch ihre proklamierte Kopplung der Energie- und Klimaziele gibt sie ein wichtiges Statement ab und lässt erahnen, dass bei Reduktionsvorschriften und Emissionspfaden nicht einfach über Zahlen gesprochen wird, sondern über Wege unserer Gesellschaft in die Zukunft, über die Umstrukturierung in der Schweiz und darum wie das Umdenken der Schweiz Bevölkerung erzielt werden kann. 

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Fukushima mit Folgen
Der Ausstieg aus der Kernenergie ist beschlossene Sache. Nun ist der Bundesrat gefordert, Zukunftslösungen zu präsentieren und aufzuzeigen, wie die Abschaffung der Atomenergie in der Schweiz nach Fukushima zu bewältigen ist. Von verschiedenen Seiten war die wichtigste Forderung immer, dass die Stromsicherheit gewährleistet werden kann. Die Schweiz soll auch ohne Strom aus Kernkraftwerken nicht in eine Stromlücke rutschen. Im Jahr 2010 produzierte die Schweiz rund 24 TWh aus Kernenergie. Das sind gut 40 Prozent der gesamten Stromproduktion der Schweiz. Dieser Anteil soll nun bis 2034 stufenweise bis auf null reduziert werden. Würden wir „weiter machen wie bisher” so würde die Nachfrage nach Elektrizität über 80 TWh bis 2050 steigen. Bei diesem Szenario gäbe es bestimmt eine Stromlücke. Diese Stromlücke könnte mit dem Bau von Gaskraftwerken geschlossen werden. Jedoch verschlechtern sich dann die CO2-Emissionen der Schweiz schlagartig. Die Kernenergie bringt zwar viele Risiken und die Altlasten werden uns noch Jahrtausende beschäftigen, jedoch ist diese Energieform sehr klimafreundlich, zumindest heute noch. Der uneingeschränkte Bau von thermischen Kraftwerken kann also nicht die Lösung sein, denn die Schweiz soll neben den Wohlstands- auch die Klimaziele erreichen!

Neue Energiestrategie
Mit der neuen Energiestrategie 2050 soll der Stromkonsum aber nur noch einige Jahre ansteigen und dann bis 2050 auf einen etwas tieferen Wert als heute sinken. Trotz Bevölkerungs- und Wirtschaftswachstum soll die Nachfrage nach Elektrizität also nicht weiter ansteigen. Gleichzeitig müssen die Schweizer Kernkraftwerke in der Höhe von rund 24 TWh kompensiert werden. Um diese Monsteraufgabe zu bewältigen, hat Bundesrätin Leuthard Mitte April 2012 die neue Strategie aufgezeigt. Dabei betont sie, dass nicht nur die Elektrizität und somit die Stromzukunft, sondern die Gesamtenergie und somit auch die Klimazukunft ins Auge gefasst werden soll. Am Ende muss die Gesamtbilanz aufgehen: Fakt ist, dass die Elektrizität zurzeit weniger als ein Viertel des Gesamtenergiemix in der Schweiz ausmacht. Der Löwenanteil fällt auf die Treibstoffe, welche einen Drittel des Schweizer Energiebedarfs decken, gefolgt von Erdölbrennstoffen, die einen ähnlichen Anteil wie die Elektrizität aufweisen. Gas und andere Energieträger machen nur rund 20 Prozent des Energiemix aus.
Die rund anderthalb Millionen Gebäude (davon mehr als eine Million reine Wohngebäude) in der Schweiz verbrauchen knapp die Hälfte des inländischen Gesamtenergieverbrauchs, wobei allein rund 50 Prozent des fossilen Inlandverbrauchs und rund 37 Prozent des Stromverbrauchs auf die Kappe der Gebäude gehen. Die Energiestrategie 2050 greift genau bei diesem Punkt an und möchte mit der Energieeffizienz im Gebäudebereich enorme Energiemengen einsparen. Das Gebäudeprogram soll verstärkt werden, mehr Altbauten sollen saniert werden, auch mittels staatlicher Unterstützung und Neubauten sollten strengeren Energieeffizienzvorschriften unterzogen werden. Allein im Gebäudebereich könnten so bis 2050 rund 23 TWh Energie eingespart werden, also rund so viel wie alle Kernkraftwerke zurzeit in der Schweiz produzieren (in Form von Strom). Ein grösseres Sparpotenzial gibt es in keinem anderen Bereich, weder in der Industrie noch in der Mobilität, wobei auch dort eingespart werden kann und muss. Beispielsweise mit Anreizsystemen für Unternehmen. Weiterhin fehlt aber die Energiemenge der abgeschalteten Kernkraftwerke, da die massiven Einsparungen im Gebäudebereich nur dafür sorgen, dass die Energienachfrage nicht noch weiter ansteigt. Mit der neuen Energiepolitik soll die Stromproduktion aus erneuerbaren Energieträgern bis 2050 um rund 22 TWh erhöht werden, also um rund so viel wie heute alle Kernkraftwerke produzieren. Zu den nötigen Massnahmen, um dieses hohe Ziel zu erreichen gehören Unterstützungsbeiträge in der Höhe von maximal 30 Prozent der Investitionskosten für Anlagen der erneuerbaren Energien sowie Vereinfachungen im Bewilligungsverfahren für solche Anlagen.

Trotz diesen Massnahmen sprach Bundesrätin Leuthard von Gas-Kombi-Kraftwerken. Da die neuen erneuerbaren Energien in solch grosser Masse wahrscheinlich nur langsam Fahrt aufnehmen werden, braucht es eine Übergangsalternative. Das könnten Stromimporte oder eben Gas-Kombi-Kraftwerke sein. Selbst wenn die Schweiz vorübergehend zwei grosse Gaskraftwerke betreiben müsste, würden diese nur rund 2 Millionen Tonnen CO2 pro Jahr ausstossen, was rund 10 TWh Erdgas entspricht. Das sind 5 Prozent des heutigen CO2-Ausstosses der Schweiz. Verglichen mit den über 80 TWh, welche heute in der Schweiz im Gebäudebereich als Erdöl und Gas verbrannt werden, ein geringer Anteil. Mit den massiven Anstrengungen im Gebäudebereich würden unter dem Strich auch mit temporären Gaskraftwerken weniger fossile Energieträger benötigt und damit die Klimaziele beachtet. Das Umdenken muss stattfinden und wir müssen für die Energiestrategie 2050 bereit sein, denn sie betrifft uns alle. Machbar ist sie, denn ich meine, Bundesrätin Doris Leuthard macht vieles richtig!

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