Elektromobilität

Klimabilanz von Elektrofahrzeugen verbessert sich stetig

Eine Studie der Forschungsstelle für Energiewirtschaft (FfE) zeigt, dass sich für den aktuellen Stand der Batterieproduktion Amortisationsdauern von Elektrofahrzeugen gegenüber Benzinfahrzeugen von ca. 1,6 bis 3,6 Jahren ergeben.

Der Hype um Elektromobilität ist in jüngster Zeit in Zurückhaltung umgeschwenkt. So wird die Klimabilanz der Batterien sehr kontrovers diskutiert. Um die Diskussion wieder zu versachlichen, hat die bayerische Forschungsstelle für Energiewirtschaft (FfE) die Klimabilanz der Batterien unter die Lupe genommen.

Die Bewertung erfolgt durch die Berechnung der energiebedingten Treibhausgas (THG)-Emissionen. Diese beinhalten alle THG-Emissionen, die mit der Bereitstellung und Umwandlung von Energie für die Materialproduktion sowie die Batteriefertigung verbunden sind. Für das untersuchte Lithium-Ionen-Batteriesystem ergeben sich energiebedingte THG-Emissionen in Höhe von knapp 106 kg CO2-Äq. je kWh produzierter Batteriekapazität, von denen 40 % auf den Strombedarf in der Batteriefertigung (inkl. Zellen) zurückzuführen sind.

Strombedarf bei der Produktion wird sinken

Da der Energiebedarf in der Batteriefertigung jedoch mit starken Unsicherheiten behaftet ist, wird die Abhängigkeit der THG-Emissionen der Batterieproduktion von dem Strombedarf für die Batteriefertigung und dem Emissionsfaktor für den in der Batteriefertigung eingesetzten Stroms untersucht. Die Ergebnisse dieser Analyse verdeutlichen die starke Abhängigkeit der Klimabilanz der Batterie von dem Stand der Technik des Produktionsprozesses sowie dem Standort der Produktionsanlage. Für die Produktion von Batterien im industriellen Maßstab ist zukünftig mit einer Senkung des Strombedarfs und somit einer Verbesserung der Klimabilanz zu rechnen. Weiterhin sollte bei der Standortwahl neuer Produktionsanlagen auch die Energieversorgung berücksichtigt werden, da diese einen starken Effekt auf die Klimabilanz der produzierten Batterien hat.

Elektrofahrzeug versus Benziner

Im Rahmen der medialen Diskussion kam auch die Frage nach der sogenannten "Amortisationsdauer" eines Elektrofahrzeugs gegenüber einem konventionellen verbrennungsmotorischen Fahrzeug auf. Der Fahrzeugvergleich zeigt, dass das Elektrofahrzeug im Falle eines Ladens mit dem deutschen Strommix ab einer gefahrenen Strecke von ca. 50.000 km aus Emissionssicht besser abschneidet als das Benzinfahrzeug. Für eine durchschnittliche Jahresfahrleistung von in etwa 14.000 km entspricht die berechnete Entfernung einer Amortisationsdauer von 3,6 Jahren. Diese reduziert sich für den EU-Strommix auf knapp 2,8 Jahre und für Strom aus Photovoltaik auf 1,6 Jahre. Dabei liegt diesen Ergebnissen die Annahme zugrunde, dass die Jahresfahrleistung, Lebensdauer und Auslastung beider Fahrzeugtypen in einer gleichen Größenordnung liegen.

Verstärkte Forschung und Entwicklung gefragt

Bei der Produktion von Fahrbatterien gibt es noch erhebliches Reduktionspotenzial. Zum anderen seien Elektrofahrzeuge (mit Batterie oder Brennstoffzelle) nach Ansicht der Wissenschaftler die aus heutiger Sicht einzige nennenswerte und unverzichtbare Alternative, um erneuerbare Energien flächendeckend im Verkehrssektor zu integrieren. „Entscheidend sind jetzt verstärkte Forschung und Entwicklung bei Fahrzeugbatterien, der Ladeinfrastruktur und im Betriebsmanagement der Fahrzeuge (z.B. Lademanagement zur Netzentlastung, zuverlässige Reichweitenanzeige“, fassen die Wissenschaftler zusammen.

Die ausführliche Darstellung der Kernergebnisse sowie das dazugehörige Begleitdokument können Sie über die Webseite der FfE kostenlos herunterladen.

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Artikel geschrieben von

Hinrich Neumann

Redakteur Energie

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Diskussionen zum Artikel

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von Axel Holland

Wie sieht's aus mit Gasmotoren?

Aus meiner laienhaften Sicht wird das Thema E-Mobilität zu positiv dargestellt. Emissionsmäßig wäre mit Gas-Antrieben (zunächst ruhig Erdgas, zunehmend dann Biomethan oder überschüssige Power to Gas) doch wohl viel billiger viel schneller viel mehr erreicht, weil die Verbrennungsmotoren ja leicht umzurüsten und die Infrastruktur weitgehend vorhanden ist. Und wenn die Umstellung viel schneller ginge, wäre auch CO2-mäßig früher mehr gewonnen als beim zögerlichen Aufkommen der E-Mobilität. Vielleicht ist die dann erst der zweite Schritt in der Verkehrswende?

von Peter Held

Gas-Mobilität

Eine weitere Alternative zu den reinen E-Fahrzeugen wäre a) Erdgas und b) Wasserstoff! In Schleswig-Holstein gibt es bereits zwei Großversuche zur Wasserstoffproduktion, einmal bei Flensburg und auch in Dithmarschen. Wir Erzeuger von alternativen Energien leiden - und auch die Endverbraucher - unter den vielen Abschaltungen von Energieanlagen aller Arten (Biogas, Wind, Photovoltaik), die Stromabfuhr nach Süden gelingt doch seit Jahren nur unzureichend. Da wäre es doch ein Leichtes mit diesen Potentialkapazitäten Wasserstoff zu produzieren. Dass die Produktionstechnik praxistauglich sei konnte man doch schon in der Top-Agrar nachlesen!

von Gerald Hertel

Lithium für Batterien wird z.B. in Chile in riesigen Bergbauen mit Hilfe von Unmengen Wasser gefördert und dann mit Schiffe, welche zum großen Teil mit Schweröl angetrieben werden, nach Europa transportiert .....

von Christian Bothe

E Autos

Heute in der hiesigen Presse eine Anfrage: Was macht man eigentlich bei 30km Stau durch Schnee(wie in diesen Tagen)mit E-Autos,wenn es diese nur noch gibt???

von Christian Bothe

Elektromobilität

@Siewecke für mich sind die E -Autos absolute Spielerei und nur etwas für Innenstädte(Dienstleistung).Wir haben genug Alternativen wie Bioäthanol,Rapsöl,Biodiesel und Kraftstoffe der 2.Generation+Erdöl.Lesen Sie doch mal den Artikel von Verbio,H.Siewecke was alles geht...

von Paul Siewecke

E-Mobilität...

ist zumindest im Straßenverkehr eine gute Alternative. Wenn dann eventuell noch die Festkörper-Akkus, an denen das Fraunhofer-Institut noch arbeitet, dann hoffentlich bald die Serienreife erreichen, dann ist auch das Argument mit dem stundenlangen Laden hinfällig! Anvisierte Daten: 2,5 fache Energiedichte gegenüber Lithium-Ionen-Akku und Vollladung in unter 15 Minuten, davon 80% in etwa 1 Minute. Das schafft der normale Tankrüssel kaum... Allerdings arbeitet das ganze dann mit höheren Spannungen (ca. 800V), um nicht utopische Stromstärken zu erreichen. Und was die Umwelt angeht: Ölfirmen haben bei Förderung und Transport auch schon eine Menge auf dem Kerbholz...

von Christian Bothe

E-Mobilität

Nur auf die Elektromobile zu setzen und die angebliche positive CO2 Bilanz ist in meinen Augen sehr zweifelhaft. Schwedische Untersuchungen haben klar aufgezeigt, das die Herstellung und Produktion von Batterien und die Gewinnung der entsprechenden Rohstoffe wie Lithium, Kobalt etc. die Umwelt negativ belasten und sich der CO2 Ausstoß erhöht. Einen Winter wie 1978/79 wird so ein E-Mobil kaum überstehen...Desweiteren verweise ich auf den Artikel von Verbio vom 30.11.18 in Top agrar, welcher ganz klare Alternativen aufzeigt und entsprechend argumentiert, was die Schönrechnerei der E-Mobilität betrifft!

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