Doppelt so viel CO2? Das E-Auto und der Streit um die Klimabilanz

Ist das E-Auto doch eine Umweltsau? Um die CO2-Emissionen und die Klimabilanz von E-Autos lodert in der Wissenschaft ein hitziger Streit. Im Kern geht es um den Berechnungsansatz der EU zur Bilanz von CO2-Emissionen durch die Umstellung auf E-Mobilität. Eine Reihe von Wissenschaftlern wertet die Berechnungen als fehlerhaft und sagt, die E-Autos würden viel mehr CO2 verursachen als bisher gedacht. Doch Ihre Berechnungen enthalten offenbar selbst Fehler.

Tesla Model 3 an einer Ladesäule für E-Autos
Bildrechte: IMAGO / MiS

Es gibt mal wieder Streit ums E-Auto. Wieder einmal ist es die Klimabilanz. Jetzt aber die in der Zukunft und wie sie prognostiziert wird. Eine Reihe von Wissenschaftlern wertet die Berechnungen, die die EU als Grundlage nutzt, als fehlerhaft: Sie gehen für Deutschland für 2030 von einer knappen Verdopplung der CO2-Emissionen durch die Nutzung von E-Autos aus. In einem Offenen Brief an die Europäische Kommission erklären sie die EU-Berechnungsmethode als unzulässige mathematische Vereinfachung und sprechen von einer unzureichenden Kalkulation.

In ihrem Brief fordern sie, im Sinne des Klimaschutzes im Verkehr auch in Zukunft Verbrennungsmotorfahrzeuge einzusetzen, die mit Bio- oder künstlich erzeugten Kraftstoffen betrieben werden. Einer der Unterzeichner ist Hermann Rottengruber, Professor an der Otto von Guericke-Universität Magdeburg (OvGU), Leiter des Lehrstuhls Energiewandlungssysteme für mobile Anwendungen. Die Begründung: Es sei zu früh, den Verbrennungsmotor wie eine Dampfmaschine ins Technikmuseum zu verbannen. 

Es haben Forschende unterschrieben, denen es sauer aufstößt, dass im Augenblick eine Hetzkampagne gegen den Verbrennungsmotor läuft, den er so nicht verdient hat.

Prof. Dr. Hermann Rottengruber, OvGU
Prof. Rottengruber
Prof. Dr. Hermann Rottengruber, OvGU Bildrechte: Universtität Magdeburg

Denn der Verbrenner sei eine Art rasender Toaster, der vor allem Hitze produziere, die verloren geht. Schuld daran sind aber nicht die Ingenieure, sondern Schuld ist die Physik, der zweite Hauptsatz der Thermodynamik: Bei der Umwandlung von Wärme zu mechanischer Energie entstehen immer Verluste. Das gilt natürlich auch für Elektrofahrzeuge – doch es gibt einen Unterschied, sagt Professor Rottengruber:

Die CO2-Emissionen oder die Energieverluste finden bei batterieelektrischen Fahrzeugen im Wesentlichen außerhalb des Fahrzeugs statt. Beim Pkw oder Lkw sind die Verluste im Wesentlichen im Fahrzeug und deswegen fallen sie uns ja auch so auf.

Prof. Dr. Hermann Rottengruber

Dabei müsse mehr auf die CO2-Bilanz der E-Autos geschaut werden, so der Hauptkritikpunkt der Wissenschaftler, die den Brief unterschrieben haben: Sie sagen, die Zahlen seien zugunsten der E-Autos geschönt. Denn schon jetzt würde nicht immer Ökostrom genutzt. Je mehr E-Autos auf die Straße kämen, desto schlechter würde diese Bilanz sogar werden.

Wasserstoff und E-Fuels nicht überall sinnvoll

Aber stimmt die Argumentation, die auch darauf zielt, dass die Verbrenner überleben sollten, weil sie  in Zukunft ja Wasserstoff oder synthetische Kraftstoffe tanken könnten? Der Sachverständigenrat der Bundesregierung sieht in seiner aktuellen Stellungnahme Wasserstoff durchaus als Teil der Energiewende. Aber: Nicht überall, wo grüner Wasserstoff und synthetische Energieträger – sogenannte E-Fuels – eingesetzt werden könnten, sei dies ökonomisch und ökologisch sinnvoll. Wenn grüner Strom direkt genutzt werden könne – wie durch das E-Auto im Straßenverkehr oder die Wärmepumpe in der Wärmeversorgung –, sei das in der Regel preiswerter und umweltfreundlicher.

"E-Fuels benötigen genauso erneuerbaren Strom", so Prof. Dr. Christian Rehtanz im Bezug auf die Berechnung, "nur im Vergleich zu Batteriefahrzeugen um ein Vielfaches (ungefähr Faktor 8) mehr". Das sei einer der Gründe, warum die Argumentation nicht greife, so der Institutsleiter am Institut für Energiesysteme, Energieeffizienz und Energiewirtschaft der TU Dortmund gegenüber dem Science Media Center. Wenn man der Logik folgen würde, hieße das, "erst dann E-Autos, Wärmepumpen, effiziente Stromverbraucher und so weiter nutzen, wenn genügend EE-Strom produziert wird", so Rehtanz. Energiepolitisch ergebe das überhaupt keinen Sinn, "denn es müssen gleichzeitig die effizienten Stromnutzer mit der erneuerbaren Stromproduktion erhöht werden, damit ein zukünftiges Gesamtsystem entsteht." Zumal die Digitalisierung schon jetzt helfen könne, das Lademanagement bei E-Autos so zu steuern, um die erneuerbaren Energien möglichst optimal zu nutzen und die konventionelle CO2-Kraftwerksleistung zu minimieren.

Alter Formeln mit neuen Zahlen

Aber was ist dann neu an der Kritik? Nichts, so Dr. Jakob Wachsmuth vom Fraunhofer-Institut für System- und Innovationsforschung, Karlsruhe. In der wissenschaftlichen Diskussion wird der vermeintliche Rechenfehler schon lange diskutiert. "Dies entspricht der Frage, ob für den von E-Autos verbrauchten Strom die Emissionen des Strommix oder des sogenannten Grenzstrommix anzusetzen sind. Bei letzterem handelt es sich um den zusätzlich nötigen Strom im Vergleich zum fiktiven Fall, dass keine E-Autos geladen werden." Wissenschaftlicher Standard, so Wachsmuth, sei es, in der Ökobilanzierung Durchschnittsemissionen zu verwenden.

Hier für E-Autos den Strommix anzusetzen ist also kein Versehen, sondern eine bewusste Annahme in den kritisierten Studien.

Dr. Jakob Wachsmuth, Fraunhofer-Institut

Und was, wenn wir zu viel Öko-Strom haben?

"Der Artikel greift einen validen Punkt auf, der aber in der Tat nicht ganz neu ist", wertet auch Dr. Patrick Jochem, Abteilungsleitung Energiesystemanalyse, Institut für Vernetzte Energiesysteme am  Deutschen Zentrum für Luft- und Raumfahrt (DLR), den Brief an die EU. Allerdings greife er viel zu kurz. Denn "E-Pkw können die Energiewende in der Stromerzeugung sogar beschleunigen und somit zu negativen marginalen Emissionen führen", so Jochem. Dies gilt insbesondere, wenn man die E-Pkw als mobile Speicher in das Energiesystem integriert.

Einen weiteren Kritikpunkt an dem Schreiben und den dahinter liegenden Berechnungen sieht Dr. Falko Ueckert, Wissenschaftler am Potsdam-Institut für Klimafolgenforschung (PIK). Er wertet die Berechnungsmethode als sehr fragwürdig: "Dem Laden eines Elektroautos wird ein anderer CO2-intensiverer Strommix zugeordnet als dem Stromverbrauch anderer Anwendungen, sogar wenn beide physikalisch, im selben Moment am selben Ort, den gleichen Strom verbrauchen." Die aktuellen Energiesystemmodelle bedürfen jedenfalls keiner Korrektur, so Ueckert, und berücksichtigten vollständig die Treibhausgasemissionen verschiedener Technologiepfade in Energieszenarien.

Die meisten dieser Modelle bestätigen, dass Elektroautos eine notwendige – und wahrscheinlich sogar die wichtigste – Klimaschutzoption zum Erreichen insbesondere der 2030-Klimaschutzziele im Verkehr sind. Im Übrigen sind Elektroautos die Option, die am effizientesten EE-Strom nutzt.

Dr. Falko Ueckert, PIK

(lfw/uw/gp)

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7 Kommentare

MDR-Team vor 22 Wochen

Hallo @Eulenspiegel, das Thema E-Auto ist ein nach wie vor kontrovers diskutiertes. Das Energie umgewandelt wird, liegt hierbei in der Natur der Sache. Jedoch verstehen wir Ihren Punkt nicht, in dem Sie von "indirekter Planung von neuen Kohlekraftwerken" schreiben. Vielleicht können Sie uns diese Kritik ein wenig verdeutlichen? Liebe und fragende Grüße

AlexLeipzig vor 22 Wochen

Haben Sie eine bessere Alternative, Brigitte Schmidt? Wasserstoff wurde erläutert, da hat im Kfz-Bereich der Akku die Nase vorn. Verbrenner haben einen schlechten Wirkungsgrad und sind weitgehend ausgereizt, werden also nie klimaschonend. Bliebe also nur die Pedalkraft...?

Eulenspiegel vor 22 Wochen

Da wollen sogenannte Wissenschaftler unbedingt diesen rasender Toaster, der vor allem Hitze produziere, die verloren geht, weiter betreiben.
Ja sie unterstellen den Andersdenkenden sogar indirekt das sie, um das E Auto durchzusetzen, neue Kohlekraftwerke planen.
Dabei geht es doch tatsächlich darum den Ausstoß der Klimagase zu reduzieren.