Alternativen gibt es einige Batteriefahrzeuge – wirklich sinnvoll?

Ende 2018 wurden die CO2-Grenzwerte für neue Autos in Europa verschärft. Bislang sollten die Emissionen ab 2021 auf 95 g CO2/km begrenzt werden, das nächste Ziel lautet: Bis 2030 sollen die CO2-Emissionen von Neuwagen nochmals um 37,5 Prozent auf dann nur noch knapp 62 g CO2/km gesenkt werden.

Der europäische Durchschnitt für in der EU neu zugelassene PKWs lag laut Europäischer Umweltagentur 2017 bei 118,5 g CO2/km. Das heißt, dass die CO2-Emissionen innerhalb von gut zehn Jahren um fast die Hälfte reduziert werden müssen – ein ambitioniertes Ziel.

Dank Dieselskandal, Zielvorgaben der EU und die 2017 von China angekündigte verpflichtende Quote für alternative Antriebe ab 2019 haben sich viele OEMs in Richtung E-Fahrzeuge entschieden. Glaubt man den offiziellen Angaben von Toyota, scheint dieser Weg auch zum Ziel zu führen. Anfang 2018 war auf der Toyota-Website Folgendes zu lesen: »Die Effizienz und Umweltverträglichkeit des Toyota-Hybridantriebs zeigt sich in der Auswertung der „Jährlichen Neuzulassungen von Hybridfahrzeugen der Fabrikate Toyota und Lexus im Jahr 2017“ des Kraftfahrt-Bundesamtes (KBA). Über die insgesamt 42.190 in Deutschland zugelassenen Hybridfahrzeuge liegt der klima­relevante CO2-Ausstoß durchschnittlich bei nur 91,5 Gramm pro Kilometer.« Damit wäre das Ziel von 2021 schon einmal erreicht.

Wie hoch sind die CO2-Emissionen?

Es wird heftig über Sinn und Unsinn von E-Fahrzeugen diskutiert. Nachdem in der Studie „The Life Cycle Energy Consumption and Greenhouse Gas Emissions from Lithium-Ion Batteries“ des „Swedish Environmental Research Institute“ zu lesen war, dass bei der Batterieproduktion für ein Tesla Modell S 17,5 Tonnen CO2 emittiert werden und das Fahrzeug dementsprechend erst einmal 8,2 Jahre fahren muss, um die CO2-Bilanz wieder auszugleichen bzw. umweltfreundlicher als ein Auto mit Verbrennungsmotor zu werden, kochten die Emotionen hoch. Und zwar so hoch, dass die Forschungsstelle für Energiewirtschaft e.V. (FfE) Ende 2018 für mehr Sachlichkeit in der Diskussion der Klimawirkung von Elektrofahrzeugen plädierte. Darüber hinaus hieß es seitens FfE, dass sich für den aktuellen Stand der Batterieproduktion Amortisationsdauern von Elektrofahrzeugen gegenüber Benzinfahrzeugen von ca. 1,6 bis 3,6 Jahren ergeben.

Das Problem mit der Ökobilanz erklärt FfE damit, dass der Energiebedarf in der Batteriefertigung mit hohen Unsicherheiten behaftet sei. Die Klimabilanz der Batterie hänge stark vom Stand der Technik des Produktionsprozesses sowie dem Standort der Produktionsanlage ab. Die Experten vom FfE sind der Meinung, dass ein 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. Bei einer durchschnittlichen Jahresfahrleistung von etwa 14.000 km amortisiert sich das E-Fahrzeug also ab 3,6 Jahren, beim EU-Strommix sind es noch knapp 2,8 Jahre und für Strom aus Photovoltaik nur noch 1,6 Jahre.

Zahlenchaos

Allerdings geistern auch viele andere Zahlen herum, auch unter Experten. Da heißt es beispielsweise, dass ein E-Golf erst nach 7 oder 8 Jahren sauber ist, dass 60.000 km Fahrleistung notwendig sind oder dass E-Fahrzeuge nur dann sinnvoll sind, wenn der gesamte Strom für die Batterien aus regenerativen Energien kommt. Bei allen Berechnungen zur Ökobilanz sei außerdem die Entsorgung der Batterie noch gar nicht eingeflossen, sprich: die Bilanz falle also noch schlechter aus.

Lokal emissionsfrei

Norbert Siedhoff, Geschäftsführer bei Microchip Technology: »Wenn man die 17,5 t eines Tesla als gegeben annimmt, dann geht dieses Fahrzeug mit einer ganz schön hohen Vorbelastung an den Start, die die Ökobilanz erst einmal ins Negative schiebt. Er muss erst einmal 100.000 km fahren, um im Vergleich zu einem Benziner auf eine positive Ökobilanz zu kommen.« Im Durchschnitt läge der Wert für E-Fahrzeuge aber bei nur 50.000 km, auch das ist nicht ganz ohne.

Geht es also um die CO2-Emissionen, sprechen diese Zahlen erst einmal gegen batteriebetriebene Fahrzeuge. Warum werden sie dann trotzdem so forciert? Sie haben zwei entscheidende Vorteile: Sie gelten vom Gesetz her als emissionsfrei, sprich: die OEMs senken damit ihre CO2-Flottenwerte per se, und sie fahren lokal emissionsfrei.

Aus Sicht von Hans Adlkofer, Vice President Head of Automotive Systems Group von Infineon Technologies, ist der derzeitige Hype rund um E-Fahrzeuge politisch und gesellschaftlich gewollt. Die Dieseltechnik, die hinsichtlich des CO2-Ausstoßes durchaus Vorteile hat, sei nicht mehr salonfähig, also müssten die Hersteller einen anderen Weg gehen, um die CO2-Emissionen zu senken. »Ob das mithilfe von Plug-in-Hybriden oder reinen Batteriefahrzeuge möglich wird, ist noch nicht endgültig entschieden«, so Adlkofer weiter. Dr. Ulrich Giese, Senior Director Automotive Solution Business Unit bei Renesas Electronics Europe, hat erhebliche Zweifel daran, dass die Zukunft in batteriebetriebenen Fahrzeugen liegt. »Die Reichweite ist gering, die Ladezeit ist relativ lang, es sei denn, man lädt mit Hunderten von Ampere. Es gibt also viele Nachteile, von den Rohstoffen mal ganz abgesehen«, so Giese weiter. Dementsprechend sieht er durchaus noch die Möglichkeit, dass doch noch andere Technologien das Rennen machen, sei es die Brennstoffzelle oder synthetischer Kraftstoff.

Wobei aus der Sicht von Dr. Bernhard Rauscher, Vice President EMEA Region, Managing Director von STMicroelectronics, die Technologie für Elektrofahrzeuge nicht per se jetzt schon verteufelt werden sollte. Seiner Meinung nach ist die »E-Mobility eine Reise, die mindestens 30 bis 40 Jahre dauert«, so Rauscher. Und diese Zeit könne und müsse genutzt werden, um die Entwicklungen voranzutreiben. Dabei geht es nicht nur um die Batterie, sondern es gibt noch mehr Verbesserungspotenzial. Adlkofer verweist beispielsweise darauf, dass bislang noch viel Energie zwischen Steckdose und Batterie verbrannt werde, es also hier noch viele Potenziale gebe, die genutzt werden müssen. Adlkofer: »Dann wird auch die Ökobilanz besser, aber diese Entwicklungen müssen erst einmal gemacht werden.« Und Rauscher weiter: »Es wird zwar viel über E-Fahrzeuge geredet, aber wir müssen auch dringend Fortschritte beim Smart Grid und Ökostrom machen.« Rauscher merkt außerdem an, dass man typischerweise ab 18 kW beim Energieversorger anfragen muss. Rauscher: »Die Leute können sich gar nicht vorstellen, was 350 kW bedeuten. In Bad Tölz gibt es ein Wasserkraftwerk, das zweimal 1 MW Leistung liefert. Das heißt, dieses Wasserkraftwerk kann sechs Autos laden.« Dazu gesellt sich noch ein anderes Problem, das Adlkofer anreißt: »Das Kabel, das notwendig ist, um 350 kW zu laden, ist sehr schwer. Das hebt keine Frau.«