Der Dieselskandal, zu hohe Feinstaubwerte, mögliche Fahrverbote, das alles befeuert die Diskussion rund um das Autofahren. Es scheint die Zeit gekommen für eine Alternative: Das Elektroauto. Sind Elektroautos ein großer ökologischer Fortschritt? Oder verschärfen sie das Klimaproblem vielleicht sogar? Wir haben uns auf Spurensuche begeben.
Sollte die Elektromobilität so rasant kommen wie von vielen gefordert, dann bemängeln Kritiker vor allem, dass die Themen Infrastruktur sowie der CO2-Fußabdruck, also Treibhausgasbelastung über die gesamte Wertschöpfungskette hinweg, viel zu kurz kommen. Und mit dem Wort Infrastruktur sind hierbei keineswegs nur die fehlenden E-Ladesäulen gemeint. Schauen wir uns also die infrastrukturellen Herausforderungen für Hersteller und Kunden einmal genauer an:
Anzahl der Ladestationen
Noch sind die Lademöglichkeiten für E-Autos begrenzt, wenn man sich außerhalb des gewohnt Terrains bewegt. Dann trifft man auf das typische Henne-Ei-Problem: Müssen zuerst so viele E-Autos auf öffentlichen Straßen unterwegs sein, dass es sich lohnt den Ausbau voranzutreiben, oder muss erst die Anzahl der Lademöglichkeiten aufgestockt werden, damit mehr E-Autos verkauft werden? Dieses Thema wird bereits zwischen Politik und Automobilindustrie heiß diskutiert und wir dürfen gespannt sein. Denn Ladestationen ließen sich theoretisch per Gesetzesentwurf entlang bestimmter Straßen oder ab einer bestimmten Anzahl an Parkplätzen und Stellflächen durchsetzen oder zumindest mehr fördern. Doch beides ist schwierig, solange es keinen einheitlichen Standard gibt. Und woher kommt der Strom? Dazu
Unterschiedliche Ladesysteme
Bei Elektroautos ist die Reichweite der zentrale Aspekt – es sei denn, man könnte blitzschnell laden. Doch selbst wenn man als E-Auto-Fahrer einen (freien) Ladepunkt gefunden hat, heißt das leider noch lange nicht, dass das eigene Auto mit der Ladetechnik vor Ort kompatibel ist.
Derzeit gibt es in Europa vier unterschiedliche Schnellladesysteme und diese unterscheiden sich durch Stecker, Stromstärke, Stromart (Gleich- oder Wechselstrom), Leistung und damit Ladegeschwindigkeit. Letzteres ist für viele E-Auto-Fahrer eines der wichtigsten Kriterien.
Und damit zurück zu den technischen Differenzen. Derzeit gibt es vier verbreitete Schnellladesysteme[1] :
Typ 2 AC (Basiert auf Wechselstrom; europäischer Standardstecker für Elektroautos, hier wird der Wechselstrom im Fahrzeug zum für die Batterie verträglicheren Gleichstrom umgeformt. Wechselstrom-Ladepunkte sind dazu meist günstiger für den privaten Einbau für das Aufladen am Haus)
CHAdeMO (Basiert auf Gleichstrom; vorwiegend von asiatischen Herstellern forciert)
CCS (Basiert auf Gleichstrom für den Schnelladebetrieb unterwegs; wird von europäischen Herstellern bei der EU als neuer „Standard“ forciert)
Tesla Supercharger (Arbeitet ebenfalls mit Gleichstrom; Da Tesla – um seine Autos verkaufen zu können – ein Ladesystem brauchte, dass deutlich mehr Leistung als CHAdeMO und CCS bot brauchte, haben die Amerikaner ein eigenes Schnellladesystem geschaffen )
Unterschiedliche Bezahlsysteme
Doch hat man es als E-Auto-Fahrer zu einer kompatiblen, freien Ladesäule geschafft (der Apps der Autohersteller sei Dank), gilt es jetzt banalere Probleme zu lösen, etwa das Durcheinander mit den Ladekarten. Der Fahrer muss unter Umständen bei diversen Anbietern als Kunde registriert sein, damit überhaupt Strom fließt.
Dass das Bezahlsystem noch nicht ideal und flächig ausgebaut ist, wissen auch die Hersteller. Renault wirbt beispielsweise auf seiner Webseite unter dem Elektromodell Zoe für das Bezahlen mit einem speziellen Pass und betont dabei, dass das Netz noch um weitere Partner erweitert werden wird: „Einfaches aufladen mit dem Z.E. Pass, überall und jederzeit an bis zu 4.000 Ladepunkten in Deutschland. Dabei wird das Netz stetig um neue Partner erweitert, so dass die Abdeckung in Zukunft weiter steigen wird.“
Sicherlich wird man hier in Zukunft eine einheitlichere Lösung finden, die Frage ist also nicht ob, sondern wie schnell?
Die eigentliche Infrastruktur
Alle oben genannten Punkte sind zwar kritisch, was die Infrastruktur für den Nutzer betrifft, aber theoretisch doch relativ „leicht“ zu lösen, sei es durch EU-weite gesetzliche Vorgaben oder visionäre Investoren die an langfristigen Gewinnpotentialen oder Nutzerdaten interessiert sind.
Das weitaus größere Herausforderung stellt die Infrastruktur auf Seiten der Betreiber und die Inbetriebnahme einer Ladesäule dar. Selbst wenn es genug Ladesäulen mit einem einheitlichen Stecker- und Bezahlsystem gäbe, ist da das Problem mit der (sauberen) Stromversorgung.
Da ist zum einen die Ladezeit und Leistung der Autobatterien, denn wenn diese künftig in 20 Minuten an Schnellladesäulen „betankt“ werden sollen, wären dafür Unmengen an Volt-Leistung nötig, ganz zu schweigen davon, wenn in einer Straße mehrere Autos gleichzeitig über das öffentliche Stromnetz gespeist werden sollen. Hat man so viel Strom überhaupt „griffbereit“?
Die Rolle der Straßenbeleuchtung
Eine wichtige Rolle könnte dabei die Straßenbeleuchtung spielen, da sie Strom benötigt und Lichtmaste zentral und gut verteilt sowieso bereits an jeder Straße stehen. Hier wäre es ein Leichtes, Energie anzuzapfen und anderweitig zu nutzen.
Was auf den ersten Blick einfach aussieht, setzt allerdings einige Planung voraus. Denn für die Leistungen, die Schnellladestationen benötigen, sind laut Experten heutzutage die Stromnetze und Lichtmaste gar nicht ausgelegt, auch wenn es sich so einfach anhört „man zapft einfach am Lichtmast den Strom an, denn die Beleuchtung ist ja tagsüber sowieso aus“. So einfach ist es eben leider nicht. Abgesehen davon, dass die meisten Lichtmaste tagsüber keinen Strom führen (da das Netz zentral ein- und ausgeschaltet wird, was sich natürlich ändern ließe), verbrauchen Straßenleuchten nur einen relativ geringen Teil an Energie, der über einen langen Zeitraum (während der Dunkelstunden) verbraucht wird. Kurzum gesagt, man müsste den Lichtmasten viel mehr an Strom zuführen, sollten sie als Ladestation für Elektroautos dienen, die noch dazu innerhalb von bestenfalls 20 Minuten wieder vollgetankt sein sollen. Allein um diese leistungsstarke Stromversorgung zu gewährleisten wären Milliardenausgaben nötig.
Kurzum, die Leistung, die ein E-Auto saugt, würden die derzeitigen Laternenstromkabel nicht leisten, sie würden überhitzen und kaputtgehen. Ein kompletter Austausch der Kabel wäre aber machbar.
Der saubere Strom
Bei all dem Stromverbrauch stellt sich natürlich sofort eine weitere Frage: Woher soll all der saubere Strom kommen? Die Ressourcen der erneuerbaren Energien reichen schon heute bei weitem nicht aus, die abgeschalteten Atomkraftwerke zu ersetzen. Die Kohlekraftwerke können deshalb nicht vom Netz und müssten sogar ausgebaut werden um unsere E-Mobilität ohne Energieengpässe zu gewährleisten.
Wie klimafreundlich das Elektroauto wirklich ist, hängt nach den Ergebnissen der Unternehmensberater von Arthur D. Little entscheidend vom Strommix der jeweiligen Länder ab. Kurzfristig können auch Elektroautos den Klimawandel hierzulande nicht abbremsen. Schuld ist der hohe Anteil der Kohlekraftwerke am Strommix in Deutschland. Ein Model S von Tesla schneidet hierzulande in puncto CO2-Ausstoß kaum besser ab als ein 3er BMW mit Dieselmotor. Nach dem heutigen Energiemix stoße ein durchschnittliches Elektroauto unter realen Bedingungen 107 Gramm CO2 aus, zeigt die Studie.[2]
Ist ein Elektroauto wirklich klimaneutral?
Auf den ersten Blick vielleicht schon, schließlich kommen ganz offensichtlich keine klimaschädlichen CO2-Abgase oder Stickoxide hinten aus dem Auspuff. Doch ein Fahrzeugleben beginnt nicht mit der Fahrt aus dem Autohaus. Vielmehr muss dabei der Carbon footprint, also die CO2-Bilanz über den gesamten Lebenszyklus eines Produkts bei einer ehrlichen Betrachtungsweise miteinbezogen werden.
Und auch bei der Produktion schneidet das Elektroauto in puncto Klimaschutz schlecht ab. Zuletzt schlug eine Studie[3], die im Auftrag der Schwedischen Energieagentur erstellt wurde, hohe Wellen. Die Schweden hatten ausgerechnet, dass die Produktion eines Elektroautos so viel CO2 erzeuge, dass die Vorteile zum Verbrenner marginal seien. Alleine für die Produktion des Tesla Model S würden 17,5 Tonnen CO2 gebraucht.
Ein E-Auto startet also mit einer großen ökologischen Hypothek. Das liegt auch daran, dass die Batterien oft in Ländern gefertigt werden, in denen der Strommix ökologisch betrachtet von miserabler Qualität ist.
Georg Bäuml, Spezialist für Lebenszyklusanalysen bei Volkswagen, rechnete auf einer Fachtagung Anfang Dezember vor: Selbst wenn ein elektrischer Golf ausschließlich mit Strom aus regenerativen Quellen versorgt wird, emittiert er im Lauf eines 200 000 Kilometer dauernden Autolebens etwa 10 Tonnen Kohlendioxid (umgerechnet also 50 Gramm CO2 je Kilometer). Grund dafür ist die „graue Energie“, die für die aufwendige Herstellung des Autos benötigt wird. Rund die Hälfte dieser Energie entfällt auf die Gewinnung der Akku-Materialien und die Herstellung der Batteriezellen. Je größer die elektrische Reichweite des Fahrzeugs und damit die Batterie ausfällt, desto ausgeprägter ist dieser Effekt.
Das schwedische Umweltforschungsinstitut stützt sich auf die vergleichende Auswertung einer Reihe von Lebenszyklus-Analysen im Batteriesektor. Dabei zeigen die Wissenschaftler auch, dass eine Erhöhung der Batteriekapazitäten die Klimabilanz kaum verbessert. Fortschritte wären hingegen durch Recyclingverfahren möglich – doch bislang bringen die keine Rohstoffe hervor, die für neue Batterien taugen.
Fazit
Sind Elektroautos also nun ein großer ökologischer Fortschritt? Oder verschärfen sie das Klimaproblem vielleicht sogar?
Alles in allem ist nach heutigem Stand das Elektroauto (betrachtet auf den gesamten Lebenszyklus) bei weitem noch nicht so umweltfreundlich wie wir es uns wünschen, wenn man die benötigte Energie für Produktion und Fahrt, den Strommix, den Abbau der Rohstoffe für die Batterien und die Entsorgung deren giftiger Bestandteile miteinberechnet. Und ob das sogenannte Second-Life ( das zweite Leben, also die alte Batterie ausschlachten und woanders verbauen) so funktionieren wird, wie manch einer es sich heute vorstellt, ist auch noch offen.
Es bleibt zu wünschen, dass hier schnellstmöglich Lösungen gefunden werden. Stadtbewohner und vom Lärm genervte Anwohner verkehrsreicher Straßen würden den Einzug des Elektroautos sicher wünschen, denn die Belästigung durch Lärm und Abgase würden zumindest dann dort vor Ort wegfallen oder sich zumindest verringern, was auch einen positiven Effekt auf die langfristige Gesundheit haben wird.
[1] Quelle: Ladesysteme - www.auto-motor-sport.de
[2] Quelle: Handelsblatt Juli 2017 http://www.handelsblatt.com/unternehmen/industrie/co2-belastung-die-umstrittene-klimabilanz-des-elektroautos/20018160.html
[3] Studie der schwedischen Energieagentur http://www.ivl.se/download/18.5922281715bdaebede9559/1496046218976/C243+The+life+cycle+energy+consumption+and+CO2+emissions+from+lithium+ion+batteries+.pdf