Ökobilanz des Elektroautos: So klimafreundlich ist es wirklich

Elektroautos sind begehrt wie nie: Zwei von fünf Deutschen, die ein neues Auto kaufen wollen, überlegen laut einer aktuellen Umfrage, sich ein Elektroauto oder einen Hybrid anzuschaffen. Damit wollen sie auch der Umwelt und dem Klima etwas Gutes tun. Doch halten die E-Autos, was sie versprechen? Wir haben die Ökobilanz des Elektroautos unter die Lupe genommen und stellen die Ergebnisse im Ratgeber vor.

Fakt ist: E-Autos verbrauchen keinen Sprit, sind leise und fahren emissionsfrei – sie stoßen beim Fahren kein CO₂ und andere Schadstoffe aus. Doch das heißt nicht automatisch, dass sie eine bessere Ökobilanz als Benziner oder Dieselfahrzeuge haben. Erst wenn klar ist, wieviel Energie das Fahrzeug aus welchen Quellen über seinen gesamten Lebenszyklus verbraucht, ergibt sich eine positive oder negative Umweltbilanz beim E-Auto. Dazu gehören der Energieverbrauch und die Umweltverträglichkeit bei

• der Herstellung und Rohstoffgewinnung,

• der Nutzung und dem Betrieb des Fahrzeugs sowie

• dem Recycling und der Weiterverwendung des Akkus.

Bei der Ökobilanz des Elektroautos fällt die Herstellung des Akkus am meisten ins Gewicht. Die Produktion der Batterie benötigt sehr viel Energie – auch fossile. Das geht massiv auf Kosten der Umwelt. Denn die meisten Batterien für den deutschen Automarkt stellen Unternehmen in Asien und Polen her. Dort wird meistens ein Strommix mit einem Anteil von bis zu 70 Prozent Kohlestrom verwendet. Dabei entsteht so viel schädliches CO₂ oder Treibhausgas wie bei keinem anderen Energieträger. 

Experten vom Öko-Institut gehen davon aus, dass bei der Herstellung einer gängigen E-Auto-Batterie mit einer Leistung von 35 kWh (Kilowattstunden) rund fünf Tonnen Treibhausgase entstehen. Hinzu kommen etwa zehn bis zwölf Tonnen CO₂ aus der restlichen Produktion. Zum Vergleich: Bei der Herstellung von Fahrzeugen mit Verbrennungsmotor (Benziner oder Diesel) gehen Experten von etwa sechs bis sieben Tonnen Treibhausgasen aus.

Im Betrieb kann das E-Auto seinen ökologischen Nachteil aus der Herstellung jedoch abbauen. Wie schnell das geht, um eine bessere Ökobilanz als ein klassischer Verbrenner zu erhalten, hängt davon ab

• welchen Strom Sie laden,

• wie oft Sie das Fahrzeug nutzen und 
  wie groß Ihr Fahrzeug bzw. Ihre Batterie ist.

Woher kommt der Strom für Elektroautos?

Wenn Sie Ihr E-Auto ausschließlich zu Hause mit Strom aus Ihrer Photovoltaik-Anlage aufladen, nutzen Sie zu 100 Prozent grünen Strom und sind klimaneutral unterwegs. Sobald Sie es jedoch an einer öffentlichen Ladesäule aufladen, sind Sie auf den aktuell verfügbaren Energiemix angewiesen. Der deutsche Strommix setzt sich derzeit zu etwa 48 Prozent aus erneuerbaren Energien (Windenergie, Photovoltaik, Biomasse, Wasserkraft) und zu rund 52 Prozent aus konventionellen Energieträgern (Braun- und Steinkohle, Kernenergie, Erdgas) zusammen. 

Ökobilanz: Elektroauto vs Verbrenner

Forscher vom Fraunhofer Institut für System- und Innovationsforschung wollten herausfinden: „Wie viele Kilometer muss ein E-Auto fahren, um klimafreundlicher als ein vergleichbares Benzin- oder Dieselfahrzeug zu sein?“

Beispiel 1: Ein elektrischer Kleinwagen mit einer Batterie von 40 kWh wird nur mit Strom aus erneuerbaren Energien aufgeladen. 

Ergebnis: Er muss rund 30.000 km fahren, bis seine CO₂-Bilanz besser ist als die eines vergleichbaren Dieselfahrzeugs. Bei 30 km pro Tag, die ein Kleinwagen im Durchschnitt zurücklegt, dauert das etwa zweieinhalb Jahre.

Übrigens: Mit dem aktuellen deutschen Strommix geladen, muss der Kleinwagen etwa 60.000 km und rund fünf Jahre fahren, also etwa doppelt so viel wie mit grünem Strom, um den Verbrenner bei der Ökobilanz zu überholen.

Beispiel 2: Ein Elektro-SUV, der mit Ökostrom geladen wird und ca. 40 km pro Tag fährt.

Ergebnis: Er muss rund 45.000 km und drei Jahre fahren, um eine bessere Ökobilanz als ein vergleichbarer Diesel zu haben. 

Übrigens: Mit dem deutschen Energiemix geladen, muss er ca. 130.000 km und acht Jahre fahren, bis das E-Auto besser dasteht als ein vergleichbares Fahrzeug mit Verbrennungsmotor.

Fazit: Je kleiner ein E-Auto ist und je weniger es verbraucht, umso besser fällt seine Ökobilanz aus. Über den gesamten Lebenszyklus betrachtet, sparen E-Autos beim Strommix etwa 25 bis 50 Prozent CO₂ gegenüber Verbrennern. Mit Strom aus regenerativen Energien sind sie ca. 50 bis 70 Prozent günstiger in der Ökobilanz.

Wie lange hält der Akku?

Wie alle Batterien, die in elektronischen Geräten verbaut sind, verliert auch der Akku eines Elektroautos mit der Zeit an Kapazität. Die meisten Hersteller geben laut dem ADAC heute eine Garantie von acht Jahren oder 160.000 Kilometern. Dann hat der Akku noch eine nutzbare Kapazität von rund 70 Prozent. Erreicht der Akku diese Mindestgrenze schon nach sechs oder sieben Jahren, tritt der Garantiefall ein. Der Hersteller muss dann einzelne Akkumodule oder die komplette Batterie ersetzen. Doch Achtung: Eine Tiefentladung des Akkus ist in der Regel ein Garantieausschluss. Zu einer Selbstentladung kann es zum Beispiel nach einer längeren Standzeit im Urlaub kommen.

Sobald Sie Ihre alte durch eine neue Batterie ersetzen, verschlechtert sich die Ökobilanz des Elektroautos wieder. Der CO₂-Rucksack aus der Herstellung wirkt sich erneut negativ auf die Umweltbilanz aus. Erst nach vielen Kilometern im Betrieb mit Ökostrom kann dieser Nachteil im Vergleich zum Verbrenner erneut ausgeglichen werden.

Alternative zum Batteriekauf: Akku leasen

Bei manchen Herstellern können Sie die Batterie für das E-Auto auch mieten. Der Vorteil: Sie wird nach der jährlichen Fahrleistung bemessen und monatlich bezahlt. So reduziert sich der Kaufpreis um mehrere tausend Euro und bei einem Defekt wird der Akku kostenlos ausgetauscht. 

Ob sich der Kauf oder die Miete für Sie lohnt, hängt von der gewünschten Reichweite, vom Fahrzeugtyp und der Laufleistung ab. Fahren Sie zum Beispiel nur kurze Strecken und insgesamt eher wenig, ist es wahrscheinlich günstiger für Sie, einen Akku zu mieten. Langstreckenfahrer, die viele Kilometer im Jahr zurücklegen, sind besser dran, wenn sie den Akku kaufen.

Rohstoffe aus dem Akku recyceln

Was mit dem Akku nach seiner Garantiezeit geschieht, wirkt sich ebenfalls auf die Ökobilanz des Elektroautos aus. Inzwischen gibt es Unternehmen, die sich auf das Recyceln von Akkus spezialisiert haben. Sie gewinnen zum Beispiel Lithium, Kobalt, Nickel, Kupfer, seltene Erden und andere Rohstoffe zu über 90 Prozent aus alten Batterien. Diese stehen dann wieder für neue Akkus zur Verfügung. 

Auch Autohersteller erkennen inzwischen im Recycling das Potenzial, ihre E-Autos nachhaltiger und umweltfreundlicher zu machen. Deshalb entwickeln manche Hersteller einen Kreislauf für das Batterie-Recycling, sodass sie die Bestandteile immer wieder verwenden können.

Life-Hack: Sie können ausrangierte Akkus sogar zu Hause weiterverwenden. Nutzen Sie zum Beispiel Ihre alte Batterie als stationären Stromspeicher, indem Sie diese vom Fachmann mit der Photovoltaikanlage auf Ihrem Dach zusammengeschaltet wird. So lässt sich die Umweltbilanz des Akkus über eine längere Verwendung verbessern.

Elektroautos sind – über den gesamten Lebenszyklus betrachtet – schon heute nachhaltiger als Verbrenner und der Vorsprung wird sich noch vergrößern. Wichtig ist aber, dass die erneuerbaren Energien weiter ausgebaut werden. Das wirkt sich deutlich positiv auf die Ökobilanz des E-Autos aus – sowohl in Bezug auf die Produktion des Autos als auch auf das Fahren mit dem deutschen Strommix. Zudem dürfen die sozialen Missstände und Umweltprobleme beim Rohstoffabbau nicht länger in Kauf genommen werden. Stattdessen müssen die Hersteller mehr auf das Recyceln der wertvollen Rohstoffe setzen.

Woher kommt der Strom, wenn alle Elektroautos fahren?

Bis zum Jahr 2030 sollen laut der Bundesregierung zehn bis elf Millionen E-Autos in Deutschland fahren. Zum Vergleich: Im Herbst 2021 gibt es etwa eine Million elektrisch betriebene Autos auf deutschen Straßen. Der Energiebedarf wird also deutlich steigen. Damit die CO₂-Belastung zurückgeht, müssten diese Autos mit grünem Strom fahren, der zu 100 Prozent aus erneuerbaren Energien stammt. Davon ist Deutschland noch weit entfernt. 

So soll bis 2030 der Anteil des Stroms aus regenerativen Energiequellen bei 65 Prozent liegen (aktuell ca. 48 Prozent). Das Energiewirtschaftliche Institut (EWI) an der Universität Köln hat ausgerechnet, dass Deutschland dieses Ziel verfehlen wird. Die Gründe: Die Stromnachfrage wächst schneller (auch in anderen Lebensbereichen) und der Ausbau der erneuerbaren Energien kommt zu langsam voran.

Gibt es genug Strom für Elektroautos?

Mittelfristig wird der Strom für E-Autos wohl ausreichen, so der ADAC. Die rund elf Millionen Elektroautos, die es bis 2030 in Deutschland geben soll, benötigen nach einer Schätzung der Denkfabrik „Agora Energiewende“ rund 39 Terrawattstunden Strom zusätzlich. Das sind etwa 7,8 Prozent des heutigen Strombedarfs. Im Jahr 2020 wurde sogar ein Stromüberschuss von 18 TWh exportiert. Das hätte für etwa sechs Millionen E-Autos ausgereicht. 

Zwar wird der Energiebedarf auch in der produzierenden Industrie und in privaten Haushalten in den nächsten Jahren steigen. Durch effiziente Geräte, Beleuchtungen und Industrieanlagen lässt sich aber auch jede Menge Energie einsparen, die der Elektromobilität zugutekommt. Eine große Herausforderung wird es allerdings, wenn im Zuge der Energiewende Atom- und Kohlestrom komplett wegfallen und nur durch Wind- und Solarenergie ersetzt werden müssen.

Wie stark muss die Stromversorgung vergrößert werden, damit der Strom für Elektroautos reicht?

Bis 2038 sollen alle Atom- und Kohlekraftwerke in Deutschland stillgelegt sein. Aktuell beträgt der Anteil von Atomstrom rund 12 Prozent und von Kohlestrom etwa 25 Prozent an der Gesamtstrommenge. Diese 37 Prozent müssen dann aus regenerativen Energien gewonnen werden. Dafür müssten laut dem Bundesverband der Energie- und Wasserwirtschaft (BDEW) bis 2030 rund 1.500 neue Windräder gebaut werden – und zwar jedes Jahr. Doch der Ausbau der Windkraft lässt zu wünschen übrig. Verschärfte Abstandsregeln, lange Genehmigungsverfahren und Proteste von Anwohnern bremsen den Ausbau aus. Auch beim Bau der Überlandleitungen, die den Strom von den Windparks weiterleiten, gibt es viel Widerstand.

Ist Deutschland bereit für E-Autos?

Auch wenn der Strom in den nächsten zehn Jahren für mehr E-Autos ausreicht, müssen auch deutlich mehr Lademöglichkeiten dazu kommen. Für zehn Millionen E-Autos in Deutschland sind laut Schätzungen von Experten mindestens eine Million Ladesäulen nötig. Laden E-Autobesitzer ihre Fahrzeuge auch zu Hause und bezieht man in die Rechnung auch Schnellladestationen ein, kommt der BDEW bei seiner Schätzung auf rund 180.000 Ladesäulen. Zum Vergleich: Heute gibt es in Deutschland etwa 25.800 (Stand: Dezember 2021). Das bedeutet: Auch bei einer niedrigeren Schätzung müssten etwa siebenmal mehr Ladesäulen als heute dazu kommen.