Klima-Glossar: Elektromobilität
Der Umstieg auf Elektromobilität gilt als einer der zentralen Bausteine, um Treibhausgas-Emissionen zu reduzieren und die globale Erderwärmung auf unter zwei Grad Celsius einzudämmen. Statt mit Verbrennungsmotoren, die auf fossile Energieträger angewiesen sind, werden Fahrzeuge elektrisch, also mit Strom betrieben. Elektromotoren sind dabei energieeffizienter als Verbrenner, deutlich nachhaltiger wird die Antriebsform aber erst, wenn der Strom aus erneuerbaren Quellen kommt.
Elektrische Antriebe werden seit Jahrzehnten in verschiedener Form eingesetzt. Die Stromversorgung mittels Oberleitungen ist im Schienenverkehr bereits seit etwa 100 Jahren etabliert, auch Autos, Busse, Lastkraftwagen, Schiffe oder Zweiräder fahren heute immer öfter elektrisch. Elektrofahrzeuge gelten laut Umweltbundesamt als die aussichtsreichste Technologie, um Umweltbelastungen aus dem Verkehr zu reduzieren. Als einschränkender Faktor gilt dabei, je nach Fahrzeugtyp, die Reichweite.
E-Autos stehen allerdings vor allem aufgrund ihrer Batterie auch in der Kritik. Der "CO2-Rucksack" aus der Akkuherstellung wird jedoch - je nach Batteriekapazität, Fahrleistung, Lebensdauer - im Laufe der Nutzung ausgeglichen.
Ein Nadelöhr bilden hierbei die Rohstoffe für die Batterieherstellung. Die derzeit in E-Autos eingesetzten Lithium-Ionen-Batterien bestehen im Wesentlichen aus Lithium, Nickel, Mangan, Kobalt, Graphit und Aluminium. Lithium steht etwa wegen der wasserintensiven Gewinnung in ohnehin schon trockenen Gebieten Südamerikas - etwa in der Atacamawüste - in der Kritik. Der Abbau von Kobalt birgt die Gefahr, dass Grubenwasser sauer wird: Die Erze, die abgebaut werden, können in Verbindung mit Wasser und Sauerstoff Schwefelsäure bilden. In einem Bericht des Umweltprogramms der Vereinten Nationen (UNEP) werden die sauren Grubenwässer als das größte Umweltproblem der Bergbauindustrie bezeichnet.
Zwei Drittel bis drei Viertel weniger CO2-Emissionen
Einige neuere E-Auto-Modelle haben Lithium-Eisenphosphat-Akkus (LFP) an Bord, die ohne Kobalt auskommen und dadurch auch kostengünstiger hergestellt werden können.
Insgesamt ergibt sich laut Umweltbundesamt für batterieelektrische Pkw ein "klarer Klimavorteil" gegenüber Verbrennern, vor allem dann, wenn sie mit Strom aus erneuerbaren Quellen betrieben werden, heißt es in einem Bericht zur Ökobilanz von Personenkraftwagen aus 2021. Demnach verursachen E-Autos über den gesamten Lebenszyklus je nach Fahrzeugsegment zwischen 67 (Oberklasse) und 79 Prozent (Kleinwagen) weniger Treibhausgas-Emissionen als rein fossil angetriebene Pkw. Ähnlich gut schneiden wasserstoffbetriebene Autos ab, diese seien aber deutlich weniger energieeffizient, es ist also mehr Grünstrom in der Wasserstoffherstellung notwendig, um die gleiche Strecke fahren zu können.
E-Autos, die zur Gänze mit erneuerbarem Strom betrieben werden, verursachen je nach Fahrzeuggröße zwischen 50 und 100 Gramm CO2-Äquivalente pro gefahrenem Kilometer. Beim Betrieb mit Strom in der durchschnittlichen österreichischen Zusammensetzung erhöhen sich diese Werte auf 86 bis 157 Gramm CO2-Äquivalente - wobei der Erneuerbaren-Anteil im Strommix hierzulande höher ist als in vielen anderen Ländern. Demgegenüber stoßen konventionell angetriebene Fahrzeuge mit Benzinmotoren mit rund 260 Gramm CO2-Äquivalente pro Fahrzeugkilometer am meisten Treibhausgase aus, knapp dahinter folgen Dieselmotoren mit 254 Gramm CO2-Äquivalenten.
Die Höhe der THG-Emissionen, die ein E-Auto verursacht, hängt wesentlich davon ab, wie hoch der Anteil der erneuerbaren Energiequellen sowohl in der Batterie- und Fahrzeug-Produktion, als auch im Betrieb ist. Mit der fortschreitenden Umstellung auf ein erneuerbares Stromsystem verringern sich auch die negativen Umweltauswirkungen der Batterieproduktion.
Bessere Recycling-Quote
Auch Recycling spielt eine wesentliche Rolle. In Pilotanlagen ist es heute möglich, Metalle wie Kobalt und Mangan zu 100 Prozent aus den Akkus zurückzugewinnen, das Lithium immerhin zu 50 Prozent, eine Steigerung auf 70 bis 80 Prozent wird in Aussicht gestellt. Volkswagen will in seiner Pilotanlage in Salzgitter etwa mehr als 90 Prozent der Rohstoffe zurückgewinnen und wiederverwerten. Damit sinkt der Bedarf an Primärrohstoffen und negative Umweltauswirkungen aus deren Gewinnung nehmen ab. Außerdem sollen Akkus nach ihrer Nutzung in E-Autos zukünftig weiterverwendet werden, etwa als stationäre Speicher in Gebäuden. Größere Mengen an ausgemusterten E-Auto-Batterien werden allerdings erst in einigen Jahren erwartet, erst dann kann in industriellem Maßstab recycelt werden.
Die Größe des E-Autos spielt ebenfalls eine Rolle in der Klimabilanz, kleinere Fahrzeuge sind weniger ressourcenintensiv in der Herstellung und brauchen auch im Betrieb weniger Strom.
Laut dem Verkehrsclub Österreich (VCÖ) sind 94 Prozent aller österreichischen Autofahrten kürzer als 50 Kilometer. Das kommt der E-Mobilität zugute, denn die Reichweiten neuer E-Automodelle liegen weit darüber. In einem "Faktencheck" zu Batterien für E-Autos aus 2020 rechnet etwa das Fraunhofer-Institut für System- und Innovationsforschung damit, dass die Reichweite bis 2030 auf 500 bis 800 Kilometer steigen wird. Auch die Anzahl der Lademöglichkeiten und die Ladeleistung nimmt zu, wodurch sich die Ladedauer verkürzt.
Noch gering ist der Elektro-Anteil im Schwerverkehr, weil hier besonders große und schwere Batterien notwendig wären. Zumindest bei den Öffis gibt es auf regionaler Ebene aber bereits umgesetzte Projekte. In Wien etwa haben die Wiener Linien zuletzt ein Kompetenzzentrum für E-Mobilität eröffnet. Am Gelände eines ehemaligen Abstellplatzes werden nun Elektrobusse geladen und gewartet. Zugleich wurden auch einige Linien vollständig auf große E-Busse umgestellt.