Die tatsächliche Umweltbilanz des Elektroautos

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Kein anderes Thema rund um die Elektromobilität spaltet die Gemüter mehr als der Einfluss dieser Technik auf das Klima und die Umwelt. In den üblichen Diskussionen gibt es meistens nur zwei Positionen: Alles Bestens, oder alles Mist - die Wahrheit liegt wie immer (fast) irgendwo dazwischen.

Stellen wir also zunächst fest: kein Auto ist für den Planeten besser als irgendeines. Und: auch das Elektroauto belastet alleine durch seine Existenz die Umwelt. Hier können also alle, denen ein Fahrrad für die individuelle Fortbewegung stets ausreicht, aufhören zu lesen und sich auf die Schulter klopfen.

Ein großer Teil der Menschen nutzt jedoch sowohl privat als auch beruflich ein Automobil. Warum sie das tun ist nicht relevant - diese Tatsache ist einfach zu akzeptieren. Vielleicht wird sich das schon in der nächsten Generation ändern, vielleicht erst in 100 Jahren. Da wir auf Grund der immer schneller steigenden Erwärmung des Klimas und der Verschlechterung der Luftqualität in den Städten weltweit nicht die Zeit haben einfach darauf zu warten, muss angesichts der Tatsache, dass der Transportsektor weltweit für 25% der CO2-Emissionen verantwortlich ist (in der EU sogar für 30% und steigend) etwas in diesem Bereich unternommen werden. Glücklicherweise gibt es eine technische Möglichkeit den Ausstoß von sowohl gesundheits- als auch klimaschädlichen Gasen im Verkehr deutlich zu reduzieren ohne auf die lieb gewonnene Flexibilität zu verzichten: das Elektroauto.

Das Elektroauto ersetzt also eine bereits etablierte Technologie, den Verbrennungsmotor. Die Betrachtung der Gesamtbilanz kann also nur im Vergleich zu dieser Technologie erfolgen. Eine Betrachtung von Einzelaspekten, die zwar spektakulär klingen mögen, nützt nichts, wenn man diese nicht in das Verhältnis zu der Alternative setzt. In diesem Artikel möchte ich daher den Einfluss des Elektroautos auf die Umwelt und den Planeten im Vergleich zum Verbrennungsmotor betrachten.

Der Verbrennungsmotor im Auto

Die Bilanz des "Verbrenners" ist kurz gesagt: verheerend. Die Förderung des Rohöls verursacht Jahr für Jahr gewaltige Schäden an Umwelt und Menschen. Versunkene Tanker oder Bohrölplattformen, gebrochene Pipelines, Brände und Explosionen zerstören regelmäßig die Lebensgrundlage für Pflanzen, Tiere und Menschen - nicht selten in Naturschutzgebieten. Eine Liste der schlimmsten Unfälle in der Ölförderung kann in der Wikipedia eingesehen werden. Geopolitische Konflikte führen nicht selten zu Kriegen rund um die vermeintlich lebenswichtige Ressource und Gewinne aus dem Ölgeschäft finanzieren menschenverachtende Regime.

Folgen der Ölförderung
Folgen der Ölförderung (Bildmaterial: Wikimedia.org/Gemeinfrei)

Das in einzelnen Ländern gewonnene Erdöl wird zum größten Teil nicht Vorort verarbeitet und verbraucht, sondern zunächst um den halben Globus transportiert. Am Bestimmungsort angekommen, wird dieses in Raffinerien mit hohem Energieaufwand zum Treibstoff veredelt. Danach erfolgt die Verteilung der hochgiftigen Endprodukte per Lkw zu den Tankstellen, wo mit elektrisch betriebenen Pumpen der Treibstoff in den Tank eines Fahrzeugs gepumpt wird, damit dieser dort mit etwa 30% Wirkungsgrad mehr verheizt, als in Bewegungsenergie umgewandelt wird. Die dabei entstehenden Abgase führen zu Lungenkrankheiten und erhöhen die CO2-Konzentration in der Atmosphäre.

Angesichts dieser Bilanz fällt es schwer zu glauben, dass der Verzicht auf das Öl und seine Endprodukte im Straßenverkehr keine Verbesserung der Situation bringen sollte, ja diese sogar verschlimmern könnte. Schauen wir uns aber konkret die am häufigsten vorgebrachten Gegenargumente genauer an.

Das Elektroauto - schlimmer als der Verbrenner?

 

Problematik #1: die CO₂-Bilanz

Die Kritiker der Umstellung des Verkehrssektors auf den elektrischen Antrieb untermauern ihre Kritik mit einem Argument am häufigsten: die CO2-Bilanz des Elektroautos soll schlechter sein, als die des Verbrenners. Dabei soll die Herstellung der Batterie so CO2-intensiv sein, dass die Einsparungen im langjährigen, abgasfreien Betrieb, dies nicht kompensieren können. Vor allem die, durch die umstellungsunwillige Autoindustrie finanzierten Studien, kommen mit veralteten Daten und dem Schönrechnen des Verbrennungsmotors zu diesem Ergebnis. Als extremes Negativbeispiel sei hier die entsprechende Studie des deutschen ifo-Instituts genannt.

Anfang 2020 veröffentlichte die Universität Eindhoven schließlich eine Bewertung der bis dahin verfügbaren Studien zu dem Thema mit aktuellen Zahlen. Die Autoren der Studie kommen zum dem Ergebnis, dass einerseits der CO2-Austoß des Verbrenners viel höher angesetzt werden muss, zB. durch die Addition der Vorkette bei der Herstellung der Treibstoffe, andererseits verschlingt die Herstellung der Akku-Zellen real viel weniger Energie als angenommen. Die Studie vergleicht ausgewählte Fahrzeuge unterschiedlicher Klassen um zu ermitteln, wie lange ein E-Auto fahren muss, um den s.g. "CO2-Rucksack" bei der Herstellung durch den geringeren Ausstoß im Betrieb zu kompensieren. Für einen Wagen der Mittelklasse, bei dem ein Mercedes C-Klasse Diesel mit einem Tesla Model 3 verglichen wurde, sind es gerade mal 30.000km, also etwa zwei Jahre. Ab diesem Zeitpunkt reduziert das E-Auto den CO2-Ausstoß.

Natürlich ist es dabei entscheidend, womit ein E-Auto geladen wird. Ist es elektrischer Strom aus rein erneuerbaren Quellen wie Wind und Sonne (deren Anteil Jahr für Jahr ansteigt), reduziert sich diese Zeit nochmal. Doch was passiert, wenn das E-Auto mit reinem Kohlestrom geladen wird? Die Organisation "Transport & Environment" hat sich das Thema 2019 genauer angesehen und die Zahlen für alle EU-Staaten ermittelt. Das Ergebnis: selbst in Polen, wo die Stromproduktion von Kohlekraftwerken dominiert wird, stößt das Elektroauto - über seine Lebensdauer betrachtet - deutlich weniger CO2 aus, als ein Benziner oder Diesel:

CO2 Bilanz nach Antrieb und EU-Land
CO2-Austoß eines Elektroautos über seine Lebensdauer in einzelnen EU-Staaten. Quelle: transportenvironment.org

Fazit #1: Das Elektroauto reduziert den CO2-Austoß im Transportsektor erheblich! Wünschenswert ist somit ein schneller Wechsel der Technologie nicht nur im Pkw-Bereich, sondern ebenso bei Transportern und Lkws. Entsprechende Modelle kommen seit 2020 vermehrt auf den Markt.

Problematik #2: die Rohstoffe

Eine große 85kWh-Batterie eines Tesla Model S wiegt etwa 540kg und besteht aus folgenden Materialien: 27% Graphit, 23% Stahl, 14% Aluminium, 13% Kunststoffe, 9% Nickel, 6% Batterie-Elektrolyt. Alle diese Materialien werden in vielen Produkten verwendet. Deren Gewinnung oder Herstellung wurde daher nie besonders kontrovers diskutiert. Auch ein Auto mit einem Verbrennungsmotor verwendet viele dieser Materialien. In den restlichen 8% der Batterie stecken jedoch zwei Bestandteile, deren Gewinnung besonders übel für Menschen und die Umwelt sein soll  - so zumindest das oft wiederholte Argument: Lithium und Kobalt. Beide Materialien sind in dem genannten Akku etwa zu jeweils 2% enthalten, also mit einem Gewicht von etwa 11kg pro Akku vertreten.

Kobalt findet seine Verwendung nicht nur in Batterien. Aus dem Rohstoff werden hitzebeständige Farben für Glas und Keramik hergestellt. In der Metallindustrie wird Kobalt zur Herstellung hochlegierter Stähle (zB. für die Kurbelwelle eines Verbrennungsmotors) und als Bestandteil von Katalysatoren auch zur Entschwefelung von Treibstoffen (Benzin/Diesel) benötigt. Der weltgrößte Lieferant von Kobalt (64%) ist die Demokratische Republik Kongo. Auf Platz zwei und drei folgen Russland (4,6%) und Australien (4,2%). Nach mehreren Kriegen und Völkermorden der letzten Jahre, ist die DR Kongo bitterarm. Die rohstoffreichen Ostprovinzen des Landes werden dazu noch durch die Nachbarsaaten Uganda und Ruanda ausgeplündert. Dazu explodiert das Bevölkerungswachstum: jede Frau im Kongo bringt durchschnittlich 6,3 Kinder zur Welt. 76% der Bevölkerung konnten ihre Kinder nicht zur Schule schicken, 79% waren unterernährt, 81% hatten keinen ausreichenden Wohnraum und 82% keinen Zugang zu medizinischer Versorgung. Im Jahr 2012 lebten nach Angaben der Weltbank 77,1% der Bevölkerung von weniger als 2 Dollar pro Tag und damit in absoluter Armut. Dabei zählt das Land zu den rohstoffreichsten Ländern der Welt. Bergbauprodukte sind daher seit Jahrzehnten Hauptexportgut, wichtigster Devisenbringer des Landes und Haupteinnahmequelle des Staates. Gefördert werden vor allem Diamanten, Gold, Kupfer, Coltan, Mangang, Blei, Zink und... Kobalt. 80% dieses Rohstoffes werden dabei in großen Bergbauminen gefördert, der Rest kommt aus dem Kleinbergbau in dem oft Kinder den Lebensunterhalt der Familie sichern müssen.

Die Hauptursache für Kinderarbeit ist folglich Armut und nicht die Existenz von Bodenschätzen. Verstärkt wird das Phänomen durch Naturkatastrophen und Kriege, die oft ganze Ernten und Häuser, sprich die Lebensgrundlagen der ohnehin schon schwächsten Familien zerstören. Dazu trägt auch der Klimawandel seinen Teil bei: Wetterextreme wie Dürren und Starkregen mit Überschwemmungen treten häufiger auf und führen dazu, dass Kinder länger und härter arbeiten oder noch mehr ausbeuterische und gesundheitsschädliche Arbeiten verrichten müssen - so die Caritas.

Ist es da nicht beinahe schizophren durch den Verzicht auf das E-Auto, welches gerade durch die Reduktion von CO2 dazu beiträgt den Klimawandel zu bekämpfen, Kinder vor der Kinderarbeit retten zu wollen? Verwechselt man hier nicht die Ursache und die Wirkung? Sollte aber der Verzicht auf Kobalt durch irgendein Wunder die Kinder des Kongo wieder in die Schule, statt in die Baugrube befördern, so muss auch der Einsatz der anderen Produkte in Frage gestellt werden. Der Verzicht auf jegliche Mobilität, Elektronik, Schmuck und sogar bunte Keramik müsste die Konsequenz sein. Nein, wer den arbeitenden Kindern des Kongo und anderer Länder helfen möchte, der kann sich gerne an vielen erfolgreichen Projekten des UNICEF finanziell beteiligen. Und für alle, die dennoch gerne auf den Rohstoff aus dem Kongo in seinem E-Auto verzichten möchten: die nächste Generation der Tesla-Akkus wird Kobalt-frei sein. Andere Hersteller garantieren nur die Verwendung von zertifiziertem Kobalt, zB. aus australischen Quellen.

Doch wie sieht es mit der Lithium-Gewinnung aus? Verursacht diese auch nur ansatzweise eine ähnliche Sauerei wie die Gewinnung von Rohöl? Obwohl Australien der größte Produzent des Alkalimetalls ist (51.000t/Jahr), konzentriert sich die Kritik auf die südamerikanischen Staaten, hier vor allem auf Chile (16.000t/Jahr). Während in Australien das Lithium aus dem Erzbergbau stammt, kommt dieses in Chile und Argentinien aus Salzwüsten, den sogenannten Salaren. Lithiumhaltiges Salzwasser aus unterirdischen Seen wird an die Oberfläche gebracht und in großen Becken verdunstet. Die verbleibende Salzlösung wird über mehrere Stufen weiterverarbeitet, bis das Lithium zum Einsatz in Batterien geeignet ist. Die Gewinnung ähnelt also der von Meeressalz - die Grundlage für den Prozess ist kein Trinkwasser. Das verdunstete Wasser wird nicht vernichtet oder verseucht, sondern fällt an einem anderen Ort in Form von Wasserdampf, also Wolken, wieder als Regenwasser auf die Erde.

Lithiumgewinnung in Chile
Lithiumgewinnung am Salar de Atacama in Chile (Quelle: Nutrien Ltd.)

Die gesamte Region rund um die Salzwüsten ist sehr trocken. Die dort lebenden Menschen beklagen seit Jahren eine weitere Absenkung des Grundwasserspiegels. Ob dies mit dem Abpumpen des Salzwassers zusammenhängt, oder ebenfalls die Folge des globalen Klimawandels ist, steht aktuell noch nicht fest. Hersteller wie Volkswagen unterstützen wissenschaftliche Untersuchungen um mehr über die Zusammenhänge zu erfahren. Die Mengen an Salzwasser, welche für die Lithiumgewinnung verwendet werden klingen zunächst wahnsinnig hoch: je nach Quelle sollen es zwischen 3.000 Liter und 30.000 Liter pro Fahrzeugakku sein. Diese Angabe relativiert sich jedoch schnell, wenn man sie ins Verhältnis setzt: durch den Verbrennungsmotor eines Pkws laufen über seine Laufzeit 10.000 - 30.000 Liter Benzin oder Diesel - mit all den oben genannten Folgen für Mensch, Natur und Klima. Und: der Wasserverbrauch bei der Produktion von 250 Gramm Rindfleisch, zehn Avocados, 30 Tassen Kaffee oder einer halben Jeans beträgt etwa 4.000 Liter.

Ich möchte damit nichts Schönreden. Wenn das Abpumpen und Verdunsten des Salzwassers tatsächlich eine Belastung für die in der Region lebenden Menschen darstellt, so sollte alles unternommen werden, um das Verfahren ökologischer zu betreiben. Auch andere Quellen für das Lithium, wie Meerwasser, werden bereits erforscht. Wir müssen jedoch den hier entstehenden Schaden immer im Vergleich zur Ölgewinnung und deren Folgen sehen.

Problematik #3: die Energieversorgung

Kommen wir zum letzten Punkt, der in Diskussionen oft als Argument für den weiteren Betrieb von Verbrennungsmotoren angeführt wird: Reicht der Strom für alle aus? Diese Frage ist rein hypothetischer Natur, denn selbst die Stromproduzenten haben darauf bereits eine Antwort geliefert: Ja, es reicht. Auch die Bundesregierung sieht die E-Autos nicht als Belastung für das Stromnetz, sondern sogar als stabilisierende Komponente. Da die meisten Autos über Nacht geladen werden, also genau dann, wenn die größten Überschüsse an elektrischer Energie im Stromnetz herrschen, muss dieser Überschuss nicht ins Ausland verschenkt werden - zum Teil werden die Abnehmer auch noch für die Abnahame bezahlt. Daher fördert die KfW in 2021 private Ladeeinrichtungen, welche vom Stromnetzbetreiber gesteuert, den nächtlichen Strom kontrolliert in die Fahrzeuge laden können. Außerdem führt der vermehrte Einsatz von Elektroautos zu einer Reduzierung der Treibstoffproduktion und somit einen sinkenden Stromverbrauch in den Raffinerien.

Fazit:

Der Betrieb von Elektroautos reduziert den CO2-Ausstoss erheblich. Die für die Herstellung der Akkus benötigten Rohstoffe verursachen bei ihrer Gewinnung keine zusätzlichen Umweltschäden und keine sozialen Katastrophen. Die Energieversorgung ist gesichert. Es gibt keinen Grund weiter am Verbrenner fest zu halten.