Elektroauto, Brennstoffzelle oder Diesel? So ökologisch sind die Autoantriebe

Der «ökologische Reifenabdruck» von Personenwagen mit unterschiedlichen Antriebsarten (2018 und voraussichtlich im Jahr 2040).
infografik: PSI

E-Auto? Brennstoffzelle? Oder doch Diesel? Diese Autoantriebe haben die beste Klimabilanz

Welcher Antrieb ist der klimafreundlichste? Mit wachsendem Umweltbewusstsein stellen sich Autokäuferinnen und -käufer zunehmend diese Frage. Antworten bietet nun eine Studie des Schweizer Paul Scherrer Instituts.

Vor den ersten Kilometern schneiden Elektroautos in Sachen Klimabilanz noch schlechter ab als andere Fahrzeuge. Je weiter man jedoch damit fährt, desto besser wird diese Bilanz.

Grund dafür ist, dass die Herstellung der Batterie für E-Autos relativ viele Emissionen verursacht. Der Betrieb mit Strom aus erneuerbaren Quellen macht diesen anfänglichen Nachteil jedoch mehr als wett, zeigt eine Studie des Paul Scherrer Instituts (PSI), von der das Institut in seinem Magazin berichtet.

Im Auftrag des Bundesamtes für Energie betrieben Brian Cox und Christian Bauer vom PSI eine gross-angelegte Recherche, um die Klimabilanz verschiedener Antriebe während des gesamten Lebenszyklus von Personenwagen zu ermitteln. Dabei wurden typische Daten von Fahrzeugen aus dem Jahr 2018 zugrunde gelegt. Zudem wagten sie eine Zukunftsprognose, welche Antriebe sich bis ins Jahr 2040 bewähren werden.

Die wichtigsten Ergebnisse im Überblick

• In der Gesamt-Klimabilanz schneiden E-Autos mit dem Schweizer Strommix am besten, Benziner am schlechtesten ab, wobei typische Daten von Fahrzeugen aus dem Jahr 2018 zugrunde gelegt wurden.
• Es zeigt sich, dass Elektrofahrzeuge in der Herstellung zwar weniger umweltfreundlich sind als Benziner – dass dies aber im Betrieb durch die nicht vorhandenen direkten Abgase mehr als wettgemacht wird.
• Die Brennstoffzelle ist nur dann eine gute Option, wenn die Strecken lang sind und viel Nutzlast gefordert ist. Das heisst also vor allem für Schwertransporte und Fernbusse.
• Voraussichtlich werden alle Antriebsarten ihren «ökologischen Reifenabdruck» in den nächsten 20 Jahren reduzieren können. Doch E-Autos werden laut Studie auch 2040 die beste Gesamt-Klimabilanz haben.

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Die beiden Balken hinter den Autos zeigen den jeweiligen «ökologischen Reifenabdruck», ihre Länge entspricht den gesamten Treibhausgasemissionen des jeweiligen Fahrzeugs für das Jahr 2018 bzw. 2040. Die Forscher haben also ausgerechnet, welche Werte für jeden Antrieb vermutlich im Jahr 2040 erreicht werden.

Bei jedem einzelnen Autotyp ist zudem für das Jahr 2018 dargestellt, wie sich die Treibhausgasemissionen zusammensetzen. «Die Grösse der jeweils linken Wolke steht für die anteiligen Emissionen beim Bau sowohl des Fahrzeugs als auch anteilig der Strassen, auf denen es fahren wird», schreibt das PSI. Die Wolke gleich hinter dem Auspuff stehe dagegen «für die direkten Abgase während der Fahrt sowie die Emissionen, die für Herstellung und Transport des jeweiligen Treibstoffs anfallen – sei dies Benzin, Diesel oder der Strom für das E-Auto.»

E-Autos lohnen sich schon heute

In der Gesamt-Klimabilanz, von der Produktion des Fahrzeugs und seiner Komponenten über den Betrieb bis zur Entsorgung, schnitt der batterieelektrische Antrieb demnach am besten ab. Das gelte aufgrund des derzeitigen Schweizer Strommixes, der sich vor allem aus Wasser- und Atomkraft zusammensetzt, bereits heute, so das PSI.

Den zweiten Platz in Sachen Klimabilanz fällt der Brennstoffzelle zu, sofern gewisse Voraussetzungen erfüllt sind. Bei diesem Antrieb kommt der Strom für den Betrieb des Elektromotors nicht aus der Steckdose, sondern aus einer Reaktion von Wasserstoff mit Sauerstoff zu Wasser unter Freisetzung von Energie.

Zentral ist dabei jedoch, wie der Wasserstoff erzeugt wird, mit dem Brennstoffzellen-Fahrzeuge betankt werden. Wird er durch Aufspaltung von Wasser mithilfe von Solarstrom produziert, ist das sehr klimagünstig. Etwas schlechter schneidet dieser Antrieb mit dem derzeitigen Schweizer Strommix ab. Völlig ruiniert wird die gute Bilanz, wenn der Wasserstoff aus Erdgas gewonnen wird.

Erdgas-betriebene Autos schneiden ähnlich ab wie Dieselfahrzeuge. Die schlechteste Bilanz haben Benziner.

Studienautor Christian Bauer:

«Für viele wäre Elektro unterm Strich schon heute die richtige Wahl. Wer vor allem kurze Strecken fährt und zuverlässig an einem Ort aufladen kann, sollte das für sich mal durchrechnen. Wenn wir davon ausgehen, dass sich Batterietechnik und Ladedauer weiter verbessern, bleiben nur zwei bis fünf Prozent der Autofahrenden, für die die Reichweite nicht ausreicht. (...) Beim Kauf muss man heute noch um einiges mehr ausgeben. Allerdings spart man laufend Spritkosten. (...) Und ich gehe davon aus, dass sich dieser Kostenvergleich generell bald zugunsten der Elektroautos ändern wird.»

Christian Bauer ist Wissenschaftler am Labor für Energiesystemanalyse des PSI und spezialisiert auf Lebenszyklus- und Nachhaltigkeitsanalysen.

Und in Zukunft? Synthetic Natural Gas (SNG) nur bedingt zu empfehlen

Ein Antrieb mit Synthetic Natural Gas (SNG), einem künstlichen Erdgas-Ersatz, könnte sich dereinst lohnen, wenn in Zukunft grosse Mengen überschüssiger Strom aus erneuerbaren Quellen anfällt.

Das Gas hat den Vorteil, dass es sich sehr einfach und kostengünstig speichern lässt und auch dann zur Verfügung steht, wenn gerade weniger Ökostrom produziert wird, beispielsweise im Winter. Allerdings verbrauchen Erdgas-Autos, die mit SNG fahren, fünf- bis sechsmal so viel Strom wie E-Autos, wie Bauer im Magazinartikel festhielt.

Das Fazit: Entscheidend für die Klimabilanz der verschiedenen Antriebe sei, wie das europäische Stromnetz der Zukunft aussehe, hiess es weiter. Wenn es zügig auf erneuerbare Energiequellen umgestellt wird, könnten die alternativen Antriebe wirklich trumpfen.

Das Magazin des PSI mit dem Schwerpunktthema «Mobilität von Morgen» kann hier heruntergeladen werden (PDF).

(oli/sda)

Teslas Akkulieferant Panasonic gründet Joint Venture mit Toyota

Für den japanischen Elektronikkonzern Panasonic gewinnt das Batteriegeschäft an Bedeutung. Der Ausbau der Produktion beim US-Elektrobauer Tesla, den Panasonic mit Batterien beliefert, lässt die Kassen klingeln.

Hinzu kamen Kostensenkungen, so dass im Zeitraum Oktober bis Dezember der Gewinn um drei Prozent auf 100,4 Milliarden Yen (826 Millionen Euro) stieg. «Wir holen auf, da Tesla die Produktion schnell ausbaut», erklärte Finanzvorstand Hirokazu Umeda am Montag. «Ein höheres Produktionsvolumen trägt dazu bei, die Materialkosten zu senken und Verluste auszugleichen.»

Um sich weniger abhängig von Tesla zu machen, setzt Panasonic auch auf andere Partnerschaften. Der Konzern gab bekannt, mit Toyota ein Gemeinschaftsunternehmen für Batterien für Elektroautos zu gründen. Es werde im April starten und Toyota 51 Prozent an dem Joint Venture halten.

Die Gewinnprognose von 300 Milliarden Yen für das im März endende Bilanzjahr bestätigte der Vorstand. Analysten rechneten mit 295,14 Milliarden Yen. (awp/sda/reu)