Die Umweltfreundlichkeit von Elektroautos wird als Teil ihrer Attraktivität angepriesen. Aber sind sie wirklich so viel besser für die Umwelt als herkömmliche Autos mit Verbrennungsmotor (ICE) wie Benziner und Diesel?
Wir werfen einen Blick auf die Gesamtauswirkungen von Elektroautos auf unsere Umwelt – von der Produktion über den Stromverbrauch bis hin zum Recycling.
Inhaltsverzeichnis
Was ist ein CO2-Fußabdruck?
In diesem Artikel befassen wir uns mit dem Kohlenstoff-Fußabdruck von Elektroautos.
Fußabdruck ist das Maß dafür, wie viele Treibhausgase von einem Produkt, einer Organisation, einer Person oder einem Fahrzeug in die Umwelt abgegeben werden.
Die freigesetzten Treibhausgase werden zum leichteren Vergleich als äquivalente Menge Kohlendioxid ausgedrückt, daher der Name „Kohlenstoff-Fußabdruck“.
Der Kohlenstoff-Fußabdruck eines Fahrzeugs umfasst mehr als nur die Auspuffemissionen. Es wird auch untersucht, wie viel Kohlendioxid bei der Herstellung und Wartung von Autos freigesetzt wird.
Auch die Art der Energieerzeugung, z. B. die Verwendung fossiler Brennstoffe zur Stromerzeugung für das Aufladen von Elektroautos, trägt zum Kohlenstoff-Fußabdruck eines Autos bei.
Sind Elektroautos umweltfreundlich?
Auch wenn Elektroautos insgesamt viel umweltfreundlicher sind, hinterlassen sie dennoch einen ökologischen Fußabdruck.
- Für die Herstellung der Autos, insbesondere der Batterien, werden nach wie vor nicht erneuerbare Materialien verwendet.
- Die zum Aufladen der Autos verwendete Energie wird aus fossilen Brennstoffen gewonnen, da wir noch nicht über genügend erneuerbare Energien verfügen, um alle Fahrzeuge aufladen zu können.
- Andere Faktoren wie die Abnutzung von Reifen, die Staubpartikel und Feinstaub erzeugen, können ebenfalls dazu beitragen.
Dennoch kann der Kohlenstoff-Fußabdruck von Elektroautos potenziell geringer sein als der von Verbrennungsmotoren, und die laufenden Innovationen verringern den Fußabdruck ständig weiter. Und auch wenn die Herstellung eines Elektroautos anfangs kohlenstoffintensiver sein mag, verbessert sich der „Breakeven“-Punkt in der Lebensdauer des Fahrzeugs, an dem es einen gleichwertigen Verbrennungsmotor überholt.
Sie sind nicht perfekt, das ist nichts, aber sie haben eine positivere und spürbarere Auswirkung auf unsere Umwelt als ihre ICE-Pendants.
Wie helfen Elektroautos der Umwelt?
Geringere Luftverschmutzung
Elektroautos produzieren keine Auspuffemissionen – das bedeutet, dass sie während der Fahrt kein Kohlendioxid, keine Stickoxide und keine anderen Schadstoffe aus dem Auspuff in die Luft pumpen, zumindest nicht „lokal“ an dem Ort, an dem das Auto gefahren wird.
Dadurch wird die Luftverschmutzung massiv reduziert. Tatsächlich kann ein Elektroauto durchschnittlich 1,5 Millionen Gramm CO2 im Jahr einsparen.
Eine bessere Luftqualität ist vor allem in Städten wichtig, weshalb viele Städte Luftreinhaltezonen einrichten.
Zwar gibt es keine direkten Emissionen, aber Elektroautos sind in der Regel schwerer als ICE-Fahrzeuge und können daher mehr Verkehrsemissionen wie Staub von Bremsen, Reifen und Straßenbelag verursachen.
Der Schadstoffausstoß von Elektroautos ist im Vergleich zu Diesel- und Benzinfahrzeugen deutlich geringer. Nach Angaben von Drax stößt eine kleine elektrische Schräghecklimousine etwa 33 Gramm CO2 pro gefahrenem Kilometer aus, was nur ein Viertel der Emissionen eines 2019er Ford Fiesta ist (eines der beliebtesten konventionellen und vergleichbaren Fahrzeuge).
Effizienz der Elektrobatterie
In Elektroautos werden in der Regel Lithium-Ionen-Batterien verwendet, die insgesamt weniger Energie verbrauchen als die in Verbrennungsmotoren verwendeten Blei-Säure-Batterien.
Lithium-Ionen-Batterien benötigen weniger Energie, um geladen zu bleiben, und bis zu 90% der Ladung einer Lithium-Ionen-Batterie können effizient genutzt werden. Im Vergleich dazu können nur 80-85% der Ladung einer Blei-Säure-Batterie effizient genutzt werden.
Lithium-Ionen-Batterien haben auch eine höhere Entladungstiefe. Normalerweise kann eine Lithium-Ionen-Batterie bis zu 85% oder mehr in einem einzigen Zyklus genutzt werden, während Blei-Säure-Batterien nicht mehr als 50% entladen werden sollten. Außerdem entladen sich Blei-Säure-Batterien schneller selbst als Lithium-Ionen-Batterien.
Standardbatterien können sich beim Laden überhitzen, was die Leistung der Batterie verringert und in einigen Fällen zu Auslaufen oder einer Explosion aufgrund von Überhitzung führt. Eine Lithium-Ionen-Batterie ist mit einem Batteriemanagementsystem (BMS) ausgestattet, das vor Kurzschlüssen und Überladung schützt, was Energie verbraucht.
Geringere Lärmbelästigung
Es wird viel darüber geredet, wie leise Elektroautos sind – wir überlassen es Ihnen zu entscheiden, ob Sie ein Fan davon sind oder nicht.
Auf jeden Fall werden die Straßen viel leiser sein, wenn Elektroautos in der Mehrheit sind. Stellen Sie sich eine Hauptstraße in einer Stadt vor, auf der nur noch das leise Surren eines Elektroautos zu hören ist – das ist sicher etwas ganz anderes als die Kakophonie der Benzin- und Dieselmotoren, die wir heute hören.
Nahezu geräuschlose Autos haben natürlich ihre eigenen Probleme – wir sind so sehr daran gewöhnt, herannahende Autos zu hören, dass wir Gefahr laufen, in den Gegenverkehr zu fahren oder ein Auto nicht zu hören, wenn es hinter uns auftaucht.
Zum Glück gibt es Gesetze, die uns schützen. Ab Juli 2019 müssen alle Elektroautos mit einem Tongenerator ausgestattet sein, der beim Rückwärtsfahren oder bei einer Geschwindigkeit von weniger als 12 km/h einen bestimmten Geräuschpegel erzeugt. Er wird viel leiser sein als ein herkömmliches Auspuffrohr, aber laut genug, um uns aufmerksam zu machen.
Wo Elektroautos noch zu tun haben
Elektrizitätserzeugung
Derzeit wird der Strom in Deutschland aus einer Vielzahl von Quellen erzeugt, darunter auch einige fossile Brennstoffe. Das bedeutet, dass Elektroautos zwar nicht direkt Umweltverschmutzung in das Ökosystem pumpen, dass aber das Aufladen der Autos indirekt zur CO2-Bilanz beiträgt.
Dennoch sind die gesamten Kohlenstoffemissionen eines Elektroautos zwischen 17% und 30% niedriger als die eines Benzin- oder Dieselfahrzeugs, wie Untersuchungen der Europäischen Energieagentur (EEA) ergeben haben.
Es ist auch erwähnenswert, dass ein großes Kraftwerk insgesamt energieeffizienter ist als viele kleine Motoren, so dass ein Kraftwerk, das die Energie für Elektroautos erzeugt, insgesamt einen geringeren Kohlenstoff-Fußabdruck bei der Energieerzeugung hat als der Betrieb mehrerer Benzin- oder Dieselautos einer ähnlichen Marke und Bauart.
Wie können wir die Auswirkungen weiter verringern?
Diese Emissionen können durch den Umstieg auf erneuerbare Energiequellen wie Wind- und Sonnenenergie weiter reduziert werden. Experten prüfen auch den Einsatz von Batteriespeichern, um Energie aus erneuerbaren Quellen zu speichern, damit sie später bei hohem Bedarf genutzt werden kann.
Eine einfache Möglichkeit, die Kohlendioxidemissionen beim Aufladen eines Elektroautos zu reduzieren, besteht darin, es über Nacht aufzuladen. Nachts ist die Nachfrage nach Strom geringer, so dass der durch Wind oder andere erneuerbare Energiequellen erzeugte Strom wahrscheinlich ausreicht und wir nicht auf die Reserven fossiler Brennstoffe zurückgreifen müssen.
Batterieproduktion
Der größte Teil der Emissionen eines Elektroautos entsteht bei der Herstellung und Montage von Elektrobatterien.
Zur Herstellung von Elektrobatterien werden verschiedene nicht erneuerbare Materialien wie Lithium, Nickel, Kobalt oder Graphit verwendet, deren Abbau und Gewinnung zu den Emissionen beitragen.
Denken Sie daran, dass Seltene Erden auch bei der Herstellung herkömmlicher ICE-Autos verwendet werden. Komponenten wie Stahl, Kunststoff, Leiterplatten, Katalysatoren, Glas und Blei-Säure-Batterien verwenden Seltene Erden.
Bei der Herstellung einiger Verbrennungsmotoren werden sogar mehr Erden verwendet als bei der Herstellung eines Elektroautos. Bei der Ölraffination werden beispielsweise Seltene Erden wie Lanthan verwendet, während in einem Katalysator Platingruppenmetalle zum Einsatz kommen, die in Elektroautos nicht verwendet werden.
Wie können wir die Auswirkungen weiter verringern?
Viele Hersteller investieren in umweltfreundliche, ethisch vertretbare Abbaumethoden – zum Beispiel die Nutzung von Wasserkraft für den Abbau von Kobalt anstelle von Dieselgeneratoren.
Recycling von Batterien
Laut Circular Energy Storage werden im Jahr 2030 in der EU mehr als 400 000 Tonnen Batterien das Ende ihrer Lebensdauer erreichen, aber es gibt noch kein standardisiertes Verfahren für das Recycling von Batterien.
Es gibt drei Hauptverfahren für das Recycling einer Batterie: pyrometallurgisches Recycling, hydrometallurgisches Recycling und direktes Kathodenrecycling. Die Effizienz und die erzeugten Emissionen variieren je nach den in einer Batterie verwendeten Elementen.
Eine gängige Art des Recyclings von Elektrobatterien ist die Wiederverwendung ihrer Bestandteile für andere Zwecke, z. B. in PV-Solaranlagen, Energiespeichern oder Rechenzentren.
Rund 80 % der in der Batterie verwendeten Komponenten sind in der Regel recycelbar. Es gibt viele laufende Studien darüber, wie Lithium-Ionen-Batterien besser recycelt werden können, obwohl die Menge des verlorenen Materials derzeit gering ist – etwa 30 Gramm. Das Gewicht von Benzin oder Diesel, das während der durchschnittlichen Lebensdauer eines konventionellen Fahrzeugs verbrannt wird, ist laut einer Analyse von Transport & Environment etwa 300-400 Mal höher als die Gesamtmenge der Batteriezellen, die verloren geht.
Wie können wir die Auswirkungen weiter verringern?
Es wird viel darüber geforscht, wie die Batterien von Elektroautos wiederverwendet werden können. Eine beliebte Idee ist es, sie als Speichersysteme für Strom zu verwenden, zum Beispiel.
Die Wiederverwendung von Batterien ist teuer und zeitaufwändig. Es gibt noch immer nur wenige Informationen darüber, wie das funktionieren kann, und es fehlen harmonisierte Normen oder Vorschriften. Es muss noch mehr getan werden, um sicherzustellen, dass wir das Beste aus den Batterien von Elektroautos herausholen und den Kohlenstoff-Fußabdruck, der bei ihrer Herstellung entsteht, rechtfertigen können.
Je mehr wir aus einer einzelnen Batterie herausholen können, desto mehr kann die Gesamtumweltbelastung während ihrer Lebensdauer minimiert werden.
Siehe auch:
