Wiener Motorensymposium 2021: Ist die aktuelle Klimapolitik ein Irrweg?

Lebenszyklusanalysen von der Wiege bis zum Grab eines Fahrzeugs zeigen, dass mit der Elektrifizierung oft die CO2-Emissionen nur verschoben, aber nicht gesenkt werden. Das Problem beginnt bei der Energiequelle.

Das Testergebnis schreckte viele Elektrofans auf: Laut deutschem Autofahrerclub ADAC erzeugt der VW ID.4, ein reines E-Auto, mittelbar 114 Gramm CO2 pro Kilometer und damit ungefähr so viel wie ein vergleichbares Auto mit Dieselmotor. Die 114 Gramm CO2 errechnet der ADAC auf Basis des mittleren Stromverbrauchs des ID.4 in der Höhe von 22,8 kWh auf 100 Kilometer und des deutschen Strommixes mit rund 500 Gramm CO2 pro Kilowattstunde.

Auch auf dem Internationalen Wiener Motorensymposium 2021 warnen Experten, dass eine effiziente Klimapolitik im Verkehr mehr braucht als die Elektrifizierung der Fahrzeuge. So genannte Lebenszyklusanalysen, die alle Abschnitte eines Fahrzeugs – Produktion, Energiebereitstellung, Nutzung, Entsorgung, Recycling – umfassen, liefern wichtige Entscheidungshilfen für Politiker und Gesetzgeber.

Derzeit berücksichtigen die gesetzlichen CO2-Vorgaben nur den kleinen Teil der direkten, unmittelbaren CO2-Emissionen, die während des Betriebs des Fahrzeugs auftreten (vom Tank bis zum Rad). Dieser Ansatz fördert die Verlagerung der verkehrsbedingten Emissionen vom Auspuff zu den Kraftwerken sowie in andere Weltgegenden, warnt David Bothe von Frontier Economics in Köln. Für den Treibhauseffekt zählen jedoch alle CO2-Emissionen gleich, egal, wo und wann sie auftreten.

Die Elektrifizierungsoffensive bringt unterm Strich daher eine viel geringere CO2-Einsparung als erwartet. So kommen Thomas Bruckmüller und Werner Tober von der TU Wien in ihrer Studie zum Schluss, dass unter Berücksichtigung der Energieerzeugung bis 2040 bei einem angenommenen Bestandsanteil von 30 Prozent batterieelektrischer Fahrzeuge (Pkw und leichte Nutzfahrzeuge) sowie rund 15 Prozent erneuerbarem Kraftstoffanteil der CO2-Ausstoß in Österreich gegenüber 2019 nicht wie laut offizieller Verbrauchsdaten um 44 Prozent, sondern real nur um 25 Prozent sinken wird. In Deutschland mit einem kohlenstofflastigeren Strommix als in Österreich beträgt der tatsächlich erwartbare CO2-Rückgang trotz 10 Millionen batterieelektrischer Pkw bis 2030 gar nur sechs Prozent, errechnet Frontier Economics in einer Studie.

Diese Meta-Analyse von Frontier Economics im Auftrag der Forschungsvereinigung Verbrennungskraftmaschinen (FVV) in Frankfurt beleuchtet auf Basis von mehr als 80 Studien mit fast 500 Szenarien den Lebenszyklus eines Fahrzeugs von der „Wiege bis zum Grab“. Sie ergibt laut Bothe, „dass aus Sicht des Klimaschutzes absehbar keine einzelne Antriebstechnologie die Nase vorn hat.“ Langfristig erlauben laut dieser Analyse alle Antriebe über das gesamte Fahrzeugleben betrachtet einen fast CO2-neutralen Betrieb – vorausgesetzt, sie nutzen grüne Energie. Ein Verbot von Verbrennungsmotoren, die zwar einen schlechteren Wirkungsgrad als Elektroantriebe haben, aber in der Produktion viel weniger CO2 verursachen als etwa der batterieelektrische oder Brennstoffzellenantrieb, kann in der Gesamtbilanz den CO2-Ausstoß sogar erhöhen.

Auch die umfangreiche Vergleichsstudie der Ingenieurgesellschaft Auto und Verkehr (IAV) in Berlin ergibt: Mehrere Wege führen zum ehrgeizigen CO2-Reduktionsziel 2030 im Verkehr.

Die deutsche Firma P3 automotive zeigt, wie der Strommix eines Landes die Vorteile des Elektroantriebs gegenüber dem Verbrennungsmotor beeinflusst. So erreicht 2030 ein Pkw mit E-Antrieb und österreichischem Strommix den CO2-Gleichstand mit einem mild hybridisierten Verbrennungsmotor trotz der energieintensiven Batterieherstellung bereits bei 34.000 Kilometern, mit deutschem Strommix jedoch erst nach 48.000 Kilometern.

Grundsätzlich darf, so Jürgen Schenk von P3 automotive, eine Kilowattstunde Strom bei der Erzeugung nicht mehr als 50 Gramm CO2-Äquivalent erzeugen, damit der Elektroantrieb die beste Wahl zur Erreichung des Klimaziels ist. 2020 betrug dieser Wert etwa in Deutschland rund 500 Gramm CO2. Bis 2030 soll er auf 308 Gramm sinken.

Die Rahmenbedingungen für eine Lebenszyklusanalyse werden durch die ISO 14040:2006 geregelt. Für Pkw ist dazu schon sehr viel Datenmaterial vorhanden. Dennoch gibt es noch einigen Verbesserungsbedarf, wie auch Bruckmüller von der TU Wien betont. Aufbauend auf einem Forschungsprojekt mit Joanneum Research in Graz nimmt er in dem Berechnungsmodell die Änderungen des Emissionsverhaltens eines Fahrzeugs über dessen Lebensdauer mit auf. Damit wird bestätigt, dass sich neue Antriebstechnologien in der Flotte sehr schnell auswirken, weil die Jahresfahrleistung neuer Pkw im Schnitt viel höher als von Altfahrzeugen ist. Noch viel schneller verbessert jedoch der Einsatz alternativer, umweltfreundlicher Kraftstoffe die Gesamtumweltbilanz, weil der gesamte Fahrzeugbestand davon profitieren kann.

David Bothe von Frontier Economics dagegen macht darauf aufmerksam, dass in aktuellen Lebenszyklusanalysen besonders der wichtige Bereich der Infrastruktur fehlt. Gerade für Strom und Wasserstoff sind die Bereitstellung und die Lade- bzw. Tankinfrastruktur sehr energieintensiv.

Im schweren Nutzfahrzeugbereich dagegen liegen überhaupt noch kaum Lebenszyklusdaten vor, berichtet Hinrich Helms vom Institut für Energie- und Umweltforschung (Ifeu) in Heidelberg. Ifeu hat eine Lebenszyklusanalyse für Schwer-Lkw in Deutschland für das Jahr 2030 erstellt. Die Studienautoren warnen davor, dass mit der heutigen Politik, die wichtige Faktoren in der Gesamtbilanz eines Fahrzeugs wie die Energieerzeugung nicht berücksichtigt, die Gefahr besteht, dass falsche Technologien subventioniert werden.

Grundsätzlich ergibt die Studie des Ifeu, dass ein Betrieb der Lkw mit grünem Wasserstoff oder E-Fuel (strombasierter synthetischer Kraftstoff) mit dem deutschen Strommix für die nächsten Jahre CO2-mäßig keinen Sinn macht. Auch ein batterieelektrischer Lkw hat 2030 mit dem dann zu erwartbaren deutschen Strommix keine bessere CO2-Bilanz als ein Verbrenner-Lkw mit E-Diesel, der mit Solarstrom in Marokko erzeugt wurde. Mit marokkanischem Windstrom schneidet der E-Diesel-Lkw sogar besser als der batterieelektrische Lkw mit deutschem Strom ab. Aber: Das setzt voraus, dass bis 2030 in Marokko nicht nur die Ökostromanlagen in Betrieb sind, sondern auch die Produktionsanlagen für E-Diesel, betonen die Studienautoren.

Auch die zuständigen EU-Behörden sehen für den Schwerverkehr keine klare „Vorreitertechnologie“, so Nikolaus Steininger von der Generaldirektion Klimapolitik der Europäischen Kommission in seinem Vortrag. Grundsätzlich ist die EU für eine Technologieoffenheit, dazu brauche es aber adäquate Rahmenbedingungen und Investitionen. 2022 soll diskutiert werden, auch die Energieerzeugung für die CO2-Bilanz eines Fahrzeugs heranzuziehen. Die Dekarbonisierung der Mobilität und besonders des Schwerverkehrs erfordert laut Steininger jedenfalls eine Langzeitstrategie. Attraktiv erscheinen batterieelektrische Schwerfahrzeuge für den regionalen Verkehr und Wasserstoff-Antriebe sowie Oberleitungssysteme für den Langstreckenverkehr. Keine große Rolle wird den E-Fuels beigemessen.

Günter Fraidl von der AVL List fordert, dass die Defossilisierung bei der Energieerzeugung und nicht beim Antrieb des Fahrzeugs beginnt. Nicht die Antriebspalette bestimmt die Energieträger, sondern die Energiequellen und -träger sollen die Antriebspalette bestimmen. Der geringe Anteil an erneuerbarer Energie weltweit verhindert, dass die steigende Anzahl an lokal emissionsfreien Fahrzeugen in gleichem Ausmaß den globalen CO2-Ausstoß senkt. Weltweit nahm laut Fraidl die Produktion von erneuerbarer Energie 2020 nur um ein Prozent zu. Die Energieproduktion ist weltweit der größte CO2-Erzeuger, zitiert Fraidl Climate Watch.

Soll die Klimapolitik nachhaltig sein, sind jedoch auch für jede Region Verfügbarkeit, Leistbarkeit und Arbeitsplätze in die Gesamtbetrachtung aufzunehmen. Gesamtheitliche Lebenszyklusanalysen beziehen diese Faktoren mit ein.

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