Mobilität Elektro-Autos: Nur lokal sauber

Ulm / Alexander Bögelein 05.09.2017
In Deutschland läuft eine hitzige Debatte über E-Autos. Wie realitätstauglich sind diese Fahrzeuge? Eine Bestandsaufnahme.

Alle reden über Fahrzeuge mit elektrischer Batterie, aber nur sehr wenige fahren eines. Umso hitziger verläuft die Debatte über Feinstaub, den schmutzigen Diesel und das vermeintlich saubere E-Auto. Der Streit über die mobile Zukunft könnte im Herbst nach der Bundestagswahl auch zu einem Schlüsselthema der Koalitionsverhandlungen werden. Für die CSU ist ein Diesel-Ausstieg nicht verhandelbar. Die Grünen wollen sich sich nur an einer Regierungskoalition beteiligen, die das Ende der Ära des fossilen Verbrennungsmotors einleitet und den Einstieg in den abgasfreien Verkehr schafft.

Albert Albers befremdet die Diskussion. Ausgehend von den VW-Diesel-Betrügereien habe sich eine eigenartige Dynamik entwickelt und „eine „stark verkürzte und populistische Debatte“. Der studierte Maschinenbauer leitet das Institut für Produktentwicklung am Karlsruher Institut für Technologie (KIT). Seit mehr als drei Jahrzehnten forscht der Professor an Antriebssystemen für Fahrzeuge, am so genannten Antriebsstrang und deren Optimierung mit dem Fahrzeug – unabhängig von der Energiequelle.

„Die Batterietechnologie ist ein mögliches Element künftiger Mobilität, kann aber keine flächendeckende Lösung sein“, betont er mit Blick auf die wachsende Mobilität in China, Indien und Afrika. Nach seiner Einschätzung wird es noch auf Jahrzehnte einen  breiten Mix an Antriebstechnologien geben. Auch die Zahl der Verbrennungsmotoren – mit weiter optimierter Technik – werde weltweit bis zum Jahr 2030 zunehmen. „Bei der neuen Generation der Dieselmotoren ist das Thema Stickoxid weitgehend eliminiert“,  sagt Albers. „Wir können uns entscheiden, ob wir diese Motoren bauen oder andere“, warnt der Forscher davor, Verbrennungsmotoren  und den Standort schlecht zu reden.

Ohnehin kommt ihm in der aktuellen Diskussion die Ökobilanz des E-Autos zu kurz. „Ein moderner, optimierter Diesel-Motor, schneidet in der CO2-Bilanz besser ab als ein Elektrofahrzeug, wenn man den aktuellen Strommix in Deutschland zugrunde legt“, betont Albers.

 Denn mehr als 40 Prozent des deutschen Stroms wird aus Braun- und Steinkohle gewonnen. Elektroautos sind aber nur so umweltfreundlich, wie der Strom, mit dem sie angetrieben werden, sagt auch Hermann-Josef Wagner, Professor für Energiewirtschaft an der Bochumer Ruhr-Universität. Einer Untersuchung der Beratungsgesellschaft Arthur D. Little zufolge sind allerdings 70 Prozent aller Automärkte dreckige Strommärkte.

„Auch in Deutschland ist die Stromerzeugung in Kohlekraftwerken deutlich dreckiger als ein moderner Dieselmotor“, erklärt der Karlsruher Forscher Albers. Die Schadstoffe fallen nicht beim Fahren an, wohl aber bei der Kohleproduktion. „E-Autos sind daher nur lokal sauber“,sagt Albers.

Blickt man nicht nur auf den Betrieb, sondern auf die gesamte Produktionskette, fällt die Ökobilanz noch schlechter aus, vor allem bei den Themen Feinstaub und Rohstoffaufwand (siehe Grafik). Das Heidelberger Institut für Energie- und Umweltforschung hat berechnet, dass selbst mit fortschreitender Energiewende ein Elektroauto im Jahr 2030 rund 102 Gramm an CO2 verursacht, also nur bedingt sauber fährt.

Problematisch bei E-Autos ist auch die Batterie. Unter Fachleuten herrscht Einigkeit über die Lithium-Ionen-Technologie: die Energiedichte ist gering, der Preis hoch, zudem altern die Batterien  schnell. Damit nimmt die ohnehin nicht große Reichweite mit zunehmenden Ladezyklen ab. Die Experten des Fraunhofer Instituts für System- und Innovationsforschung gehen davon aus, dass sich die Energiedichte bis 2030 verdoppeln wird.

Doch für die Entwicklung neuer Batterie-Generationen seien aus heutiger Sicht zehn, zwanzig Jahre und entsprechende Grundlagenforschung nötig, sagt der Karlsruher Professor. Angesichts solcher Entwicklungszeiten brächten Aktionismus und Adhoc-Entscheidungen nichts. Er wünscht sich technologie-offene Vorgaben, eine differenzierte Debatte sowie einen breiten Ansatz, der Innovationen zulässt. „Mobilität funktioniert nicht nur schwarz-weiß“, sagt Albers. Und was heißt das für Verbraucher, die vor dem Autokauf stehen? Das kommt auf die Nutzung an. Wer viel im Nahbereich unterwegs sei, für den sei ein kleiner Benziner mit wenig Hubraum weiterhin eine Option. Falls die Ladeinfrastruktur vorhanden sei, käme auch ein Fahrzeug mit Elektrobatterie in Frage. Für Familien, die sowohl in der Stadt als auch längere Strecken fahren, eigne sich ein Plug-In-Betrieb gut, also ein Fahrzeug, bei dem der Verbrennungsmotor mit einem elektrischen Antrieb kombiniert ist. Für Vielfahrer, die ein großes Fahrzeug haben wollen, sei ein moderner Diesel die erste Wahl.

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Stromnetz ist nicht vorbereitet

Noch sind E-Autos  Exoten auf den Straßen, doch prozentual nehmen die Zulassungen enorm zu. Im August wiesen elektrisch betriebene Pkw (2177) ein Plus von 143 Prozent auf. Fahrzeuge mit Hybridantrieb (6927) legten um 76 Prozent zu, darunter Plug-in-Hybride (2617), bei denen die Batterie vom Verbrennungsmotor und von der heimischen Steckdose aufgeladen wird, gar um 213 Prozent.

In Baden-Württemberg sind derzeit rund 6,3 Millionen Autos zugelassen, rund 6700 fahren davon elektrisch. Auf eine massenhafte Verbreitung  von E-Autos ist das Stromnetz im Autoland Baden-Württemberg noch nicht vorbereitet. Die Energiewirtschaft geht davon aus, dass in Zukunft deutlich höhere Lastspitzen auftreten als bisher. Zugleich geht die in Süddeutschland produzierte Strommenge zurück. Die vier Übertragungsnetzbetreiber erwarten, dass die Stromproduktion im Süden nach der Abschaltung des letzten Atomkraftwerks 2022 deutlich unter dem Bedarf liegen wird. Die Stromnachfrage wird eher zunehmen, zum einen infolge der E-Mobilität, aber auch der elektrisch betriebene Wärmepumpen, wie sie vor allem in Neubauten inzwischen üblich sind. Das wird zu deutlich höheren Spitzenlasten vor Ort führen, als wir sie derzeit haben“, sagt Torsten Höck, Geschäftsführer des baden-württembergischen Verbands für Energie- und Wasserwirtschaft. mone