Vergleich CO₂ Ausstoss Verbrenner und Elektroauto

«Ich habe gehört, ein Elektroauto verursacht mehr CO₂-Emissionen in der Produktion, als es je einsparen wird». Sicher auch schon gehört? Gut. In diesem Artikel versuche ich die Komplexität dieses Themas herunterzubrechen, damit ich zu einer relativ schnellen und hoffentlich klaren Antwort zu dieser Aussage komme. Deshalb vergleiche ich, ganz oberflächlich, den CO₂ Ausstoss eines Benziners mit dem eines Elektroautos.

TLDR: Erkenntnisse für eilige Leser

• Die obige Aussage ist nicht korrekt. Nach ca. 43’000 km ist beim Schweizer-Verbraucherstrommix ein Tesla Model Y «besser» als ein Verbrenner
• Die Klimabilanz der Elektroautos wird im Vergleich zu Verbrennern mit der Zeit immer besser
• Generell verursacht Autofahren, egal ob E-Auto oder Verbrenner, einen hohen CO₂-Ausstoss

In einem späteren Artikel, den ich hier verlinken werde, werde ich noch auf Unzulänglichkeiten eingehen (z. B. Ladeverluste beim E-Auto laden, Energieaufwand der Produktion & Transport von Benzin, Lithium Minen usw.). Es könnte ja sein, dass mein Vergleich, wie ich ihn hier ziehe, nicht ganz fair ist.

Was werde ich vergleichen?

Es entsteht sowohl beim Verbrenner ein variabler und ein fixer Ausstoss von CO₂.

Variabler CO₂ Ausstoss:

Beim Verbrenner ist es offensichtlich: Er stösst Abgase aus, die CO₂ enthalten. Ein E-Auto verursacht vor Ort beim Fahren keine CO₂ Emissionen. Da dieser Vergleich aber offensichtlich hinken würde, werde ich die Emissionen berücksichtigen, die die Erzeugung der Elektrizität für den Antrieb des Elektroautos verursacht hat.

Beim variablen CO₂ Ausstoss nicht eingerechnet sein wird:

1. Betrieb der Tankstelle, die Förderung, den Transport des Öls mit Tankern über die Weltmeere, das Pumpen durch Pipelines, den Transport des Kraftstoffs per Lastwagen an die Tankstelle, Energieverbrauch in der Raffinerie usw. nicht dazu.
2. Bei der Elektrizität werde ich dafür die Verluste bei der Übertragung sowie Ladeverluste nicht einrechnen. Auch die, durch das höhere Gewicht der Autos etwas höhere Belastung der Strassen werde ich nicht einrechnen.
3. Das (Nicht-)Thema Lithium und Kobalt lasse ich vorerst aussen vor. Nur eins Vorweg: Die Förderung und Verschiffung von Erdöl über die halbe Welt hat auch seine Tücken.
4. Ersatzteile / Motorenöl / Reifen usw.. Hier dürfte ein Elektroauto trotz höherem Reifenabrieb die Nase vorne haben. Werde ich aber nicht berücksichtigen.

Fixer CO₂ Ausstoss:
Emissionen bei der Produktion des Fahrzeugs. Bei der Anschaffung eines Neuwagens ist man für sehr hohe Mengen CO₂ verantwortlich.

Variabler CO₂ Ausstoss eines Elektroautos

Tesla Model Y Long Range. Eine Art SUV-Crossover. Offiziell verbraucht er 16.9 kWh pro 100km. Mein Verbrauch liegt nach 1 Jahr bei 17.5 kWh. Ich rechne mit 18 kWh pro 100km.

Randnotiz: Eine kWh ist eine Einheit der Energiemenge. Wie z. B. Liter bei Benzin. In einem Liter Benzin steckt ein Heizwert von ca. 8.5 kWh. In sieben Litern Benzin stecken also knapp 60 kWh drin.

Ich habe festgestellt, dass 18 kWh für 100 km mit oben erwähntem Elektroauto verbraucht wird. Wie viel CO₂ verursacht nun der Verbrauch (resp. Produktion) dieser elektrischen Energie?

In der Schweiz gibt es hierzu keine ganz aktuellen Daten. Die letzten offiziellen Daten stammen von 2018 vom Bund unter folgendem Link, Punkt 8.
Es ist anzunehmen, dass der heutige Strommix sauberer geworden ist aufgrund des Ausbaus der erneuerbaren Energien in ganz Europa. Ich rechne trotzdem mit dem Wert von 2018.

Schweizer Verbrauchermix (2018) => 128g pro kWh.
Der Schweizer Produktionsmix ist mit 29.6 kWh deutlich tiefer. Die Schweiz importiert jedoch ziemlich viel «dreckigen Strom», was die Bilanz des Verbrauchermixes deutlich verschlechtert. Schlussendlich möchte ich aber den Wert nehmen, der beim durchschnittlichen Verbrauch in der Schweiz anfällt, und eben nicht bei der Produktion.
In der EU ist der Durchschnitt der Emissionen beim Stromverbrauch in fast jedem Land deutlich höher als in der Schweiz. Aktuell in Deutschland sind es ca. 400-500 g pro kWh.

Beim Schweizer Strommix von 128g pro kWh bei 18 kWh pro 100 km ergibt dies: 18 * 128g = 2’304g.
Fazit: Variable Emissionen in der Schweiz beim Tesla Model Y 2.304 kg pro 100 km oder 23g pro km.

Variabler CO₂ Ausstoss eines Benziners

Beim Verbrennen eines Liters Benzin entstehen 2.33 kg CO₂. Es gibt hierzu verschiedene Quellen, die manchmal auch bis zu 2.37 kg pro Liter reichen.
Quellen, die 2.33 kg aufführen: TCS oder Spritmonitor.
Ein mit dem Tesla Model Y vergleichbarer Benziner verbraucht mindestens 7 L Benzin pro 100 km. 7 Liter mal 2.33 kg pro Liter ergibt also 16.31 kg CO₂ pro 100km. Oder 163g pro km.

Fazit: Der Benziner stösst 163g pro km aus.

Zusammenfassung Variable CO₂ Emissionen

Elektroauto: 2’304 kg pro 100km / 23 g pro km
Benziner: 16.31 kg pro 100km / 163 g pro km
Differenz: 14kg pro 100km / 140 g pro km

Fixer CO₂ Ausstoss bei der Produktion von Autos

Hier kommen die schlechten Nachrichten für alle Autofahrer. Egal welches Auto Du kaufst, bei der Produktion entstehen sehr, sehr grosse Mengen an CO₂. Vorweg: Ich fand es alles andere als einfach, den genauen CO₂ Ausstoss in der Automobil-Produktion zu eruieren. Die Autobauer veröffentlichen kaum Zahlen dazu. Die meisten interessiert es vermutlich (?) auch gar nicht. Ich habe verschiedene Quellen gesucht und gefunden. Was bei fast allen Quellen am Ende fest steht:

• Die Produktion der Elektroautos verursacht deutlich höhere Emissionen als die Produktion von Verbrenner-Autos.
• Die Produktion der Batterie macht den Hauptunterschied der Emissionen aus.
• Die Emissionen in der Batterie-Fertigung sinken jedoch von Jahr zu Jahr

Da es unmöglich ist, in meinem Beispiel mit exakten Werten zu arbeiten, habe ich eine Seite mit verschiedenen Quellen erstellt. Die Spannbreite weiterer Angaben, die ich im Internet finde, liegt zwischen (leider) zu optimistischen zwei und etwas veralteten, pessimistischen 25 Tonnen CO₂ Emissionen für eine Elektroauto-Batterie.

Die Annahmen, mit welchen ich Rechne:

1. Ein Mittelklasse-Verbrenner verursacht ca. 10 Tonnen CO₂ in der Produktion
2. Der Akku im Tesla verursacht 5-6 Tonnen CO₂. Der Rest des Fahrzeugs verursacht auch mehr Emissionen. Ich rechne total mit 16 Tonnen CO₂ für das Elektroauto.

Der Unterschied bei den Emissionen liegt also bei ca. 6 Tonnen.

Nach wie vielen km ist das Elektroauto im Vorteil?

6’000 kg CO₂ gilt es einzusparen. 6’000 kg dividiert durch 140g / km (Unterschied Emissionen Benzin vs. Elektroauto mit Schweizer Strommix 2018).
Ergibt 42’857 km.
Nach 42’857 km ist das Elektroauto gegenüber dem Verbrenner im Vorteil. Oder gemäss NZZ (13’500 gefahrene km pro Auto pro Jahr) nach gut 3 Jahren.

Die Bilanz sieht je nach Stromherkunft, anders aus. Ich habe mir erlaubt, eine Übersicht zusammenzustellen (6 Tonnen Differenz Verbrenner zu E-Auto).

Dank Strom mit niedrigem CO₂-Anteil (viel Wasserkraft und Kernenergie) in der Schweiz, ist der Wert bei uns tiefer als z. B. in Deutschland.
Fazit: Sofern nicht ausschliesslich Kohlestrom geladen wird, schneidet ein Elektroauto besser ab als ein Verbrenner, auch ohne «Ökostrom». Durch die Zunahme der erneuerbaren Energien am Strommix in Europa wird sich diese Bilanz in Zukunft noch massiv verbessern.

Es ist aber auch festzustellen, dass Elektroautos alles andere als nachhaltig sind. Im Moment existiert noch kein klimafreundliches Fahrzeug für den Privat-Transport.