Der CO₂ Fussabdruck eines neuen Autos

‍

Richtwerte CO₂-Bilanz Fahrzeugproduktion:

• Kleinwagen: bis 4 Tonnen CO₂
• Mittelklassewagen: bis 8 Tonnen CO₂
• Mittelklassewagen Hybrid: bis 12 Tonnen CO₂
• Luxus-SUV: bis 25 Tonnen CO₂
• Kleinwagen 100% elektrisch: bis 11 Tonnen CO₂

Die Berechnung eines CO₂-Fussabdrucks für die Produktion eines Automobils ist komplex und involviert viele Materialien, Prozesse und auch internationale Transportwege. Es müssen Metalle aus Eisenerzen unter hohen Temperaturen gewonnen werden, ein energieund rohstoffintensiver Prozess. Nur Edelmetalle wie Gold und Palladium kommen in der Natur in ihrer reinen Form vor. Im Weiteren fallen bei der Produktion viele zusätzliche Materialien und Produkte (Plastikteile, Reifen aus Gummi, Lederverkleidungen, Elektronik, Lacke etc.) an. Alle diese Komponenten werden von diversen Zulieferern gefertigt und verursachen in jedem einzelnen Produktionsschritt sowohl einen Energieverbrauch wie auch Transportwege und somit einen entsprechenden CO₂-Fussabdruck. Diese Komponenten werden anschliessend oft an einem zentralen Ort zu einem Automobil zusammengebaut.

Wird davon ausgegangen, dass die Automobilindustrie Vorleistungen aus über 30 vorgelagerten Industriezweigen bezieht und diese ihrerseits wieder von jeweils über 10 Zulieferindustrien beliefert werden, dann ergibt dies bereits nach der zweiten Stufe der Lieferkette über 300 Güterströme. Alle diese Prozesse einzeln zu berechnen ist fast unmöglich.

Gemäss der Input-Output-Analyse (diese wurde hauptsächlich von Wassily Leontief entwickelt wofür er den Wirtschaftsnobelpreis erhielt) beträgt der geschätzte CO₂-Fussabdruck ca. 350 Kg. CO₂ pro EUR 1'000 Investition für ein
Fahrzeug.

Wussten Sie:

• dass ab 2020 in der EU für neu zugelassene Pkws im Durchschnitt ein CO₂- Grenzwert von 95 Gramm pro Kilometer gilt?
• dass die EU beschlossen hat, dass die Emissionen neu zugelassener Pkws bis 2030 im Schnitt um 37,5% im Vergleich zu den Werten von 2021 sinken müssen?
• dass für 2020 in den USA eine Obergrenze von 121 Gramm, in China 117 Gramm und in Japan eine Obergrenze von 108 Gramm pro Kilometer gilt?
• dass die Reduktionsziele (wie oben beschrieben) bis heute selten eingehalten werden können? Zuletzt lag der europäische Durchschnitt bei knapp 119 Gramm CO₂ Kilometer.

Quellen:
BAFU, VDA, W. Leontief, DEFRA, CarbonBrief, EDISON,
Dahlmann Future of Mobility, Spiegel.de

2019 waren die CO₂-Emissionen über den Lebenszyklus eines Elektrofahrzeuges dreimal niedriger im Vergleich zu den CO₂ Emissionen eines herkömmlichen Fahrzeuges mit Verbrennungsmotor.

So entstand der Mythos von 17 Tonnen CO₂ für die Akku-Produktion eines Elektroautos.

Die 2017 von der schwedischen Umweltorganisation IVL veröffentlichte Studie hat die Debatte über die Klimafreundlichkeit von Elektroautos erneut angefacht. Die Studie besagte nämlich, dass alleine die Produktion eines E-Auto-Akku für über 17 Tonnen CO₂ verantwortlich sei (pro KWh Batteriekapazität zwischen 145 bis 195 Kg CO₂-Äquivalnent anfallen). Oder anders formuliert: damit sich ein Elektro-Auto von der Grösse eines Teslas ökologisch rechnet, müsste dieser acht Jahre gefahren werden.

Diese Zahlen sind beunruhigend, beängstigend und beeindruckend. Aber auch falsch!

Erstens beruht die Studie auf einer 100-Kilowattstunden-Batterie, welche kaum dem Durchschnitt entspricht. Zweitens, wie in
Schweden üblich, werden auch alle Hybridfahrzeuge in den Durchschnitt der Verbrenner miteingerechnet, was die Durchschnittsemissionen für Verbrenner deutlich senkt. Drittens war der Strommix nicht im Details bekannt, dieser hat jedoch einen hohen Einfluss auf den CO₂-Fussabdruck bei der Akku-Produktion.

Gemäss dem Zell-Hersteller LG Chem betragen die Emissionen etwa 140 Gramm pro Kilowattstunde Speicherkapazität. Bei 24kWh werden somit bei der Herstellung des Akkus für den Ford Focus insgesamt etwas mehr als 3 Tonnen CO₂ freigesetzt. Zum Vergleich: dies entspricht einem CO₂-Fussabdruck von jährlich 20‘000 KM Laufleistung mit einem Verbrauch von 7 Liter auf 100 KM. Würde nun der gleiche CO₂-Fussabdruck auf das Tesla Beispiel hochgerechnet, ergibt das für die Akku- Produktion einen CO₂-Fussabdruck von 12 Tonnen CO₂. Tesla verfügt bei der Zellfertigung über einen hohen Anteil an erneuerbaren Energien, die die Produktion deutlich klimaschonender macht.

Tesla setzt in seiner Gigafactory überwiegend auf Solarstrom, somit kann der Strommix nicht mit dem nationalen Durchschnitt in den USA verglichen werden. Der Anteil aus Kohlestrom beträgt etwas über 20%, seit 2016 ist Erdgas der wichtigste Primärenergieträger zur Stromherstellung in den Vereinigten Staaten. Der Klimarucksack von Akkus kann somit im Durchschnitt auf 3 bis 5 Tonnen CO₂ geschätzt werden. Gemäss dem Verbrauchermagazin Kassensturz stösst ein Elektroauto rund einen Viertel weniger Treibhausgase aus als ein Benzinauto derselben Fahrzeugkategorie. Der Tesla hingegen verursacht im Vergleich zu Kleinwagen mit Verbrennungsmotor ca. 10% mehr CO₂. Zieht man zum Tesla-Vergleich jedoch eine vergleichbare Limousine hinzu (Mercedes S-500, Verbrennungsmotor), schneidet der Tesla rund einen Drittel besser ab. Es stellt sich hier die Frage wie zukunftsfähig grosse und schwere Autos überhaupt noch sind, dies unabhängig vom Antrieb. In unserem Blog auf www.carbon-connect.ch haben wir weitere Berichte über das Thema Elektromobilität. Auch das Ifo-Institut hat gerechnet und eine Klimabilanz zu Elektroautos veröffentlicht. Diese besagt, dass Elektrofahrzeuge im besten Fall 10% und im schlechtesten Fall bis zu 30% mehr CO₂ verursachen wie ein Mittelklassewagen mit Dieselmotor aus Stuttgart. Der Vergleich wurde mit einem Tesla 3 berechnet.

Warum der Vergleich der Ifo-Studie nicht stimmig ist und teilweise auf falschen Daten beruht:

Es wird mit 95 Gramm CO₂ gerechnet (pro KM) Zitat aus der Ifo-Studie: „So wurde der CO₂- Ausstoss pro Pkw-Kilometer von 2015 bis 2020 gesetzlich von 130 auf 95 Gramm pro Kilometer gedrückt“. Die Autoren haben nicht erwähnt, dass diese Obergrenze in der EU ab 2020 verpflichtend ist, allerdings von keinem Hersteller eingehalten wird. Dieser liegt im Schnitt knapp unter 120 Gramm CO₂ pro Kilometer. Somit sind die Verbrennungsmotoren klein gerechnet worden.

‍
Bezug auf Schwedenstudie Wie bereits erwähnt wurden zur Akku- Herstellung Daten der unglücklichen Schwedenstudie herangezogen. Die Schwedenstudie ist eine Metastudie und umfasst eine Vielzahl anderer wissenschaftlichen Arbeiten. Eine Aufschlüsselung der Daten findet in der Ifo-Studie nicht statt, man bediente sich einfach der Zahlen der Schwedenstudie (145 bis 195 Gramm pro kWh Batteriekapazität). Allerdings muss zugegeben werden, dass die Datenlage und Studien betreffend Akkuherstellung dünn ist. Nicht viele Hersteller lassen sich in die Karten schauen. Die Gegenrechnung findet wie vorgängig erwähnt mit Zahlen von LG statt. Vergleich mit NEFZ Verbrauch Die Berechnung nimmt für Verbrenner die veralteten und schöngefärbten NEFZ Verbrauchszahlen. Der neue WLPT Zyklus führt zu einem bis 30% höheren Verbrauch. Dass ein Diesel bis 30% besser sein soll ist schon deswegen hinfällig, weil der NEFZ Wert bis zu 30% unter dem tatsächlichen Verbrauch liegt. Zudem wurde das Problem der Stickoxide ausser Acht gelassen, man konzentriert sich nur auf die CO₂ Belastung.

Anteil Kohlestrom

• Die Ifo-Experten rechnen mit einem Kohlestromanteil von 35%. Dies nicht nur für den Ladevorgang sondern auch für die stromintensive Herstellung des Akkus.
• Allerdings hängt der CO₂-Ausstoss von Elektroautos von diversen Faktoren ab. Diese sind:
• Leistung von Motor und Batterie
  Kapazität und Produktionsstandort der Batterie
  Strommix beim Aufladen des Elektroautos