Elektroauto senkt Emissionen trotz frühem Austausch des Benzinautos

Ein noch fahrbereites Benzinauto zu verschrotten und durch ein Elektroauto zu ersetzen, senkt die CO₂-Emissionen – selbst wenn das Benzinfahrzeug erst ein Jahr alt ist. In 92 von 100 untersuchten Fahrzeugkonstellationen im US-Fuhrpark verringerte der Wechsel die Emissionen. Ausschlaggebend sind dabei weniger die Batterien als die Frage, wo ein Auto seine Energie verbraucht.

Elliott Campbell, Leiter der Umweltstudien an der UC Santa Cruz, untersuchte gemeinsam mit Roland Geyer von der UC Santa Barbara zwei mögliche Zukunftsverläufe für Hunderte Fahrzeugmodelle.

Im ersten Szenario wird das Benzinauto während seiner gesamten Lebensdauer von 16 Jahren genutzt. Im zweiten wird es vorzeitig verschrottet und durch ein Elektrofahrzeug ersetzt.

Die Fahrzeugproduktion verursacht den kleineren Anteil

Der weitaus größte Teil der CO₂-Emissionen eines Benzinautos entsteht nicht bei seiner Herstellung, sondern über Jahre hinweg durch die Abgase während der Fahrt.

„Das Besondere an Benzinfahrzeugen ist, dass der überwiegende Teil der Energie in ihren Betrieb fließt und nicht in ihre Herstellung“, sagte Campbell gegenüber Earth.com.

Dieser Umstand verschafft dem Benzinauto im Vergleich einen erheblichen Vorteil. Die bei seiner Produktion entstandenen Emissionen sind bereits angefallen und lassen sich nicht zurückholen; deshalb werden sie beiden Zukunftsszenarien gleichermaßen zugerechnet und aus der Berechnung ausgeklammert. Bei der elektrischen Neuanschaffung berücksichtigt die Analyse dagegen sämtliche Herstellungsemissionen, einschließlich des Batteriepakets.

„Und selbst wenn wir dem Benzinfahrzeug auf diese Weise einen Vorteil verschaffen, ist das Elektroauto immer noch der klare Gewinner“, sagte Campbell.

Beim Fahren entstehen die größten Emissionen

Als Ausgangspunkt dient ein durchschnittlicher US-SUV, der mit dem durchschnittlichen amerikanischen Strommix betrieben wird und 16 Jahre lang fährt.

Wird er im zweiten Jahr verschrottet und durch einen Elektro-SUV ersetzt, sinken die Emissionen über denselben Zeitraum von 16 Jahren um 44 %. Der Umstieg verursacht zunächst zusätzliche Emissionen, weil ein Ersatzfahrzeug gebaut werden muss. Nach rund drei Jahren Fahrbetrieb ist diese CO₂-Schuld ausgeglichen; danach bringt jede weitere Fahrt Einsparungen.

Über die gesamte Bandbreite der von der EPA ausgewiesenen Fahrzeugeffizienzen hinweg verringerte der Austausch eines durchschnittlichen Fahrzeugs bereits nach dessen erstem Jahr die Emissionen um 58 %. Die günstigste Kombination erreichte 82 %.

Campbell und Geyer wiederholten den vollständigen Vergleich mit einer unabhängigen Datenbank von 459 Fahrzeugmodellen und kamen auf nahezu identische Werte.

Der Tausch von Benzin gegen Benzin brauchte 18 Jahre

Zwei Jahrzehnte lang lautete die gängige Empfehlung, das alte Auto weiterzufahren. Forschende, die Autofahrerinnen und Autofahrer in den USA und Kanada untersuchten, bezifferten die Amortisationszeit für den Wechsel zu einem neueren, sparsameren Benzinauto auf etwa 18 Jahre.

Das entspricht in etwa der Lebensdauer eines Fahrzeugs – folglich zahlte sich der Austausch überhaupt nicht aus.

Diese Forschungsgruppen verglichen einen Benzinmotor mit einem etwas effizienteren Benzinmotor. Campbell und Geyer stellten ihm dagegen ein Fahrzeug gegenüber, das gar keinen Kraftstoff verbrennt.

Selbst Hybride lagen meist zurück

Campbell hatte angenommen, dass besonders sparsame Hybride die Ausnahme bilden würden. Ein Fahrzeug zu ersetzen, das bereits wenig Benzin verbraucht, hätte ein Grenzfall sein müssen. Das war jedoch nicht der Fall.

„Ich war überrascht, dass selbst das Verschrotten eines Hybrids große Klimavorteile bringt“, sagte Campbell.

Auch die Stilllegung eines klassenbesten Hybrids lohnte sich in den meisten Stromnetzen des Landes.

Der Vorteil wurde nur dort nahezu null oder kehrte sich um, wo die lokale Stromversorgung mehr als 400 Kilogramm Kohlendioxid je Megawattstunde ausstößt (882 Pfund). Auf diese Regionen entfällt etwa ein Drittel der US-Stromerzeugung.

Für manche Fahrer gelten Ausnahmen

In zwei Fällen fiel das Ergebnis anders aus. Das Verschrotten eines Plug-in-Hybridautos zugunsten eines reinen Elektroautos erhöhte die Emissionen um 11 %, während der Vorteil bei einem Plug-in-Hybrid-SUV nahezu bei null lag.

Eine weitere Ausnahme sind Fahrzeuge, die selten bewegt werden. Bei einem Pkw liegt die Schwelle bei ungefähr 7.054 Kilometern pro Jahr, bei einem SUV bei 6.837 Kilometern und bei einem Pickup bei 10.794 Kilometern. Wer weniger fährt, gleicht die CO₂-Emissionen der neuen Batterie nie aus.

Diese Grenzwerte betragen etwa ein Drittel bis die Hälfte der Strecke, die durchschnittliche Fahrerinnen und Fahrer zurücklegen.

Auf die Frage von Earth.com, ob diese Ausnahmen dauerhaft bestehen bleiben, antwortete Campbell, dass dies nicht der Fall sein werde. Sauberere Stromnetze und eine funktionierende Batterie-Recyclingindustrie sollten sie beseitigen; dann „wird das Elektroauto selbst in diesen Grenzfällen vorne liegen“.

Förderungen sind zu gering, um entscheidend zu sein

All das bedeutet nicht, dass es finanziell erschwinglich wäre, ein funktionierendes Auto zu verschrotten. Campbell und Geyer erklären ausdrücklich, dass die vorzeitige Stilllegung eines neueren Benzinfahrzeugs mit den heutigen Förderungen wirtschaftlich nicht tragbar ist.

Kaliforniens Programm Clean Cars 4 All zahlt einkommensschwächeren Fahrerinnen und Fahrern Geld für die Verschrottung älterer, stärker verschmutzender Fahrzeuge; das britische ULEZ-Verschrottungsprogramm funktioniert ähnlich. Die beiden Forschenden vertreten die Auffassung, dass der Emissionsvorteil auch für deutlich jüngere Fahrzeuge gilt, als diese Programme derzeit erfassen.

Campbell glaubt nicht, dass sich das Ergebnis auf jeden Gegenstand im Besitz einer Person übertragen lässt. Dass ein effizienteres Smartphone auf den Markt kommt, sei kein Grund, das Gerät in der eigenen Tasche zu ersetzen, sagte er. Bei einem Smartphone entfällt der Großteil des Energieaufwands auf die Herstellung und nicht auf seine Nutzung unterwegs.

„Das Prinzip von Reparatur und Wiederverwendung bleibt in vielen anderen Zusammenhängen sinnvoll“, sagte Campbell in seinen schriftlichen Antworten an Earth.com.

Campbell und Geyer ließen zwei Faktoren unberücksichtigt. Niemand hat bislang beziffert, welche Einsparungen das Batterie-Recycling bringen würde, weil noch zu wenige Elektroautos das Ende ihrer Lebensdauer erreicht haben, um die dafür nötige Industrie zu tragen. Zudem basieren die Zahlen auf dem heutigen Strommix und nicht auf der saubereren Versorgung, die derzeit aufgebaut wird.

Beide Auslassungen lassen das Elektroauto schlechter erscheinen, als es tatsächlich ist; daher erwarten Campbell und Geyer einen größeren realen Vorteil. Klären lässt sich dies erst, wenn ausgediente Batteriepacks über ein Jahrzehnt hinweg durch Recyclinganlagen laufen, die bislang kaum existieren.

Die vollständige Studie erschien in der Fachzeitschrift Science.