Die Zeitbombe: Dürfen Autos in Deutschland noch verkauft werden?

Gastbeitrag von Prof. Dr. Peter Hoberg
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1          Einführung

Die Mitgliedsländer der EU haben sich auf Grenzwerte für den Ausstoß von CO₂ geeinigt. In 2020 betrug der Grenzwert durchschnittlich 95 g CO₂ pro km, allerdings gemessen nach den viel zu günstigen NEFZ (Neuer Europäischer Fahrzyklus). Schon dieser Wert konnte von den meisten Herstellern nur eingehalten werden, weil die Richtlinie scheunentorgroße Schlupflöcher gelassen hat. E-Fahrzeuge werden nicht nur mit 0 g gewertet, sondern sie wurden in 2020 auch doppelt gewertet. Dies wird als Supercredit bezeichnet. Somit konnte sich ein Hersteller durch den Verkauf eines E-Fahrzeugs 2 x 0 g CO₂ pro km anrechnen lassen, so dass er dann 2 dreckige, aber hochprofitable SUVs mit je 190 g verkaufen konnte. Die 380 g CO₂ wurden dann durch 4 Fahrzeuge geteilt, so dass der Durchschnitt von 95 g CO₂ pro km, eingehalten wurde.

Diese extreme Förderung würde nur Sinn machen, wenn die E-Fahrzeuge wirklich wesentlich weniger CO₂ ausstoßen würden.  Dies ist in Deutschland regelmäßig nicht der Fall, was noch zu zeigen sein wird.

Die Grenze wurde für 2021 wesentlich verschärft, weil zwar der gleiche Grenzwert von 95 g CO₂ pro km eingehalten werden muss, aber dieses Mal nach dem realistischeren = viel höheren WLTP-Verbrauch (Worldwide Harmonised Light Duty Test Procedure). Die Wirkung ist dramatisch. Gemäß der Homepage von Toyota verbraucht das aktuelle sehr sparsame Sondermodell des Yaris hybrid laut NEFZ Norm nur 3,0 Liter pro 100 km. In der WLTP Version weist es einen Verbrauch von 4,0 Liter auf. Statt 68 g CO₂ pro km sind es dann 92 g CO₂ pro km. Aber immerhin wird der Grenzwert von 95 g CO₂ pro km knapp unterschritten, was von kaum einem anderen Fahrzeug gesagt werden kann. Das in Deutschland meistverkaufte Auto, der Golf 8, verbraucht laut WLTP 5,3 l, was 121 CO₂ pro km entspricht, also weit über dem Grenzwert. Nun versteht man auch den verzweifelten Push der E-Fahrzeuge durch VW. Sie könnten nicht mehr verkaufen oder nur mit extremen Strafgebühren.

2          Strommarkt in Deutschland

Durch das Design der Strommarktes ist in Deutschland festgelegt, dass jede Kilowattstunde Strom aus erneuerbaren Quellen abgenommen werden muss, auch wenn sie im Netz nicht gebraucht wird. Erst danach werden die übrigen Stromerzeugungsarten nach dem Merit Order Prinzip (niedrigste Grenzkosten) angefordert.

Die Unterschiede zum Strombedarf werden somit weitgehend von den fossilen Kraftwerken ausgeglichen. Je nach Tages- und Jahreszeit kann das sehr wenig sein bei windigen Sonnenwetter an Feiertagen oder fast alles in der Dunkelflaute.

Wenn jetzt die Stromnachfrage durch E-Fahrzeuge steigt, kann diese nicht von den erneuerbaren Energien abgedeckt werden, weil alle erneuerbaren Energien bereits eingespeist werden. Änderungen laufen also hauptsächlich über fossile Kraftwerke (Marginalansatz). Einen guten Überblick zu den Studien findet man bei Ruhsert, der auch solche Untersuchungen enttarnt, welche mit nicht zutreffenden Durchschnittsannahmen arbeiten.

Hoberg hat gezeigt, dass die fossilen Energiearten ihre Rolle als Lückenbüßer auch noch sehr viele Jahre spielen müssen.

Laut IDW kann das Problem noch schlimmer werden, wenn nicht nur zusätzliche E-Fahrzeuge, sondern auch noch viele Wärmepumpen den Stromverbrauch nach oben treiben. Damit wird die fossile Stromerzeugung noch ein langes Leben haben.

Aus diesem Grunde wird in dieser Untersuchung zunächst davon ausgegangen, dass jede Kilowattstunde fossilen Stroms zusätzliche CO₂ Emissionen von 800 g /kWh erzeugt. Dieser Wert wird dann weiter unten variiert.

3          CO₂ Ausstoß von E-Fahrzeugen

Die lokale Emissionsfreiheit von E-Fahrzeugen darf nicht dazu führen, dass man die Schadstoffe, die bei der Energieerzeugung an anderer Stelle entstehen, außen vor lässt. Ziel ist es ja, den Gesamtausstoß an CO₂ und anderen Schadstoffen zu reduzieren.

Hier wird die deutsche bzw. europäische Perspektive eingenommen, weil die Gesetze nur für diesen Raum gelten und die Stromerzeugung auch fast ausschließlich national erfolgt. Damit muss aber selbstkritisch festgehalten werden, dass weitere Probleme außerhalb Europas, die durch die Öl- und Gasförderung, aber auch durch den Abbau von Lithium und Kobalt entstehen, nicht berücksichtigt werden.

Es ist offensichtlich, dass für eine rationale Klimapolitik auch die CO₂ Emissionen in den fossilen Kraftwerken beachtet werden müssen. Die politisch bedingte Vorgabe, dass E-Fahrzeuge ohne Emissionen zu rechnen sind, darf nicht akzeptiert werden.

Der Ansatz ist somit sehr einfach: Unabhängig von der Antriebsart müssen die Schadstoffemissionen erfasst werden. Als Hauptgröße gilt CO₂, wobei aber noch überprüft werden muss, ob andere Schadstoffe sich halbwegs parallel entwickeln.

Der nicht wegzudefinierende CO₂ Ausstoß von E-Fahrzeugen hängt vom Stromverbrauch pro 100km und von dem CO₂ Ausstoß der Stromerzeugung ab. Bei der Ermittlung des Stromverbrauchs darf nicht vergessen werden, auch die Verluste in den Netzen und bei der Ladung zu berücksichtigen, die auch im günstigsten Fall 2-stellige Prozentwerte ausmachen. Das Kraftwerk muss deutlich mehr Strom erzeugen als in der Batterie ankommt. Und jede kWh der Stromerzeugung führt zu zusätzlichem CO₂.

Für viele Kombinationen von Stromverbrauch inkl. Verluste und CO₂ Ausstoß der Stromerzeugung zeigt die folgende Tabelle den CO₂ Ausstoß pro km:

Abb. 1: CO₂ Ausstoß für E-Fahrzeuge in g CO₂ pro km

Wenn man wieder die WLTP-Werte nimmt, so bewegen sich die Verbräuche kleinerer E-Fahrzeuge etwas unter 20 kWh pro 100 km. Beispiele sind der in Europa meistverkaufte Renault Zoé mit 17,2 kWh pro 100 km. Auch der ganz neue E-Corsa liegt mit 16,8 kWh pro 100 km in diesem Bereich. In Testberichten sind es üblicherweise noch mehr, insb. bei Fahrten auf Autobahnen oder ungünstiger Witterung.

In der Abb. 1 sind für fast alle denkbaren Verbräuche die CO₂ Emissionen angegeben. Wenn man bei den 800 g/kWh im Kraftwerk bleibt, liegt der Ausstoß des Renault Zoé bei 137,6 g CO₂ pro km.

Für andere elektrische Kleinwagen findet man in der obigen Tabelle Werte zwischen 128 und 160 g CO₂ pro km (diese sind in der obigen Tabelle fett gedruckt). Bei heutiger Technologie werden damit die Grenzwerte weit überschritten. In Sondersituationen mit geringen Durchschnittsgeschwindigkeiten kann es aber sein, dass der Grenzwert auch in der Praxis geringfügig unterschritten wird.

Auf der anderen Seite liegen große und schwere E-Fahrzeuge im Verbrauch noch viel höher.

Der größte Teil der E-Fahrzeuge scheitert somit bereits an der 2021er Norm von 95 g CO₂ pro km. Aber auf dieser Basis sind weitere Verschärfungen geplant, die über eine Reduktion von 15% in 2025 zu einer Reduktion von 37,5% in 2030 führen. Es ist fraglich, ob selbst kleine E-Autos, z. B. in der Größe eines Renault Zoés, das schaffen können. Vollkommen neue Konzepte wären notwendig.

4          CO₂ Ausstoß von Hybriden

Das Wunder, dass E-Fahrzeuge für die Politik kein CO₂ ausstoßen, wiederholt sich bei den Hybridfahrzeugen für den elektrischen zurückgelegten Teil der Fahrten. Der mit dem Verbrenner erzeugte CO₂ Ausstoß wird einberechnet, aber nur solange er 50 g CO₂ pro km nicht überschreitet! Wenn er höher liegt, wird der CO₂ Ausstoß auf dem Papier – und nur dort – auf 50 g reduziert. Bedingung für diese Kappung ist, dass der Hybrid auf dem Papier 50 elektrische Kilometer schafft (ab 2022 60 km, ab 2025 80 km).

Entgegen dieser politisch motivierten Vorgabe muss bei einer fairen Ermittlung des CO₂ Ausstoßes der Hybride natürlich auch die elektrisch zurückgelegte Strecke mitgezählt werden. Wenn für fossile Energie ganz grob wieder mit 800 g CO₂ pro kWh gerechnet, so führt ein elektrischer Kilometer bei einem Verbrauch von ca. 30 kWh pro 100 km (großes SUV) zu einem zusätzlichen Ausstoß von 240 g CO₂ pro km. Das ist mehr als das Doppelte des Grenzwertes.

In der folgenden Abbildung sind die tatsächlichen CO₂ Emissionen für alle Fahrzeugtypen in Abhängigkeit vom Kraftstoffverbrauch und dem Stromverbrauch enthalten. Wenn ein großes SUV durchschnittlich 2 l Benzin plus 28 kWh für 100 km verbraucht, dann entstehen 271 g CO₂ pro km.

Abb. 2: Gesamt CO₂ Ausstoß in g/km bei 100 Gesamtkilometer

Kaum ein Hybrid wird die Grenze von 95 g/km unterschreiten. Insb. die beliebten schweren SUVs werden bei 2 l Benzinverbrauch mit 47 g in die Statistik eingehen, obwohl der wahre Effekt mehr als 5-mal so hoch ist. Eine Umweltkatastrophe.

Aber wie kaum anders zu erwarten in der deutschen Umweltpolitik, wird ein solches Fahrzeug beim Kauf mit über 3000 € gefördert werden, obwohl es wesentlich zur Umweltverschmutzung beiträgt. Der Nettopreis muss nur unter 65 T€ liegen. Abstruser geht es kaum noch.

5          Einführung einer exakten Verbrauchserfassung

Während die Regeln zur Erfassung des angeblichen CO₂ Ausstoßes kaum zu verstehen sind, gibt es auf einer anderen Seite Fortschritte. Die Hersteller von Fahrzeugen hatten bei den Ermittlungen des Kraftstoffverbrauches immer neue gerade noch legale Schlupflöcher gefunden, um einen geringen Verbrauch zu erzielen. Die Folge war, dass in der Realität die Verbrauchswerte nicht selten 20% höher lagen als im Prospekt der Hersteller. Dadurch konnten dann auch die CO₂ Emissionen auf dem Papier gedrückt werden.

Als Konsequenz müssen nun alle ab 2021 zugelassenen Fahrzeuge mit einem On-Board Fuel Consumption Meter ausgestattet werden. Dadurch wird der tatsächliche Energieverbrauch von E-Fahrzeugen, Verbrennern und Hybriden erfasst. Die Hersteller müssen den realen Istverbrauch aller Fahrzeuge erfassen und der EU-Kommission mitteilen. Auch wenn dies sicherlich sehr aufwändig ist, hat die Autoindustrie mit ihren Tricksereien eine solche Vorschrift provoziert. Erfreulicherweise wurden die E-Fahrzeuge und die Hybride bei dieser Regelung nicht ausgespart.

Aufgrund dieser Vorschrift wird es demnächst ein böses Erwachen in der Autoindustrie geben, weil die Verbrauchswerte unter Alltagbedingungen (Real Driving Emissions) deutlich höher liegen dürften. Gemäß Testberichten der Autozeitschriften kann man erwarten, dass Alltagsfahrzeuge ca. 20% mehr verbrauchen werden als in den WLTP-Werten angegeben. Bei stark motorisierten Fahrzeugen, die schnell gefahren werden, dürfte der Aufschlag noch viel größer sein, weil das WLTP-Fahrprofil keine hohen Geschwindigkeiten vorsieht. Das gilt natürlich unabhängig davon, ob es sich um E-Fahrzeuge, Verbrenner oder Hybride handelt.

Im nächsten Schritt müssen die Mengen ausmultipliziert werden mit den CO₂ Emissionen pro Liter bzw. kWh. Dabei wird die EU-Kommission feststellen, dass wohl kaum ein Auto den Grenzwert unter realistischen Bedingungen einhält.

Auch der gerade erst auch den Markt gekommene VW ID.3 hat keine Chance. Gemäß dem Test von Auto Motor Sport verbraucht er im Stadtverkehr ca. 18 kWh pro 100 km und bei ruhiger Autobahnfahrt 22 kWh pro 100 km. Wenn man von einem Mittel von 20 kWh pro 100 km ausgeht, so ergäben sich 160 g CO₂ pro km. Der ID.3 hätte gar nicht auf den Markt kommen dürfen… So verrückt sind die EU-Regeln.

Zurzeit wäre ein Unterschreiten der 95er Obergrenze noch bei kleinen leichten Verbrennern denkbar. Aber gerade diese werden zurzeit von vielen Herstellern vom Markt genommen, weil sie die nächsten Zielmarken in 2025 und 2030 wohl nicht mehr schaffen können und weil Sicherheitsvorschriften für neue Kosten sorgen.

Wenn die EU-Kommission sich nicht noch lächerlicher machen möchte und bei den Grenzwerten bleiben will, müsste der Verkauf von Autos wohl weitgehend eingestellt werden…

Quellen

Auto Motor Sport: Test VW ID.3, in: https://www.auto-motor-und-sport.de/fahrbericht/vw-id-3-2020-kompakt-elektroauto/, Abruf vom 28.3.2021

Hoberg, P.: Der große Denkfehler – Elektroautos in Deutschland – viel dreckiger als gedacht, in: https://www.elektroauto-news.net/2020/meinung-der-grosse-denkfehler-elektroautos-in-deutschland-viel-dreckiger-als-gedacht, 19.12.2020.

IFW: Zusätzlicher Strombedarf hebelt Klimavorteile von E-Autos aus, in: https://www.ifw-kiel.de/de/publikationen/medieninformationen/2020/zusaetzlicher-strombedarf-hebelt-klimavorteile-von-e-autos-aus/, Abruf vom 27.3.2021.

Ruhsert, K.: Der Elektroauto-Schwindel, Norderstedt 2020.

Toyota Deutschland: Verbrauchswert des Toyota Yaris, in: https://www.toyota.de/automobile/yaris/, Abruf 26.3.2021.

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