F&A-Seite zur Umweltbilanz von Elektroautos

.

Frage: E-Autos haben einen Wirkungsgrad von 80 %. Dann müssen sie doch umweltfreundlicher sein als herkömmliche Autos?

Antwort: Nicht, wenn man die Stromerzeugung einbezieht. E-Autos laden zwar Durchschnittsstrom. Dieser muss im Stromnetz aber wieder ersetzt werden:

  • Windräder und PV-Anlagen sind nicht regelbar, d.h. sie können nicht bei Bedarf mehr Strom produzieren. Der im Ladestrom enthaltene Ökostrom wird anderen Verbrauchern entzogen!
  • Weil Kernkraftwerke praktisch immer mit Volllast laufen, muss auch der Atomstromanteil von Fossilkraftwerken ausgeglichen werden.

Der Ladestrom muss im Netz also vollständig mit Fossilstrom ersetzt werden, und nicht nur in Deutschland wird die marginale Primärenergie noch lange Zeit Kohle sein. Die Denkfabrik AGORA berichtete über das Krisenjahr 2020, als die Stromnachfrage Corona-bedingt sank:
„Insbesondere die Kohleverstromung erreichte einen neuen Tiefststand seit Beginn der ganzheitlichen Aufzeichnung im Jahr 1990. … Der Nachfragerückgang wirkte sich fast ausschließlich auf die fossile Ener­gieerzeugung aus, da diese in der Merit-Order – die Einsatzreihenfolge der Kraftwerke beim Verkauf von Strom an der Börse – hinter den Erneuerbaren Energien stehen und somit als erste ihre Erzeugung reduzieren.“

Wird die Klimabilanz des E-Autos korrekterweise mit Kohlestrom erstellt, schneiden sie schlechter ab als Autos mit Verbrennungsmotoren – siehe Buch.

Das bedeutet:
1. Wer E-Autos subventioniert, fördert de facto den Absatz fossilen Stroms.
2. Jeder in die Elektromobilität investierte Euro ist für den Klimaschutz verlorenes Geld.

.

Frage: Werden E-Autos besser als Verbrenner abschneiden, wenn die letzten Kohlekraftwerke abgeschaltet sind?

Antwort: Nein, denn wenn der Ausgleichsstrom im Netz mit Gaskraftwerken erzeugt wird, muss man E-Autos sinnvollerweise mit Verbrennern vergleichen, die auch mit Erdgas betrieben werden. Dann sind die Emissionen etwa gleich – siehe Buch. E-Autos haben auch dann keine Umweltvorteile.

Frage: Aber wenn auch die letzten Gaskraftwerke abgeschaltet sind, haben die E-Autos dann endlich Vorteile?

Antwort: Nein, denn auch danach wird es keinen überschüssigen Ökostrom geben.

Grund: Die Industrie muss ihre Produktionsprozesse defossilisieren. Zur Umstellung auf Wasserstoff werden z.B. in Deutschland für die Stahlindustrie 176 TWh 1 veranschlagt, für die Chemieindustrie 645 TWh und für Raffinerien 82 TWh. Allein diese drei Branchen werden mehr zusätzlichen Strom benötigen, als in ganz Deutschland 2019 netto verbraucht wurde (574 TWh).

Weiterer, zusätzlicher Strom wird dann nur durch die Rückverstromung importierter Synfuels erzeugt werden können. Das sollte aber nicht in den Kraftwerken passieren, sondern in die Fahrzeuge verlagert werden. Serielle Hybridfahrzeuge mit hocheffizienten Verbrennern an Bord würden

  • die Netzbelastung verringern
  • die bekannten Rohstoffengpässe und neue geographische Abhängigkeiten aufgrund der Akku-Herstellung vermeiden
  • das Fahrzeuggewicht verringern
  • den Energieverbrauch gegenüber BEV entsprechend senken und
  • die enormen Kosten der Ladeinfrastruktur vollständig entfallen lassen.

Frage: In allen neueren Studien steht zu lesen, dass E-Autos viel geringere Treibhausgasemissionen haben. Die können doch nicht alle irren?

Antwort: Ob sie wirklich „irren“, vermag ich nicht zu sagen. Die günstigen Bewertungen sind einfach zu erklären und kommen durch die systematisch falsche Anwendung des Durchschnittsstrommix zustande.

Dabei hatte das Umweltbundesamt noch 2016 klar gesagt, dass für die Klimabilanz des BEV nicht der Durchschnittsstrommix, sondern ein (Zitat)  „Ladestrommix“ anzuwenden ist, basierend auf dem „Kraftwerkspark, der zur Betankung von Elektrofahrzeugen unter sonst gleichen Bedingungen tatsächlich in Anspruch genommen wird.“ Das UBA spricht explizit von einem „Marginalmix, also dem Strommix, der konkret der ‚Betankung‘ von Elektrofahrzeugen zugeordnet werden kann, wenn man annimmt, dass diese unter sonst gleichen Bedingungen als zusätzliches Marktsegment dazu stoßen.“
Wer sich nun die Flut der Veröffentlichungen der letzten Jahre anschaut, stößt auf das Phänomen, dass diese Empfehlungen durchweg ignoriert werden. Auch das UBA selbst ist inzwischen eingeknickt und duldet in neueren Studien den Durchschnittsstromansatz. Es hat aber nie versucht, diesen Schwenk zu begründen.

Bis ca. 2015 haben deutsche Institute bei der Erstellung von Klimabilanzen der Elektromobilität meist solide Arbeit geleistet (siehe Buch). Der Marginalstromansatz machte es jedoch unmöglich, der Politik die gewünschte Legitimation für Milliarden-Subventionen an die Autoindustrie zu liefern. Für mich steht außer Frage, dass er nur darum aufgegeben wurde.

Frage: Warum soll der Marginalstromansatz nur für E-Autos richtig sein, nicht aber für Ventilatoren und Kaffeeautomaten?

Antwort: E-Autos sind zusätzliche Stromverbraucher. Für Klimabilanzen zusätzlicher Verbraucher ist zu untersuchen, welche Änderungen sich aus deren Einführung ergeben. Durchschnittsstrom-Emissionen sind dafür irrelevant; entscheidend ist, wie das Stromnetz auf den zusätzlichen Bedarf reagiert. Und das ist eindeutig: Da KKW stets mit Vollast laufen und EE nicht regelbar ist, kann Zusatzbedarf nur von fossilen Kraftwerken ausgeglichen werden.
Ventilatoren und Kaffeemaschinen sind keine zusätzlichen Verbraucher, weil weder deren Einführung noch die Abschaffung zur Diskussion steht. Ergo hat der Marginalstromansatz für diese Produkte keinen Sinn.

Frage: Kann man für E-Autos nicht einfach mehr Ökostrom produzieren?

Antwort: Die Behauptung zusätzlichen EE-Ausbaus speziell für E-Autos ist ein Pseudoargument, weil sich nicht widerlegen lässt, dass stets nur fossile Kraftwerke die Leistung reduzierten, würde man alle E-Autos vom Netz trennen. Zudem erfolgt der EE-Ausbau de facto unabhängig vom Ausbau der Elektromobilität.
An dieser Wahrheit ist nun einmal nicht zu rütteln: E-Autos senken die Ökostromquote. EE-Ausbau verringert die Treibhausgasemissionen, Elektroautos erhöhen ihn wieder.

Frage: Müsste der Marginalansatz nicht auch für die Kraftstoffe der Verbrenner gelten?

Antwort: Der Einwand mit den „marginalen Kraftstoffen“ ist irreführend, denn in Europa gibt es keinen Unterschied zwischen den Emissionen durchschnittlicher oder marginaler Kraftstoffe: Eine geringfügige Mehrnachfrage wird nicht aus anderen Quellen bedient als der Durchschnitt. Es gibt gleichwohl einen sehr großen Unterschied zwischen den Emissionen durchschnittlichen oder marginalen Stroms. Alle neueren Studien versuchen, diesen Unterschied zu vertuschen.

Frage: „Das Ammenmärchen vom Blackout, wenn alle zig Millionen E-Autos auf einmal laden, hat doch schon so einen langen Zopf, der mindestens um die Erde geht!“
Was sagen Sie dazu?

Antwort: Einfaches Malnehmen führt zur Erkenntnis, dass dies tatsächlich nicht möglich ist. Dabei bereitet weniger die Energiemenge Probleme als vielmehr der hohe Leistungsbedarf:

Die Netzleistung des Jahres 2019 von ca. 75 GW müsste verdoppelt werden, um nur 3 % dieser Autos mit 50 kW zu laden. Das ist technisch und wirtschaftlich illusorisch.
Der Vollausbau der Elektromobilität würde ohne eine strikte Stromrationierung zu Blackouts führen.
.
.

Quellen mit Erläuterungen:

1 https://www.derstandard.at/story/2000114434250/neues-verfahren-ermoeglicht-klimafreundliche-stahlherstellung; für die österreichisches Stahlindustrie werden dort 33 Twh/a genannt. Das Verhältnis der produzierten Rohstahlmengen zwischen Deutschland und Österreich betrug 2019 39,6 zu 7,42.