Können Elektrofahrzeuge in einem schmutzigen Stromnetz sauber sein?

Während sich die Welt in Richtung der Elektrifizierung möglichst vieler Autos bewegt, ist dies nur ein Teil der Lösung der Klimagleichung. Diese Elektrofahrzeuge müssen noch aufgeladen werden, und wenn dieser Strom beispielsweise aus Kohle und in geringerem Maße aus Methan erzeugt wird, untergräbt dies die von uns angestrebten Emissionssenkungen.

Einige Kritiker von Elektrofahrzeugen behaupten, dass ein schmutziges Stromnetz alles, was ein Elektrofahrzeug leisten kann, völlig zunichte macht. Aber stimmt das? Schauen wir uns genauer an, wie sich ein verschmutztes Netz auf die Emissionen eines Elektrofahrzeugs auswirkt.

Elektrofahrzeuge haben im Vergleich zu Verbrennungsmotoren im Vorfeld geringfügig höhere CO2-Kosten, aber diese Emissionen werden über die gesamte Nutzungsdauer des Fahrzeugs wieder ausgeglichen. Durch den Einsatz von Strom statt Gas verursachen Fahrzeuge deutlich weniger Emissionen, auch unter Berücksichtigung der Produktions- und Recyclingkosten.

Der letzte Bericht des International Council on Clean Transportation (ICCT) zeichnet ein Bild, in dem Elektrofahrzeuge, die über das bestehende und geplante amerikanische Stromnetz betrieben werden, immer noch mehr als doppelt so emissionsfreundlich sind wie Autos mit Benzin- und Biokraftstoff. Auch Elektrofahrzeuge, die über den bestehenden Netzmix betrieben werden, sind effizienter als Hybridfahrzeuge. Wir können diese Emissionen weiter reduzieren, indem wir alles mit erneuerbarer Energie betreiben, aber auch ohne diesen Netzübergang stellt die Umstellung auf Elektrofahrzeuge einen Fortschritt dar.

Die ICCT ist nur eine von vielen Ökobilanzstudien, die im Allgemeinen darin übereinstimmen, dass Elektrofahrzeuge, die in einem schmutzigen Netz betrieben werden, immer noch sauberer sind als Fahrzeuge mit Verbrennungsmotor. Eine Studie aus dem Jahr 2018 verglich kanadische Gerichtsbarkeiten und Alberta, das 67 % seines Stroms mit Kohle erzeugt, und ermöglicht Elektrofahrzeugfahrern 50 % bessere Lebenszeitemissionen im Vergleich zu Benzinfahrzeugen .

China hatte bei Elektrofahrzeugen einen kleinen Vorsprung, sein Stromnetz wird jedoch hauptsächlich mit Kohle betrieben. Selbst dort stoßen Elektrofahrzeuge 29 % weniger aus als Autos mit Verbrennungsmotor .

Eine Herausforderung bei diesen Berechnungen besteht darin, zu berücksichtigen, welche Art von Energie bei der Fahrzeugproduktion verwendet wird. Eine Studie in Indien ergab, dass das größtenteils auf Kohle basierende Stromnetz zu höheren Emissionen sowohl beim Fahrzeugbetrieb als auch bei der Produktion beitrug. Man geht davon aus, dass diese Faktoren Verbrennungsautos vorerst zur umweltfreundlicheren Option auf diesem Markt machen werden. Indien hat langfristige Pläne , erneuerbare Energien zu nutzen, und Lebenszyklusanalysen von Elektrofahrzeugen wie diese verdeutlichen die Notwendigkeit dieses Übergangs.

Auch der Mangel an Recyclingkapazitäten für Elektrofahrzeugbatterien muss noch behoben werden. Ohne sie werden Materialien unsachgemäß verarbeitet, was die Belastung von Mensch und Umwelt durch eine Vielzahl schädlicher Metalle erhöht.

Viele der existierenden Recycler versuchen, in ihrem Betrieb erneuerbare Energien zu nutzen. Redwood Materials, ein vom ehemaligen Tesla-CTO JB Straubel gegründetes Recyclingunternehmen, nutzt tatsächlich Reststrom in Batterien, um seinen Recyclingprozess zu unterstützen .

Recyclingmethoden unterscheiden sich stark hinsichtlich ihres Energieverbrauchs. Pyrometallurgie ist die traditionelle Methode zur Gewinnung von Metallen aus Schrott, aber sie bringt weniger Ertrag als andere Methoden und verbraucht ziemlich viel Strom, um alles zu erhitzen. Die Elektrometallurgie produziert am Ende der Verarbeitung mehr Material, verbraucht aber noch mehr Strom. Hydrometallurgie ist viel energieeffizienter als beide anderen Methoden und gewinnt mehr Materialien zurück, ist jedoch teurer im Betrieb.

Allerdings weisen Ökobilanzen beim Recycling von Elektrofahrzeugen im Vergleich zu Produktion und Betrieb relativ wenige Emissionen auf, insbesondere da durch die Rückgewinnung von Materialien Emissionen vermieden werden können, die durch den Abbau von Neumaterialien entstehen.

Die Umweltfreundlichkeit von Elektrofahrzeugen wird nicht im luftleeren Raum gemessen. Das Netz spielt eine große Rolle bei der Bestimmung des endgültigen Fußabdrucks eines Elektrofahrzeugs, aber selbst wenn es mit dem schmutzigsten Strom der Welt betrieben wird, kann es Benzinautos immer noch voraus sein.