Eine von der University of California, Santa Cruz geleitete Untersuchung vergleicht die CO₂-Bilanz eines frühen Wechsels von Verbrennern zu rein batterieelektrischen Autos. Die größten Klimavorteile ergeben sich demnach, wenn ein Benzinfahrzeug bereits im ersten Jahr ausgemustert wird: Über einen Zeitraum von 16 Jahren sinken die CO₂-Emissionen um 58 Prozent. Im Durchschnitt dauert es rund drei Jahre, bis die niedrigeren Emissionen beim Fahren eines Elektroautos die Emissionen seiner Herstellung ausgeglichen sind.
Der Verkehrssektor ist in den USA zuletzt zur größten Quelle von CO₂-Emissionen geworden, wobei private Fahrzeuge einen größeren Anteil verursachen als alle anderen Verkehrsformen zusammen. Klassische Motoren verbrennen Benzin zur Energiegewinnung und verursachen dabei CO₂-Emissionen. Batterieelektrische Autos nutzen gespeicherten Strom aus dem lokalen Stromnetz, dessen Energiemix je nach Standort unterschiedlich ausfällt und sowohl fossile als auch erneuerbare Energiequellen enthalten kann.
Frühere Untersuchungen haben gezeigt, dass Herstellung und Betrieb batterieelektrischer Fahrzeuge insgesamt deutlich weniger CO₂-Emissionen verursachen als bei Fahrzeugen mit Verbrennungsmotor. Offen war jedoch, zu welchem Zeitpunkt ein bestehendes Benzinfahrzeug am besten ersetzt werden sollte. Die Herstellung eines neuen Elektroautos ist energieintensiv und verursacht Emissionen, während eine frühere Stilllegung eines Verbrenners dazu führt, dass mehr Kilometer mit geringeren Emissionen gefahren werden.
Elliott Campbell von der UC Santa Cruz und Roland Geyer von der UC Santa Barbara verglichen verschiedene Zeitpunkte für den Ersatz eines Verbrenners durch ein Elektroauto. Sie berechneten die Emissionsunterschiede zwischen einer Nutzung eines Benzinfahrzeugs über seine gesamte Lebensdauer von etwa 16 Jahren und einer früheren Verschrottung mit anschließendem Ersatz. Berücksichtigt wurden mehr als 400 Modelle von Verbrennern und batterieelektrischen Fahrzeugen sowie Unterschiede bei Effizienz, Stromquellen, Fahrleistung, Batteriegröße und Emissionen der Elektroauto-Produktion.
Die Berechnungen ergaben die größten Vorteile bei einer Stilllegung des Benzinfahrzeugs im ersten Jahr. „Was es letztlich bedeutet, ist einfach, dass Benzinfahrzeuge so viel mehr Energie zum Betrieb benötigen“, erklärt Campbell. Nur 20 Prozent der Energie im verbrannten Benzin würden tatsächlich zur Bewegung des Fahrzeugs genutzt, während der Rest als Wärme verloren gehe.
Fahrleistung und Strommix beeinflussen die Bilanz
In 92 Prozent der modellierten Szenarien führte der Ersatz von Benzin- oder Hybridfahrzeugen durch rein batterieelektrische Fahrzeuge vor dem Ende ihrer Nutzungsdauer zu einer Verringerung der gesamten CO₂-Emissionen. Anders sieht es bei Plug-in-Hybriden aus, deren frühzeitiger Ersatz in einigen Fällen höhere Emissionen verursacht. Auch Verbrenner mit einer jährlichen Fahrleistung unter 7054 Kilometern bei Pkw, 6837 Kilometern bei SUVs oder 10.794 Kilometern bei Trucks lohnen sich unter dem Gesichtspunkt der CO₂-Emissionen nicht für einen vorzeitigen Austausch.
Eine weitere Rolle spielt der Strommix am jeweiligen Standort. In Gebieten, deren Stromnetze besonders stark von Kohle oder anderen emissionsintensiven fossilen Energieträgern abhängen, ist der Emissionsvorteil eines Elektroautos geringer. Bei besonders effizienten konventionellen Hybridfahrzeugen sollte ein früher Austausch überdacht werden, wenn das lokale Stromnetz beim Wirkungsgrad zu den unteren 33 Prozent der gesamten US-Stromerzeugung gehört und eine CO₂-Rate von mehr als 970 Pfund pro Megawattstunde (lbs/MWh) aufweist.
Für den Großteil der USA ergeben sich den Berechnungen zufolge auch bei besonders sparsamen Benzinfahrzeugen Vorteile aus einer frühen Stilllegung. Bei den am häufigsten in dem Land verkauften Verbrennermodellen führt ein früher Austausch selbst bei den emissionsintensivsten Stromnetzen zu geringeren CO₂-Emissionen. Die Ergebnisse sprechen laut den Studienautoren dafür, den Wechsel von Verbrennern zu batterieelektrischen Fahrzeugen möglichst schnell zu unterstützen.
Insgesamt zeigen die Ergebnisse laut den Forschern, dass es für die Bekämpfung des Klimawandels entscheidend ist, Autofahrern dabei zu helfen, so schnell wie möglich von Fahrzeugen mit Verbrennungsmotor auf batterieelektrische Fahrzeuge umzusteigen. Ein steigender Anteil erneuerbarer Energien an der US-Stromerzeugung würde die CO₂-Vorteile von E-Autos weiter erhöhen. Und eine starke Recyclingindustrie für Batterien könnte die anfänglichen Emissionen bei der Produktion neuer E-Autos deutlich ausgleichen. „Je früher wir diese Umstellungen vorantreiben können, desto besser sind unsere Gemeinden vor den Auswirkungen des Klimawandels geschützt“, sagen die Analysten.
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