E-Autos: Wie gut sind sie wirklich?

Auch ungewohnt: Die Bremse benutzt man beim E-Auto weniger. Sobald man den Fuß vom Gas nimmt, "bremst" das Auto ab. Rekuperation nennt man das: Der Motor wird zum Generator – und wandelt die Bewegungsenergie in Strom für die Batterie um. Das Fahrgefühl von E-Autos ist darum ähnlich wie im Autoscooter auf der Kirmes.

Wie ein Motor funktioniert, erklären wir hier.

Lautloses Fahren?

Einen Verbrennungsmotor hört und spürt man, beim E-Auto geht es geräusch- und vibrationsarm zu. Ein No-Go für jene, die sich am klassischen Motorengeräusch erfreuen.

Aber lautlos werden die Städte auch durch Elektroverkehr nicht: Es ist gesetzlich vorgeschrieben, dass Elektroautos über Außenlautsprecher ein künstliches Geräusch erzeugen müssen, das von anderen Verkehrsteilnehmern wahrgenommen werden kann.

Ab 20 km/h ist das Geräusch nicht mehr nötig, dann sind die Abrollgeräusche der Reifen laut genug. Bei höheren Geschwindigkeiten sind E-Autos nur geringfügig leiser als Verbrenner.

Die Bundesnetzagentur zählte im Februar 2023 über 80.000 öffentliche und teilöffentliche Ladesäulen in Deutschland, rund 19 Prozent davon sind Schnellladepunkte. Die Lade-Infrastruktur konzentriert sich aber vor allem auf Ballungsgebiete. In Mecklenburg-Vorpommern gibt es weniger als halb so viele Ladesäulen, wie in Hamburg (499 zu 1.024).

Aber die Frage ist ja: Wie viele Ladesäulen bräuchte es? Das wird derzeit noch diskutiert. Eine Studie, die im Auftrag des Bundesverkehrsministeriums Zukunftsszenarien beschreibt, sieht bis zu 843.000 öffentliche Ladepunkte im Jahr 2030 vor – mit der Annahme, dass dann 14,8 Millionen Autos einen Elektroantrieb haben werden. Der Bundesverband der Energie- und Wasserwirtschaft hingegen hält 250.000 Ladesäulen für ausreichend, schließlich würden die meisten Autos zu Hause oder bei der Arbeit geladen werden.

Kaum Durchblick im Lade-Dschungel

Nicht nur der schleppende Ausbau von Ladesäulen ist ein Problem: Derzeit gibt es keine standardisierte Karte, auf der sämtliche Punkte aktualisiert eingezeichnet sind – und die zuverlässig anzeigt, ob diese auch wirklich funktionieren.

Hinzu kommen unterschiedlichste Anbieter, bei denen man sich registrieren muss, massive Geschwindigkeitsunterschiede der Säulen sowie intransparente und oft teure Strompreise. Wer ein E-Auto besitzt und lange Reisen plant, braucht zurzeit noch viel Expertise und Geduld.

Enorme Stromfresser

Elektroautos können theoretisch einfach über Haussteckdosen geladen werden – das sollte allerdings nur im Notfall passieren. Denn: E-Autos brauchen enorm viel Strom.

Will man zum Beispiel einen mittelgroßen 40-kWh-Akku laden, dauert das an einer gewöhnlichen Steckdose etwa 17 Stunden – für eine solche Stromlast über eine so lange Zeit sind die meisten Hausleitungen nicht ausgelegt. Und eine Überlastung kann im schlimmsten Fall zu Bränden führen.

Zu Hause laden: die Wallbox

Eine fachmännisch installierte Wallbox ist deshalb ein Muss. Nicht nur wegen der eingebauten Schutzeinrichtungen, sondern auch, weil sie einfach kräftiger ist: Modelle mit 11 Kilowatt sind mehr als viermal so schnell wie die gewöhnliche Steckdose. Die Ladezeit eines 40-kWh-Akkus sinkt damit auf unter vier Stunden.

An speziellen Schnellladesäulen geht es deutlich schneller: Premiummodelle können mit bis zu 250 Kilowatt laden. Das "Tanken" von 100 Kilometern Reichweite ist so in unter fünf Minuten möglich. Noch sind diese Schnellladesäulen aber vergleichsweise rar.

Momentan sieht’s so aus: Etwa 85 Prozent der Ladevorgänge finden derzeit zu Hause und an Arbeitsplätzen statt, womöglich auch wegen des dürftigen Ausbaus der öffentlichen Ladeinfrastruktur.

Haben wir eigentlich genug Strom für E-Autos?

Wären alle 48 Millionen Pkw auf einmal elektrisch, käme das aktuelle Stromnetz schnell an seine Grenzen – vor allem, wenn viele Menschen nach Feierabend ihre Autos gleichzeitig aufladen würden. Netzbetreiber gehen aber tatsächlich davon aus, dass schon heute etwa 13 Millionen Pkw elektrisch fahren könnten.

Wenn wir in absehbarer Zeit allerdings alle elektrisch fahren sollen, muss der Ausbau des Stromnetzes schon heute in die Wege geleitet werden – genauso wie intelligente Ladesysteme, die miteinander kommunizieren.

Doch die Berechnungen sind komplex, die Faktoren vielseitig und Automodelle oftmals nur unzureichend vergleichbar. Entsprechend unterschiedlich fallen die Studien aus – oftmals werden entscheidende Punkte ausgelassen.

Die "Science-Cops" haben sich die Berichterstattung dazu genauer angsehen mehr dazu findest Du hier.

CO2 und Äquivalente

Ja, Verbrenner und E-Auto stoßen CO2 aus, sogar in rauen Mengen. Während beim Verbrenner die Treibhausgase vor allem aus dem Auspuff kommen, schlägt beim Elektroauto nicht nur der CO2-Ausstoß des Strommixes zu Buche, sondern auch die Akkuherstellung. Im Grunde ist das richtig – jedoch stark verkürzt.

Und: Gerne werden beim Vergleich zwischen Verbrenner und E-Auto die Förderung, Herstellung und der Transport fossiler Brennstoffe ausgeklammert. So kursieren Meldungen, dass ein Elektroauto über 200.000 Kilometer benötigen würde, um klimafreundlicher als ein vergleichbarer Verbrenner zu sein.

Neue Studien untersuchen ganzheitlich

Mit jeder neuen Untersuchung schneiden E-Autos etwas besser ab. Das liegt in der Natur der Sache: Batteriefabriken arbeiten effizienter, Akkutechnologien werden kompakter, Hersteller nutzen vermehrt Ökostrom und setzen klimafreundlichere Materialien ein.

Eine vergleichsweise neue Berechnung aus dem Juli 2021 stammt vom ICCT – einer gemeinnützigen internationalen Organisation, die durch die Aufdeckung des VW-Abgasskandals bekannt wurde. Das ICCT hat die höhe der Emissionen über die gesamte Lebensdauer eines Fahrzeuges ausgerechnet.

Deutlich weniger Emissionen

Das Ergebnis dieser ganzheitlichen Betrachtung: Reine Elektroautos stoßen in der Kompaktklasse, zu welcher beispielsweise der VW Golf und Ford Focus gehören, 66 bis 69 Prozent weniger Treibhausgase aus als ein vergleichbarer Verbrenner. Das ICCt rechnet dabei mit dem derzeiteitigen Strommix in Europa und einer Fahrzeugzulassung im Jahr 2021. Bei reinem Ökostrom, zum Beispiel über eine Photovoltaik-Anlage, wären es sogar 78 bis 81 Prozent weniger Emissionen.

Eine Untersuchung der Technischen Universität Eindhoven im Auftrag der Grünen-Bundestagsfraktion vom August 2020 kommt zu einem ähnlichen Ergebnis: 54 Prozent (Kompaktklasse) bis 82 Prozent (Luxusklasse) weniger CO2 würden aktuelle Elektroautos freisetzen. Die CO2-intensive Batterieproduktion hätten sie entsprechend nach 11.000 bis 30.000 Kilometern wieder eingeholt.

Die wichtigsten Punkte für den Vergleich sind die Produktionsbedingungen und der angenommene Strommix. Laut dem Fraunhofer ISI kann ein E-Auto mit riesiger Batterie unter sehr schlechten Fabrikbedingungen sogar 200.000 Kilometer benötigen, sofern sich der Strommix wider Erwarten kaum bessern sollte. Das Szenario gilt jedoch als unrealistisch, Zukunftspläne wie das Second Life (siehe unten) sind hier auch nicht mitgerechnet.

Schwindelprodukt Plug-in-Hybrid?

Plug-in-Hybride liegen besonders im Trend. Durch die Förderungsgelder ist der Absatz explodiert, besonders bei Firmenwagen.

Doch sinnvoll sind die großen Verbrenner, die zusätzlich E-Motor und Batterie herumschleppen, nur in Spezialfällen: Untersuchungen ergaben, dass der Realverbrauch um ein Mehrfaches höher lag, weil der E-Antrieb wegen der geringeren Reichweite kaum genutzt und selten geladen wurde. Vor allem als Dienstfahrzeug kam der Plug-in-Hybrid sehr schlecht weg. Ein leichterer, effizienter Verbrenner wäre hier klimafreundlicher.

Wie unterschiedlich Hybrid-Autos sind, erfährst du hier.

Bedarf an kritischen Rohstoffen

Ein Elektroauto kommt mit deutlich weniger Teilen aus: Es benötigt weder Getriebe noch Katalysator. Auspuffanlage, Zahnriemen und Öltank fallen neben weiteren gewohnten Verbrennerteilen auch weg. Zudem ist der E-Motor vergleichsweise kompakt und einfach gebaut.

Doch diesen Vorteil der Materialersparnis macht der Akku wieder zunichte. Je nach Ausführung wiegt er zwischen 200 und über 700 Kilogramm – das macht BEVs schwerer als vergleichbare Verbrenner. Und neben dem höheren Materialaufwand werden besonders für den Akku Rohstoffe benötigt, die als kritisch gelten.

Lithium

Lithiumhaltige Akkus sind heute kaum wegzudenken. 2020 wurden weltweit 82.000 Tonnen des leichten Metalls gefördert; dieser Wert sollte sich durch den Elektromobilitätsboom bereits in wenigen Jahren verdoppeln.

Für den Weltmarkt spielen derzeit vier Länder die größte Rolle: Australien, Chile, China und Argentinien – in absteigender Reihenfolge. Während in Australien das Lithium im Bergbau gewonnen wird, nutzt man in Chile, Argentinien und Bolivien lithiumhaltige Sole, die man verdunsten lässt. Dazu pumpt man Wasser aus dem Untergrund in riesige Becken.

Über die Auswirkungen weiß man noch zu wenig, die Forschung fürchtet aber, dass wertvolles Süßwasser in der Folge nachströmen und das Austrocknen der ohnehin trockenen Regionen beschleunigen würde.

Der Wasserbedarf für eine Batterie mit zehn Kilogramm chilenischem Lithium liegt zwischen 2.000 und 10.000 Liter. Aber auch der Bergbau ist kritisch: Für das Lösen des Lithiums werden Chemikalien eingesetzt, die in den Untergrund gelangen und das Trinkwasser kontaminieren können.

Kobalt

Schon in den 1990er-Jahren wurde Kobalt im Lithium-Ionen-Akku verwendet, weil sich in der Kombination eine hohe Energiedichte ergibt. Auch in der Metall- und Chemieindustrie wird Kobalt benötigt. Fast die Hälfte der globalen Nachfrage 2017 fiel auf den Batterie-Sektor, acht Prozent auf die Elektromobilität.

Das Problem: Etwa die Hälfte der weltweiten Kobaltreserven liegt in der Demokratischen Republik Kongo. Australien ist mit nur 17 Prozent bereits auf dem zweiten Platz.

Schon lange weiß man um die menschenunwürdigen Bedingungen aus dem unkontrollierten Kleinbergbau, der etwa 20 Prozent der Inlandsproduktion ausmacht: keine Sicherheitsauflagen, gefährliche Unfälle in selbstgegrabenen Minen und auch Kinderarbeit sind keine Seltenheit. Und: Beim Abbau kann sich Schwefelsäure bilden, die das Wasser im Abbaugebiet vergiftet.

Zwar könnten wichtige Rohstoffe aus den Akkus theoretisch recycelt werden, doch noch spielt Recycling eine viel zu geringe Rolle.

Warum nur wenig Akkus recycelt werden, erfährst Du hier.

Fehlender Vergleich bei Umweltauswirkungen

Der Bau einer Batterie ist derzeit eine schmutzige und energieintensive Sache. Vor allem, wenn sie in China mit Kohlestrom hergestellt wird, was zumindest immer mehr Hersteller vermeiden. Durch die kritische Betrachtung großer Teile der Öffentlichkeit entsteht in der Batterieherstellung ein wichtiger Innovations- und Transparenzdruck, den es bereits vor Jahrzehnten gegeben haben sollte.

Aber: Ähnlich wie bei der Klimabilanz deklarieren Kritiker:innen des E-Autos den Verbrenner wegen all dieser Probleme als umweltfreundlicher – ignorieren dabei nur oftmals die Umweltauswirkungen der Ölindustrie.

Doch nicht nur die regelmäßigen Umweltkatastrophen durch austretendes Öl sind verheerend – bereits die Exploration von Erdöl auf dem Land und in den Ozeanen ist ein gewaltiger Eingriff in die Umwelt und nicht selten in Menschenrechte.

Gesünder für den Menschen?

Ein Vorteil von E-Autos ist ganz klar: Auf der Straße finden keine Verbrennungen statt. Denn neben CO2 emittieren Verbrenner Partikel und Stickoxide, die gesundheitsschädlich sind. Das fällt bei E-Autos weg. Zwar kommt der Strom für den Antrieb von E-Autos noch zu großen Teilen aus fossiler Herkunft, doch der Ausstoß entsprechender Kraftwerke findet in der Regel nicht in Ballungsgebieten statt.

Aber: Was Feinstaub angeht, so stammt nur ein geringer Teil aus dem Auspuff. Der weitaus größte Teil entsteht durch den Abrieb von Bremsbelägen und Reifen – und den gibt es, klar, auch bei Elektroautos. Zwar werden durch die Rekuperation die Bremsen eines E-Autos geschont, das höhere Gewicht spielt aber wiederum beim Reifenabrieb eine Rolle.

Mit unserem CO2-Rechner kannst du einfach und schnell den CO2-Ausstoß deines Autos berechnen und mit anderen Verkehrsmitteln vergleichen.

Schon heute kann durch die Förderungen ein E-Auto günstiger sein – zu dem Schluss kommt eine aktuelle Untersuchung des ADAC. Dafür darf der Anschaffungspreis jedoch nur geringfügig über dem Vergleichsmodell liegen.

Keine Alternative für alle

Trotz steigender Reichweiten sind E-Autos auch heute nicht für alle geeignet, beispielsweise Dienstreisende, die täglich lange Strecken zurücklegen müssen. Außerdem benötigt man im Optimalfall eine eigene Stellfläche mit Wallbox, damit man sich nicht von der öffentlichen Infrastruktur abhängig machen muss; schließlich gibt es hier noch immer äußerst dürftig ausgestattete Gebiete.

Und nicht nur mit Blick auf Klima und Umwelt, sondern auch auf die überfüllten Städte stellt sich die wichtige Frage: Brauche ich überhaupt ein Auto?