Elektroautos senken Emissionen trotz vorzeitiger Verschrottung von Benzinautos

Ein noch fahrbereites Benzinauto vorzeitig zu verschrotten und durch ein Elektroauto zu ersetzen, verringert die CO₂-Emissionen – selbst wenn der Benziner erst ein Jahr alt ist. In 92 von 100 untersuchten Fahrzeugszenarien im US-Fuhrpark führte der Wechsel zu weniger Emissionen. Ausschlaggebend sind dabei weniger die Batterien als die Frage, wofür ein Auto seine Energie über die Jahre verbraucht.

Elliott Campbell, Leiter des Fachbereichs Umweltstudien an der UC Santa Cruz, und Roland Geyer von der UC Santa Barbara stellten für Hunderte Fahrzeugmodelle zwei mögliche Verläufe gegenüber.

Im ersten Szenario nutzt der Halter das Benzinauto während seiner gesamten Lebensdauer von 16 Jahren. Im zweiten wird es frühzeitig verschrottet und durch ein Elektroauto ersetzt.

Der Bau des Autos verursacht den geringeren Anteil

Bei einem Benzinauto entsteht der überwiegende Teil der CO₂-Emissionen nicht bei der Herstellung im Werk, sondern über viele Jahre hinweg am Auspuff während der Fahrt.

„Das Besondere an Benzinfahrzeugen ist, dass der weitaus größte Teil der Energie für den Betrieb des Fahrzeugs aufgewendet wird, nicht für seine Herstellung“, sagte Campbell gegenüber Earth.com.

Dieser Umstand verschafft dem Benzinauto im Vergleich einen erheblichen Vorteil. Die bei seiner Produktion entstandenen Emissionen sind bereits angefallen und lassen sich nicht zurückholen; deshalb fallen sie in beiden Zukunftsszenarien gleichermaßen an und werden aus der Rechnung herausgenommen. Für die Herstellung des elektrischen Ersatzfahrzeugs berücksichtigt die Untersuchung dagegen sämtliche Emissionen, einschließlich der Batterie.

„Und selbst wenn wir dem Benzinfahrzeug auf diese Weise einen Vorteil verschaffen, ist das Elektroauto immer noch eindeutig der Gewinner“, sagte Campbell.

Beim Fahren entstehen die meisten Emissionen

Als Ausgangspunkt dient ein durchschnittliches US-SUV, das mit dem durchschnittlichen US-Strommix betrieben wird und volle 16 Jahre im Einsatz bleibt.

Wird es im zweiten Jahr verschrottet und durch ein elektrisches SUV ersetzt, sinken die Emissionen über denselben Zeitraum von 16 Jahren um 44 %. Zunächst verursacht der Wechsel zusätzliche Emissionen, weil ein Ersatzfahrzeug produziert werden muss. Nach ungefähr drei Jahren Fahrt ist diese CO₂-Schuld ausgeglichen; danach bringt jede weitere Nutzung Einsparungen.

Über die gesamte von der EPA erfasste Bandbreite der Fahrzeugeffizienz hinweg senkte der Ersatz eines durchschnittlichen Flottenfahrzeugs nach dem ersten Jahr die Emissionen um 58 %. Die günstigste Kombination erreichte 82 %.

Campbell und Geyer wiederholten den vollständigen Vergleich mit einer unabhängigen Datenbank von 459 Fahrzeugmodellen und kamen auf nahezu identische Werte.

Der Wechsel von Benzin zu Benzin brauchte 18 Jahre

Über zwei Jahrzehnte lautete die gängige Empfehlung, das alte Auto weiterzufahren. Forschende, die Fahrerinnen und Fahrer in den USA und Kanada untersuchten, bezifferten den Zeitpunkt, ab dem sich der Umstieg auf ein neueres, effizienteres Benzinauto auszahlt, auf rund 18 Jahre.

Das entspricht in etwa der Lebensdauer eines Fahrzeugs – der Tausch lohnte sich also praktisch nie.

Diese Forschungsteams verglichen einen Benzinmotor mit einem etwas sparsameren Benzinmotor. Campbell und Geyer stellten ihm hingegen ein Fahrzeug gegenüber, das überhaupt keinen Kraftstoff verbrennt.

Selbst Hybride lagen meist hinter Elektroautos

Campbell hatte erwartet, dass besonders effiziente Hybride die Ausnahme bilden würden. Ein Auto zu ersetzen, das bereits wenig Benzin verbraucht, hätte ein Grenzfall sein müssen. Doch das war es nicht.

„Ich war schockiert, dass selbst die Verschrottung eines Hybrids große Vorteile für das Klima bringt“, sagte Campbell.

Auch die Stilllegung eines klassenbesten Hybrids lohnte sich in den meisten Stromnetzen des Landes.

Der Vorteil wurde nur in Regionen nahezu null oder kehrte sich um, wenn die örtliche Stromversorgung mehr als 882 Pfund beziehungsweise 400 Kilogramm Kohlendioxid je Megawattstunde ausstößt. Auf diese Regionen entfällt etwa ein Drittel der US-Stromerzeugung.

Für einige Fahrer gelten Ausnahmen

In zwei Fällen fiel das Ergebnis anders aus. Die Verschrottung eines Plug-in-Hybridautos zugunsten eines vollelektrischen Fahrzeugs erhöhte die Emissionen um 11 %, während der Vorteil bei einem Plug-in-Hybrid-SUV nahezu bei null lag.

Eine weitere Ausnahme sind Autos, die nur selten genutzt werden. Bei einem Pkw liegt die Grenze bei etwa 4.383 Meilen jährlich, also 7.054 Kilometern, bei einem SUV bei 4.249 Meilen beziehungsweise 6.837 Kilometern und bei einem Pickup bei 6.707 Meilen beziehungsweise 10.794 Kilometern. Wer weniger fährt, gleicht die Emissionen der neuen Batterie nie aus.

Diese Schwellenwerte entsprechen ungefähr einem Drittel bis der Hälfte der Strecke, die durchschnittliche Fahrer zurücklegen.

Auf die Frage von Earth.com, ob diese Ausnahmen bestehen bleiben werden, antwortete Campbell, dass dies nicht der Fall sein werde. Sauberere Stromnetze und eine funktionierende Batterie-Recyclingbranche sollten sie beseitigen; dann „wird das Elektroauto selbst in diesen Grenzfällen vorn liegen“.

Förderungen sind zu gering, um entscheidend zu sein

All das bedeutet nicht, dass die Verschrottung eines funktionierenden Autos bezahlbar wäre. Campbell und Geyer erklären ausdrücklich, dass die vorzeitige Stilllegung eines neueren Benzinfahrzeugs mit den derzeitigen Förderungen wirtschaftlich nicht tragbar ist.

Kaliforniens Programm Clean Cars 4 All zahlt einkommensschwächeren Fahrern Geld für die Verschrottung älterer, stärker verschmutzender Fahrzeuge; das britische ULEZ-Verschrottungsprogramm funktioniert nach demselben Prinzip. Die beiden Forschenden vertreten die Auffassung, dass sich der Emissionsvorteil auf deutlich neuere Fahrzeuge erstreckt als auf jene, die von diesen Programmen erfasst werden.

Campbell glaubt nicht, dass sich das Ergebnis auf alles übertragen lässt, was Menschen besitzen. Dass ein effizienteres Smartphone auf den Markt kommt, sei kein Grund, das Gerät in der eigenen Tasche zu ersetzen, sagte er. Bei einem Smartphone entfällt der größte Energieanteil auf die Herstellung und nicht auf das Herumfahren.

„Das Prinzip von Reparatur und Wiederverwendung bleibt in vielen anderen Zusammenhängen sinnvoll“, erklärte Campbell in seinen schriftlichen Antworten an Earth.com.

Campbell und Geyer ließen zwei Aspekte unberücksichtigt. Niemand hat bisher berechnet, welche Einsparungen das Recycling von Batterien bringen würde, weil bislang zu wenige Elektroautos das Ende ihrer Lebensdauer erreicht haben, um die dafür nötige Branche zu tragen. Außerdem basieren die Zahlen auf dem heutigen Strommix und nicht auf der saubereren Versorgung, die derzeit aufgebaut wird.

Beide Auslassungen lassen das Elektroauto schlechter erscheinen, als es tatsächlich ist. Campbell und Geyer erwarten daher einen größeren realen Vorteil. Um dies abschließend zu klären, müssen über ein Jahrzehnt hinweg ausgediente Batteriepakete durch Recyclinganlagen laufen, die bisher kaum existieren.

Die vollständige Studie erschien in der Fachzeitschrift Science.