Die Klimabilanz von Elektromobilität bleibt ein kontroverses Thema, das zeigt auch das vielseitige Feedback auf unseren Blog-Beitrag zu Batterien. Eigentlich spricht alles für E-Mobilität, doch bringen viele Gegner*innen veraltete Daten ins Spiel. Schauen wir uns das also einmal genau an!
Wichtigster Punkt bei den Batterien für E-Autos sind die Lieferketten. Es gibt noch großen Verbesserungsbedarf, jedoch hat sich in den vergangenen Jahren einiges getan. Schauen wir beispielsweise auf die großen Automobilhersteller in Deutschland: Volkswagen erhält Batteriesysteme und Zellen aus Europa. BMW importiert aus Asien, Ungarn und Schweden. Daimler vorzugsweise aus China. Opel hat mit der Gigafactory in Frankreich den Startschuss für weitere Factories in Kaiserslautern, Italien und Frankreich gesetzt.
Systemwechsel ist nicht einfach
Die Problematik der Arbeitsbedingungen in den Hauptabbaugebieten für Kobalt war schon vor der Elektromobilität bekannt. Durch E-Mobilität ist sie noch mehr in den Fokus gerückt. Ein Boykott der dortigen (Klein-)Bergbaugebiete ist schnell gefordert. Aber mit welchen Folgen für die dort beschäftigten Menschen?
Deutlich verbesserte Arbeitsbedingungen, transparente Lieferketten, Kontrollmechanismen und Produktpässe für Batterien sind für eine nachhaltige, sozial verträgliche Mobilität unabdingbar. Dass der Systemwechsel nicht einfach ist, ist klar. Aber es gibt Vorbilder. Zum Beispiel die Certified-Trading-Chains-Initiative der Bundesanstalt für Geowissenschaften und Rohstoffe (BGR). Nicht nur werden Kooperativen des kongolesischen Kleinbergbaus beim Erreichen der Mindeststandards unterstützt, auch ortsansässige Behörden werden in die Etablierung der notwendigen Kontrollmechanismen eingebunden (hier ein Bericht der BGR über den Kobaltmarkt). Diese staatlichen Institutionen sind wesentlicher Bestandteil einer globalen Verbesserung. Initiativen wie die Responsible Cobalt Initiative oder die Initiative Drive Sustainability gehen als unternehmerische Institutionen mit gutem Beispiel voran.
Transparenz in der Lieferkette ist relevant
Transparenz in der Lieferkette ist nicht nur aus Sicht der Unternehmen relevant. Sie ermöglicht den Konsument*innen, ihre Konsumentscheidungen bewusst zu treffen. Risiken von Produktion und Lieferketten müssen sichtbar sein.
Für die steigende Anzahl von Gigafactories in Europa muss sich zudem der Arbeitsmarkt neu ausrichten. Umschulungen und Ausbildungen in sämtlichen Bereichen der Wertschöpfungskette sind notwendig, um die zusätzlich benötigten Arbeitskräfte zu stellen. Ihr Anstieg wird von derzeit drei Prozent auf 28 Prozent im Jahr 2028 geschätzt.
CO2-Emissionen im Vergleich
Vergleichen wir die Emissionen von Batterieelektrischen Autos (BEV) mit Autos mit Verbrennungsmotor (ICE): Aktuell stößt ein BEV über den gesamten Lebenszyklus ca. 74g CO2 pro Kilometer aus, während ein Verbrenner auf 250g CO2/km kommt. 2030 soll der Ausstoß eines BEV nur noch bei 55-60g CO2/km liegen und E-Mobilität noch umweltfreundlicher sein: durch geringeren Energiebedarf in der Batterieproduktion, mehr erneuerbare Energien und die Möglichkeiten, netzdienlich zu laden, also entgegen der Stoßzeiten wie beispielsweise während der Arbeitszeit. Für Verbrenner-Autos bleiben die Emissionen dagegen unverändert.
E-Mobilitäts-Pionier Tesla gibt in seinem kürzlich erschienenen Nachhaltigkeitsbericht an, dass das Model 3 bereits nach 5.340 Meilen (ca. 8.594 km) den sogenannten Break-Even hinsichtlich der CO2-Emissionen erreicht. Ab dieser Schwelle fährt das Tesla-Model mit weniger CO2-Emissionen als ein Verbrenner-Auto.
Mehr Strom für E-Mobilität
Haben wir genug Strom, um alle E-Fahrzeuge zu betreiben? Diese Frage taucht häufig auf – schauen wir uns die Daten an. Wenn wir heute alle rund 45 Millionen zugelassenen Fahrzeuge in Deutschland auf Elektroantrieb umstellen würden, würde der Strombedarf rund 15 Prozent der produzierten Strommenge ausmachen. Wenn 2030 zehn Millionen Elektroautos auf deutschen Straßen unterwegs wären, stiege der Strombedarf um ca. vier bis fünf Prozent. Das klingt machbar – vielleicht mit erneuerbaren Energien? Der vollständig elektrifizierte Pkw-Bestand benötigt ca. 90 Terawattstunden (TWh) zusätzlichen Strom, den 16.210 neue Windräder herstellen könnten. Stellen wir auf Wasserstoffantrieb um, bräuchte der E-Pkw-Bestand 200 TWh zusätzlichen Strom, den 36.160 neue Windräder liefern müssten. Derzeit werden noch nicht alle Reserven genutzt, die die Stromerzeugung bietet – große Mengen Strom werden zum Beispiel exportiert. Es stellt sich also eher eine Verteilungsfrage, als eine Mengenfrage.
Das Fraunhofer Institut nennt vier Hebel, die zur Nachhaltigkeit von Elektromobilität beitragen:
- selbsterzeugter privater Solarstrom
- Ökostrom aus zusätzlichen erneuerbaren Quellen
- die Nutzung regenerativer Energien bei der Batterieherstellung sowie
- intelligentes Lastmanagement.
Wichtig: Öko-Label und Recycling
In der Tat braucht es nun wettbewerbsfähige, nachhaltige Technologien, ein Öko-Label, das die Nachverfolgung ökologischer und sozialer Bedingungen transparent abbildet, sowie neue Regulierungen für Batterien. Auch das Thema Recycling ist wichtig: Im Lebenszyklus der Batterie muss eine Gewährleistung inkludiert sein, dass sie wiederverwertet wird. Funktioniert dies nicht, so müssen die einzelnen Bestandteile recycelt werden – was seinerseits Chancen für neue Geschäftsmodelle eröffnet.
Exkurs Recycling:
Abnehmende Anteile von Kobalt in Batterien
Im Gespräch mit Prof. Dr. Karsten Kieckhäfer, Professor für Betriebswirtschaftslehre, insbesondere Produktion und Logistik an der FernUniversität Hagen, erhalten wir den Stand der Technik. In den Batterien, deren Zellen u.a. aus Nickel, Mangan und Kobalt bestehen, verändern sich die Mischverhältnisse immer weiter zu abnehmenden Anteilen von Kobalt – nicht nur aus ökologischen, sondern schlicht auch aus ökonomischen Gründen, da Kobalt ein teurer Rohstoff ist. Zudem gibt es Initiativen von Herstellern, die sich dafür einsetzen, keine Rohstoffe mehr aus dem Kongo zu beschaffen.
Das Thema Recycling ist komplex. Kieckhäfer arbeitete schon zwischen 2009 und 2015 im Rahmen von Forschungsprojekten der Technischen Universität Braunschweig am „Lithorec-Prozess“, einem Verfahren, das Lithium-Ionen Batterien recyclen kann. Normale Konsument*innen-Batterien werden in der Regel im Recycling-Verfahren in Schmelzöfen weiterverarbeitet. Hier können einzelne Metalle zurückgewonnen werden, Lithium jedoch nicht. Dieses landet dann typischerweise in der Schlacke und kann beispielsweise im Straßenbau weitergenutzt werden.
Der Litorec-Prozess kann über einen hydrometallurgischen Prozess auch andere Metalle zurückgewinnen – in einer ersten Pilotanlage galt das bereits für 85 Prozent der Gesamtmasse der Batterie. Heute nutzt das Unternehmen „Duesenfeld“ den Prozess und kann über 90 Prozent der Batteriemasse recyclen: Kobalt, Nickel, Mangan, Kupfer, Alu und auch Lithium. Dennoch ist dieses Verfahren teuer und wirtschaftlich herausfordernd, da erst in zehn bis 15 Jahren ausreichend Altbatterien von E-Autos zur Verfügung stehen werden. Diese und andere technische Fortschritte geben allerdings Hoffnung für zukünftige Entwicklungen in der Elektromobilität.
E-Mobilität löst nicht alle Verkehrsprobleme
Elektromobilität ist nicht die Lösung aller Probleme im Verkehr und beim Klima. Die GLS Mobilität positioniert sich klar im Hinblick auf das 1,5-Grad-Ziel der Pariser Klimakonferenz:
- Automobilverkehr halbieren
- keine Verbrenner mehr ab 2025
- Priorität für menschengerechte Städte gegenüber Parkplätzen und weiterem Straßenausbau
- Zufußgehen sollte als Mobilitätslösung an erster, Radfahren an zweiter Stelle stehen, gefolgt von ÖPNV oder Sharing-Angeboten.
Wir sind gespannt auf euer Feedback hier in den Kommentaren.
Guten Tag Frau Kornettka,
Sie schreiben etwas salopp, die (meiner Einschätzung nach sehr gering angesiedelten) 90 TWh können ja vielleicht aus zusätzlichen Erneuerbaren gewonnen werden, die Aufgabe besteht aber darin, erst einmal von heute ca 16% Erneuerbaren in der Primärenergieerzeugung auf 100% zu kommen. Zudem muss die Energieversorgung das ganze Jahr über und auch an windarmen Tagen und nachts gesichert sein, also benötigen wir zusätzliche Grundlastkraftwerke. Das würde nach heutigen Maßstäben nur durch Gas möglich sein, da wir Kohle und Atom ausschließen. Den exportierten Strom exportieren wir in Zeiten von Energieüberschuss, dafür importieren wir auch eine Menge Atom- und Kohlestrom aus Frankreich und Polen in Zeiten von „Sonnenflaute“.
Lieber Herr Hoyer,
Danke für den Input. In der Tat war es nicht meine Absicht, den Prozess zu verschönern, bzw. als leichter darzustellen, als er ist. In dem Absatz ging es vielmehr um den Vergleich zur Nutzung von Wasserstoff, da dieser in der Diskussion um batteriebetriebene Fahrzeuge immer wieder genannt wird.
Darin, das der Einsatz erneuerbarer Energien zu müßig vorangeht stimme ich ihnen uneingeschränkt zu.
Guten Tag, Frau Kornettka,
ich las kürzlich einen Beitrag zum Thema Recycling von Batterien. Dort hieß es, dass gerade beim Recyclen viel CO2 ausgestoßen werden. Das käme dann sozusagen nachträglich zum ökologischen Fußabdruck noch dazu. Können Sie dazu etwas sagen?
Immer wieder lese ich auch, dass bei E-Autos die Größe entscheidend für die Bewertung der Nachhaltigkeit ist. DAs differenzieren Sie nicht aus, es scheint mir aber wichtig zu sein?
Viele Grüße
D. Meilwes