Emittieren Elektrofahrzeuge über den gesamten Lebenszyklus weniger CO2 als Fahrzeuge mit Verbrennungsmotoren?
Creators: name: Escher, Nils
Publisher: name: ZHAW Zürcher Hochschule für Angewandte Wissenschaften
Year: 2020
Subjects: 629: Luftfahrt- und Fahrzeugtechnik

description: Individuelle Mobilität ist ein hohes Gut, allerdings verursacht sie einen signifikanten Anteil des weltweiten Kohlenstoffdioxid (CO2) -Ausstosses. Jahrzehntelang waren Benzin und Diesel die vorherrschenden Treibstoffe von Fahrzeugen. Erst in den letzten Jahren durchliefen Elektrofahrzeuge die nötige Entwicklung, um wettbewerbsfähig zu sein. Heutzutage erfreuen sich Elektroautos bei Konsumenten über immer grössere Beliebtheit und die Absatzzahlen steigen stetig. Die Literatur ist allerdings widersprüchlich und es herrscht Unklarheit darüber, inwiefern sich Elektrofahrzeuge in Bezug auf den CO2-Ausstoss von herkömmlichen Fahrzeugen unterscheiden. 

In dieser Arbeit werden Benzin- und Elektrofahrzeuge über den gesamten Lebenszyklus hinweg auf deren CO2-Ausstoss untersucht, dabei werden die Schritte der Produktion, Nutzung und Recycling detailliert betrachtet. Damit jeder Abschnitt ausführlich analysiert werden kann, ist dieses Dokument als theoretische Arbeit geschrieben. Die Analyse berücksichtigt fünf Hauptabsatzmärkte von Elektroautos (USA, China, Deutschland, Norwegen, Schweiz) und wird exemplarisch an zwei Vergleichsfahrzeugen durchgeführt: Für die Analyse wird das weltweit meistverkaufte Elektroauto, das Tesla Model 3, dem vergleichbaren Benzinauto BMW 330i gegenübergestellt. 

In der Herstellung emittiert der Tesla 50-95% mehr CO2 als der BMW, da die Produktion des Lithium-Ionen-Akkus, der in jedem modernen Elektrofahrzeug eingesetzt wird, sehr viel Energie bedarf. 
Während der Nutzungsphase hängt der CO2-Ausstoss des Elektroautos von der CO2-Intensität des Strommixes in den jeweiligen Ländern ab. Wird der Tesla in den USA, China oder Deutschland genutzt, ist er nach etwa 20'000 gefahrenen Kilometern umweltfreundlicher als der BMW nach derselben gefahrenen Strecke. In der Schweiz oder in Norwegen ist dies bereits nach etwa 14'500 Kilometer der Fall, da diese Länder den Strom CO2-arm produzieren.
Der Recyclingprozess von herkömmlichen Benzinfahrzeugen emittiert wenig CO2. Über die CO2-Emissionen des Recyclingverfahrens von Lithium-Ionen-Akkus ist noch relativ wenig bekannt, da zum aktuellen Zeitpunkt fast keine Akkupakete das Ende des Lebenszyklus erreicht haben. Es wird derzeit davon ausgegangen, dass der Recyclingprozess energieintensiv und somit auch CO2-intensiv ist.
In der Arbeit wird eine Fahrzeuglebensdauer von 300'000 Kilometern angenommen. Bei Betrachtung des gesamten Fahrzeuglebenszyklus, emittiert der Tesla über diese Lebensdauer in den USA, China und Deutschland etwa 2.5-mal weniger CO2 als der BMW 330i. In den Märkten Schweiz und Norwegen emittiert das Tesla Model 3 sogar ca. 6-mal weniger CO2 als der BMW 330i. 

Zusammenfassend ist aus der vorliegenden Arbeit ersichtlich, dass Elektroautos in jedem analysierten Markt über den gesamten Lebenszyklus weniger CO2 ausstossen als ein vergleichbares Benzinfahrzeug. Für Konsumenten mit einem Anspruch bei der individuellen Mobilität wenig CO2 zu verursachen, kann die Nutzung eines Elektroautos nur empfohlen werden.