Gängige Fragen und Antworten zur E-Mobilität.

Sachlich beantwortet von Energie Tirol.

Welche Rolle spielen Elektroautos für die Energiewende in Tirol?

Unsere Verkehrsprobleme können E-Autos allein natürlich nicht lösen. Zuallererst gilt es, Wege zu vermeiden und ansonsten möglichst mit öffentlichen Verkehrsmitteln, dem Fahrrad oder zu Fuß zurückzulegen. Wo allerdings weiterhin Kraftfahrzeuge nötig sein werden, stellt die Elektromobilität die Technologie der Wahl dar. Derzeit ist der Mobilitätsektor für 75 % des tirolweiten Erdölverbrauchs verantwortlich und verursacht einen Großteil der gesundheitsschädlichen Feinstaub- und Stickoxidemissionen (NOx) in unserer Luft*. Mit dem Elektromotor steht uns eine Technologie zur Verfügung, um die Erdölabhängigkeit deutlich zu reduzieren und den Bereich Verkehr auf erneuerbare Energien umzustellen. Dies dient dem Klimaschutz, aber vor allem auch der Luft- und Lebensqualität in Tirol.

*Quelle: Ressourcen- und Technologieneinsatz-Szenarien Tirol 2050. Bericht vom 15. Oktober 2018.

Fährt man mit E-Autos wirklich klimaneutral?

Das hängt ganz stark von der Herkunft des Stroms ab. Beim österreichischen Strommix erzeugt ein Elektroauto über seine 15-jährige Lebensdauer rund die Hälfte an CO2 gegenüber einem vergleichbaren Benzin- oder Diesel-Auto. Mit Strom vom eigenen Dach fahren E-Autos sogar noch klimaschonender. Fakt ist also: Es gibt hierzulande derzeit keinen klimafreundlicheren Antrieb.

Bei einem Verbrauch von ca. 25 kWh/100 km (z.B. Nissan Leaf, 110 kW bzw. 150 PS), einer durchschnittlichen Jahresfahrleistung von 15.000 km und einer Lebensdauer von 15 Jahren emittiert ein Elektroauto mit dem aktuellen österreichischen Strommix ca. 101 g CO2Äqu./Fkm. Zum Vergleich: Benzin 225 g CO2Äqu./Fkm oder Diesel 178 g CO2Äqu./Fkm. Wird das E-Auto mit Ökostrom getankt, reduziert sich der CO2-Ausstoß nochmal drastisch auf 30 g CO2Äqu./Fkm* (unter Berücksichtigung indirekter Emissionen für Treibstoff- bzw. Stromerzeugung, Fahrzeug- u. Akkuherstellung).

* Emissionskennzahlen unterschiedlicher Treibstoffe, Quelle: Umweltbundesamt, Update: Ökobilanz alternativer Antriebe, Wien 2018

Wie ist die Klimabilanz der Batterie in E-Fahrzeugen?

Kommt die Energie für die Batterieherstellung aus fossilen Energieträgern, starten batterieelektrisch betriebene Fahrzeuge mit einem größeren CO2-Rucksack als herkömmliche Verbrenner. Je nach Batteriekapazität, Jahresfahrleistung, Lebensdauer, Energieeinsatz für Fertigung, etc. wird dieses CO2-Paket aber schon nach einigen Monaten bis Jahren ausgeglichen.

Ein VW E-Golf gleicht seinen CO2-Rucksack so z.B. nach etwa 23.000 – 36.000 Kilometern Fahrleistung sprich nach ca. 2-3 Jahren (angenommene Jahresfahrleistung von 15.000 km und abhängig von Diesel- oder Benzinmotor) aus. Wird das E-Auto ausschließlich mit Ökostrom geladen, können es sogar nur 1-2 Jahre sein. 

Quelle: Umweltbundesamt, Update: Ökobilanz alternativer Antriebe, Wien 2018

Werden die Batterien zukünftig wie geplant vermehrt in Europa hergestellt, wo der Strommix bereits bedeutend mehr erneuerbare Energien beinhaltet, oder steigt China wie bereits geplant vermehrt auf erneuerbare Energien um, wird sich die Klimabilanz weiter verbessern. Wird zudem 100 % Ökostrom geladen, kann eine neuerliche Verbesserung erzielt werden. Durch den Ausbau erneuerbarer Energien wird die Klimabilanz von E-Fahrzeugen immer besser. Die Zeit spielt für das Elektroauto.

Werden durch den Ausbau der Elektromobilität kostbare Rohstoffe und seltene Erden verbraucht?

Die Bezeichnung „seltene Erden“ stammt aus der Zeit ihrer Entdeckung und beruht darauf, dass die Elemente erstmals in seltenen Mineralien gefunden wurden. Heute ist bekannt, dass einige dieser Metalle in der Erdkruste häufiger als etwa Blei oder Kupfer vorkommen – die Bezeichnung selbst ist also irreführend. Die Metalle befinden sich außerdem nicht in der Batterie, sondern in den Elektromotoren – und schlummern damit auch in Geräten wie Waschmaschine oder Rasierapparat. Selbstverständlich ist jeder Rohstoff kostbar und es gilt, verantwortungsvoll damit umzugehen. Aufgrund weltweiter Reserven und zunehmendem Recycling ist allerdings keine Verknappung zu erwarten.

Wie sieht die ökologische und soziale Belastung in jenen Ländern aus, in denen Rohstoffe für die Akkus der Elektroautos abgebaut werden?

Die derzeit in E-Autos eingesetzten Lithium-Ionen-Batterien bestehen im Wesentlichen aus Lithium, Nickel, Mangan, Kobalt, Graphit und Aluminium. Aktuell wird besonders das enthaltene Metall Lithium hinsichtlich der Abbaubedingungen diskutiert. Lithium steht wegen der wasserintensiven Gewinnung in ohnehin schon trockenen Gebieten Südamerikas in der Kritik (v.a. Atacamawüste). Was viele nicht wissen: Hier wird nicht Trinkwasser, sondern Salzsole verwendet aus der wiederum Metalle wie Lithium gewonnen werden. Zudem werden bereits erste Maßnahmen zur Abmilderung des Wasserbrauchs gesetzt, wie beispielsweise der Ersatz von Grundwasser durch Wasser aus dem Pazifik. Rund 40% des Lithiums kommt außerdem aus Australien, wo bessere Abbaubedingungen herrschen.  Wussten Sie außerdem, dass zur Herstellung einer E-Auto-Batterie in etwa dieselbe Menge Wasser verbraucht werden, wie bei der Produktion von 1 kg Rindfleisch*?

*Quelle: www.volker-quaschning.de/artikel/Fakten-Auto/index.php

Und wie steht es mit Kobalt?

Mehr als die Hälfte des globalen Kobaltabbaus erfolgt in der DR Kongo. Ca. 20 % stammen dabei aus dem Kleinbergbau, in welchem auch Kinder tätig sind. Industrielle Minen sind nicht auf Kinderarbeit angewiesen. Viele Autohersteller sind sich ihrer Verantwortung bewusst und beziehen Rohstoffe mit entsprechenden Herkunftsnachweisen oder verzichten ganz auf Kobalt aus dem Kleinbergbau. Des Weiteren wird der Kobalt-Anteil in den Batterien sukzessive reduziert bzw. versucht komplett zu substituieren, nicht zuletzt auch aus ökonomischem Interesse.

Fakt ist: Die ökologischen und sozialen Folgen der Ölförderung für Benzin und Diesel stehen dem in nichts nach und reichen von der Verseuchung von Böden und Gewässern, über die Abholzung von Wäldern hin zu erhöhter Krebsgefahr durch toxische Gase. Es gibt bereits Bemühungen, die Situation bei der E-Mobilität mittels ökosozialer Initiativen der Autohersteller (z.B. „Cobalt for Development“ Pilotprojekt für nachhaltigen Kobaltabbau in der DK Kongo) merklich zu verbessern und aus den irreversiblen Fehlern bei der Ölförderung zu lernen.

Welche Rolle nehmen Erdgas-, Wasserstoff-, oder mit E-Fuels betriebene Fahrzeuge in der Individualmobilität ein?

Diese Technologien bringen im Vergleich zu batteriebetrieben Elektrofahrzeugen einige negative Aspekte mit sich und widersprechen damit dem Ziel der Tiroler Energieautonomie:

Erdgas (CH4)

ist als fossiler Brennstoff zur Erreichung der Energieautonomie völlig ungeeignet. Bei der Verbrennung entstehen große Mengen CO2, wenn auch in etwas geringerem Ausmaß als bei Diesel oder Benzin.

Sauberes Biogas

Sauberes Biogas aus Biomasse steht in Tirol nicht in ausreichendem Maß zur Verfügung, um den Bedarf heute oder künftig nur annähernd zu decken. Biogas entsteht bei der Vergärung von Biomasse. Diese steht in Tirol nicht ausreichend zur Verfügung und wird es Berechnungen zufolge auch nie stehen*. Die Menge an Biogas, die der größten Biogasanlage Tirols in Schlitters im Zillertal jährlich produziert wird, reicht beispielsweise für den Betrieb von nur etwa 1.250 PKW.
* Quelle: Technologie- und Ressourceneinsatzszenarien Tirol 2050, Oktober 2018

Wasserstoff

Wasserstoff wird global derzeit hauptsächlich aus fossilen Brennstoffen (96 %**) gewonnen. Die Gewinnung aus Wasser mittels Elektrolyse ist technisch möglich, allerdings mit einem sehr hohen Stromverbrauch verbunden. Die Brennstoffzellentechnologie hat zudem einen geringen Wirkungsgrad: Während bei batteriebetriebenen E-Autos etwa 69 % der eingesetzten Energie auch wirklich bei den Reifen ankommen, sind es bei jenen mit Brennstoffzelle nur 26%***. Den benötigten Strombedarf für eine Individualmobilität auf Basis von Wasserstoff kann Tirol derzeit und realistischer Weise auch in Zukunft nicht abdecken.
** Quelle: Österreichische Energieagentur, März 2019
*** Quelle: Agora Verkehrswende: Die zukünftigen Kosten strombasierter synthetischer Brennstoffe, März 2018

E-Fuels

(synthetisch hergestellte flüssige oder gasförmige Kraftstoffe) bergen dieselben Probleme wie Wasserstoff: Für ihre Herstellung sind nochmals weitaus größere Mengen an Strom bzw. Wasserstoff nötig.

Fazit

Die direkte Nutzung von erzeugtem (Öko-)Strom per batteriebetrieben Fahrzeugen ist somit die Technologie der Wahl für die Abkehr von fossiler Energie im Individualverkehr. Im Schwerlastverkehr (LKW, Bus) wird es im Hinblick auf Reichweite und Gewicht wahrscheinlich zu einem Mix an Batterie- und Wasserstoff-Antrieben kommen. Im Güterverkehr wird eine umfassende Verlagerung auf die Schiene angestrebt.

Sind die Akkus von Elektroautos der Sondermüll von morgen?

Nein. Das Recyceln von ausgedienten Akkus ist gängige Praxis. Egal ob Laptop- oder Autoakku – von der EU wird derzeit eine Wiederverwertung von 50 % des Batteriegewichts gefordert. Auf Recycling spezialisierte Unternehmen erreichen bereits heute weit höhere Rückgewinnungsquoten (z.B. über 95 % des Kobalts und über 60 % des Lithiums)*. Darüber hinaus können Akkus am Ende ihrer Lebenszeit im Auto in sogenannten „Second Life“-Anwendungen noch für andere Zwecke genutzt werden.
*Quelle: Recyclingunternehmen Düsenfeld 2019

Mit einer Restkapazität von ca. 80 % haben Akkus das Ende ihrer Lebensdauer im Fahrzeug (First Life) erreicht. Je nach Akkunutzung ist damit nach ca. 220.000 km bzw. 15 Jahren zu rechnen. Ein Fahren ist dann nach wie vor möglich, allerdings unter Einbußen von Akkukapazität bzw. Reichweite. Die Weiterverwendung der Akkus in Form von „Batteriefarmen“ (Second Life) ist technisch möglich und wird von den Automobilherstellern mit großem Interesse verfolgt. In Kooperation mit Energie- und Mobilitätsunternehmen wurden bereits einzelne Pilotprojekte umgesetzt.  Mit einer Restkapazität von 50 % ist schließlich das Ende der Second Life-Nutzung beziffert und der Akku kann dem Recycling zugeführt werden.**
** Quelle: Klima-und Energiefonds und VCÖ: Faktencheck E-Mobilität, 2018

Rohstoff Rückgewinnungsquote [%]

Kobalt > 95
Nickel > 93
Mangan > 80
Lithium > 60
Aluminium > 80
Kupfer > 95

Sind E-Autos gefährlich?

Eine Meldung jagt die nächste, weil wieder ein E-Auto brennt. Fakt ist aber: E-Fahrzeuge sind bei einem Unfall genauso sicher wie Verbrenner. Die Brandlöschung erfolgt auch bei E-Autos mit Wasser und/oder Löschschaum. Das Fassungsvermögen der in Tirol gängigen Löschfahrzeuge und Tanks ist dabei ebenso ausreichend wie für andere Autos. Um nach dem Löschen ein sicheres Abkühlen der Batterie zu garantieren, wird ein passender Abstellplatz gewählt. Spezielle Flutungscontainer können Autos zusätzlich gezielt abkühlen. Der Landesfeuerwehrverband Tirol ist laut eigenen Aussagen diesbezüglich hinreichend geschult und ausgestattet.

Quelle: Landesfeuerwehrverband Tirol, Dominik Hochenegger, August 2019

Die Sicherheit von Akkus von E-Fahrzeugen rührt daher, dass sie ebenso wie auch der Tank von Diesel- oder Benzinfahrzeugen so ausgeführt und positioniert sind, dass die ausgehende Gefahr im Falle eines Unfalls möglichst geringgehalten wird. E-Fahrzeuge sind in der Regel mit einer Funktion ausgestattet, die eine automatische Abschaltung des Hochvoltsystems vornimmt, sobald der Airbag ausgelöst wird. Ein zentraler Trennschalter stellt eine weitere Möglichkeit dar den Stromfluss zu unterbrechen, um Opfer und Rettungskräfte zu schützen. Eine standardisierte Positionierung dieses Schalters sowie Kennzeichnung von Fahrzeugen mit alternativem Antrieb wäre seitens der Einsatzkräfte wünschenswert. Aufgrund des geringen Lithiumanteils in den Batteriezellen sowie der äußerst robusten Ausführung der Module bzw. des Batteriepacks ist zudem keine Gefahr der Reaktion zwischen Lithium und Wasser gegeben.

Stimmt es, dass es bei der Entsorgung von Elektroautos häufig zu Problemen kommt?

Nein. Die Entsorgung von Altautos in Österreich ist durch die Altfahrzeugverordnung geregelt. Unabhängig davon, ob es sich um ein verunfalltes Fahrzeug handelt oder nicht, sind Herstellfirmen/ ImporteurInnen zu einer kostenlosen Rücknahme verpflichtet. Die Art der Antriebstechnologie – Verbrenner-, Elektro- bzw. Hybridfahrzeug – spielt dabei keine Rolle.

Exkurs Walchsee:
Im Falle des 2019 verunfallten Tesla war die Verzögerung bei der Entsorgung ausschließlich administrativen Umständen geschuldet. Letztendlich erfolgten der Abtransport und die weitere Behandlung der Batterie durch einen externen Partner. Mittlerweile ist die Rücknahme von Tesla-Altfahrzeugen in Österreich geklärt. Die für Tirol bzw. Westösterreich zuständige Rücknahmestelle befindet sich in Wals, Salzburg. Auch für alle weiteren E-Fahrzeugmodelle gibt es in Tirol Rücknahmestellen.

Was passiert mit den einzelnen Fahrzeugkomponenten bei der Entsorgung?

Für die weitere Verwertung des Akkus wird dieser vom Fahrzeug getrennt, sprich ausgebaut. Dies passiert in der Regel direkt bei den Rücknahmestellen. Voraussetzung dafür ist die entsprechende Infrastruktur sowie geschultes Fachpersonal. Auf Recycling ausgerichtete Unternehmen übernehmen anschließend die fachgerechte Verwertung der Akkus. Die Prüfung und Weiterverwendung von Batteriezellen als stationäre Speichersysteme (2nd Life) findet derzeit projektbasiert statt. Das Auto selbst (exkl. Akku) wird der konventionellen Autoentsorgung zugeführt.

Quelle: BMK, Automobilhersteller

Haben wir genug Strom für den Umstieg auf die Elektromobilität und verkraften die (Tiroler) Stromnetze die Belastung?

Die häufige Annahme, dass durch die E-Mobilität der Strombedarf massiv ansteigt, kann durch die hohe Effizienz des Elektromotors getrost widerlegt werden. Wenn der gesamte österreichische Pkw- Bestand auf E-Autos umgestellt würde, würde der Stromverbrauch um ca. 18 % steigen. Der Mehrbedarf an Strom für die Elektromobilität stellt mengenmäßig kein unüberwindbares Hindernis dar. Beim Leistungsbedarf besteht allerdings durchaus eine Herausforderung für die Netzbetreibenden, der mit verschiedenen Maßnahmen entgegen gewirkt werden kann.

Grundlegend gilt es dabei nach folgenden Anforderungen zu unterscheiden:

1.      Die Ladedauer soll möglichst kurz sein.

Das Fahrzeug soll in kürzester Zeit wieder geladen sein. Hierfür sind pro Ladepunkt hohe Ladeleistungen (> 50 kW) notwendig. Dies ist vor allem entlang von Autobahnen bzw. prinzipiell für Langstrecken-/Durchreisende von Relevanz. Betrachtet man z.B. die bestehenden Tiroler Autobahntankstellen, so ist die Herstellung einer äquivalenten E-Ladeinfrastruktur aufgrund der geringen Anzahl und der Nähe zu vorhandenen leistungsstarken Infrastrukturtrassen durchaus zu bewältigen. Der Netzanschluss von solchen Schnellladesäulen ist nicht herausfordernder als der Anschluss anderer großer elektrischer Verbrauchslasten, wie z.B. einer Wohnanlage oder einem Gewerbebetrieb.

2.      Die Ladedauer spielt keine große Rolle.

Im Durchschnitt verbringen Autos über 20 Stunden täglich stehend – diese Zeiten bieten sich als potentielle Ladezeiten an. Zu Hause oder beim Arbeitsplatz ist eine Ladeleistung kleiner 11 kW also mehr als ausreichend. Der benötigte Strom für die durchschnittliche tägliche Fahrstrecke von 50 Kilometern kann beispielsweise mit einer Ladeleistung von 3,7 kW innerhalb von ca. 3 Stunden nachgeladen werden. Damit wird neben dem Akku auch das öffentliche Stromnetz geschont. Netzdienliches Laden schafft die Voraussetzung, um den erforderlichen Netzausbau auch bei hoher Durchdringung der Elektromobilität zu begrenzen. Als netzdienlich versteht man das Laden mit geringen Ladeleistungen bzw. ein gesteuertes Laden mit Eingriffsmöglichkeit der Netzbetreibenden im Falle von Engpässen im Netz.

So findet etwa bei örtlicher Konzentration von Ladepunkten (z.B.: Wohnanlagen, Parkgaragen, Firmenparkplätze, etc.) ein „intelligentes Lastmanagement“ bereits heute Anwendung. Ladevorgänge können dabei in ihrer Summen-Ladeleistung beschränkt oder in verbrauchsschwache Zeiten (z.B.: in die Nacht) gelegt werden. Leistungsengpässe und kostenintensive Investitionen in die Netzinfrastruktur werden dadurch vermieden. Diese technischen Lösungen stellen den Schlüssel für eine volkswirtschaftliche Umsetzung der Verkehrswende hin zur E-Mobilität dar.

Quelle: TINETZ, DI Herbert Strobl, August 2019

Faktencheck E-Mobilität

Der gemeinsam von Klima- und Energiefonds sowie dem VCÖ herausgegebene „Faktencheck E-Mobilität“ will die viel diskutierte  Zukunft der Mobilität und die Rolle der Elektroautos aus Klimaschutzperspektive und aus Sicht der Nutzerinnen und Nutzer mit aktuellen Zahlen, Daten und Analysen erläutern
und einen Beitrag zur öff entlichen Diskussion leisten.

E-Mobilitätsrechner EMIL

Fakten statt Bauchgefühl: Der Online-Rechner EMIL hilft beim finanziellen und ökologischen Vergleich von E-Autos mit "Verbrennern": Damit ist es möglich, die Umweltauswirkungen von Elektroautos und "Verbrennern" über den gesamten Lebenszyklus zu vergleichen – also von der Herstellung über die Nutzung, den Schadstoffausstoß und Energieverbrauch bis hin zur Entsorgung der Fahrzeuge. Zusätzlich zum ökologischen Vergleich beantwortet EMIL auch die Frage nach der wirtschaftlichen Amortisation eines Fahrzeuges.