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Elektromobilität

Klimabilanz von E-Autos: Brennstoffzelle vs. Batterie

| Autor/ Redakteur: Holger Holzer/SP-X / Svenja Gelowicz

Welcher Energiespeicher für E-Autos ist klimafreundlicher? Forscher haben die Ökobilanz von Batterie und Wasserstoff untersucht – und mit dem Diesel verglichen.

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Wasserstoffautos wie der Hyundai Nexo sind auf der Langstrecke klimafreundlicher als batterieelektrische Fahrzeuge.
Wasserstoffautos wie der Hyundai Nexo sind auf der Langstrecke klimafreundlicher als batterieelektrische Fahrzeuge.
( Bild: Hyundai )

Für Langstreckenautos ist eine Energieversorgung über Brennstoffzellen die klimafreundlichste Wahl. Ab einer Reichweite von 250 Kilometern verursachen sie in der Gesamtbilanz weniger Treibhausgase als ein Batterieauto. Dem traditionell bei Kilometerfressern beliebten Diesel sind beide Konzepte überlegen, wie eine Studie des Fraunhofer-Instituts für Solare Energiesysteme im Auftrag der Wasserstoffallianz H2 Mobility ergibt.

Große Akkus brauchen viel Energie bei der Herstellung

Die Wissenschaftler haben die Klimabilanz verschiedener Elektrofahrzeuge mit Brennstoffzellen oder Batteriespeichern verglichen und sie zudem in Bezug zu einem aktuellen Diesel-Pkw gesetzt. Berücksichtigt wurden Produktion, Betrieb und Entsorgung der Fahrzeuge sowie die CO2-Kosten von Strom-, Wasserstoff- und Diesel-Herstellung. Dabei wurden jeweils mehrere Szenarien berechnet, bei denen unter anderem unterschiedliche Entwicklungen bei der künftigen Energieerzeugung berücksichtigt wurden.

Ergebnis: Brennstoffzellenautos sind in auch im ungünstigsten Rechenfall klimafreundlicher als Batteriefahrzeuge mit ähnlich großer Reichweite. Dabei spielt vor allem die energieaufwendige Akku-Produktion eine Rolle. Nutzt man einen kleineren Stromspeicher, verschiebt sich die Bilanz zugunsten des Batterie-Pkws. Allerdings sinkt damit dessen Reichweite. Als Grenze nennt die Studie eine Kapazität von 50 kWh – ein Wert, der für Modelle ab der Kompaktklasse aufwärts üblich ist. Unter anderem wird der kommenden VW ID3 in der günstigsten Variante über eine 45-kWh-Batterie verfügen (bis zu 330 Kilometer Reichweite), die Topversion hat einen 77 kWh-Akku an Bord (bis zu 550 Kilometer Reichweite).

Das reine E-Auto ist für die Stadt

Die Ergebnisse stützen die branchenweit populäre Ansicht, die Wasserstoff-Brennstoffzelle werde künftig vor allem für Langstrecken-Pkws und Lkws interessant. Bei Stadt- und Pendlerautos sehen die meisten Hersteller die Batterie vorne. Der zum Vergleich herangezogene Diesel musste sowohl Wasserstoff- als auch Batterieauto bei der Klimabilanz vorbeiziehen lassen. Zwar ist der konventionelle Langstreckenantrieb in der Produktion weniger CO2-intensiv, dafür stößt er im Betrieb mehr Klimagas aus. Nach spätestens knapp 160.000 Kilometern Gesamtfahrleistung fällt er beim aktuellen deutschen Strommix im Vergleich mit dem Batterie-Pkw ins Treibhausgas-Minus.

Chance für Verbrenner: synthetische Kraftstoffe

Das Brennstoffzellenmobil muss er schon nach rund 100.000 Kilometern ziehen lassen – selbst wenn dessen Wasserstoff wenig umweltfreundlich aus Erdgas hergestellt wird. Würde Strom und Wasserstoff aus erneuerbaren Energien hergestellt, würde der Vorsprung beider Fahrzeuge auf den Diesel noch deutlich größer ausfallen. Der Verbrennungsmotor könnte seine Klimabilanz höchstens durch synthetische Öko-Kraftstoffe wirksam verbessern – der Effekt wurde allerdings auch mangels großserienreifer Technik nicht untersucht.

Die Zusammenfassung und das Gesamtergebnis der Studie zum Download

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