Plug-in-Hybridfahrzeuge sind besser als ihr Ruf: Fraunhofer-Studie zeigt Umweltpotenzial auf

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Neben den rund 50 000 rein elektrischen PKW fahren in Deutschland auch ungefähr 40 000 so genannte Plug-In-Hybridfahrzeuge. Sie kombinieren Batterie und Verbrennungsmotor, wobei der Motor auch dazu dient, die Batterie wieder aufzuladen.

Bislang fehlte ein systematischer empirischer Vergleich zwischen Hybridfahrzeugen und reinen Elektroautos. Wissenschaftler des Fraunhofer-Instituts für System- und Innovationsforschung (ISI) und des Karlsruhe Instituts für Technologie (KIT) haben nun diese Lücke geschlossen. Sie verglichen die Fahrleistung von 40 000 E-Autos und 73 000 Plug-In-Hybridfahrzeugen sowohl hierzulande als auch in den USA. Die Daten dafür bezogen sie aus Flottentests, von den Autoherstellern sowie von Webseiten, die der Verwaltung des eigenen PKWs dienen.

Politik und Umweltverbände sind skeptisch

Von der Politik und von Umweltverbänden werden Hybridfahrzeuge oft kritisch gesehen, weil sie weiterhin mit Verbrennungsmotor fahren und dadurch eine schlechtere Umweltbilanz haben sollen. Die Fraunhofer-Studie zeigt nun, dass das nicht stimmt. Tatsächlich ist das CO 2-Einsparpotential von Plug-In-Hybridfahrzeugen genauso groß wie das von reinen Elektroautos.

„Plug-in-Fahrzeuge sind eine gute Ergänzung zu Batteriefahrzeugen, um das Ziel der Treibhausgasreduktion zu erreichen“, sagt Dr. Patrick Plötz, Leiter der Studie am Fraunhofer ISI. „Sie wurden aufgrund fehlender empirischer Daten in der Vergangenheit oft zu kritisch gesehen. Wichtig ist aber, dass die Batterie mit einer realen elektrischen Reichweite von mehr als 50 Kilometern groß genug ausgelegt ist und zusätzlich die Dekarbonisierung des Stromsystems weiter vorangetrieben wird.“

Wie die Datenauswertung zeigte, legen Plug-In-Hybridfahrzeuge mit einer elektrischen Reichweite von 60 Kilometern übers Jahr eine Strecke von 15 000 Kilometern im Batteriebetrieb zurück. Reine Elektrofahrzeuge haben die gleiche Kilometerleistung. Das zeigt, das beide Fahrzeugtypen das gleiche CO2-Einsparpotential haben. Will man also den Ausstoß von Treibhausgasen weiter senken, sind Hybridfahrzeuge eine gute Ergänzung zu Elektrofahrzeugen. Allerdings setzt das voraus, dass ihre Batterien mit Strom aus erneuerbaren Energien aufgeladen werden.

Batterieproduktion belastet Umwelt

Ein weiterer neuralgischer Punkt ist die Herstellung der Batterien. Denn die Produktion von Lithium-Akkus zeichnet sich durch hohen Rohstoffbedarf aus. Für eine Batterie durchschnittlicher Größe sind rund drei Kilogramm Lithium als Ladungsträger erforderlich. Hinzu kommen Graphit, Nickel, Mangan und Kobalt als Elektroden-Materialien. Umweltschützer kritisieren speziell den hohen Lithium-Bedarf.

Die größten Vorkommen dieses Materials befinden sich in Bolivien, Chile und Argentinien sowie im Krisenstaat Afghanistan. Die Lithium-Gewinnung etwa aus dem „Salar de Atacama“-Salzsee in Chile beginnt damit, dass man Salzwasser in Verdunstungsbecken leitet. So entsteht eine olivgrüne Lösung mit hohem Lithium-Anteil, die dann in einer Chemiefabrik durch Zugabe von Soda in Lithiumcarbonat verwandelt wird. Zudem erfordert die Batterieproduktion Materialien mit einem Reinheitsgrad von 99,5 Prozent. Um den zu erreichen, müssen etwa Lithium und Graphit aufwendig veredelt und aufbereitet werden. Bei der Energieerzeugung fallen aber wiederum Treibhausgase an.

Dasselbe gilt für den Transport der Grundstoffe zu den Herstellungswerken und für den Transport der Batterien zum Autohersteller. Die Rohstoffe werden aus entlegenen Regionen zur Weiterverarbeitung befördert – zumeist nach China, weil dort die meisten Hersteller von Lithium-Akkus angesiedelt sind. Von China aus führt der Weg der fertigen Akkus dann zu den Autoherstellern in aller Welt.

Vorteile von Hybridfahrzeugen

Hybridfahrzeuge nutzen deutlich kleinere Batterien als reine Elektrofahrzeuge. Bei ihrer Produktion fällt weniger CO2 an als bei der Herstellung der größeren Batterien für E-Autos. Dadurch ist die CO2-Bilanz von Hybridfahrzeugen sogar deutlich besser.
Zur Zeit tragen beide Fahrzeugtypen gleichermaßen zur CO2-Einsparung bei. Allerdings wird sich das auf lange Sicht ändern.

Die Verbreitung von Schnellladesäulen nimmt zu, während gleichzeitig die Anteil von Öko-Strom wächst und mehr und mehr Elektrizität aus regenerativen Energiequellen kommt. Zudem sinken die CO2-Emissionen bei der Batterieproduktion. Die CO2-Bilanz von E-Autos wird sich also weiter verbessern.


Bildnachweis:© Foto: Mario Roberto Duran Ortiz via Wikimedia Commons

Über den Autor

Friedrich List

Friedrich List ist Technikjournalist und Buchautor. Seit Anfang des Jahrhunderts schreibt er über Themen aus Computerwelt und IT, aber auch aus Forschung, Fliegerei und Raumfahrt. Für ihn sind Künstliche Intelligenz, autonome Fahrzeuge, sichere Verschlüsselung, die Logistik 4.0 oder SEO genauso interessant wie Alexander Gersts nächster Flug zur Internationalen Raumstation.

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