Sind Elektroautos umweltfreundlicher? Wir suchen nach einer Antwort auf eine der drängendsten Fragen unserer Zeit. Automatische übersetzen

Elektroautos mögen wie ein neues Phänomen erscheinen, aber die Geschichte beginnt lange bevor Teslas erstes Auto im Jahr 2008 auf die Straße kam. William Morrison, ein exzentrischer amerikanischer Chemiker aus Des Moines, Iowa, schuftete jahrelang in einem geheimen Kellerlabor, das er „die Höhle“ nannte “ und demonstrierte 1890 das Ergebnis seiner Einsamkeit – die erste praktische, selbstfahrende, vierrädrige Elektrokutsche. Der sechssitzige Wagen erreichte eine Höchstgeschwindigkeit von 22 km/h und war kaum mehr als eine elektrifizierte Kutsche, doch sein Durchbruch läutete das erste goldene Zeitalter für Elektrofahrzeuge ein.

Im Laufe der nächsten Jahre tauchten überall in den Vereinigten Staaten Elektrofahrzeuge verschiedener Autohersteller auf. New York verfügte sogar über eine Flotte von mehr als 60 Elektrotaxis. Um 1900 hatten Elektroautos ihren Höhepunkt erreicht und machten etwa ein Drittel aller Autos auf der Straße aus.

Langsame Geschwindigkeiten, schwere Batterien und die Massenproduktion des Modells T durch Ford versetzten der Elektrofahrzeugindustrie jedoch einen schweren Schlag. Das 1908 eingeführte Modell T machte benzinbetriebene Automobile allgemein verfügbar und kostengünstig. In den 1920er Jahren verfügten die Vereinigten Staaten über verbesserte Straßensysteme, die Städte miteinander verbanden, und mit der Entdeckung des texanischen Öls wurde Benzin billig und für das ländliche Amerika zugänglich.

Trotz einer Reihe falscher Vorahnungen im 20. Jahrhundert, darunter das beeindruckende, aber kommerziell unrentable EV1-Auto von General Motors Mitte der 1990er Jahre, kehrte das öffentliche Interesse an Elektrofahrzeugen erst Anfang der 2000er Jahre zurück, als Bedenken hinsichtlich der Kohlendioxidemissionen und Tesla Motors, a Das kleine Unternehmen aus dem Silicon Valley hat die Produktion eines Luxus-Elektrosportwagens angekündigt, der mit einer einzigen Ladung mehr als 200 Meilen zurücklegen kann.

Der spätere Erfolg von Tesla und das weltweite Streben nach CO2-Netto-Null-Emissionen haben die Automobilindustrie irreversibel verändert. General Motors hat angekündigt, bis 2035 den Verkauf neuer benzinbetriebener Autos und leichter Lastkraftwagen einzustellen und auf batteriebetriebene Modelle umzusteigen. Im Jahr 2021 kündigte Volvo an, noch schneller vorzugehen und bis 2030 eine vollelektrische Baureihe einzuführen.

In vielen Ländern ermutigen die Behörden die Bürger zum Kauf von Elektrofahrzeugen, indem sie ihnen verschiedene Vorteile bieten. In Russland beispielsweise sind Besitzer von Elektrofahrzeugen von der Transportsteuer befreit, haben freie Fahrt auf mautpflichtigen Straßen, verschiedene kostenlose Lademethoden und erhalten beim Kauf einen sehr erheblichen Zuschuss vom Staat. Unter Berücksichtigung dieser Subvention können Sie heute Evolute (die erste russische Marke für Serien-Elektrofahrzeuge) in Moskau zu einem Preis kaufen, der sich nicht von Autos mit Verbrennungsmotoren unterscheidet.

Aber da Elektroautos und -lastwagen wieder zum Mainstream werden, stehen sie vor einer hartnäckigen Frage: Wie umweltfreundlich sind sie?

Insgesamt verursachen die meisten heute verkauften Elektrofahrzeuge deutlich weniger umweltschädliche Emissionen als benzinbetriebene Fahrzeuge. Allerdings hängt viel davon ab, wie viel Kohle verbrannt wird, um Plug-in-Autos aufzuladen. Die Treibhausgasemissionen eines Elektrofahrzeugs sind im „Jahr Null“ des Autobesitzes aufgrund der mit der Batterieproduktion verbundenen Emissionen höher. Dies (überschüssige Kohlenstoffschulden) kann jedoch abbezahlt werden, je nachdem, wo der Break-Even-Punkt des Fahrzeugs über seine Lebensdauer liegt.

Ein einfaches Beispiel für die ausgeglichene Kohlenstoffschuld eines Elektroautos im Vergleich zu einem herkömmlichen Auto mit Verbrennungsmotor kann der Nissan Leaf EV in Großbritannien liefern, eines der effizientesten Elektrofahrzeuge, die heute auf dem Markt erhältlich sind und 76 Gramm ausstoßen Kohlendioxid-Äquivalent, etwa dreimal niedriger als die Emissionen während der Lebensdauer eines durchschnittlichen herkömmlichen Autos.

Obwohl die Batterieproduktion im „Jahr Null“ des Besitzes eines Nissan Leaf zu einer CO2-Verschuldung führen wird, wird die durchschnittliche CO2-Intensität des britischen Stroms in den letzten zwei Jahren von ~223 g CO2e/kWh im Jahr Null angenommen und schrittweise in Richtung des Ziels von 100 g CO2e/kWh für 2030 verbessert. kWh wird diese Schuld in weniger als zwei Fahrjahren abbezahlt.

In Ländern mit einer viel höheren Kohlenstoffintensität des Energiesystems kommt die Amortisationszeit jedoch viel später. In China beispielsweise, wo die durchschnittliche CO2-Intensität im Netz im Jahr 2021 bei 541 gCO2e/kWh lag, wird der Nissan Leaf seine überschüssigen CO2-Schulden erst in sieben Jahren abbezahlen.

Die gute Nachricht für Elektrofahrzeuge ist, dass die meisten Länder jetzt auf die Sanierung ihrer Stromnetze drängen. In den Vereinigten Staaten haben Energieversorger im letzten Jahrzehnt Hunderte von Kohlekraftwerken stillgelegt und auf emissionsarme Erdgas-, Wind- und Solarenergie umgestellt. Dadurch werden Elektroautos sauberer.

Wie viele andere Batterien verwenden auch die Lithium-Ionen-Zellen (Li-Ion), die die meisten Elektrofahrzeuge antreiben, Rohstoffe wie Lithium, Kobalt und Seltenerdelemente, deren Gewinnung mit schwerwiegenden Umweltproblemen und Menschenrechtsverletzungen verbunden ist.

Der Lithiumabbau in Chile und Argentinien steht in der Kritik, weil das Element in Salzwüsten vorkommt. Berichten zufolge führt der Lithiumabbau in Salzwiesen in den örtlichen Gebieten zu Dürren, die die Vieh- und Pflanzenzucht vor Ort gefährden. Auch vom Export von gefördertem Lithium aus Australien nach China zur Verarbeitung wird abgeraten, was zu einem weiteren Ungleichgewicht in der Lieferkette führt.

Beim Kobaltabbau entstehen gefährliche Rückstände und Schlacken, die in die Umwelt gelangen können, und Studien haben ergeben, dass in umliegenden Gemeinden, insbesondere bei Kindern, eine hohe Belastung durch Kobalt und andere Metalle besteht. Die Gewinnung von Metallen aus Erzen erfordert auch einen Prozess namens Schmelzen, bei dem Schwefeloxid und andere schädliche Luftschadstoffe freigesetzt werden können.

Autohersteller versprechen, Batterien mit weniger Kobalt zu entwickeln oder ganz darauf zu verzichten. Natrium-Ionen-Batterien (SIBs) sind möglicherweise die beste und praktikabelste Alternative zum Ersatz von Lithium-Ionen-Batterien und werden derzeit von CATL, einem der weltweit größten Batteriehersteller, für den Antrieb künftiger Elektrofahrzeuge entwickelt.

Die Natriumressourcen sind reicher, weltweit gleichmäßig verteilt und im Gegensatz zu Lithium-Ionen-Batterien benötigen SIBs kein Lithium, Kobalt, Kupfer und Nickel. Ihre Aussichten hängen jedoch von möglichen wissenschaftlichen Durchbrüchen ab, da SIBs noch nicht in der Lage sind, ausreichend Energie zu speichern.

Trotz der bevorstehenden Herausforderungen weisen Elektrofahrzeuge von allen Fahrzeugtechnologien die niedrigsten Lebenszyklus-Treibhausgasemissionen auf. Da Strom in den kommenden Jahren weniger kohlenstoffintensiv wird, werden die Treibhausgasemissionen im gesamten Lebenszyklus nur zurückgehen, was sie zu einem „sauberen Gewinner“ macht. Derzeit gibt es keinen realistischen Weg zu einer umfassenden Dekarbonisierung von Fahrzeugen mit Verbrennungsmotor innerhalb des in den Pariser Zielen festgelegten Zeitrahmens, sodass Elektrofahrzeuge heute und in absehbarer Zukunft möglicherweise die Technologie mit den geringsten Treibhausgasemissionen sein werden.

Einhundertvierzig Jahre nachdem William Morrison eine selbstfahrende, vierrädrige Elektrokutsche entwickelt hat, sind Elektrofahrzeuge in Großstädten auf der ganzen Welt alltäglich geworden und stehen möglicherweise an vorderster Front bei den Bemühungen, CO2-Emissionen von netto Null zu erreichen Mitte des Jahrhunderts.