Sind Elektrofahrzeuge grüner? Wir suchen eine Antwort auf eine der drängendsten Fragen unserer Zeit Automatische übersetzen

Es mag den Anschein haben, als seien Elektroautos neu, aber die Geschichte begann lange bevor Teslas erstes Auto 2008 auf die Straße kam. William Morrison, ein exzentrischer amerikanischer Chemiker aus Des Moines, Iowa, arbeitete jahrelang in einem geheimen Kellerlabor, das er „The Cave“ nannte," und demonstrierte 1890 das Ergebnis seiner Einsamkeit - den ersten praktischen selbstfahrenden vierrädrigen Elektrokarren. Der Sechs-Personen-Wagen mit einer Höchstgeschwindigkeit von 22 km/h war kaum mehr als eine elektrifizierte Kutsche, aber sein Durchbruch half, das erste goldene Zeitalter für Elektrofahrzeuge einzuläuten.

In den nächsten Jahren tauchten in den USA Elektrofahrzeuge verschiedener Autohersteller auf. New York hatte sogar 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 Fords Massenproduktion des Modells T versetzten der Elektrofahrzeugindustrie jedoch einen schweren Schlag. Das 1908 eingeführte Modell T machte benzinbetriebene Autos weit verbreitet und kostengünstig. In den 1920er Jahren verfügten die Vereinigten Staaten über ein verbessertes Straßensystem, das die Städte verband, und mit der Entdeckung des texanischen Öls wurde Benzin für die ländliche Bevölkerung billig und erschwinglich.

Trotz einiger falscher Morgenröten im 20. Jahrhundert, einschließlich des spektakulären, aber kommerziell unrentablen General Motors EV1-Autos Mitte der 1990er Jahre, kehrte das öffentliche Interesse an Elektrofahrzeugen erst Anfang der 2000er Jahre zurück, als Bedenken hinsichtlich des CO2-Fußabdrucks und des kleinen Silicon Valley aufkamen Das Unternehmen Tesla Motors hat die Produktion eines luxuriösen Elektro-Sportwagens angekündigt, der mit einer einzigen Ladung mehr als 200 Meilen fahren kann.

Der nachfolgende Erfolg von Tesla und das weltweite Streben nach null CO2-Emissionen haben die Automobilindustrie unwiderruflich verändert. General Motors hat angekündigt, bis 2035 den Verkauf neuer benzinbetriebener Autos und leichter Lastwagen einzustellen und auf batteriebetriebene Modelle umzusteigen. Im Jahr 2021 sagte Volvo, es werde noch schneller vorankommen und bis 2030 eine vollelektrische Reichweite einführen.

Die Behörden in vielen Ländern fördern den Kauf von Elektrofahrzeugen durch die Bürger und bieten verschiedene Vorteile. In Russland beispielsweise sind Besitzer von Elektrofahrzeugen von der Transportsteuer befreit, haben freie Fahrt auf mautpflichtigen Straßen, verschiedene kostenlose Lademöglichkeiten und eine sehr konkrete staatliche Subvention beim Kauf. Mit dieser Subvention im Hinterkopf können Sie heute in Moskau einen Evolut (die erste russische Marke für Elektroautos in Massenproduktion) zu einem Preis kaufen, der sich nicht von Autos mit Verbrennungsmotor unterscheidet.

Aber da Elektrofahrzeuge und Lastwagen wieder zum Mainstream werden, stehen sie vor einer ständigen Frage: Wie nachhaltig sind sie?

Im Allgemeinen erzeugen 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 im „Jahr Null“ des Autobesitzes sind aufgrund von Emissionen im Zusammenhang mit der Batterieproduktion höher, aber diese (übermäßige Kohlenstoffschuld) kann je nachdem, wo sich die Gewinnschwelle des Autos während seiner Lebensdauer befindet, amortisiert werden.

Eine einfache Veranschaulichung des Break-Even der CO2-Schuld eines Elektroautos im Vergleich zu einem herkömmlichen Auto mit Verbrennungsmotor ist der Nissan Leaf EV in Großbritannien, eines der effizientesten Elektrofahrzeuge, die heute auf dem Markt erhältlich sind 76 Gramm Kohlendioxidäquivalent, was etwa dreimal weniger ist als die Emissionen während der Lebensdauer eines durchschnittlichen herkömmlichen Autos.

Während die Batterieproduktion im Jahr Null des Nissan Leaf-Eigentums eine Kohlenstoffschuld verursachen wird, wird die durchschnittliche Kohlenstoffintensität des Stroms in Großbritannien in den letzten zwei Jahren von ~223 g CO2e/kWh im Jahr Null verwendet und schrittweise auf das Ziel von 100 g CO2e/kWh für 2030 verbessert, diese Schulden werden in weniger als zwei Jahren Fahrt zurückgezahlt.

In Ländern mit einer viel höheren Kohlenstoffintensität des Energiesystems kommt die Amortisationszeit jedoch viel später. In China beispielsweise, wo die durchschnittliche CO2-Intensität des Stromnetzes im Jahr 2021 541 gCO2e/kWh betrug, wird der Nissan Leaf seine überschüssige CO2-Schuld erst in 7 Jahren abbezahlen.

Die gute Nachricht für Elektrofahrzeuge ist, dass die meisten Länder jetzt darauf drängen, ihre Stromnetze zu reinigen. In den Vereinigten Staaten haben Energieversorger in den letzten zehn Jahren Hunderte von Kohlekraftwerken stillgelegt und auf emissionsarme Erdgas-, Wind- und Solarenergie umgestellt. Dadurch werden Elektrofahrzeuge immer sauberer.

Wie viele Batterien verwenden auch die Lithium-Ionen-Zellen (Li-Ion), die die meisten Elektrofahrzeuge antreiben, Rohstoffe wie Lithium, Kobalt und seltene Erden, die mit schwerwiegenden Umwelt- und Menschenrechtsverletzungen in Verbindung gebracht werden.

Der Lithiumabbau in Chile und Argentinien wurde kritisiert, weil das Element in Salzwüsten vorkommt. Der Lithiumabbau in Salzwiesen verursacht Berichten zufolge Dürren in lokalen Gebieten und bedroht lokale Vieh- und Pflanzenfarmen. Vom Export von abgebauten Lithiums aus Australien nach China zur Verarbeitung wird ebenfalls abgeraten, was das Gleichgewicht in der Lieferkette weiter stört.

Beim Kobaltabbau entstehen gefährliche Rückstände und Schlacken, die in die Umwelt ausgelaugt werden können, und Studien haben eine hohe Exposition gegenüber Kobalt und anderen Metallen in nahe gelegenen Gemeinden festgestellt, insbesondere bei Kindern. Die Gewinnung von Metallen aus Erz erfordert auch einen Prozess namens Schmelzen, der Schwefeloxid und andere schädliche Luftverschmutzung freisetzen kann.

Autohersteller versprechen, Batterien mit weniger oder ohne Kobaltgehalt zu entwickeln. Natrium-Ionen-Batterien (SIBs) sind möglicherweise die nächste und praktikabelste Option, um Lithium-Ionen-Batterien zu ersetzen, und werden derzeit von CATL, einem der weltweit größten Batteriehersteller, entwickelt, um die Elektrofahrzeuge der Zukunft anzutreiben.

Die Natriumressourcen sind reichhaltiger, ihre globale Verteilung ist gleichmäßiger und im Gegensatz zu Lithium-Ionen-Batterien benötigt SIB kein Lithium, Kobalt, Kupfer und Nickel. Ihre Aussichten hängen jedoch von möglichen wissenschaftlichen Durchbrüchen ab, da SIBs noch nicht in der Lage sind, genügend Energie zu speichern.

Trotz der bevorstehenden Herausforderungen weisen Elektrofahrzeuge die niedrigsten Treibhausgasemissionen über die gesamte Lebensdauer aller anderen Automobiltechnologien auf. Da Strom in den kommenden Jahren weniger CO2-effizient wird, werden die Treibhausgasemissionen im Lebenszyklus nur sinken, was sie zu einer „sauberen Win-Win-Situation“ macht. Derzeit gibt es keinen realistischen Weg zu einer tiefgreifenden Dekarbonisierung von ICE-Fahrzeugen innerhalb des von den Pariser Zielen festgelegten Zeitrahmens, wodurch Elektrofahrzeuge heute und in absehbarer Zukunft möglicherweise die einzige Technologie mit den niedrigsten Treibhausgasemissionen sind.

Einhundertvierzig Jahre, seit William Morrison den selbstfahrenden vierrädrigen Elektrokarren entwickelt hat, sind Elektrofahrzeuge in Großstädten auf der ganzen Welt alltäglich geworden, und sie stehen möglicherweise an vorderster Front bei den Bemühungen, bis Mitte des 20. Jahrhunderts null CO2-Emissionen zu erreichen. Jahrhundert.