CO₂-Bilanz: Wie umweltfreundlich sind Elektroautos?

Vergleicht man Verbrenner und Stromer über ihren gesamten Lebenszyklus, so zeigt sich: Bei E-Autos ist für den CO₂–Rucksack unter anderem die Batterieproduktion verantwortlich. Doch über die Nutzungsdauer hinweg bauen Stromer den Nachteil ab – und drehen die Umweltbilanz schließlich zu ihren Gunsten. 

Wie wird die CO₂-Bilanz von Elektroautos berechnet?

Zur Berechnung der Ökobilanz müssen alle Schadstoffe betrachtet werden, die während der gesamten Lebensdauer des Elektroautos anfallen. Dazu zählen die Herstellung und der alltägliche Betrieb, aber auch das Abwracken und Recyclen bei Stilllegen/Außerbetriebnahme des Fahrzeugs. 

Zählt man die Menge der klimaschädlichen Treibhausgase zusammen, lässt sich daraus die CO₂-Bilanz errechnen: Wie viel CO₂ pro gefahrenem Kilometer entsteht und wie viel Energie verbraucht wird. 

Mit dem daraus resultierenden Wert lässt sich ein E-Auto mit einem Verbrenner vergleichen. Dieses komplexe Vorhaben wurde in verschiedenen Studien umgesetzt, von denen wir einige in diesem Artikel vorstellen. 

Während Fahrzeuge mit Verbrennungsmotor bei der Herstellung weniger Treibhausgas produzieren, stoßen sie – wegen der fossilen Brennstoffe – während ihrer gesamten Lebenszeit Klimagas aus: 2,42 Kilogramm pro Liter bei Benzin und 2,67 Kilogramm pro Liter bei Diesel. Berechnet man noch das bei der Förderung entstehende CO₂ mit ein („Well-to-Tank“), ist die Klimalast noch höher. 

Beim E-Auto hingegen fällt vor allem die Batterieproduktion schwer ins Gewicht. Wir erklären im Folgenden, warum das so ist. 

E-Auto-Batterie: So beeinflusst sie die CO₂-Bilanz von Elektroautos

Seit den Anfängen der Elektromobilität führen Kritiker das Argument ins Feld, dass die CO₂-Bilanz von E-Autos der Herstellung ihrer Batterien zum Opfer fällt. Zeitweise kursierte die Meldung, dass der CO₂-Ausstoß für eine E-Auto-Batterie in der Herstellung bei unglaublichen 17 Tonnen liegt. Doch besitzt diese Behauptung noch die Relevanz, die sie vor einigen Jahren hatte? 

Diverse Studien relativieren dieses Argument mittlerweile. Dabei wurde auch immer wieder aufgezeigt, dass der Hauptgrund für den Mythos, ein E-Auto sei umweltschädlicher als ein Verbrenner, in der sogenannten „Schweden-Studie“ aus dem Jahr 2017 zu finden ist. Die hier präsentierten Zahlen (150 bis 200 Kilogramm CO₂ pro Kilowattstunde Kapazität) wurden schon nach der Veröffentlichung von Fachleuten als zu hoch kritisiert. Am Ende einer langen Kette (un)absichtlicher Missverständnisse standen dann plötzlich die 17 Tonnen CO₂. Eine aktualisierte Version der Studie kam tatsächlich auf realistischere und damit niedrigere Werte für die klimaschädlichen Emissionen, die bei der Batterieherstellung entstehen (61 bis 106 Kilogramm CO₂ pro Kilowattstunde). 

Zu beachten ist dabei, dass verschiedene Studien unterschiedliche Annahmen treffen – zum Beispiel zur Lebensdauer des Akkus und dem Produktionsstandort der Batterien – und die Ergebnisse so variieren können. Deshalb sollte jede Studie kritisch betrachtet und ihre Rahmenbedingungen hinterfragt werden.  

Die CO2-Bilanz von Elektrofahrzeugen fällt deutlicher positiver aus, als es bei Verbrennern der Fall ist.

Entscheidend sind die CO₂-Emissionen über den gesamten Lebenszyklus

Es besteht die Möglichkeit, Ladestrom aus Erneuerbaren Energien, wie ihn die EnBW anbietet, zu beziehen. Gerade dieser Faktor ist dafür verantwortlich, dass die E-Autos eine bessere Ökobilanz aufweisen als Verbrenner. Darauf weist auch eine aktuelle Studie hin, die 2022 an der Universität der Bundeswehr München entstanden ist. 

Dazu wertete man Daten von 790 Fahrzeugmodellen und -varianten aus, um die Emissionen über den gesamten Lebenszyklus zu analysieren. Dabei wurden konventionelle Benzin- und Dieselfahrzeuge genauso berücksichtigt wie Elektroautos und Plug-in-Hybride. Das Ergebnis überraschte sogar die Expert*innen: die Untersuchung ergab, dass im Vergleich zu Verbrennern der Emissionsausstoß von E-Autos um bis zu 89 Prozent niedriger ausfällt – gerade das Laden mit Ökostrom wirkt sich hier als einer der einflussreichsten Faktoren aus. 

CO₂-Bilanz: Sind E-Autos umweltschädlich?

Aus dem Werk kommt das E-Auto mit einem CO₂-Rucksack. Die dennoch positive CO₂–Bilanz eines Elektroautos im Vergleich zu einem Verbrenner macht sich vielmehr erst nach einer gewissen Nutzungsdauer und Laufleistung bemerkbar. Denn der Haupt-CO₂-Anteil fällt in der Phase der Batteriezellen-Herstellung an. Befindet sich das Fahrzeug in der praktischen Nutzung, egalisiert sich der Wert im Vergleich zu Diesel- und Benzin-Autos. Ab welcher Kilometerleistung sich der CO₂-Rucksack eines E-Autos abgetragen hat, hängt vor allem auch davon ab, welche Modelle miteinander verglichen werden. 

CO₂-Bilanz: Elektroauto vs. Verbrenner

Eine Studie der Technischen Universität Eindhoven im Auftrag der grünen Bundestagsfraktion kommt zu dem Ergebnis, dass zum Beispiel ein VW e-Golf seinen CO₂-Nachteil im Vergleich mit einem Toyota Prius 1.8 l Hybrid bereits nach 28.000 Kilometern Laufleistung ausgeglichen hat. Teslas Model 3 braucht im Vergleich zum Mercedes C 220 d dafür rund 30.000 Kilometer. 

Die Studie kommt zu dem Fazit: Am Ende eines durchschnittlich zehnjährigen Fahrzeuglebens ist die Ökobilanz von mit Diesel und Benzin betriebenen Fahrzeugen wesentlich schlechter als die von batterieelektrischen Autos. Das liegt vor allem daran, dass erstere bei der alltäglichen Nutzung fossile Kraftstoffe verbrennen und auch während der Fahrt dauerhaft CO₂ ausstoßen. 

Die CO2-Bilanz von E-Autos verbessert sich mit der steigenden Laufleistung.

CO₂-Bilanz von Elektroautos verbessert sich bis 2030 weiter

Die folgenden beispielhaften Werte zeigen diese Entwicklung. Als Basis für die Ermittlung der Elektroauto-CO₂-Bilanz wird ein PKW der Kompaktklasse herangezogen, der während seiner Lebensdauer ungefähr 150.000 Kilometer gefahren ist. Darüber hinaus wird der aktuelle Strommix in Deutschland zugrunde gelegt, der sich aus fossilen Brennstoffen und erneuerbaren Energien zusammensetzt. 

Dadurch wird auch Elektroautos im Fahrbetrieb eine CO₂-Emission zugeschrieben, die sich durch einen angenommenen steigenden Anteil an erneuerbaren Energien im Strommix bis 2030 weiter reduzieren wird. Wird ein E-Auto mit 100 Prozent Ökostrom geladen, entstehen dagegen keine lokalen CO₂-Emission im Fahrbetrieb. (Quelle: Bundesministerium für Umwelt, Naturschutz und nukleare Sicherheit) 

Aus der Aufstellung lässt sich klar herauslesen, dass der Ausstoß von umweltkritischen Treibhausgasen bei Elektrofahrzeugen deutlich geringer ausfällt als bei Verbrennern. Weitere neuere Studien zur CO₂-Bilanz von E-Autos über ihren Lebenszyklus finden Sie hier: 

• Analyse der Umweltbilanz von Kraftfahrzeugen mit alternativen Antrieben oder Kraftstoffen auf dem Weg zu einem treibhausgasneutralen Verkehr (Umweltbundesamt, 2024) 
• „A comparison of the life-cycle greenhouse gas emissions of european heavy-duty vehicles and fuels“ (International Council on Clean Transportation, 2023)​​​​​​​ 
• „Langfristige Umweltbilanz und Zukunftspotenzial alternativer Antriebstechnologien“ (Fraunhofer-Institut für System- und Innovationsforschung, 2022) 
• Einen Überblick liefert „Emissionsausstoß und CO2-Vermeidungskosten von Elektro- und Plug-In-Hybrid-Autos“ (Dokumentation der Wissenschaftlichen Dienste des Deutschen Bundestages, 2022). 

Gab es einen Rechenfehler bei der CO₂–Bilanz von E-Autos?

Die Berechnung einer CO₂-Bilanz für E-Autos und der Vergleich mit Verbrennern ist so kompliziert, dass selbst Expert*innen schon darüber gestritten haben. 2021 gab es einen Brandbrief von über 170 Wissenschaftler*innen an die EU-Kommission. Darin stand, dass die bisherige Berechnung falsch sei und der CO₂-Rucksack für Elektroautos fast doppelt so hoch ausfallen müsste, wie bis dahin angenommen wurde. Erklärt wurde das damit, dass immer, wenn nicht genug grüner Strom zur Verfügung steht, Strom aus fossilen Quellen fließt – was die Bilanz steigert. 

Das gilt jedoch mittlerweile als widerlegt: Andere Wissenschaftler*innen hielten dagegen, dass der Strombedarf von E-Autos gering sei und unter der Menge des produzierten, grünen Stroms liegt. Außerdem wird durch die Energiewende der Ausbau von erneuerbaren Energien stetig gefördert. 

Elektrische Antriebe sind deutlich effizienter als Verbrennungsmotoren: E-Autos benötigen lediglich ein Drittel der Energie, die ein Verbrenner braucht. Wären bereits alle Fahrzeuge elektrisch unterwegs, hätte der zusätzliche Strombedarf bei rund 25 Prozent des damaligen Gesamtverbrauchs gelegen. 

Entscheidend für die Umweltbilanz ist jedoch die Herkunft des Stroms. Ein hoher Anteil fossiler Energien im deutschen Strommix ist kein Problem der Elektroautos, sondern eine generelle Herausforderung der Energiewende – die nicht nur für nachhaltige Mobilität, sondern auch für den umweltfreundlichen Betrieb von Wärmepumpen gelöst werden muss. 

Langfristig könnten Elektroautos sogar zur Stabilisierung des Stromnetzes beitragen: Mithilfe der Vehicle-to-Grid-Technologie können sie überschüssigen Strom aus erneuerbaren Quellen aufnehmen und bei Bedarf wieder ins Netz einspeisen. So lassen sich Angebot und Nachfrage im Stromsystem besser ausbalancieren. 

Fakt ist: Mit grünem Strom fährt ein Elektroauto CO₂-frei. Und unsere Umwelt profitiert immer, wenn fossile Energieträger durch elektrische Energie ersetzt werden können. Wenn Sie Ihr Elektroauto mit eigenem Solarstrom laden, fahren Sie nicht nur umweltfreundlich, sondern auch noch kostenlos. 

Welches sind die umweltfreundlichsten E-Autos?

Wer sich über die Umweltfreundlichkeit von Autos informieren will, kann seit 2019 die Bewertungen der Initiative Green NCAP (New Car Assessment Program) nutzen. Der Vorteil: Das Testverfahren ist standardisiert, für alle Fahrzeuge (Verbrenner und Stromer gleichermaßen) gelten einheitliche Kriterien. Herangezogen werden beispielsweise die Schadstoff- und Treibhausgasemissionen sowie der Kraftstoff- bzw. Stromverbrauch. 

Der Green NCAP ist praxisorientiert. Neben Messungen im Labor finden auch Untersuchungen auf der Straße statt. Die Verfahren werden regelmäßig verschärft, zuletzt 2022. So berücksichtigt der Test nun auch Treibhausgasemissionen, die für die Bereitstellung von Energie (zum Beispiel Kraftstoff oder Strom) anfallen (das Verfahren nennt sich Well-to-Wheel bzw. WTW). 

Darüber hinaus wird für jedes Auto eine Lebenszyklusanalyse (Life Cycle Assessment bzw. LCA) erstellt, die die tatsächlichen Umweltauswirkungen des Fahrzeugs über die durchschnittliche Gesamtnutzungsdauer ermittelt. Die einzelnen Ergebnisse fließen zwar noch nicht in die Bewertung mit ein, können aber auf der Website von Green NCAP abgerufen werden. 

Die umweltfreundlichsten E-Autos laut Green NCAP

Tipp: Weitere umweltfreundliche Stromer finden Sie in unserer Liste „E-Autos mit niedrigem Verbrauch“. 

Elektroautos mit Ökostrom laden: positiver Nebeneffekt für die CO₂–Bilanz?

Die CO₂-Bilanz eines Elektroautos fällt im reinen Fahrbetrieb positiv aus, denn die Kohlenstoffdioxid-Emission liegt bei null. Dieser Fakt relativiert sich allerdings aufgrund der Tatsache, dass das Fahrzeug zum einen zunächst einmal produziert und zum anderen regelmäßig aufgeladen werden muss. Sie als E-Auto-Besitzer*in können den CO₂-Wert Ihres Elektroautos jedoch in gewissem Maße beeinflussen – und zwar, indem Sie Ihr Fahrzeug mit Ökostrom laden. Und wenn Sie einen noch deutlicheren Fußabdruck in puncto Umweltschutz hinterlassen möchten, treffen Sie mit EnBW mobility+ samt 100 Prozent Ökostrom eine goldrichtige Entscheidung. Unser Ökostrom stammt aus erneuerbaren Quellen wie etwa: 

• Sonne (Solaranlagen) 
• Wind (Windkrafträder) 
• Wasser (Wasserkraftwerke) 

Dass das Laden mit Ökostrom sich auch sehr positiv auf die gesamte Umweltbilanz eines E-Autos auswirkt, zeigt die aktuelle Lebenszyklusanalyse LCA, die von der österreichischen Joanneum Research Forschungsgesellschaft durchgeführt wurde. Dabei wurde eine Gesamtlaufleistung von 240.000 Kilometern (16 Jahre mit jeweils 15.000 Kilometern) zugrunde gelegt. Berücksichtigt man beim Laden den Strommix, wie er sich von 2022 bis 2037 wahrscheinlich entwickeln wird, spielen Elektroautos ihre Vorteile nach 45.000 bis 60.000 Kilometern aus. 

Bei der Nutzung erneuerbarer Energien (in diesem Fall: Wind) sind Elektroautos bereits nach 25.000 bis 30.000 Kilometern im Vorteil. Das bedeutet: Wenn Sie ausschließlich mit Ökostrom laden, fällt die CO₂-Bilanz Ihres E-Autos nach ungefähr zwei Jahren (abhängig von der Fahrweise) besser aus als die entsprechenden Bilanzen von Dieselfahrzeugen und Benzinern. 

Wir laden Wind, Wasser, Sonne – Mit EnBW mobility+ 100 % Ökostrom laden.

Fazit: Mit dem E-Auto zu einem besseren CO₂–Fußabdruck

Die Energiewende schreitet voran. Wir von EnBW unterstützen und fördern dies mit Maßnahmen wie der Bereitstellung von Ladestrom aus erneuerbaren Energien, dem stetigen Ausbau des Ladenetzes, Angebote für das Laden zu Hause und vielem mehr. Der CO₂-Fußabdruck von Elektroautos verbessert sich von Jahr zu Jahr. Schon jetzt steht fest, dass die CO₂-Bilanz von Elektroautos auf deren Gesamtnutzungsdauer gesehen deutlich besser ausfällt als die von Verbrennern.

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