Um die Verkehrswende zu schaffen, das Klima zu schützen und unsere Städte lebenswerter zu machen, brauchen wir mehr als nur eine Antriebswende bei Autos, Lkw und Co. Doch auch in Zukunft werden nicht alle Menschen in der Lage sein, ihre Wege mit Fahrrad, Bus und Bahn zurückzulegen. Das Auto wird ein Teil unserer Mobilität bleiben. Der restliche Pkw-Verkehr muss klimaneutral werden. Das Elektroauto bringt uns diesem Ziel am nächsten. Der VCD erklärt in seinem „Faktencheck: Antriebe und alternative Kraftstoffe“, warum das so ist und welche Antriebe sich für wen eignen. Auf unserer Website haben wir die wichtigsten Aussagen zusammengefasst:
Klassische Elektroautos fahren potenziell CO2-neutral, sind dank staatlicher Kaufprämie günstig wie nie und verschleißarm. Die derzeit beste Wahl.
Die Hersteller von Plug-In-Hybriden, die mit Elektro- und Verbrennungsmotor ausgestattet sind, versprechen die perfekte Mischung aus klimaschonender Mobilität und hoher Reichweite. In die Realität sieht oft anders aus: der Verbrauch liegt oft um ein Vielfaches höher als von den Herstellern angegeben.
Die erprobte Technologie ist vor allem im Stadtverkehr viel sparsamer als Benziner und Diesel. CO2-neutrale Mobilität bietet sie aber nicht. Eine Übergangslösung.
Teuer, nicht energieeffizient, kaum Tankstellen: Die Brennstoffzelle ist noch nicht reif für den Massenmarkt. Potenzial könnte sie zukünftig in großen, schweren Fahrzeugen wie Lkw haben.
Elektroautos kommen nun auch in Deutschland in Fahrt. Bei den Neuzulassungen kommen sie 2020 auf einen Anteil von acht Prozent. Sie werden von Elektromotoren angetrieben, die von einer extern aufladbaren Batterie mit Strom versorgt werden.
Das Elektroauto stößt beim Fahren keine Abgase aus, verdreckt die Luft in unseren Städten nicht und ist bei niedrigen Geschwindigkeiten leiser als ein Verbrenner. Wird es mit Ökostrom betankt, ist es CO2-neutral unterwegs. Allerdings ist die Produktion der Batterien energieaufwendig und ressourcenintensiv, weshalb das E-Auto mit einem ökologischen Rucksack ins Rennen geht. Auf ihren gesamten Lebenszyklus betrachtet fahren vollelektrische Autos nach Analyse des Instituts für Energie- und Umweltforschung (ifeu) im deutschen Strommixes im Schnitt nach 60.000 Kilometern klimaschonender als vergleichbare Benziner und Diesel. Bei der Nutzung von Ökostrom schon früher.
Das Stromnetz bringen die Elektroautos hierzulande nicht zum Zusammenbruch. Selbst zehn Millionen E-Pkw auf unseren Straßen würden den Strombedarf laut Bundesverband der Energie- und Wasserwirtschaft (bdew) um nur vier Prozent erhöhen.
Die Batterien der Elektro-Pkw basieren auf Metallen wie Lithium und Kobalt, die bei ihrer Gewinnung viel Wasser verbrauchen oder unter teils fragwürdigen Bedingungen abgebaut werden. Viele Studien blenden allerdings aus, dass Autohersteller bei der Produktion von E-Fahrzeugen und Batterien zunehmend auf den Einsatz erneuerbaren Stroms setzen und beim Rohstoffbezug auf nachhaltige Bedingungen achten wollen. Neue Batterieentwicklungen versprechen zudem neben höheren Energiedichten auch einen verringerten Einsatz von Rohstoffen. Dies macht das Elektroauto perspektivisch nochmals umweltschonender.
Die Reichweite von E-Autos beträgt zwischen 100 und 450 Kilometern. Für die meisten Wege reicht das aus. Allerdings gilt: je höher die Reichweite von Elektroautos und je schwerer das Fahrzeug, desto größer die benötigte Batteriekapazität und der damit einhergehende Energieaufwand und Rohstoffbedarf bei der Produktion.
Elektroautos sind derzeit noch teurer als vergleichbare Verbrenner. Der Grund sind die Kosten für die Batterie. Mit der Kaufprämie, die Staat und Hersteller anteilig gewähren, sind Elektroautos aktuell preislich sehr attraktiv. Mit dem Konjunkturpaket der Bundesregierung zur Bewältigung der Corona-Krise wurde der staatliche Förderanteil verdoppelt. Batterieelektrische Fahrzeuge mit einem Nettolistenpreis bis zu 40.000 Euro werden nun bis Ende 2021 mit 9.000 Euro bezuschusst. Viele Stromer kosten nach Abzug der Förderung weniger als 20.000 Euro, einige Modelle gar nur knapp über 10.000 Euro. Elektro-Autos sind darüber hinaus ab Datum der Erstzulassung für zehn Jahre von der Kfz-Steuer befreit.
Dienstwagenberechtige müssen beim geldwerten Vorteil statt mit einem Prozent des Listenpreises nur mit 0,25 Prozent versteuern. Elektroautos sind auch günstiger im Unterhalt als Verbrenner. Sie haben weniger Verschleißteile, damit liegen die Kosten für Reparatur und Wartung niedriger. Und wegen einer defekten Batterie müssen Sie sich auch keine Sorgen machen. Hersteller geben lange Garantien von zum Teil bis zu 160.000 km, und Erfahrungen zeigen, dass locker mehr als 200.000 Kilometer mit einer Batterie drin sind.
Das Laden von Elektroautos ist oft billiger als das Tanken von Benzinern und Dieseln, etwa wenn man den Strom aus der heimischen Steckdose oder aus einer kostenlosen Ladesäule auf dem Supermarktparkplatz bezieht. An öffentlichen Ladesäulen fallen durch Roaming-Gebühren von Anbietern, bei denen man nicht als Kund*in registriert ist, oft Zusatzkosten an. Wer sich privat eine Ladestation installiert, erhält dafür seit Ende November 2020 aus einem Förderprogramm des Bundes pro Ladepunkt 900 Euro.
Automobilhersteller bringen derzeit eine Vielzahl neuer E-Modelle auf den Markt. Angeboten werden Stromer vor allem im Klein- und Kompaktwagensegment, aber auch in der Luxusklasse. Die hohe Nachfrage und Engpässe bei der Produktion führen bei vielen Modelle zu langen Lieferzeiten, was viele potenzielle Käufer*innen abschreckt. Eine Möglichkeit die Wartezeit zu umgehen, ist der Kauf eines jungen Gebrauchtwagens. Gebrauchte mit einer Neuzulassung ab November 2019 kommen ebenfalls in den Genuss der Kaufprämie. Wichtig ist, bei gebrauchten Stromern vor dem Kauf den Zustand der Batterie überprüfen zu lassen.
Aktuell gibt es laut Ladesäulenregister des bdew mehr als 28.000 öffentliche Ladepunkte in Deutschland. Damit könnten rechnerisch fast eine halbe Million Elektroautos geladen werden. Mit dem Corona-Konjunkturprogramm der Bundesregierung sollen weitere Milliarden in den Ausbau der Ladeinfrastruktur fließen. Ein wichtiger Punkt ist die Ladedauer. Die Ladezeit beim Elektroauto hängt vor allem vom genutzten Ladepunkt, der Akkukapazität und der Ladetechnik des E-Autos ab. Die meiste Zeit beansprucht der Ladevorgang an einer gewöhnlichen Haushaltssteckdose. Hier dauert einmal vollladen mehrere Stunden. Am schnellsten geht es an Schnellladesäulen. Meist wird aber keine volle Ladung benötigt. Die Ladedauer für eine Reichweite von 100 Kilometer kann so je nach Fahrzeugmodell und Art der Ladestation zwischen wenigen Minuten und einer Stunde dauern.
Batterieelektrische Fahrzeuge sind absehbar die effizienteste, umwelt- und klimaschonendste Antriebsart. Mit dem Ausbau der Ladeinfrastruktur, dem steigenden Modellangebot sowie sinkenden Preisen werden E-Autos immer alltagstauglicher. Mit der Energiewende wird auch der Strommix immer klimaschonender, gleichzeitig setzen Hersteller bei der Batteriefertigung auf sparsamen Energieeinsatz und möglichst nachhaltige Rohstoffgewinnung.
Plug-In-Hybride haben einen Verbrennungs- und einen Elektromotor an Bord, der über eine extern aufladbare Batterie mit Strom betrieben wird. Darum zählen sie zu den Elektroautos. Der Elektromotor unterstützt den Verbrenner beim Anfahren und bei hohen Lasten. Je nach Modell und Batteriegröße kann ein Plug-In-Hybrid bis zu 60 Kilometer rein elektrisch fahren. Das Prinzip ist theoretisch geeignet, den Kraftstoffverbrauch und die CO2-Emissionen zu reduzieren: Kurze Strecken fährt der Wagen rein elektrisch, auf längeren kommt der Verbrennungsmotor zum Einsatz und erhöht die Reichweite.
Die sehr niedrigen Verbrauchs- und CO2-Angaben der Hersteller von teilweise weniger als zwei Litern auf 100 Kilometer, werden auf der Straße so gut wie nie erreicht. Laut einer gemeinsamen Analyse des Fraunhofer-Instituts für System- und Innovationsforschung sowie der gemeinnützigen Forschungsorganisation International Council on Clean Transportation fallen der Kraftstoffverbrauch und die CO2-Emissionen von Plug-in-Hybriden von privaten Haltern durchschnittlich mehr als doppelt so hoch aus als in offiziellen Tests, bei Dienstwagen sogar viermal so hoch. Aufgrund des höheren Fahrzeuggewichts durch den zusätzlichen Antrieb und die größere Batterie kann der Verbrauch eines Plug-In-Hybriden sogar höher sein als der des gleichen Modells ohne E-Antrieb.
Ähnlich wie vollelektrische Pkw profitieren Plug-In-Hybride von der Kaufprämie. So werden Modelle mit einem Nettolistenpreis von maximal 40.000 Euro mit 6.750 Euro bezuschusst, beim geldwerten Vorteil sind nur 0,5 Prozent des Listenpreises zu versteuern. Wird der hohe Mehrverbrauch berücksichtigt, sowie die im Vergleich zu reinen E-Autos höheren Wartungskosten, kann der Unterhalt schnell teuer werden.
Vor allem die deutschen Premiumhersteller Audi, BMW und Mercedes setzen stark auf Plug-In-Hybride. Die niedrigen offiziellen Verbrauchs- und CO2-Werte sorgen für eine bessere Klimabilanz der Hersteller und sollen helfen, die CO2-Flottengrenzwerte der EU einzuhalten. Entsprechend finden sich Plug-In-Hybride vor allem in großen Limousinen und bei SUV. Nur Hyundai/Kia, Toyota und VW bieten auch kleinere Plug-In-Hybride an.
Plug-In-Hybride können auf die klassische Tankstelleninfrastruktur sowie auf öffentliche und private Ladepunkte für Stromer zurückgreifen.
Plug-In-Hybride sind in vielen Fällen eine Mogelpackung. Ist der Akku leer, werden sie nicht zuletzt wegen des erhöhten Gewichts durch den Doppelantrieb und weil es sich oft um große Fahrzeuge handelt, zu echten Spritfressern. Empfehlenswert sind sie nur, wenn sie im Verbrennerbetrieb sparsam sind und zu mindestens 70 Prozent elektrisch gefahren werden.
Toyota brachte vor über 20 Jahren mit dem Prius die Hybridtechnologie auf den Markt. Weltweit wurde er mehr als eine Millionen Mal verkauft. Benzin-Hybride verfügen über Benzinmotor und Tank sowie Elektromotor und eine kleine Batterie. Die Batterie durch einen Generator während der Fahrt und durch die Rückgewinnung von Bremsenergie aufgeladen. Man unterscheidet zwischen Voll-Hybriden und Mild-Hybriden. Bei Voll-Hybriden legt ein automatisches Energiemanagementsystem fest, welche Motoren zum Einsatz kommen. Voll-Hybride können beim Anfahren und auf kurzen Strecken bis 50 km/h rein elektrisch fahren. Bei höheren Geschwindigkeiten unterstützt der E-Motor den Verbrenner. Der Elektromotor bei Mild-Hybriden unterstützt den Verbrennungsmotor nur beim Beschleunigen, während der Verbrennungsmotor bei Normalfahrt allein arbeitet.
Voll-Hybride sind im Stadtverkehr sehr sparsam und stoßen weniger Schadstoffe und CO2 als reine Verbrenner aus. Durch das häufigere Beschleunigen und Bremsen im urbanen Umfeld wird anteilig mehr Energie zurückgewonnen und genutzt als bei einer Fahrt auf der Autobahn. Damit sind sie gegenüber einem vergleichbaren Benziner und Diesel wesentlich effizienter und umweltschonender. Mild-Hybride weisen geringere Verbrauchsvorteile auf.
Voll-Hybride sind in der Anschaffung etwas teurer als Benziner, aber wesentlich günstiger als Plug-In-Hybride. Toyota bietet seine Modelle günstiger als die Dieselvariante an. Bei entsprechender Fahrweise verbrauchen Hybride wenig Sprit und sparen so Kosten an der Tankstelle. So sind Kraftstoffeinsparungen von ca. 15 bis 25 Prozent – je nach Auslegung des Systems – im Vergleich zu einem herkömmlichen Benzinfahrzeug gleicher Größenordnung möglich. Aufgrund der niedrigen CO2-Werte sind Hybride auch bei der Kfz-Steuer begünstigt. Durch die Motorbremse beim Gaswegnehmen halten die Bremsbeläge deutlich länger.
Toyota ist nach wie vor Marktführer bei den Voll-Hybriden und bietet inzwischen in fast jeder Modellreihe einen Hybriden an – vom Klein- und Kompaktwagen bis zum Siebensitzer. Jeder zweite Neuwagen bei Toyota ist mit dem Doppelantrieb unterwegs. Neben Toyota haben auch Kia und Hyundai Voll-Hybrid-Modelle im Angebot. Deutsche Hersteller setzen hingegen lediglich auf die Mildvariante.
Voll-Hybride sind vor allem im Stadtverkehr eine sehr sparsam und die insgesamt bessere Lösung als reine Verbrenner und die meisten Plug-In-Hybriden. Da sie nicht CO2-neutral fahren und zum Erreichen langfristiger Klimaziele nicht ausreichen, sind sie lediglich eine Übergangslösung zum rein elektrischen Einsatz.
Brennstoffzellenfahrzeuge zählen zu den Elektroautos, da sie mit Strom betrieben werden. Dieser wird an Bord in einer Brennstoffzelle durch die Reaktion von Wasserstoff und Luftsauerstoff erzeugt und in einer kleinen Batterie zwischengespeichert. Nur der Wasserstoff muss getankt werden. Aus dem Auspuff kommt lediglich Wasserdampf.
Wasserstoff kommt auf der Erde nicht in Reinform vor und muss gewonnen werden. Derzeit wird Wasserstoff überwiegend aus Erdgas hergestellt. Dabei entsteht CO2, wodurch die Klimabilanz nicht besser ist als die eines Verbrenners. Nur wenn Wasserstoff mittels Elektrolyse mit zusätzlich erzeugtem erneuerbarem Strom aus Wasser gewonnen wird, ist er klimaneutral. Mit der gleichen Menge Energie fährt ein reines E-Auto 2,5 Mal so weit, wie eines mit Brennstoffzelle. Derzeit steht in keinem Land der benötigte erneuerbare Strom zur Verfügung, um im großen Umfang grünen Wasserstoff herzustellen. Zudem werden für die Brennstoffzellen seltene Rohstoffe wie Platin und Iridium benötigt, die auf dem Markt knapp werden könnten.
Brennstoffzellenfahrzeuge sind derzeit mit einem Preis ab 70.000 Euro noch sehr teuer und profitieren daher nicht von der staatlichen Kaufprämie für Elektroautos. An der Tankstelle kostet ein Kilogramm Wasserstoff derzeit 9,50 Euro. Das reicht etwa für 100 Kilometer. Gegenüber einem durchschnittlichen Stromer liegen die Energiekosten um rund das Doppelte höher und knapp über denen für einen Benziner.
Ein Brennstoffzellenfahrzeug bieten aktuell Hyundai und Toyota zum Kauf in Deutschland an. Mercedes hat die Produktion seines Modells eingestellt. Während die beiden asiatischen Hersteller ihr Engagement verstärken wollen, sehen deutsche Hersteller vorerst keinen Markt für den Brennstoffzellenantrieb bei Pkw.
Im Gegensatz zu batterieelektrischen Fahrzeugen dauert der Tankvorgang nur wenige Minuten und die beiden verfügbaren Modelle haben eine Reichweite von circa 500 Kilometern. Allerdings gibt es in Deutschland derzeit nur 88 Wasserstofftankstellen, die sich überwiegend in den städtischen Ballungsräumen befinden. Weitere Tankstellen sind in Bau oder Planung. Die Bundesregierung will in den nächsten Jahren rund neun Milliarden Euro in die Förderung der Wasserstoffwirtschaft investieren, vor allem in Forschung sowie Aufbau der Erzeugungs- und Betankungsinfrastruktur.
Derzeit sind Brennstoffzellenautos keine Alternative. Es gibt kaum Fahrzeugmodelle und Tankstellen. Auch aus Umwelt- und Kostensicht spricht vieles noch gegen diesen Antrieb. Erst wenn grüner Wasserstoff in ausreichenden Mengen und zu bezahlbaren Preisen sowie eine flächendeckende Infrastruktur zur Verfügung stehen, ist der Brennstoffzellenantrieb eine Option für große Fahrzeuge im Langstreckeneinsatz.
VCD-Faktencheck: Antriebe und alternative Kraftstoffe; November 2020
Bundesgeschäftsstelle
Wallstraße 58
10179 Berlin
Fon 030 / 28 03 51-0
Fax 030 / 28 03 51-10
mail@vcd.org
vcd.org