Elektromobilität

Als Elektrofahrzeuge werden Fahrzeuge (also Autos, Zweiräder, Busse, Lkw, aber auch Schienen-, Wasser- oder sogar Luftfahrzeuge) bezeichnet, die als Antriebsenergie elektrischen Strom nutzen. Dabei wird zwischen „vollwertigen“ Elektrofahrzeugen (Battery Electric Vehicles, BEV), die ausschließlich elektrisch angetrieben werden, und verschiedenen Hybrid-Varianten, die zusätzlich über eine andere Energiequelle wie Diesel oder Benzin verfügen, unterschieden.

Bei den bereits länger am Markt verfügbaren Hybridfahrzeugen (Hybrid Electric Vehicles, HEV) wird der konventionelle Verbrennungsmotor zur Effizienzsteigerung und Emissionsverringerung mit einem Elektromotor kombiniert, der jedoch nicht extern mit Strom aufgeladen werden kann. Der Klimavorteil solcher Hybridfahrzeuge ist vergleichsweise gering.

Zusätzlich gib es die sogenannten Plug-in-Hybridautos (PHEV), die mit leistungsstärkeren Batterien ausgestattet sind und extern aufgeladen werden können. Die neuesten Modelle können damit Fahrtstrecken von über 50 km rein elektrisch zurücklegen. Der zusätzliche Verbrennungsmotor kommt üblicherweise für Langstrecken oder zur Leistungssteigerung zum Einsatz. Wie klimaschonend ein solches Fahrzeug am Ende ist, hängt stark von der individuellen Fahrzeugnutzung ab.

Aktuell bilden Elektrofahrzeuge (rein elektrische und Plug-In-Hybride) am Gesamtfahrzeugbestand noch einen vergleichsweise geringen Anteil von etwa zwei Prozent. Die Absatzzahlen und Marktanteile steigen aber vor allem in den letzten beiden Jahren rasant. So entfielen im ersten Halbjahr 2021 bereits mehr als 25 Prozent aller Neuzulassungen in Baden-Württemberg auf E-Fahrzeuge, viele große Autohersteller haben bereits den kompletten Ausstieg aus dem Verbrennungsmotor angekündigt. Mit fortschreitendem Markthochlauf kann die Elektromobilität einen wesentlichen Beitrag zum Klimaschutz und zur Verbesserung der Luftqualität in den Städten beitragen.

Elektroautos können einen wichtigen und vor allem zunehmenden Beitrag zum Klimaschutz leisten. Bereits heute verbrauchen Elektroautos über die gesamte Lebensdauer zwischen 30 und 40 Prozent weniger CO2 als vergleichbare konventionelle Fahrzeuge.

Das Elektrofahrzeug verursacht zwar höhere Emissionen bei der Herstellung, jedoch fällt der CO2-Ausstoß bei der Nutzung wesentlich geringer aus – auch bei einem Strommix. Bei gleicher Nutzungsintensität hat das Elektrofahrzeug dann gegenüber einem Benziner nach ca. vier Jahren, gegenüber Erdgas und Diesel nach etwa 5,5 Jahren einen Klimavorteil.

Dieser Klimavorteil wird in Zukunft weiter zunehmen, denn der Anteil erneuerbarer Energien an der Stromerzeugung wächst stetig. Heute neuzugelassene Fahrzeuge sind höchstwahrscheinlich 2030 noch auf der Straße, wenn gemäß den Klimaschutzzielen 65 Prozent des Stroms aus erneuerbaren Quellen stammen soll.

In vielen Städten ist die Belastung durch Schadstoffe wie Stickoxide und Feinstaub zu hoch. Vor allem in der Nähe vielbefahrener Straßen werden Luftqualitätsgrenzwerte überschritten, denn hier summieren sich die Abgase der Autos mit der Hintergrundbelastung aus Industrie- und Kraftwerksabgasen oder aus Heizungen und Kaminen. Elektrofahrzeuge haben keinen Auspuff und stoßen lokal keinerlei Abgase aus. Sie reduzieren damit neben dem CO2-Ausstoß auch die Feinstaub- und Stickoxid-Belastung (NOx) deutlich und tragen so zu einer Verbesserung der Luftqualität bei.

Die Geräuschentwicklung von Autos setzt sich aus verschiedenen Faktoren zusammen. Bei niedrigen Geschwindigkeiten unter 30 Kilometer pro Stunde, also bei langsamer Fahrt oder beim Anfahren, sind die Motorgeräusche die größte Lärmquelle. Elektromotoren arbeiten deutlich leiser als Verbrennungsmotoren. Deshalb können Elektroautos in Gebieten geringer Geschwindigkeit wie z.B. in Wohngebieten die Lärmbelastung senken. Jedoch ist zu beachten, dass für Elektrofahrzeuge auch bei langsamer Fahrt eine Geräuschpflicht gilt, um von gefährdeten Verkehrsteilnehmern wahrgenommen werden zu können.

Bei größeren Fahrzeugen wie Lkw, Bussen oder Müllfahrzeugen sowie bei Motorrädern und Mopeds ist die Lärmreduzierung durch den Elektromotor wesentlich größer, so dass hier elektrische Fahrzeuge im gesamten Geschwindigkeitsspektrum des Stadtverkehrs deutlich leiser sind.

Einer der größten Vorteile des Elektromotors ist seine hohe Effizienz. Ein Verbrennungsmotor in einem konventionellen Fahrzeug hat aufgrund von Wärmeverlusten lediglich einen Wirkungsgrad von etwa 25 Prozent. Das bedeutet, drei Viertel der vom Motor erzeugten Energie werden nicht für den Antrieb verwendet. Bei einem Elektromotor liegt der Wirkungsgrad hingegen bei 85 Prozent. Zusätzlich können E-Autos die Bewegungsenergie bei Bremsvorgängen nutzen, um die Batterie zu laden (Rekuperation).

Auch beim kumulierten Energieaufwand, der die Produktion des Fahrzeugs sowie die Stromproduktion mitberücksichtigt, schneiden Elektroautos besser ab als Verbrenner. So gibt es zwar auch bei den fossilen Kraftwerken einen Energieverlust, dieser ist jedoch geringer als bei einem Verbrennungsmotor im Fahrzeug. Außerdem liefern fossile Kraftwerke nur einen Teil des Fahrstroms. Mit dem weiteren Ausbau der erneuerbaren Energien wird also auch der Effizienzvorteil von E-Autos weiter zunehmen.

Bei einem Vergleich mit anderen klimafreundlichen Antrieben sind batterieelektrische Fahrzeuge ebenfalls klar im Vorteil, denn für die Herstellung von Wasserstoff und synthetischen Kraftstoffen wird bei gleicher Strecke ein Vielfaches an Strom aus erneuerbaren Energiequellen benötigt.