Herstellung einer Ionen-Batterie weniger umweltschädlich als dargestellt

Auch auf deutschen Straßen werden immer mehr Fahrzeuge von Batterien angetrieben. Doch deren Herstellung gilt als umweltschädlich. Im Netz kursiert nun die Behauptung, die Herstellung einer Batterie belaste die Umwelt stärker als das Fahren eines Verbrenners für 20 Jahre.

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Wie viel CO2 bei der Batterie-Produktion verursacht wird, hängt zwar von vielen Faktoren ab. Aktuelle Rechnungsmodelle aus der Forschung zeigen jedoch, dass die Klimabilanz batteriebetriebene Fahrzeuge bereits nach kurzer Zeit besser ist als die von Verbrennern.

Fakten

Wo Batterien produziert werden, entstehen diverse Belastungen für die Umwelt. Denn wo etwa Cobalt oder Lithium gefördert werden, braucht es große Mengen Wasser. Am Ende können Giftstoffe in den Böden zurückbleiben. Und all das - insbesondere die Fertigung der Batteriezelle - verbraucht viel Energie und schadet dem Klima.

Wie die Umweltbilanz im Vergleich zum Fahren eines Verbrenners ausfällt, lässt sich beispielsweise am CO2-Ausstoß vergleichen. Allgemein gilt, dass die Herstellung einer Batterie mehr Treibhausgase ausstößt als die Produktion eines Verbrenners. E-Autos tragen somit einen «Rucksack» mit sich, wie es in der Forschung heißt.

Wie viel Kilogramm CO2 für eine Kilowattstunde Batterieleistung in die Atmosphäre gepustet werden, ist kompliziert zu berechnen - zumal sich die Fertigung stetig wandelt. Entscheidend ist dabei etwa, wo die Batterie hergestellt wird, weil es auf die örtliche Stromproduktion ankommt. Zuletzt wurden drei von vier Ionen-Batterien in China produziert, wie das Massachusetts Institute of Technology (MIT) schreibt. Dort ist die Klimabilanz wegen der Kohleverstromung besonders schlecht.

Trotzdem haben Forscherinnen und Forscher berechnet, wie viel Kilogramm CO2-Äquivalente bei der Herstellung von einer Kilowattstunde (kWh) Batterieleistung entstehen. Eine Forschergruppe der Technischen Universität Eindhoven sichtete 2020 mehrere Studien dazu und bezifferte einen Mittelwert von 75 kg/kWh.

Über vier Tonnen CO2 pro Batterie

Meist basierten Batterien heute auf Nickel, Mangan und Kobalt (NMC), sagte Miriam Mitterfellner, die an der Fraunhofer-Einrichtung in Münster zu Batteriezellen forscht, der Deutschen Presse-Agentur. Für diese Batterien errechnet sie einen Fußabdruck von 77 bis 84 kg/kWh, also in einer ähnlichen Größenordnung wie die Forscher aus Eindhoven. Für die gängige Größe von 55 kWh liege der Fußabdruck einer NMC-Batterie bei rund 4,4 Tonnen CO2.

Um den durchschnittlichen Verbrauch eines Verbrenners über 20 Jahre zu ermitteln, muss mit vielen Durchschnittswerten gearbeitet werden. Im Einzelfall können sich deshalb andere Ergebnisse zeigen.

Der durchschnittliche Verbrauch eines Pkw mit Benzinantrieb lag im Jahr 2021 bei 7,7 Litern pro 100 Kilometer, wie das Bundesministerium für Verkehr anhand vorläufiger Zahlen mitteilte. Da ein Benziner im Schnitt 9600 Kilometer pro Jahr zurücklegte, ergibt sich ein Verbrauch von 739 Litern. Folgt man den Zahlen des Helmholtz-Zentrums, ergibt das pro Jahr einen Ausstoß von rund 1,75 Tonnen CO2.

20 Jahre Verbrenner fahren ist um ein Vielfaches umweltschädlicher

In 20 Jahren, wie in dem Post behauptet, wären es gut 35 Tonnen. Für einen Diesel ergibt derselbe Rechnungsweg über 63 Tonnen, weil sie pro Jahr deutlich mehr Kilometer zurücklegen. Beide Durchschnittswerte liegen damit um ein Vielfaches über dem Fußabdruck einer gängigen Batteriezelle.

Es stimmt also, dass die Herstellung von E-Fahrzeugen klimaschädlicher ist als die von Verbrennern. «Schuld daran hat die energieaufwendige Produktion der Batteriezellen», schreibt der Allgemeine Deutsche Automobil-Club (ADAC). Dieser «Rucksack» baut sich dann aber ab, je weiter die Fahrzeuge fahren.

Beim Vergleich von Verbrennern und E-Fahrzeugen komme aus auf viele Faktoren an, sagte Mitterfellner. «Der Vergleich mit 20 Jahren ist aber nicht haltbar, in der Regel "rentiert" sich eine E-Fahrzeug nach etwa 2 bis 5 Jahren», sagte sie.

(Stand: 10.02.2023)