E-Mobility auf dem Prüfstand der Nachhaltigkeit

Mit Ende Jänner 2021 gab es in Österreich über 45.000 rein elektrisch betriebene PKW. Das sind zwar weniger als 1% aller Fahrzeuge auf Österreichs Straßen, aber die Wachstumskurve ist exponentiell. Das zunehmende Bewusstsein beim Thema Klimawandel treibt diese Kurve an. Um zu beurteilen, wie umweltfreundlich Elektrofahrzeuge tatsächlich sind, muss man auch die Batterieherstellung miteinbeziehen. Die Nachhaltigkeitsexperten der JOANNEUM RESEARCH haben den Battery-Life-Cycle-Check für Batterie- und Fahrzeughersteller sowie für Mobilitätsdienstleister und Konsumenten entwickelt.

Das so genannte „Life Cycle Assessment“ (LCA) ist eine systematische Analyse der Umweltwirkungen von Dienstleistungen und Produkten entlang des gesamten Lebensweges eines Produktes inklusive der Herstellung und des Recyclings beziehungsweise der Entsorgung. Dabei werden auch die Umweltwirkungen der vor- und nachgeschalteten Prozesse inklusive jener der Bereitstellung der benötigten Rohstoffe und Materialien sowie der Energie einbezogen. Teilaspekte einer LCA sind die Ressourcenentnahmen aus der Umwelt, unter ihnen der Wasserverbrauch sowie die Emissionen in die Umwelt, so wie z. B. die Treibhausgasemissionen.

„Das Thema Mobilität ist während der COVID-Pandemie neu bewertet worden. Das Fahrrad legt an Bedeutung zu, Individualverkehr ist wieder in – da rückt auch das Elektrofahrzeug zunehmend ins Blickfeld bewusster Konsumenten“, führt Martin Beermann, Nachhaltigkeitsexperte bei LIFE, dem Institut für Klima, Energie und Gesellschaft der JOANNEUM RESEARCH aus.

„Mit dem Battery-Life- Cycle-Check bieten wir Herstellern eine Möglichkeit, ihre Produkte zu optimieren und Verbesserungspotenziale zu erkennen. Der Konsument kann über die Klimarelevanz der Batterie informiert werden – die Transparenz steigt“, erklärt Beermann.

Eine Herausforderung in einer LCA ist die Datenverfügbarkeit zur Batterieherstellung: „Für die Lebenszyklusanalyse benötigt man möglichst realitätsnahe und aktuelle Daten z. B. zum Energieverbrauch in vielen verschiedenen Produktionsbereichen, in der Batteriefabrik, wie auch im Bergbau oder im Recycling, in verschiedenen Regionen der Welt“, so Beermann weiter. „Die Treibhausgasemissionen aus der Herstellung einer heutigen Lithium-Ionen-Batterie hängen vor allem von der Batteriekapazität, der Batteriechemie sowie vom Herstellungsort der Materialien und der Batterie ab.

Diese Einflüsse führen zu einer großen Bandbreite der Emissionen der Batterieherstellung, die für heute typische Batteriegrößen zwischen 40 und 100 kWh in elektrischen PKW bei rund 2 bis 12 Tonnen CO₂-Äq liegen. Umgelegt auf eine Lebensdauer von 200.000 Kilometer entspricht die Batterieherstellung einem äquivalenten Benzinverbrauch von 0,3 bis 2 Liter Benzin pro 100 Kilometer.“