Nach „Diesel-Gate“ jetzt „Elektro-Gate“? Oder einfach wieder „Lungenärzte“?
[Korrigierte Version vom 6. Juli, 8 Uhr: In der vorherigen Version des Blogbeitrags stand, dass 171 Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler den offenen Brief an die Kommission unterschrieben haben. Dem ist nicht so. Es waren sechs. Die Zahl 171 bezieht sich auf ein Positionspapier, welches zeitgleich veröffentlicht wurde.]
Peter Kasten vom Öko-Institut kommentiert einen offenen Brief an die EU-Kommission, der in dieser Woche für Aufsehen gesorgt hat. Diesen Brief haben sechs Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler –aus der Fahrzeug- und Verbrennungstechnik – unterzeichnet. Der Inhalt: Die CO2-Emissionen batterieelektrischer Fahrzeuge seien höher als bisher angenommen. Dabei beziehen sich auf ein Papier, das zwar nicht auf groben Rechenfehlern basiert, aber eine nicht geeignete Bilanzierungsmethode anwendet. Und dadurch kommen sie zu einem falschen Schluss. Das Schlimme dabei: Die Verbraucher werden hinsichtlich des Klimavorteils batterieelektrischer Fahrzeuge verunsichert.
Letzte Woche war es mal wieder so weit. Kurz bevor die EU-Kommission Mitte Juli ihren Vorschlag für das Update der CO2-Flottenstandards für Pkw und leichte Nutzfahrzeuge veröffentlicht, heißt es in den Medien plötzlich: Elektro-Gate! Die CO2-Emissionen batterieelektrischer E-Fahrzeuge sind viel höher als bisher angenommen. Und vor allem seien sie viel schlechter als bei den Diesel- und Benzinfahrzeugen. Ausgelöst hatten die Schlagzeilen ein wissenschaftliches Papier im Journal of Applied Mathematics and Mechanics (ZAMM) und ein offener Brief. Dieser stammt von der – laut eigener Webseite im Gründungsprozess befindlichen – IASTEC (International Association of Sustainable Drivetrain and Vehicle Technology Research). Zudem haben 171 Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler unter dem Label der IASTEC ein Positionspapier veröffentlicht, in dem sie die stärkere Berücksichtigung der sogenannten reFuels fordern. Auch im letzten Jahr erzeugten eine Studie des VDI und ein Papier des IfW Kiel Aufmerksamkeit mit ähnlichen Ergebnissen, wobei die Studie für den VDI von demselben Autor stammt wie das Papier im ZAMM.
Ein bisschen Ärger, vielleicht Verzweiflung
Nun gut. Wie war meine Reaktion darauf?! Zuerst ein bisschen Ärger und vielleicht Verzweiflung. Einfach, weil die Wissenslage eindeutig ist, und zwar mit der gegenteiligen Schlussfolgerung als in den genannten Papieren „gezeigt“. Die batterieelektrischen Fahrzeuge haben eine niedrigere Emissionsbilanz als Diesel-Pkw oder Benziner. Dann stellte sich mir die Frage: Sollen wir dazu was schreiben und Stellung beziehen? Und danach musste ich einfach nur schmunzeln.
Genauso wie bei den Veröffentlichungen im letzten Jahr (VDI und IfW) gab es – schneller als ich reagieren konnte – Reaktionen, Erklärungen, Stellungnahmen und Einschätzungen, die die Aussagen aus dem neuen Papier widerlegen und darauf verweisen, wieso die CO2-Emissionsbilanz von batterieelektrischen Fahrzeugen besser ist. Also noch eine rein fachliche Kommentierung von uns? Wohl eher nicht notwendig. Aber ich musste schmunzeln. Aber wieso eigentlich? Die Situation erinnerte mich an meine Anfangszeit am Öko-Institut. Mein erstes Projekt war OPTUM. Und siehe da: Damals hatte die taz die „Ökolüge vom Elektroauto“ aufgedeckt und OPTUM als Grundlage für den Artikel genutzt.
Die „Öko-Lüge“, die keine war
Für meinen Kollegen Florian Hacker und mich hieß das damals: drei Tage lang Non-Stop am Telefon mit Interviews und Erklärungen mit gefühlt allen Fernseh-, Radio- und Zeitungsredaktionen Deutschlands und teilweise auch aus dem Ausland. Das waren spannende Tage für mich als Neuling in der Medienarbeit und als plötzlicher „Elektromobilitätsexperte“. Das Problem war nur: Wir hatten gar keine „Öko-Lüge der Elektroautos“ aufgedeckt, sondern als eines der ersten Forschungsinstitute (vielleicht sogar das Erste?) die Elektromobilität in einer Strommarktsimulation detailliert berücksichtigt und versucht, die Interaktionen zwischen Stromsystem und Verkehrssektor bei einer starken Elektrifizierung abzubilden.
Was die Studie wirklich sagte
Dabei kamen zwei Dinge heraus: Einerseits erhöhen sich die CO2-Emissionen des Gesamtsystems der Stromerzeugung, wenn die Stromnachfrage der Elektrofahrzeuge einem bestehenden Stromsystem hinzugefügt wird und keine zusätzlichen erneuerbaren Kapazitäten im gleichen System bereitgestellt werden. Logisch, oder? Es sind ja noch fossile Kraftwerke im System und diese werden, wenn die Stromnachfrage durch die Elektrofahrzeuge steigt, vermehrt betrieben, wenn zum Zeitpunkt der Ladung kein erneuerbarer Überschussstrom vorhanden ist. Und andererseits verringern sich die zusätzlichen CO2-Emissionen des Stromsystems (und gehen quasi auf Null zurück), wenn zusätzliche erneuerbare Kapazitäten in das Stromsystem integriert werden und zudem ein Lademanagement stattfindet. Dadurch verteilt sich das Laden der Fahrzeuge zeitlich auf die Stunden mit niedrigen Stromkosten und damit auch auf Stunden mit hoher erneuerbarer Stromerzeugung.
Dementsprechend war die Hauptschlussfolgerung der Studie: Mit der Elektromobilität können die CO2-Emissionen im Verkehr stark verringert werden. Dazu muss der Ausbau der erneuerbaren Energien (EE) im Stromsystem aber nach oben angepasst werden.
Und als drittes: Ein Lademanagement hilft dabei, die entstehenden CO2-Emissionen und den Bedarf an zusätzlichen EE-Kapazitäten zu reduzieren. Alles eigentlich logisch und nicht schwer zu verstehen. Am Ende war das übrigens dann der Tenor der Medien, auch wenn das drei anstrengende Tage waren, um die taz-Schlagzeile fachlich zu kontern.
Die Bilanzierung mit dem Grenzstrom- bzw. Marginalansatz
Wieso kam die taz aber auf die „Ökolüge der Elektromobilität“? Nun ja. Wir hatten in verschiedenen Abbildungen die zusätzlichen CO2-Emissionen des Stromsystems vollständig der Elektromobilität zugewiesen. Im Szenario ohne Lademanagement und ohne zusätzliche EE-Kapazitäten überstiegen die zusätzlichen CO2-Emissionen im Stromsystem die vermiedenen Emissionen im Straßenverkehr. In der Gesamtbilanz waren die CO2-Emissionen in diesem Fall also höher als mit den Diesel- und Benzinfahrzeugen. (In dem Szenario mit zusätzlichen EE-Kapazitäten und mit Lademanagement war das übrigens nicht der Fall. Die taz hatte sich also das „worst case“-Szenario für die Überschrift herausgepickt. Der Text an sich gab sogar eher unsere Sichtweise wieder.)
Diese Art der Bilanzierung nennt man Grenzstrom- bzw. Marginalansatz. Und dieser wird über eine mathematische Herangehensweise ohne detaillierte Strommarktmodellierung in dem zur Veröffentlichung angenommenem Papier im ZAMM angewendet. Es wird also ein Stromsystem ohne Anpassung der Erzeugungskapazitäten mit Elektromobilität und ohne diese als Nachfrager verglichen und die zusätzlich entstehenden CO2-Emissionen werden der Elektromobilität zugerechnet.
Der geeignete Ansatz für eine CO2-Bilanzierung im Stromsystem: Die durchschnittlichen CO2-Emissionen
Was ist dabei das Problem? Der Ansatz hilft zwar auf einer Modell-Ebene, die Effekte der Interaktion zwischen Stromsystem und Stromnachfrager zu verstehen, ist aber für die Bewertung der CO2-Emissionen nicht zielführend. Ich könnte einen beliebigen Stromnachfrager herauspicken (alle Ventilatoren in Deutschland, alle Kaffeevollautomaten in Deutschland) und würde – natürlich in einer anderen Größenordnung – denselben Effekt wie bei den Elektrofahrzeugen sehen.
Und nutzt man diesen Ansatz für die Bilanzierung von E-Fuels, die die Autorinnen und Autoren des IASTEC-Positionspapiers als geeignetere Klimaschutzoption sehen, ergeben sich noch sehr viel höhere CO2-Emissionen als bei der Elektromobilität. Wieso?
Weil die Stromnachfrage je gefahrenem Kilometer viel höher ist und die fossilen Kraftwerke im Stromsystem noch viel stärker betrieben werden müssten. Für einen CO2-Emissionsvergleich zwischen verschiedenen Antriebsoptionen ist es also zielführend, mit den durchschnittlichen CO2-Emissionen eines Stromsystems zu rechnen. Dasselbe gilt übrigens für die Kraftstoffe, für deren CO2-Bilanz nicht einzelne Herstellungsmethoden als „marginale“ zusätzliche Kraftstoffe herangezogen werden sollten: beispielsweise fossile Kraftstoffe aus Teersanden und Schieferöl. So wird es üblicherweise für Kraftstoffe gemacht; übrigens auch von den Autoren des Papiers aus dem ZAMM.
Thema taugt nicht als „Elektro-Gate“
In den Folgejahren hatten wir übrigens noch einige weitere Forschungsprojekte, in denen die Analysen auf einen längeren Zeitrahmen, E-Fuels und weitere Aspekte der Sektorinteraktionen erweitert wurden. Alleine durch Arbeiten des Öko-Institut würde also genügend Literatur vorliegen, um sich der CO2-Bilanzierung von E-Fahrzeugen und den Interaktionen zwischen Strom- und Verkehrssektor anzunehmen und in einem Literature Review darzustellen. Zudem gibt es noch genügend andere Literatur zum Auswerten, die die Sektorkopplung zwischen Strom- und Verkehrssektor thematisiert. Das Forschungsthema ist also gut untersucht und strotzt wahrscheinlich nicht vor Überraschungen. Für ein „Elektro-Gate“ taugt es daher eher nicht.
Das wirkliche Problem: Die Verunsicherung in der Gesellschaft wächst, wie nützlich die Elektromobilität für‘s Klima ist
Was lernen wir aber daraus? Ein Elektro-Gate existiert nicht. „Lungenärzte“, die sich um den Faktor 1.000 verrechnen, sind die Unterzeichnenden des offenen Briefs aber auch nicht. Vielmehr haben die sechs Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler, die vor allem aus der Fahrzeug- und Verbrennungstechnik stammen und somit eher fachfremd in der Energiesystemanalyse sind, eine Bilanzierungsmethode für CO2-Emissionen gewählt, die für das Stromsystem und einen Vergleich zwischen Antriebsoptionen nicht geeignet ist.
Unabhängig davon, ob dies nun interessengeleitet oder nicht interessengleitet passiert ist, bleibt für mich am Ende doch irgendwie Ärger. Wieso? Egal, wie groß der Konsens in der Wissenschaft für den CO2-Emissionsvorteil der elektrischen Fahrzeuge ist und wie einfach es ist, die Gegenargumente solcher Rechnungen darzustellen: Am Ende bleibt ein Makel an der Klimabilanz der Elektromobilität hängen. Und das wirkt. Die Zweifel an dem Klimavorteil der elektrischen Fahrzeuge wachsen in der Gesellschaft (und bei einigen Politikerinnen und Politikern). Das ist Gift für die anstehende und notwendige Transformation der Automobilwirtschaft und den schnellen Weg zur Klimaneutralität. Das ist der eigentliche Schaden an dieser Diskussion.
Peter Kasten ist Senior Researcher im Institutsbereich Ressourcen & Mobilität am Standort Berlin. Er forscht zu nachhaltiger Mobilität, unter anderem zur Energieversorgung des Verkehrs und der Sektorkopplung Energie und Verkehr.
