Deutschlands Plan für Elektroautos könnte die CO2-Emissionen fördern

Deutschland hat nicht nur einen ambitionierten Plan für Elektroautos, sondern auch für erneuerbare Energien. Aber es können nicht beide ausgeführt werden. Nach letztem Stand der Dinge bemüht sich  Deutschland sehr, doch die Ambitionen widersprechen sich, da sie die Emissionen in Wirklichkeit um eine Menge vergleichbar mit den derzeitigen Abgaswerten von ganz Uruguay oder des US-Staates Montana vorantreiben würden.

Im Oktober 2016 hat der Bundesrat das Land Deutschland dazu aufgefordert, den stufenweisen Abbau von Benzinfahrzeugen bis zum Jahr 2030 zu unterstützen. Dieser Entschluss ist zwar keine offizielle Regierungsrichtlinie, aber schon Gespräche über solch ein Verbot senden ein starkes Signal in Richtung der gewaltigen Automobilindustrie. Was würde also geschehen, wenn Deutschland bis 2030 wirklich nur noch elektrische Autos nutzen würde?

Für Umweltaktivisten hört sich solch ein Wandel sehr verlockend an. Immerhin ist der Straßenverkehr für den größten Anteil unserer Emissionswerte verantwortlich und der Ersatz von regulären Benzinautos durch Elektroautos ist eine großartige Möglichkeit, diesen CO2-Fußabdruck zu verringern.

Aber es ist nicht so einfach. Das grundlegende Problem ist, dass Elektroautos von einer Energieversorgung abhängig sind, die durch schadstoffbelastete Kohle oder durch Gas generiert wird – und daher in Wirklichkeit mehr Emissionen hervorbringen  als Autos, die herkömmlichen Kraftstoff nutzen. Um also die Nettoemission tatsächlich zu reduzieren, müsste die Elektrizität erneuerbar sein. Sollten sich die Dinge nicht ändern, ist es unwahrscheinlich, dass Deutschland rechtzeitig genügend grüne Energie aufbringen kann.

Ein mögliches Verbote von Benzinfahrzeugen kam ins Gespräch, kurz nachdem die Kanzlerin betonte, dass die Regierung eine Ausweitung neuer Windparks nicht mehr fördern würde, da zu viele Produktionsschwankungen in der Herstellung erneuerbarer Energien das Stromnetz instabil machen würden. In der Zwischenzeit hat Deutschland sich als Reaktion auf die Vorfälle in Fukushima dafür ausgesprochen,  seine gesamte Kernreaktor-Flotte bis 2022 in den Ruhestand zu schicken.

Windraeder (adapted) (Image by Detmold [CC0 Public Domain] via pixabay)
Das Stromnetz Deutschlands hat Probleme im Umgang mit der unbeständigen Verfügbarkeit von Strom. Image (adapted) „Windräder“ by Detmold (CC0 Public Domain)

In einer Analyse, die im Nature-Magazin veröffentlicht wurde, haben mein Arbeitskollege Harry Hoster und ich uns angesehen, wie die Elektrizität und Verkehrspolitik in Deutschland miteinander verknüpft sind. Beide haben sich zur Aufgabe gemacht, den Ausstoß von Treibhausgasen zu reduzieren. Würde man diese beiden Felder jedoch tatsächlich miteinander verknüpfen, könnte dies sogar zu einem Emissionsanstieg führen.

Wir haben untersucht, was nötig wäre, um das Versprechen einzuhalten und sein Verkehrswesen auf Elektrizität umstellen. Zudem haben wir untersucht, was diese Entwicklung für eine Schadstoffbelastung nach sich ziehen würde. Unsere Forschung weist darauf hin, dass man keinesfalls fossile Brennstoffe zur Energiegewinnung und im Transportwesen auf einen Schlag tilgen kann. Diesem Umstand wird Deutschland demnächst ins Auge sehen müssen.

Weniger Energie, mehr Elektrizität

Es ist eine Tatsache, dass der Austausch von Verbrennungsfahrzeugen durch elektronische den Energiebedarf verringern würde. Dies ist darauf zurückzuführen, dass Elektroautos viel effizienter sind. Wenn Benzin verbrannt wird, wird nur 30 Prozent oder weniger an Energie dafür verwendet, das Auto  vorwärtszubewegen  – der Rest wird als Abgase ausgestoßen und für die Wasserpumpe oder andere unwirtschaftliche Vorgänge verwendet. Elektroautos verlieren zwar einige Energie durch das Wiederaufladen der Batterien, aber im Gesamten werden mindestens 75 Prozent davon zur tatsächlichen Fortbewegung verwendet.

Deutsche Fahrzeuge verbrauchen jedes Jahr flüssigen Brennstoff im Wert von circa 572 Terrawattstunden (TWh). Basierend auf den zuvor genannten Effizienzeinsparungen würde ein vollständig elektrifizierter Verkehrssektor ungefähr 229 TWh verbrauchen. Daher würde Deutschland insgesamt zwar weniger Energie verbrauchen (da Benzin eine Energiequelle darstellt), aber es bedürfte einer erstaunlichen Menge an erneuerbaren oder nuklearen Ressourcen.

Und es gibt noch ein weiteres Problem: Deutschland plant den stufenweisen Abbau seiner Kernkraftreaktoren, idealerweise bis 2022, jedoch spätestens bis 2030. Dadurch gehen weitere 92 TWh verloren, die ersetzt werden müssen.

Zählt man die zusätzliche erneuerbare Elektrizität zusammen, die benötigt wird, um Millionen von Fahrzeugen mit Strom zu versorgen, und die jene der Kernkraftwerke ersetzen soll, so ergibt dies eine Summe von 321 TWh bis 2030, die durch erneuerbare Energiequellen ersetzt werden muss. Dies entspricht einem ganzen Dutzend neuer Elektrizitätswerke.

Auch wenn die erneuerbare Energie sich auf Basis des von Deutschland erstellten Plans mit der höchsten erlaubten Wachstumsrate ausbreitet, wird diese dennoch nur circa 63 TWh der Gesamtmenge abdecken. Wasserkraft, Erdwärme und Bioenergie leiden nicht unter denselben periodisch bedingten Problemen wie Wind- oder Solarenergie, sondern Deutschland hat das zur Verfügung stehende Potential in allen drei Bereichen jedoch bereits nahezu ausgeschöpft.

Das bedeutet, dass der Rest der fehlenden Energie – das sind insgesamt beeindruckende 258 TWh – durch Kohle oder Erdgas aufgefüllt werden muss. Das entspricht dem derzeitigen gesamten Energieverbrauch von Spanien – oder zehn Mal dem von Irland.

Deutschland kann sich dafür entscheiden, diese Lücke mit Kohle oder Gaswerken aufzufüllen. Würde man jedoch vollkommen auf Kohle setzen, würde dies erneut zu Emissionen von 260 Millionen Tonnen CO2 im Jahr führen, während Erdgas alleine 131 Millionen Tonnen Abgase produziert.

Deutschlands Straßenverkehr stößt derzeit circa 156 Millionen Tonnen CO2 aus, bei dem der größte Teil von Fahrzeugen stammt. Aus diesem Grund, sofern das Energiedefizit nicht beinahe vollständig von Erdgaswerken ersetzt wird, könnte Deutschland komplett auf Elektroautos umsteigen, die Abgase würden trotzdem ein Nettowachstum aufweisen.

Image by Dénes Csala
Image by Dénes Csala

Die Grafik weiter oben zeigt ein realistischeres Szenario, in welchem die Hälfte der von den Elektroautos benötigten Elektrizität von neuen Gaswerken gewonnen würde und die andere Hälfte von Kohlebergwerken. Wir haben angenommen, dass sowohl Kohle als auch Erdgas ihre Effizienz um 25 Prozent  steigern würden. In diesem relativ wahrscheinlichen Szenario steigen die tatsächlichen Emissionen im Verkehr um 20 Prozent oder sogar um bis zu 32 Millionen Tonnen CO2 (vergleichbar mit dem jährlichen Emissionsausstoß von Uruguay oder Montana) an.

Wenn Deutschland den Abgasausstoß seiner Fahrzeuge wirklich erheblich reduzieren möchte, müssen die Energie- und Transportrichtlinien ausgeglichen sein. Statt die Energie durch neue Solaranlagen und Windparks abzudecken, sollte Deutschland die stufenweise Abkehr von der Kernenergie verschieben und sich vielleicht lieber auf die Berechnung des Energiebedarfes und die Lagerung von erneuerbarer Energie konzentrieren.

Dieser Artikel erschien zuerst auf „The Conversation“ unter CC BY-ND 4.0. Übersetzung mit freundlicher Genehmigung der Redaktion.


Image (adapted) „Elektroauto“ by MikeBird (CC0 Public Domain)


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Dénes Csala

Dénes Csala

ist Dozent für Energiewirtschaft und Speichersysteme in Lancaster. Sein Forschungsfeld umfasst Energieumwandlung, Speichermöglichkeiten für Energie und die Sichtbarmachung von Daten.

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