Auf lange Sicht

E = ½ * CO2

Wie klimafreundlich sind Elektroautos? Und wie günstig? Ein Vergleich von Fiat über Tesla bis BMW zeigt: Es gibt ein paar einfache Faustregeln, um sich beim Autokauf zu orientieren.

Von Simon Schmid, 26.07.2021

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Nur die wenigsten Menschen wissen, was es mit der Relativitäts­theorie genau auf sich hat. Doch fast jeder hat Albert Einsteins berühmte Formel schon gesehen: E = mc2. Die Buchstaben­folge gibt an, wie viel Energie (E) in einer bestimmten Masse (m, zum Beispiel die Masse eines Elementar­teilchens) steckt, wobei der Buchstabe c für die Licht­geschwindigkeit steht.

Doch keine Angst – in diesem Daten­briefing geht es nicht um theoretische Physik. Sondern um Ihren nächsten, eventuellen Autokauf (im Allgemeinen) und darum, worauf Sie dabei aus Klimasicht achten sollten (im Speziellen).

Vier Faustregeln für den Autokauf

Beginnen wir mit dem Spezialfall: Sie wollen tatsächlich ein Auto anschaffen. Und zwar, wenn möglich, ein klimaschonendes. An welchen Leitplanken können Sie sich dabei orientieren – finanziell und ökologisch?

Merksatz Nr. 1 lautet: Elektroautos kosten, wenn man alle Faktoren miteinbezieht, nicht mehr als gleich­wertige Benzin- oder Dieselfahrzeuge.

Dies geht aus einem Vergleich hervor, den wir anhand von Daten des Touring-Clubs Schweiz (TCS) und des Paul-Scherrer-Instituts (PSI) angestellt haben. Er umfasst ein gutes Dutzend Fahrzeug­modelle, die im laufenden Jahr zu den meistverkauften herkömmlichen oder E-Autos in der Schweiz gehören.

Kein grosser Preisunterschied

Kilometerkosten über den Lebenszyklus

Elektromotor
Hybrid
Verbrenner
Porsche Taycan/PanameraJaguar I-/F-PaceMercedes EQC/GLEAudi e-tron/Q7Volvo XC40Tesla Model 3/BMW 3erHyundai KonaVW ID.3/GolfCitroën C4Peugeot 208Opel CorsaRenault Zoe/ClioFiat 500050100150200 Rappen pro Kilometer

Kilometerkosten bei jährlicher Fahrdistanz von 15’000 Kilometern. Quelle: TCS, PSI

Die Grafik zeigt: E-Autos sind typischer­weise ähnlich teuer wie gewöhnliche Autos. Exemplarisch dafür ist der Peugeot 208. Wer diesen Kleinwagen durch die Gegend chauffiert, bezahlt pro Kilometer 59 Rappen (inbegriffen dabei sind Kaufpreis, Service, Reparaturen, Treibstoff, Steuern, Versicherung und Parkplatz) – und zwar unabhängig vom Motorentyp: Beim Peugeot 208 mit Elektro­motor liegt der Kaufpreis etwas höher, dafür verursacht jener mit Benzin­motor höhere Spritkosten. Unter dem Strich gleicht es sich aus.

Ähnlich ist es bei den meisten anderen Fahrzeug­paaren, die in unserem Vergleich vorkommen. Mal (wie beim Opel Corsa) ist das E-Auto leicht teurer, mal (wie beim Volvo XC40) der Verbrenner oder das Hybrid­fahrzeug (Hybride sind Verbrenner, die zusätzlich eine kleine Batterie eingebaut haben, aber zwingend auf Benzin oder Diesel im Tank angewiesen sind). Selten macht der Kosten­unterschied zwischen den Motoren­typen mehr als 10 Prozent aus.

Falls Sie schon als Kind gerne Auto-Quartett gespielt haben («Ferrari F40 mit 478 PS schlägt VW Golf mit 95 PS»), fragen Sie sich jetzt wahrscheinlich, wie wir die Modelle für diesen Vergleich genau ausgewählt haben. Näheres dazu steht in der folgenden Box. Falls Sie diese technischen Details nicht so spannend finden, lassen Sie die Box einfach zugeklappt und scrollen Sie weiter.

Ich will es genauer wissen: Wie wir die Modelle ausgewählt haben

Der Vergleich wurde in Zusammen­arbeit mit Fachleuten des TCS und des PSI erstellt. Ziel war jeweils, ein Elektroauto und einen Verbrenner gegenüber­zustellen, die zur selben Fahrzeug­klasse gehören (zum Beispiel «SUV M») und möglichst ähnliche Eigenschaften haben (hier haben wir vor allem auf Gewicht und Motoren­leistung geachtet, wobei die Elektro­fahrzeuge wegen der Batterie typischer­weise etwas schwerer sind und ihnen deshalb auch etwas mehr PS zugestanden wurden).

Zu den Modellen: Nicht jedes Fahrzeug ist als E-Auto und als Verbrenner erhältlich. Teils wurden für den Vergleich (wie etwa beim Renault Zoe bzw. Clio) daher zwei verschiedene Modelle eines Herstellers gewählt. Und in einem Fall (beim Tesla Model 3) ist schliesslich zu Vergleichs­zwecken ein möglichst ähnliches Fahrzeug eines anderen Herstellers (BMW 3er) aufgeführt. Die Auswahl der Elektroautos, Verbrenner und Hybrid­fahrzeuge ist nicht abschliessend.

Zu den Ausführungen: Manche Fahrzeuge werden in diversen Ausführungen angeboten. Zum Beispiel gibt es den VW Golf als Diesel oder Benziner, mit 1-Liter-, 1,5-Liter- oder 2-Liter-Motor. Sie weisen meist leicht unterschiedlich hohe Kosten und Emissionen auf. Wir haben jeweils die Ausführung ausgewählt, die dem E-Auto (hier: dem VW ID.3) bezüglich Gewicht und Leistung am nächsten kommt.

Zu den Hybridmotoren: Manche Fahrzeuge sind als reine Verbrenner gar nicht mehr erhältlich – sondern nur noch mit Hybrid­antrieb (etwa der Audi Q7). Andere Fahrzeuge kommen in der Verbrenner­variante nicht an die Leistungs­kriterien der Elektrovariante heran (zum Beispiel der Jaguar F-Pace). In diesen Fällen haben wir das Hybrid­fahrzeug für den Vergleich ausgewählt. Der preisliche Unterschied ist meistens gering, er bewegt sich im Rahmen von einigen Rappen pro Kilometer.

Die vollständige Liste aller Autos und technischen Daten erhalten Sie hier.

Merksatz Nr. 2 betrifft die Klimabilanz. Er ist sehr einfach: Elektroautos verursachen ungefähr halb so viele Treibhausgas­emissionen wie Verbrenner.

Als kleine Hommage an Albert Einstein (und in wissenschaftlich völlig unzulässiger Notation, mit E für «Elektro» statt für «Energie» und CO2 … na ja, Sie wissen schon) können wir dies in eine eingängige Formel giessen:

E = ½ * CO2

Falls Sie Physikerin sind: Danke, dass Sie hier ein Auge zudrücken.

Anders als die Relativitätstheorie beschreibt diese Formel kein Natur­gesetz. Sie ist bestenfalls eine Gedanken­stütze. Denn die Klimabilanz ist abhängig von Raum und Zeit: Es macht einen grossen Unterschied, ob ein Elektroauto mit dänischem Wind- oder polnischem Kohlestrom aufgeladen wird. Und je weiter die Strom­produktion im Hinblick auf netto null dekarbonisiert wird, desto besser werden E-Autos im Vergleich zu Verbrennern abschneiden.

Stand 2021 – und mit Schweizer Strom – ist die Faustregel jedoch robust. Das zeigt sich etwa am Hyundai Kona, einem kleinen Gelände­wagen. In der Benziner­variante stösst dieses Auto pro Kilometer 275 Gramm CO2 aus. Die Elektro­variante stösst dagegen nur 133 Gramm CO2 aus – knapp halb so viel.

Ähnlich ist es bei den weiteren populären Fahrzeugen in unserem Vergleich.

E-Autos sind halb so klimaschädlich

Treibhausgas­emissionen über den Lebenszyklus

Elektromotor
Hybrid
Verbrenner
Porsche Taycan/PanameraJaguar I-/F-PaceMercedes EQC/GLEAudi e-tron/Q7Volvo XC40Tesla Model 3/BMW 3erHyundai KonaVW ID.3/GolfCitroën C4Peugeot 208Opel CorsaRenault Zoe/ClioFiat 5000100200300400500 Gramm CO₂-Äquivalente pro Kilometer

Durchschnitt bei gefahrener Gesamtdistanz von 200’000 Kilometern. Quelle: TCS, PSI

Halb so viele Emissionen bedeuten, dass es sich aus Klimasicht in jedem Fall lohnt, statt eines Verbrenners ein Elektroauto zu wählen. Je öfter man das Fahrzeug braucht, desto grösser wird der Klima­vorteil: Die meisten E-Autos schneiden zwar (wegen der Emissionen für die Batterie­produktion) bis etwa 35’000 Kilometer etwas schlechter ab als ihre Verbrenner-Pendants. Ab dieser Schwelle ist ihre Klima­bilanz (weil sie kein Erdöl brauchen) aber überlegen.

Halb so viele Emissionen bedeuten aber auch, dass der Treibhausgas­ausstoss von Elektroautos eben nicht gleich null ist. Das liegt daran, dass wir hier den gesamten Lebens­zyklus miteinbeziehen: Es zählt nicht nur das Treibhausgas, das (nicht) aus dem Auspuff entweicht, sondern auch jenes, das bei der Herstellung von Chassis, Karosserie und Batterie anfällt. Hinzu kommen die Emissionen bei der Bereit­stellung der Treibstoffe (beim Verbrenner etwa durch Methan, das während der Erdöl­förderung in die Umwelt entweicht, oder beim E-Auto durch die Produktion von fossilem Strom), beim Strassenbau und bei der Entsorgung. Die Emissions­werte, die wir in diesem Beitrag zeigen, sind deshalb auch höher als die Angaben der Hersteller. Diese weisen typischer­weise nur die direkten Emissionen aus dem Auspuff aus.

Und halb so viele Emissionen bedeuten für Ihren Autokauf schliesslich: Es spielt eine wichtige Rolle, welches Elektro­fahrzeug Sie anschaffen wollen.

Merksatz Nr. 3: Doppelt so hohes Gewicht, doppelt so viele Emissionen.

Der wichtigste Faktor, an dem Sie die Klima­bilanz eines Autos abschätzen können, ist das Gewicht. Bei Elektroautos funktioniert dies besonders gut, wie das folgende Diagramm zeigt: Der Audi e-tron wiegt 2,7 Tonnen und ist zweimal so schwer wie der Fiat 500e. Zweimal so gross sind auch die Emissionen, die dieser wuchtige Wagen im Vergleich zum Mikro­klassen­auto verursacht. Mehr Gewicht bedeutet mehr Metall, das im Auto und seiner Batterie verarbeitet werden muss, mehr Abnutzung der Strasse und meistens auch mehr Strom­verbrauch pro Kilometer. Dies schadet der Klimabilanz.

Leichte Autos fahren sauberer

Treibhausgas­emissionen je nach Gewicht

Elektromotor
Hybrid
Verbrenner
Fiat 500eFiat 500Audi e-tronAudi Q7Porsche Panamera10001500200025003000 Kilogramm0100200300400500 Gramm CO₂-Äquivalente pro Kilometer

Berühren Sie die Punkte, um die Werte der einzelnen Modelle zu sehen. Quelle: TCS, PSI

Auch bei den Verbrennern ist der Zusammenhang zwischen Gewicht und Emissionen gut erkennbar. Zusätzlich spielt hier die Motoren­effizienz eine Rolle. So ist etwa der Porsche Panamera, ein Sportwagen mit 441 PS (normale Autos haben 100 bis 150 PS) besonders klimaschädlich unterwegs. Je grösser und stärker der Motor, das zeigen Zahlen des Bundes, desto grösser sind typischer­weise der Benzin­verbrauch und die CO2-Emissionen. Achten Sie also darauf, dass Sie kein unnötig schweres oder PS-starkes Auto anschaffen.

Immerhin: Selbst der dickste E-Offroader (der erwähnte Audi e-tron) weist eine bessere Klima­bilanz auf als der leichteste Verbrenner, der in unserem Vergleich vorkommt (eine Variante des Fiat 500 mit Hybrid­motor). Das unterstreicht einmal mehr, welchen Klima­fortschritt Batterieautos bringen.

Bevor wir dies in einen allgemeinen Kontext stellen (und ja, ein weiteres Mal relativieren), müssen wir allerdings noch einen kleinen Ausflug machen.

Merksatz Nr. 4 sagt nämlich: Es ist mit den Emissions­werten nicht alles so, wie es scheint. Besonders dann nicht, wenn es um Plug-in-Hybride geht – einen Fahrzeugtyp, der zurzeit im Trend ist und als ökologisch beworben wird.

Plug-in-Hybride haben einen Verbrennungs­motor. Aber sie haben auch eine Batterie, die man an der Steckdose (oder Schnell­ladestation) aufladen kann. Anders als die klassischen Hybrid­autos können Plug-in-Hybride deshalb nicht nur elektrisch anfahren – also einige Meter nach einer Kreuzung mit Batterie­strom fahren –, nein, man kann mit ihnen im reinen Strom­betrieb auch durch die ganze Stadt fahren. Deshalb gelten sie als klimafreundlich.

Diese Sichtweise ist nicht ganz falsch. Denn tatsächlich geht aus dem Klimabilanz­rechner des TCS hervor: Fahrzeuge wie der Mini Cooper stossen bis zu 40 Prozent weniger Treibhausgase aus, wenn sie mit einem Plug-in-Hybrid-Motor statt mit Benzin oder Diesel laufen. Sie sparen damit gegenüber den Verbrenner­varianten fast so viel CO2 ein wie reine Elektroautos.

Klimafreundlich je nach Fahrstil

Treibhausgas­emissionen über den Lebenszyklus

Plug-in-Hybrid (auf Papier)
Plug-in-Hybrid (in der Realität)
Verbrenner
Mercedes-Benz GLEMiniBMW 3erSeat LeonSkoda Octavia0100200300400500 Gramm CO₂-Äquivalente pro Kilometer

Quelle: TCS, PSI

Doch die Sache hat einen Haken. Denn die Basis für die Berechnungen sind die offiziellen Angaben der Hersteller zum sogenannten Norm­verbrauch. Dieser gibt an, wie viele Liter Benzin (oder wie viele Kilowatt­stunden Strom) ein Fahrzeug pro 100 Kilometer benötigt. Bei den Plug-in-Hybriden ist dies eine Misch­rechnung: Skoda weist für den Octavia, das meistverkaufte Auto der Schweiz, etwa 1,1 Liter Benzin plus 14,3 Kilowatt­stunden Strom aus.

Allerdings ist die Batterie dieses Plug-in-Hybrid-Fahrzeugs ziemlich klein: Sie speichert nur 13 Kilowatt­stunden Strom. Das genügt nicht einmal, um im reinen Strom­modus von Zürich nach Bern zu fahren – man käme nur bis zur Autobahn­raststätte Gunzgen Nord und müsste dort bereits wieder aufladen, was mehrere Stunden dauern kann.

Forscher des Fraunhofer-Instituts für System- und Innovations­forschung haben vor diesem Hinter­grund untersucht, wie klima­freundlich Plug-in-Hybride wirklich sind. Ihr Ergebnis: Die Angaben sind zu optimistisch. In der Realität verursachen diese Fahrzeug­typen zwei- bis viermal so viel direkte Treibhausgas­emissionen wie auf dem Papier. Der Grund dafür liegt auf der Hand: Den Automobilistinnen fehlt Geduld und Zeit, ihre Plug-in-Hybrid-Autos schon nach 45 Minuten Autobahn­fahrt wieder aufzuladen.

Lohnt sich ein Plug-in-Hybrid-Auto aus Klimasicht also überhaupt? Um das herauszufinden, haben Christian Bauer und Romain Sacchi, Forscher am Paul-Scherrer-Institut, für die Republik eine zweite Vergleichs­rechnung vorgenommen – diesmal nicht mit dem offiziellen Norm­verbrauch, sondern mit einem realistischeren Treibstoff­mix. Das Resultat liegt irgendwo in der Mitte: Über den gesamten Lebens­zyklus spart man je nach Auto zwischen 10 und 30 Prozent CO2 im Vergleich zu Modellen, die einen reinen Verbrennungs­motor haben, ein. Das ist immerhin etwas – aber deutlich weniger als mit einem reinen E-Auto.

Und damit endlich zur allgemeinsten Frage in der Mobilitätstheorie.

Sollen Sie überhaupt ein Auto kaufen?

Die Antwort darauf wollen wir Ihnen selbst­verständlich nicht vorschreiben. Vielleicht brauchen Sie zwingend ein eigenes Auto, weil Ihr Zuhause schlecht mit dem öffentlichen Verkehr erschlossen ist, aus beruflichen Gründen oder weil das nächste Carsharing-Angebot schlicht zu weit entfernt ist. In diesem Fall: Nehmen Sie die folgenden Zahlen mehr als Einordnung. Sie zeigen, wie Autos klimamässig im Vergleich zu anderen Verkehrs­mitteln abschneiden.

Wenns geht, Bahn, Velo und Tram nutzen

Treibhausgasemissionen über den Lebenszyklus

E-Auto
Verbrenner
restliche Verkehrsmittel
Typisches Auto mit VerbrennungsmotorFlugzeug (Europa)AutobusMotorradTypisches E-AutoTramE-BikeFahrradBahn0100200300400500 Gramm CO₂-Äquivalente pro Personenkilometer

Passagiere pro Auto: 1. Bei der realen, durchschnittlichen Belegungszahl von 1,6 reduzieren sich die Emissionen pro Kilometer um 38 Prozent. Quelle: Mobitool

Das Ergebnis ist wenig überraschend, und deshalb machen wir es kurz und schmerzlos: Bahn, Velo und E-Bike weisen mit Abstand die beste Bilanz auf. Gegenüber dem durch­schnittlichen Verbrenner­auto, das auf Schweizer Strassen anzutreffen ist, verursachen diese Verkehrs­mittel über 95 Prozent weniger Treibhaus­gase. Gerechnet wird dabei mit einer Belegung von einem Passagier (gut zu wissen in diesem Kontext: Falls Sie stets zu zweit Auto fahren, halbieren sich die Emissionen pro Personen­kilometer).

Ziemlich klimafreundlich ist auch das Tram. Irgendwo in der Mitte sind schliesslich Elektroauto, Motorrad und Bus: Gegenüber dem Verbrenner­auto reduzieren sich die Emissionen pro Personen­kilometer um rund 50 Prozent. Und schliesslich das Flugzeug: Hier ist die Ersparnis nur minim. Eine Reise innerhalb von Europa ist fast gleich klima­schädlich wie eine Reise im Auto.

Einsteins Theorien beschreiben, wie sich Körper unter Extrem­bedingungen verhalten – zum Beispiel an der Grenze zur Licht­geschwindigkeit. Lange Zeit hielt man solche Fragen in der Physik für irrelevant, doch irgendwann wurde klar: Wir kommen nicht mehr weiter, wenn wir uns nicht damit befassen.

Auch auf der Erde herrschen bald klimatische Extrem­bedingungen, wenn wir nicht sehr rasch unseren Treibhausgas­ausstoss verringern. Die Mobilität ist hierbei ein enormer Hebel: Sie trägt rund 30 Prozent zum Schweizer CO2-Fussabdruck bei und bietet von allen Bereichen das grösste Spar­potenzial. Emissions­arme Verkehrs­mittel sind nicht relativ, sondern absolut zwingend.

Zu den Daten

Sie stammen vom Klimabilanzrechner des TCS und wurden ursprünglich durch das Paul-Scherrer-Institut (PSI) berechnet. Dort hat eine Gruppe von Forschern den Carculator entwickelt, ein Tool, um den Treibhausgas­ausstoss von Autos zu vergleichen.

Hinter diesem Tool steht eine grosse Datenbank. Sie enthält umweltbezogene Angaben zu verschiedenen Materialien (zum Beispiel Metallen wie Stahl oder Aluminium), zur Stromerzeugung an verschiedenen Standorten (in den USA, in China etc.), zu Fertigungs­prozessen und zu Treibstoffen (wie etwa Benzin).

Anhand der technischen Daten zu einem bestimmten Auto (wie etwa Gewicht, Fahrzeugtyp, Grösse von Batterie und Verbrennungsmotor, Verbrauch pro 100 Kilometer, Fahrprofil) ermittelt der Carculator, wie viel Treibhausgas bei der Produktion eines Autos und beim Fahren anfällt. Auch die Wartung und der Strassenbau werden in dieser holistischen Perspektive hinzugerechnet. Nicht berücksichtigt ist, wenn bestimmte Hersteller­firmen zum Beispiel angeben, die Emissionen bei der Produktion durch Klima­zertifikate kompensiert zu haben.

Die Emissionsangaben in diesem Vergleich berücksichtigen die Details im Fertigungs­prozess eines Herstellers daher nicht zu 100 Prozent. Dafür ist die Vergleichbarkeit zwischen den Marken und Modellen umso grösser.

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