E = ½ * CO₂

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.

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.

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 CO_2 … na ja, Sie wissen schon) können wir dies in eine eingängige Formel giessen:

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.

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.

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.

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.

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.