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Mythen zu Elektroautos: Der Faktencheck zu Herstellung, Brand und Effizienz
23. November 2021
Elektromobilität

Mythen zu Elektroautos: Der Faktencheck zu Herstellung, Brand und Effizienz

Elektroautos bewegen mehr als ihre Käufer. Sie bewegen Gemüter, erhitzen sie und landen so praktisch in jeder Diskussion. Zumindest wenn es auch nur im Entferntesten um Energie, Verkehr, Umwelt und Sicherheit geht. Doch nicht jeder Kritiker kennt die Fakten hinter seinem Narrativ, nicht jeder Fan einer Marke hat seine Kaufentscheidung durchdacht. Hier sind fünf Mythen, die vielleicht elektrisieren, vielleicht schocken – und möglicherweise bewegen.

Die am weitesten verbreiteten E-Auto Mythen:

  1. E-Autos brennen eher als Benziner und Diesel

  2. Die Herstellung von E-Autos ist besonders umweltschädlich

  3. E-Autos fahren nicht automatisch effizienter und grüner als Verbrenner

  4. Bei zu vielen E-Autos droht Deutschlands Stromnetz zu kollabieren (Blackout)

  5. E-Autos fahren immer leiser als Verbrenner

Mythos 1: E-Autos brennen eher als Benziner und Diesel

E-Autos brennen nicht häufiger oder gefährlicher als Verbrenner, aber anders. (Bild: iStock)

Über 7 Millionen Treffer spuckt Google als Reaktion auf das Stichwort „brennendes E-Auto“ aus. Entsprechendes Bildmaterial inklusive. Die Gegenchecks mit Diesel und Benziner ergeben jeweils weniger als eine Million Resultate. Nur: Bestätigt sich hier eine Gefahrenquelle – oder nur ein Medien-Hype?

Die Statistik gibt eine eindeutige Antwort. Laut Aufzeichnung des Versicherungskonzerns Allianz fangen E-Autos nicht häufiger Feuer als Benziner oder Diesel. Das gilt sowohl für Situationen während der Fahrt (ohne Fremdeinwirkung), als auch im Zuge eines Unfalls. Das deckt sich mit der Einschätzung der Arbeitsgemeinschaft der Leiter der Berufsfeuerwehren und des Deutschen Feuerwehrverbandes: Keine Unterschiede in der Gefährdungsbeurteilung, steht in einem Papier zur Risikoeinschätzung der Lithium-Ionen-Akkus.

Was aber, wenn Elektroautos und ihre Akkus schlicht intensiver brennen? Auch diese Vermutung verneint der Feuerwehr-Verband. Wie heftig der Brand ausfällt, hänge demnach nicht mit der Antriebsart des Autos zusammen. Verantwortlich seien dafür die verbauten Kunststoffe und andere leicht entflammbare Substanzen. Hiervon gibt es in einem modernen Auto schlicht viel mehr.

Bislang ist klar: Ein Elektroauto brennt per se nicht stärker oder häufiger als ein Benziner oder Diesel. Irgendetwas muss doch dran sein an dem Mythos. Läuft der Brand für Insassen oder Personen in der Nähe gefährlicher ab? Ist ein Unfall mit einem Elektroauto generell heikler? Der ADAC verneint beides. Anforderungen an ein E-Auto sei die „Eigensicherheit“ (u.a.) der Batterie: Kommt es zu einem Crash, wird der Stromfluss technisch sofort unterbunden. Für Insassen und Ersthelfer sei die Sorge vor einem Stromschlag unbegründet.

Der Kern des Mythos ist ein anderer. Für die Feuerwehr ist die Bekämpfung eines brennenden E-Autos kniffeliger als der Brand eines Verbrenners. Wird der Akku stark verformt, kann es zu einem „Thermal-Runaway“-Effekt kommen. Dann entzündet eine Akku-Zelle die nächste – der Akku brennt quasi von innen aus.

Der Brand lässt sich dann nur noch schwer stoppen. Solche Fälle sind mit langen Beobachtungszeiträumen (rund 24 Stunden) für die Helfer verbunden. Außerdem beansprucht das Löschen mehr Wasser und Personal. Neben dem Löschen des Feuers selbst, zählt beim brennenden E-Auto vor allem die Minimierung der Akku-Temperatur. Immerhin: Das Feuer greift normalerweise schwerer auf andere Fahrzeuge und Gegenstände über als bei Diesel oder Benziner.

Fazit: E-Autos brennen nicht leichter oder schwerer als Diesel oder Benziner – doch falls es zum Unglück kommt, fordert der Löschvorgang mehr Zeit und Wasser.

Mythos 2: E-Autos sind in der Herstellung umweltschädlicher als Benziner und Diesel

Batterieproduktion für E-Autos von Mercedes-Benz. (Bild: Daimler)

Diese Diskussion verläuft meist indirekt und bildgewaltig: die E-Auto-Befürworter, die in ihrer Facebook-Timeline Artikel mit qualmenden Auspuff-Endrohren negativ werben. Auf der anderen Seite Skeptiker, die die fürchterlichen Arbeitsbedingungen in den kongolesischen Kobalt-Minen anführen. Doch wie sauber ist das E-Auto nun im Herstellungsprozess?

E-Autos haben definitiv Aufholbedarf, bezieht man den Herstellungsprozess mit in die Bilanz ein: Der höhere Energieaufwand in der Herstellung und damit verbundene Treibhausgas-Emission, hängt zu einem großen Teil mit der Produktion des Akkus zusammen. Verschiedene Studien kommen hier zu unterschiedlichen Ergebnissen, doch die CO2-Mehrbelastung dürfte bei der Herstellung zwischen 40 und 60 Prozent liegen.

In einem Punkt herrscht Einigkeit: Das E-Auto holt den Verbrenner erst im Laufe seines Autolebens ein. Langfristig sind Stromer mit Blick auf die Treibhausgas-Emissionen die bessere Wahl, aber dennoch keine alleinige Lösung gegen den Klimawandel. Laut einer Gemeinschafts-Studie von ADAC, ÖAMTC und FIA (u.a.) erfolgt der Break-Even-Punkt erst knapp vor dem Ende des Auto-Lebenszyklus, bei knapp unter 250.000 Kilometern.

Im Klartext würde das bedeuten: Elektroautos können erst ab einer Fahrleistung von 250.000 Kilometern ihren CO2-Vorteil gegenüber einem Verbrenner vollumfänglich ausspielen. Beim Institut für Energie und Umweltforschung spekuliert man dagegen auf weitere Fortschritte im Bereich der Nachhaltigen Energie-Gewinnung und sieht eine insgesamt 37 Prozent (Diesel) zu 42 Prozent (Benziner) bessere Gesamt-Lebenszyklus-Bilanz für das Elektroauto.

Wesentlich differenzierter sieht es das Frauenhofer Institut. In einem umfassenden Forschungspapier von 2020 illustriert es verschiedene, mögliche Szenarien und kommt zu folgenden Schlüssen: Betrachtet man zwei repräsentative, aktuelle (2019) Mittelklasse-Fahrzeuge mit vergleichbaren Maßen und ähnlichen Leistungsparametern – einmal rein Diesel-betrieben und einmal reinelektrisch – liegt der Break-Even-Point bei etwas mehr als 72.000 Kilometer. Dabei wird von einer durchschnittlichen 58-kWh-Batterie im Stromer, basierend auf dem 2019er Strommix in Deutschland ausgegangen. Würden zu 100 Prozent Strom aus erneuerbaren Energien bezogen, läge der Break-Even-Point bei schlanken 26.000 Kilometern.

Allerdings: Diese Rechnung geht vom absoluten Idealfall aus, dass in der Batterieproduktion lediglich 61 kg CO2 pro kWh-Batteriekapazität verbraucht werden. Stand jetzt ist das theoretisch möglich, aber höchst unrealistisch. Es setzt voraus, dass lokal produziert und nur die umweltschonendsten Herstellungsverfahren angewandt wurden. Realistischer ist ein CO2-Verbrauch von 106 kg CO2 pro kWh-Batteriekapazität. Damit kämen wir mit unserem aktuellen Strommix auf knapp 118.000 gefahrene Kilometer bis zur Amortisierung gegenüber dem effizienten Diesel. Beim vergleichbaren Benziner wären es nur etwas mehr als 85.000 Kilometer.

Manche Hersteller erreichen aber durchaus höhere Quoten – bis zu 146 kg CO2 pro kWh – womit der Weg zur Armortisierung immer länger wird. Bei Oberklasse-Modellen mit entsprechend größeren Batterien (Tesla Model S oder Mercedes EQS) kommt man damit auch fast auf die Zahlen der oben erwähnten Gemeinschaftsstudie. Für eine 95 kWh große Batterie rechnet das Frauenhofer Institut bereits mit 200.000 gefahrenen Kilometer. Für eine 120-kWh-Batterie wären es sogar fast 240.000 Kilometer bis zum Break-Even.

Bleibt die Frage: Zu welchem Preis? Denn Wasserverbrauch und womöglich fragwürdige humanitäre Zustände in den Rohstoff-Minen sind in den Betrachtungen noch nicht enthalten. Eine Entwicklung ist hierbei jedenfalls erfreulich: Praktisch alle Automobilhersteller bekannten sich in irgendeiner Form zum nachhaltigen und sozialverträglichen Abbau – einige (u.a. BMW) beziehen Rohstoffe mittlerweile nur noch von Anbietern aus Industrieländern.

Fazit: Elektrofahrzeuge starten mit einem gewaltigen CO2-Rucksack in ihr automobiles Leben. Doch über die gesamte Nutzungsdauer erweisen sie sich im Vergleich mit Verbrennern bereits jetzt als sauberer. Die Effizienz wird in Zukunft steigen. Hinzu kommt, dass Teile des Akkus auch recycelt werden.

Mythos 3: E-Autos fahren ist nicht automatisch effizienter und grüner als Verbrenner

Dank ihres Wirkungsgrades fahren Elektroautos meistens grüner als Verbrenner, selbst mit Strom aus Kohlekraftwerken. (Bild: PSA)

Wie steht es um die direkte Effizienz von Elektroautos? Fahren sie im Vergleich zu Verbrennern automatisch grüner durch die Welt? Eine simple Antwort lässt sich im Grunde nur in der lokalen Mikro-Perspektive finden. Dass ein E-Auto an Ort und Stelle kein Gramm CO2 ausstößt, ist vor allem in der Stadt ein Vorteil. Es hilft den Bilanzen der Hersteller, für deren Flotten strenge CO2-Grenzwerte gelten, und den Anwohnern, die sich über bessere Luftqualität freuen.

Die Detailbetrachtung ist sehr viel komplexer: Bezieht man die Stromproduktion mit ein, mindert das den Vorteil des E-Autos teilweise erheblich. Und zwar je deutlicher, desto höher der Anteil an fossilen Energieträgern bei der Stromgewinnung ist. Ende 2019 ging das BMU von einem Anteil von 42 % nicht erneuerbaren Energieträgern aus.

Kombiniert man das mit dem höheren thermischen Wirkungsgrad des E-Motors von ca. 90 %, fahren Elektroautos effizienter und grüner. Das heißt, dass 90% der reingesteckten Energie in Bewegung umgewandelt wird, der Rest geht über Reibung und Hitze verloren. Verglichen mit Verbrennungsmotoren: Da sind es 35 bis 45% Wirkungsgrad, je nach Studie und Kraftstoff.

Das Institut für Energie und Umweltforschung sieht (auf Basis dreier Kompaktfahrzeuge) einen Vorteil von 30% gegenüber einem ähnlich starken Benziner und von 23% gegenüber einem vergleichbaren Diesel. Aber selbst in einem Land mit wesentlich niedrigerem Anteil erneuerbarer Energien als Deutschland, sollten E-Autos noch grüner fahren.

Denn auch die schmutzigsten Kohle-Kraftwerke haben einen thermischen Wirkungsgrad von rund 70%. Kombiniert man das mit Übertragungsverlusten über Stromleitungen und an Umspannwerken von ca. 5 bis 10%, sollte man immer noch einen höheren Wirkungsgrad erzielen als beim reinen Verbrenner.

Fazit: Elektroautos fahren zwar immer lokal emissionsfrei, doch wie umweltschonend ihr Betrieb ist, hängt vom genutzten Strom ab. Je weniger Strom aus fossilen Energieträgern gewonnen wird, desto besser. Selbst ohne erneuerbare Energien im Strommix, sollten Elektroautos noch geringfügig besser sein als reine Verbrenner.

Mythos 4: Mit vielen E-Autos droht Deutschland die Überlastung des Stromnetzes

Experten empfehlen zwar Nachbesserungen im Stromnetz, Blackouts drohen Deutschland durch E-Autos aber nicht. (Bild: iStock)

Herr Müller kommt von der Arbeit, koppelt seinen elektrischen Kompakten mit der letzten freien Ladesäule und sieht: im ganzen Wohnblock gehen die Lichter aus. Blackout, großflächiger Stromausfall. Schon wieder. Das konkrete Szenario ist frei erfunden – die damit verbundene Sorge dagegen weit verbreitet. Kurz umrissen lautet sie: Steigt eine signifikante Anzahl an Personen auf das E-Auto um, kommt das Stromnetz nicht mehr mit.

Unbestritten nimmt der Anteil an E-Autos drastisch zu. Im September 2021 kommen Elektroautos laut KBA auf einen Marktanteil von 17,9%, auf Plug-in-Hybride entfallen 11,6% der Neuzulassungen. Im Sommer wurde die Grenze von einer Million Autos mit (teil-)elektrischen Antrieben auf deutschen Straßen erreicht. So blieben Deutschland hypothetisch gesehen keine zehn Jahre, ehe die kritische Marke fällt: Ab einer E-Auto-Quote von 30% könne es zu flächendeckenden Stromausfällen kommen, besagt eine aktuelle Studie der Unternehmensberatung Oliver Wyman. 2032 dürften E-Autos (inkl. PHEVs) diesen Wert erreichen.

Peter Wüstnienhaus von einer staatlichen Forschungsgruppe zum Thema kontert gegenüber dem Branchenblatt Firmenauto.de mit der moderaten Auswirkung auf die Gesamtsteigerung: Den Deutschen Energiebedarf würden eine Million E-Autos aktuell nur um 0,35% steigern – 14,5 Millionen (30% E-Auto-Anteil) entsprächen damit einem rund 5% höheren Energiebedarf pro Jahr. Kein Problem, laut Bundesumweltministerium.

Doch die Wyman-Studie konkretisiert an anderer Stelle: Kritisch werde es in Momenten hoher Auslastung. Sprich: Wenn viele E-Auto-Fahrer zur Feierabendzeit ihr Auto an die öffentliche Säule, die Wallbox oder die Steckdose hängen. Versuche in Holland zeigten laut Wüstnienhaus, dass viele Ladevorgänge gekoppelt mit verbrauchsstarken Haushaltsgeräten (Backofen etc.) das lokale Stromnetz überfordern. Doch diese Spitze war Teil der Versuchsanordnung. Umgekehrt ergeben Untersuchungen großer deutscher Stromanbieter: In der Praxis kommt die gleichzeitige Auslastung praktisch nicht vor.

Dennoch empfehlen Experten an zwei Stellen Nachbesserungen: Erstens an den unterdimensionierten Stromanschlüssen in den Haushalten selbst. Zweitens könnten Energie-Management-Systeme den Energiefluss an den Ladesäulen regulieren und das Netz schützen. Dann jedenfalls, wenn die Auslastung doch zum Problem werden sollte.

Fazit: In absoluten Zahlen ist Deutschlands Stromnetz einem hohen Anteil an E-Autos gewachsen. Allerdings: Noch sind lokale Schwierigkeiten (Haushalts-Stromanschlüsse) bei sehr vielen gleichzeitigen Ladevorgängen zumindest denkbar.

Mythos 5: Elektroautos sind immer leiser als Verbrenner

Stephan Gsell und Rudolf Halbmeir sind Soundentwickler bei Audi und verantwortlich für den Klang des Audi e-tron GT. (Bild: Audi)

E-Autos sind leiser, klare Sache? Nur bedingt. Natürlich, dass ein V8-Benziner mehr mit unseren Nackenhärchen und Trommelfällen anzustellen vermag, steht außer Frage. Doch die wenigsten Verbrenner (ganz unabhängig von der Zylinderzahl) werden im Alltag hochtourig bewegt. In der Praxis fordert der Bordcomputer spätestens im Bereich der 2.800 Touren zum Hochschalten auf, an der Ampel knipst die Start-Stopp-Automatik die Kurbelwelle aus.

Gefühlt liegen Verbrenner und E-Auto bei der Geräuschentwicklung damit fast gleichauf. Untersuchungen bestätigen das jedenfalls für den Tempobereich ab 25 km/h. Dann wirkt das Abroll-Geräusch der Reifen wesentlich schwerer als der Klang des Motors.

Und der Bereich unterhalb dieser Schallmauer ist im Wandel: An sich wäre hier das praktisch lautlose E-Auto akustisch im Vorteil. Doch den europäischen Gesetzgebern waren die lautlos heranschleichenden City-Stromer und Plug-in-Hybriden zu heikel, gerade im tempoberuhigten innerstädtischen Bereich. Damit fand sich Mitte 2019 das AVAS auf der Liste der im Neuwagen verpflichtenden Systeme. Das Acoustic Vehicle Alerting Systems summt und piepst um Fußgänger und Radfahrer unterhalb von 25 bis 30 km/h auf das E-Auto aufmerksam zu machen. Immerhin: Laut Studienautoren nehmen viele Passanten das Geräusch als angenehm war.

Fazit: Die reinen Antriebsgeräusche eines Elektroautos sind natürlich leiser als die eines Verbrenners. Allerdings wurden Maßnahmen ergriffen, um auch bei niedrigen Geschwindigkeiten für einen Geräuschpegel zu sorgen. Bei höheren Geschwindigkeiten dominieren sowieso die Windgeräusche – beim E-Auto wie beim Verbrenner.

Titelbild: Volkswagen

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