Vergleich zwischen elektromotor und verbrennungsmotor

Anfangs war es vor allem eine Preisfrage, inzwischen ist es auch eine Glaubensfrage: Leistet man mit dem Fahren eines Elektrofahrzeugs aufgrund des Verzichts fossiler Brennstoffe während der Fahrt wirklich einen wichtigen Beitrag zum Klimaschutz? Oder hebt sich dieser Mehrwert aufgrund der energie- und ressourcenintensiven Herstellung der Batterien wieder auf? Ist es also womöglich für das Klima sogar schädlicher, sich ein E-Auto anzuschaffen? 

Die Antwort auf diese Fragen hängt ganz davon ab, welche Fahrzeuge miteinander verglichen werden. Wobei das bei weitem nicht das einzige Kriterium ist, das beachtet werden muss. Welche Faktoren sonst noch eine Rolle spielen, verdeutlicht eine Computer-App, die Thomas Gibon am Luxembourg Institute of Science and Technology (LIST) entwickelt hat. 

Am LIST entwickelte Online-App Climobil ermöglicht Vergleich konkreter Fahrzeuge

Auslöser dieses Forschungsprojekts war eine Anfrage im luxemburgischen Parlament vor gut zwei Jahren. Diese bezog sich auf eine damals veröffentlichte und heiß diskutierte Studie, nach welcher der CO2-Ausstoß bei der Herstellung eines Akkus so hoch sei wie der bei einem Fahrzeug mit Verbrennungsmotor in acht Jahren Laufzeit. Von politischer Bedeutung war diese Studie auch deshalb, weil diese Erkenntnisse möglicherweise Konsequenzen für die angestrebte Förderung der Elektromobilität haben könnten. 

Aus dieser Debatte, zu der das LIST eine Einordnung aktueller Forschungserkenntnisse beigesteuert hat, ist dann die Idee entstanden, ein Tool zu schaffen, mit dem sich Fahrzeuge vergleichen lassen. So wurde auf Grundlage der Ergebnisse zahlreicher Studien die Online-App Climobil entwickelt. Mit Hilfe von Climobil kann der Nutzer konkrete Marken und Modelle sämtlicher Fahrzeughersteller von Autos mit Elektroantrieb sowie Verbrennungsmotor miteinander vergleichen. 

Ökobilanz eines Elektrofahrzeugs von Land zu Land unterschiedlich

Vergleicht man zum Beispiel einen VW Golf 1,6 Liter TDI mit 115 PS (Baujahr 2017) mit einem VW Golf e (Baujahr 2017), so ist die CO2-Bilanz des Diesels zunächst besser. Das ändert sich allerdings zu Gunsten des Elektro-Golfs ab einer Laufleistung von knapp 70000 Kilometern. Beim Golf 1,4 TSI (Baujahr 2017), einem Benziner mit 125 PS, liegt der Wert, bei dem das Verhältnis kippt, bereits bei 61617 Kilometern. Entscheidend ist also die Laufleistung – sollte man meinen. Doch ganz so einfach ist es nicht. Die App verfügt nämlich über zahlreiche Parameter. Und werden diese der jeweiligen Situation des Nutzers angepasst, wirkt sich das auch auf die CO2-Bilanz des Fahrzeugs aus.  

„Es macht bei Elektrofahrzeugen einen großen Unterschied, aus welchen Energiequellen der Strom erzeugt wird“, erklärt Gibon. Da Luxemburg einen Großteil des Stroms aus Deutschland und nur einen kleinen Teil aus Frankreich importiere, hänge der Strommix in Luxemburg von der Entwicklung in Deutschland ab. Und weil dort seit dem Ausstieg aus der Atomenergie derzeit noch ein Großteil des Stroms aus Kohle produziert werde, sei die Energiebilanz auch in Luxemburg schlechter als im überwiegend mit Atomstrom versorgten Schweden. 

Zukünftige Veränderungen durch Klimapolitik berücksichtigen

Tankt man den Elektro-Golf also ausschließlich mit dem durchschnittlichen Strommix in Schweden, so ist dessen CO2-Bilanz bereits nach rund 50000 Kilometern besser als die des Golf Diesel. Beim durchschnittlichen Strommix in Luxemburg hingegen wird dieser Schwellenwert beim Diesel erst ab einer Laufleistung von knapp 112000 Kilometern erreicht. Und wer im kohlestromintensiven Estland wohnt, für den ist im Schnitt der Verbrennungsmotor immer die bessere Wahl. Selbst bei einer Laufleistung von 300000 Kilometern schneiden sowohl der Benziner also auch der Diesel im Vergleich besser ab.

„Die Treibhausbilanz eines Elektrofahrzeugs kann sich durch zukünftige Veränderungen aber durchaus verbessern", erklärt der Forscher. Wenn der Anteil des Kohlestroms reduziert und dafür der Anteil an sauberer Energie erhöht wird, wirkt sich das während der Laufzeit des E-Autos positiv aus. Und auch das lässt sich mit Hilfe eines Parameters berücksichtigen. Würde Luxemburg also den Anteil des Kohlestroms in den kommenden zehn Jahren um 50 Prozent reduzieren, so wäre der Golf e bereits nach gut 95500 Kilometern sauberer als der Golf Diesel.

Unrealistische Herstellerangaben zu Verbrauchs- und Emissionswerten werden durch Parameter korrigiert

Und es gibt noch einen weiteren Aspekt, der berücksichtigt wird: „Zwischen den Herstellerangaben und den tatsächlichen Verbrauchs- und Emissionswerten gibt es in der Regel große Unterschiede“, so Gibon. Was auch daran liege, dass die Fahrzeuge im Labor unter optimalsten Bedingungen, also mit nur einem Fahrzeuginsassen, ohne Gepäck, ohne Klimaanlage und sonstige Belastungen getestet würden, fügt er hinzu. 

 „Wir haben deshalb auf Grundlage der Daten von ICCT (International council on clean transportation) einen Parameter integriert, der diesen Unterschied berücksichtigt“, sagt Gibon. Und dieser Unterscheid ist enorm, wie die Daten zeigen. Im Schnitt sind die Werte um 39 Prozent schlechter als vom Hersteller angegeben.  

Klimatische Bedingungen wirken sich auf Energiebedarf des Fahrzeugs aus

Abweichungen von den Herstellerangaben gibt es natürlich auch bei den Elektrofahrzeugen. Und die hängen vor allem von den klimatischen Verhältnissen ab. „Das Nutzen der Heizung und der Klimaanlage kann die Reichweite der Fahrzeuge drastisch reduzieren“, sagt Gibon.  „Deswegen haben wir auch dafür ein Parameter eingerichtet.“ Ebenfalls variieren lässt sich der CO2-Ausstoß bei der Herstellung der Batterien, da diese Werte ebenfalls vom jeweiligen Energiemix abhängen. 

Wie der Forscher erklärt, werde ständig daran gearbeitet, die App weiter zu verbessern. Momentan sind auch nur Fahrzeuge bis Baujahr 2017 aufgelistet. „Wir wollen das noch aktualisieren, müssen dabei aber auch berücksichtigen, dass sich seit der Diesel-Affäre die Testbedingungen geändert haben und die Händlerangaben deswegen inzwischen realistischer sind“, so Gibon. 

In bestimmten Fällen auch nicht egal, wann der Akku geladen wid

Der Forscher ist sich bewusst, dass es kaum möglich ist alle Faktoren mit einfließen zu lassen. „Viele Studien berücksichtigen nicht, dass der Strom aus der Steckdose ein anderer ist als der, der im Kraftwerk produziert wird“, erklärt er. „Man muss also auch beachten, dass die Stromspannung auf dem Weg vom Kraftwerk zum Nutzer mehrfach reduziert wird und dass auf diesem Weg auch Energie verbraucht wird.“ Zudem ist Atomenergie für das Klima zwar besser als Kohlestrom, aber deswegen längst kein Ökostrom. So lässt sich mit Hilfe der Atomkraftwerke Strom zwar CO2-frei produzieren, doch ist der Einsatz von Uran vom Abbau bis zur abschließenden Endlagerung nicht wirklich nachhaltig.

Und dann spielt es laut Gibon nicht nur eine Rolle, wo man eine Ladesäule aufsucht, sondern gegebenenfalls auch noch, wann man das tut. In Deutschland wird zwar vergleichsweise viel Solarenergie erzeugt – das allerdings nur zu bestimmten Tageszeiten und in Abhängigkeit vom Wetter. Je nachdem, wann man den Strom tankt, kann der Anteil der regenerativ erzeugten Energie also höher oder auch geringer sein. Und das wiederum beeinflusst die Ökobilanz des Elektrofahrzeugs.

Zukünftige Entwicklungen

Die Frage ob nun Elektroautos oder aber Autos mit Verbrennungsmotor schädlicher für die Umwelt sind, kann also pauschal gar nicht beantwortet werden. Außerdem kommt ein Punkt hinzu: Wie wird der Vergleich in Zukunft ausfallen?

Geht man davon aus dass immer mehr Menschen Elektroautos kaufen, wird der Markt größer. Auch wird immer weiter an der Elektromobilität geforscht. Die Möglichkeit besteht, dass daraufhin die Entwicklung von E-Autos effizienter wird. Oder dass sich ein Markt entwickelt, um Batterien verstärkt zu recyclen, was dann die CO2-Bilanz bei der Produktion von E-Autos senken würde. Der Vergleich könnte also sehr wahrscheinlich in ein paar Jahren anders ausfallen als heute. 

Diese Argumente beziehen sich nun hauptsächlich auf den CO2-Ausstoß. Natürlich gibt es noch weitere wichtige Aspekte einer neuen Technologie, wie z.B. soziale Auswirkungen auf die Länder, wo die Rohstoffe gewonnen werden, politische Abhängigkeiten, die Luftqualität und Lärmbelästigung in den Städten, nötige Infrastrukturen, u.v.m. Technologien miteinander zu vergleichen ist also vielschichtig und viel hängt davon ab, in welche Richtung sich einzelne Aspekte in den Bereichen Forschung und Innovation., Politik und Gesellschaft entwickeln. 

Autor: Uwe Hentschel
Editor und Co-Autor: Jean-Paul Bertemes

Dank Kaufprämie für Elektroautos sind viele Elektroautos deutlich günstiger als Verbrenner. Das hat der aktuelle ADAC Kostenvergleich von reinen Batterie-Fahrzeugen, Plug-in-Hybriden und Verbrennern ergeben. Entscheidend sind die Kilometerkosten.

• Viele Elektrofahrzeuge fahren heute schon günstiger als Verbrenner

• Aktuelle Kaufprämien machen E-Autos erschwinglich

• Reale Energiekosten sind Grundlage der Berechnung

Diesel oder Benziner? Diese ideologische Frage teilte jahrelang die Stammtische in zwei Lager. Doch inzwischen ist alles etwas komplizierter, denn jetzt reden auch noch die Fans der Elektrofahrzeuge und Plug-in-Hybride mit: Lokal emissionsfrei, leise, toller Abzug – doch rechnen sie sich auch?

E-Autos fahren oft überraschend günstig

Immer öfter sogar. Zu sinkenden Grundpreisen kommt die bis Ende 2025 erhöhte Kaufprämie für Elektroautos hinzu. Je nach Modell gibt es bis zu 9000 Euro teils vom Staat und teils vom Hersteller geschenkt. Zudem haben E-Autos deutlich niedrigere Wartungs- und Energiekosten. Die Spezialisten des ADAC haben nachgerechnet, ob es sich aktuell – neben dem ökologischen Aspekt – auch wirtschaftlich lohnt, auf ein Elektroauto oder einen Plug-in-Hybrid umzusteigen.

Rechnet man alle Kosten eines Autos zusammen, vom Kaufpreis über sämtliche Betriebs- und Wartungsaufwände bis zum Wertverlust, schneiden Elektroautos immer häufiger besser ab als Verbrenner. Das ist das Ergebnis einer aktuellen Vollkosten-Berechnung von nahezu allen auf dem deutschen Markt aktuell erhältlichen Elektroautos sowie Plug-in-Hybriden mit Benzinern oder Dieseln mit vergleichbarer Motorleistung und ähnlicher Ausstattung. Der aktuelle Umweltbonus von bis zu 9000 Euro für reine Elektrofahrzeuge und bis zu 6750 Euro für extern aufladbare Plug-in-Hybride ist in allen Berechnungen berücksichtigt.

Kostenvergleich: Elektrofahrzeuge gegen Benziner und Diesel Oktober 2021

PDF, 278 KB

Ich möchte über infogram.com eingebundene Grafiken, Tabellen oder andere Inhalte auf adac.de sehen. Hierbei werden personenbezogene Daten (IP-Adresse o.ä.) an Infogram übertragen. Mit Schließen des Browsers oder des Tabs erlischt Ihre diesbezügliche Zustimmung. Infogram hat verbundene Unternehmen oder Subunternehmer mit Sitz außerhalb der EU/EWR in Drittländern (wie USA). In den Datenschutzinformationen erhalten Sie weitere Informationen.

Doch auch für einen Verbrenner zahlt man nur selten den Listenpreis, der für obige Berechnungen zugrunde liegt. Wer gut im Verhandeln ist, kann oft noch Rabatte herausschlagen. Daher haben wir noch einmal kalkuliert: Dreht sich das Blatt zugunsten der Verbrenner, wenn man bei ihnen einen Nachlass von 15 Prozent veranschlagt?

Bei manchen Modellen ist das in der Tat so, aber nicht bei allen, wie die zweite Aufstellung unten zeigt. Der Hyundai Kona mit Verbrenner etwa fährt mit angenommenem 15-Prozent-Rabatt meist günstiger als der elektrische Kona. Ohne einkalkulierten Verbrenner-Rabatt ist es genau umgekehrt.

Anders verhält es sich beim Mini. Der Elektro-Mini (Mini SE) schlägt sein Verbrenner-Pendant kostenmäßig in jedem Fall – auch wenn der mit 15 Prozent Rabatt verkauft wird. Daher sollte man sich das Wunschmodell mit seinen verschiedenen Antriebsvarianten sehr genau ansehen und vor allem auch die jährliche Kilometerfahrleistung berücksichtigen. Die Aufstellung des ADAC hilft dabei:

Kostenvergleich: Elektrofahrzeuge gegen Benziner und Diesel Oktober 2021 mit Rabatt

PDF, 284 KB

Alle Kostenfaktoren sind wichtig

In die Kostenberechnung des ADAC fließen sämtliche Aufwendungen ein, die beim Autofahren anfallen. Dazu gehören Versicherung, Kfz-Steuer, Ausgaben für Wartung und Reparaturen, Reifenverschleiß, Kraftstoff/Stromkosten und eine Pauschale für die Wagenwäsche/Wagenpflege. Den Löwenanteil aber macht der Wertverlust aus, also die Summe, die für die Anschaffung ausgegeben wurde, abzüglich eines durchschnittlichen Restwertes des Fahrzeugs.

Grundlage aller Berechnungen ist eine durchschnittliche Haltedauer von 5 Jahren mit einer Jahresfahrleistung von 15.000 Kilometern.

Ausgewählte Elektroautos im Kostenvergleich

BMW: i3 mit Kostenvorteil, beim 3er Plug-in kommt es drauf an

Hyundai: Ioniq 5 günstiger als Santa Fe

Jaguar: i-Pace lohnt nicht immer im Vergleich zum F-Pace

Kia: e-Niro teurer als (Plug-in-)Hybrid

Mercedes: B 250e und EQA – elektrisch fährt man besser

Nissan: Leaf schlägt Qashqai nur ohne Verbrenner-Rabatt

Opel: Mokka Verbrenner mit Rabatt günstiger als Elektro

Renault: Zoe mit großer Batterie am teuersten

VW: ID.3 schlägt Golf

Datenbasis der ADAC-Berechnungen

Basis ist die ADAC Autokosten-Datenbank. Im Kostenvergleich über fünf Jahre und einer jährlichen Kilometerleistung von 15.000 km sind berücksichtigt: Wertverlust (ohne Zinsen), Aufwand für Ölwechsel, Inspektionen sowie übliche Verschleißteile und Kosten für den Reifenersatz. Kraftstoff- und Ölnachfüllkosten (Herstellerangaben zum Verbrauch nach WLTP oder NEFZ sowie den zum Zeitpunkt der Aktualisierung gültigen durchschnittlichen, regional evtl. abweichenden Kraftstoffpreisen je Liter), Diesel 1,30 €, Normal/Super 1,48 €, SuperPlus 1,56 €, Strom 0,36 €/kWh (anbieterabhängig!), Wasserstoff 9,50 € (kg), Haftpflicht- und Vollkaskoversicherung mit je 50 % (Standardtarif ADAC Autoversicherung, ohne Zusatzrabatte), aktuelle KFZ-Steuer (kann aufgrund der WLTP-Umstellung abweichen). Sowohl die Steuerbefreiung wie auch die aktuellen Kaufprämien für Elektrofahrzeuge (bis 40.000 € netto: 9000 €, bis 65.000 €: 7500 €) und Plug-In Hybride (bis 40.000 € netto: 6750 €, bis 65.000 €: 5625 €) sind in den Berechnungen berücksichtigt. Fahrzeugauswahl, technische Daten und Kosten entsprechen dem Stand April 2021. Alle Preise und Kosten inkl. gesetzlicher Steuern.

So lesen Sie die Kostentabelle

Beispiel VW ID.3/Golf. Den ausgewählten ID.3 für rund 35.500 Euro kann man nicht mit dem günstigsten Basismodell des VW Golf (66 kW) mit Schaltgetriebe für 20.700 Euro vergleichen. Denn in Relation bietet der ID.3 mit seinem drehmomentstarken elektrischen 107-kW-Antrieb eine deutlich bessere Motorleistung und eine stufenlose "Automatik". Zum Vergleich hat der ADAC deshalb den 110 kW starken 1.5 eTSI Golf mit DSG (31.480 Euro) herangezogen. Zieht man nun noch die aktuelle Elektro-Umweltprämie vom Kaufpreis des Stromers ab, dann ist der ID.3 rund 5000 Euro günstiger in der Anschaffung - mit Folgen für den Wertverlust, der dann entsprechend geringer ausfällt.

Besonders spannend ist diese Berechnung, weil sich über die Jahre die vergleichsweise geringen Wartungs- und Betriebskosten von Elektroautos in der Gesamtbilanz bemerkbar machen – ganz analog zu den Kraftstoffkostenvorteilen des Diesels gegenüber dem Benziner. Ergebnis im Falle des VW ID.3/Golf: Die e-Version kommt bei der Gesamtrechnung auf 44,4 Cent pro Kilometer, der vergleichbar ausgestattete Benziner auf 53,4 Cent. Selbst wenn man einen Preisnachlass von 15 Prozent auf den Golf mit Benziner einrechnet, kommt der elektrische ID.3 am Ende günstiger weg.

Da der ADAC nicht alle Modelle im realitätsnahen ADAC EcoTest testen konnte, wurden für alle Modelle des Kostenvergleichs die NEFZ-Angaben (Neuer Europäischer Fahrzyklus) oder auch schon der neue WLTP-Standard (Worldwide harmonized light-duty test Parocedure) der Hersteller herangezogen. Doch vor allem das (alte) NEFZ-Verfahren sorgt besonders bei den Plug-in-Hybriden aufgrund des Messverfahrens zu extrem niedrigen, in der Praxis üblicherweise nicht zu erreichenden Angaben für den Kraftstoff- bzw. Stromverbrauch. Ob ein Plug-in-Hybrid wirklich von Vorteil ist und welche Verbräuche sich in der Praxis ergeben, hängt stark vom Nutzungsprofil ab – weit mehr als bei den klassischen Antriebskonzepten.

Fazit

Fahrzeuge mit elektrifiziertem Antrieb werden kostengünstiger. Dazu tragen sinkende Kaufpreise, höhere Stückzahlen sowie auch die bis Ende 2025 verlängerte Umweltprämie bei. Hinzu kommt ein immer breiteres Angebot an Elektro- sowie Plug-in-Hybrid-Fahrzeugen. Durch verbesserte Batterietechnik sind bereits reale Reichweiten von deutlich mehr als 300 Kilometern möglich.

Damit jedoch die Kostenbilanz bei rein elektrisch betriebenen Fahrzeugen auch ohne Subventionen noch besser ausfällt, müssen die Kaufpreise weiter sinken und dürfen nur geringfügig über denen eines vergleichbaren konventionellen Modells liegen.