Unter der Haube sehen alle Akkus gleich aus. Doch das Innenleben kann sich beträchtlich unterscheiden – und damit auch der CO2-Fußabdruck.

Viele Materialien kommen im Akku zusammen – Aluminium, Kobalt, Lithium etc. – und schon hier gibt es viel Spielraum, um Emissionen zu senken. Die Hersteller von Akkus sind dabei nicht extrem offenherzig mit ihren Daten.

Eine Ausnahme waren 2016 Ford und LG Chem. Die beiden Unternehmen haben betriebseigene Forscher einen 24-kWh-Akku analysieren lassen, bzw. dessen Emissionen. Es ist die erste sogenannte Cradle-to-Gate-Untersuchung, also von der Wiege zur Fabriktür.

Die erhobenen Daten zeigen, dass pro Kilowattstunde (kWh) etwa 140 Kilo CO2 emittiert worden sind. Das liegt etwas unter dem kumulierten Schnitt, den 2017 eine vielbeachtete schwedische Studie der Autorinnen Mia Romare und Lisbeth Dahllöf ergab, nämlich 155 Kilogramm.

Kritik in den Medien

Dabei haben die Autorinnen nicht selbst unter die Haube geschaut, sondern ein gutes Dutzend Studien aus den Jahren 2010 bis 2016 verglichen. Entsprechend vielfältig die Ergebnisse: Eine Studie kommt auf unter 50 Kilo CO2 pro kWh Akku, andere auf rund 200 Kilogramm.

Da nach dieser Veröffentlichung einige Krawallmedien (The European, Welt, Focus Online) die Höchstwerte herausgegriffen, auf einen Tesla Model S hochgerechnet und diesen dann wieder mit einem Mittelklassewagen verglichen haben, hatte der Oberklassen-Stromer erst nach weit über 100.000 Kilometern einen Emissionsvorteil.

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Kupfer: 9 Kilogramm CO2-Äquivalente pro Kilowattstunde (kWh) Akkukapazität

Zur CO2-Belastung durch Akkus trägt schon die Förderung und Verarbeitung von Rohstoffen bei. Den größten Beitrag dazu liefert Kupfer. Hier in geschmolzener Form beim deutschen Kupferverarbeiter Aurubis. Übrigens: Die gesamten Emissionen aus Akku-Materialien liegen bei etwa 65 Kilogramm. © Aurubis

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Aluminium: 6 kg CO2 pro kWh

Aluminium gehört ebenfalls zu den CO2-lastigen Akku-Inhalten. Allerdings … © Hydro

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Aluminium: 6 kg CO2 pro kWh

… lässt sich Aluminium hervorragend recyclen und damit der CO2-Abdruck deutlich senken. Schon heute enthalten viele Akkus 50 Prozent Recycling-Alu. © Hydro

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Kobalt: 5 kg CO2 pro kWh

Kobalt ist deutlich seltener als Aluminium oder Kupfer. Über die Hälfte der Weltproduktion kommt derzeit aus dem Kongo und wird in China weiterverarbeitet. Das Bild zeigt einen Erzbrocken. © ERG Africa

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Lithium: 5 kg CO2 pro kWh

Lithium befindet sich vor allem in Salzseen wie hier in Bolivien. © Yacimientos de Litio Bolivianos

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Nickel: 5 kg CO2 pro kWh

Die Förderung von Nickel ist aufwendig. Zwar kommt es häufig vor, aber eher im Erdkern – an der Oberfläche kommt es in Form von Nickelmineralen vor. Acht Prozent stammen aus Indonesien. Das Foto zeigt eine Mine in Australien. Die größten Fördermengen produziert Russland. © BHP

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Sonstige Teile: 35 kg CO2 pro kWh

Im Akku (hier einer von BMW) stecken außerdem noch Graphit, verschiedene Kunststoffe und sonstige Materialien, die weniger CO2-Emissionen (etwa 14 kg) verursachen. Und das ist nur die Zelle – um diese herum gibt es aber noch den Container, ein Batterie-Managament- und ein Kühlungssystem. Alles zusammen ist noch einmal für rund 35 der 65 Kilogramm CO2 aus, die die Materialien in einer Kilowattstunde Akku emittieren. © BMW

Tatsächlich hängt der Wert von vielen Variablen ab. Zum kleineren Teil von den Rohstoffen, noch mehr aber vom Strom bei der energieintensiven Herstellung. Je nach Studie sollen 35-50 Prozent der Emissionen bei der Materialgewinnung und –verarbeitung entstehen und 50 bis 65 Prozent bei der Herstellung.

Auch deutsche Forscher haben sich Akkus angeschaut: Das Institut für Energie- und Umweltforschung (IFEU) kommt auf recht geringe 125 Kilogramm. Andererseits: Auch Korea treibt seine Energiewende voran, je aktueller die Studie, desto besser dürfte die Klimabilanz des Akkus ausfallen.

Strommix schlägt auf die Bilanz

Korea ist ein Energie-Durchschnittsland. Atomkraft und Erneuerbare machen knapp ein Drittel des Strommix aus. In Schweden, wo derzeit die Vorzeige-Batteriefabrik von Northvolt entsteht, aber auch auf dem Dach von Teslas Gigafactory gibt es hingegen fast nur Ökostrom. Das senkt die Emissionen des Akkus von 150 auf 71 Kilogramm – und dann wäre nicht mehr die Herstellung, sondern die Lieferkette das Klima-Problem.

Der Autohersteller BMW hat in München den Grundstein für ein neues Kompetenzzentrum gelegt, das neue Hochleistungs-Batteriezellen entwickeln soll. Energiespeicher

Wenn nun aber das neue LG-Werk in Polen Akkus liefert, wo mit die dreckigsten Kohlekraftwerke der EU stehen, dann ist das ein kurzsichtiger Bärendienst für die E-Mobilität.

Aber es gibt noch weitere Hebel, die etwa in der IFEU-Studie erwähnt werden: Laut der könnten die Emissionen der Akkuproduktion bis 2030 durch technische Fortschritte und insbesondre eine höhere Energiedichte deutlich sinken.

Und statt Graphit in China abbauen zu lassen, könnte man es auch synthetisch erzeugen. Mit der SGL Group sitzt ein großer Anbieter in Deutschland – der allerdings noch nicht auf Ökostrom setzt.

Wir setzen aber erstmal auf den Status Quo, den die Wissenschaftler und Experten zwischen 125 und 160 Kilo pro kWh sehen und gehen anhand der Stromemissionen der Herstellerländer in den vergangenen Jahren von rund 150 Kilo aus. Bei unserem 28-kWh-Beispielakku macht das 4,2 Tonnen – mehr Ökostrom, mehr Effizienzgewinne und der Akku könnte sich auch mit bis zu 2,0 Tonnen begnügen. Aber wir gehen für unser Rechenbeispiel von einem aktuellen Modell aus, dessen Akku also vermutlich vor zwei oder drei Jahren hergestellt worden ist.

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