Vergleich: CO2-Bilanz Elektroauto vs Verbrenner über die gesamte Lebensdauer

Die CO2-Bilanz Elektroauto vs Verbrenner wird oft kontrovers diskutiert – doch aktuelle Studien liefern eine klare Antwort. Über den gesamten Lebenszyklus können Elektroautos bei Nutzung von 100 % erneuerbarem Strom bis zu rund 70–80 % weniger Emissionen verursachen. Wer die CO₂-Bilanz von Elektroauto vs. Verbrenner wirklich vergleicht, erkennt: Mit jedem Jahr sauberer Strom sinkt der Fußabdruck des E-Autos weiter – ganz automatisch.

Laut vorläufigen Daten lag der Anteil erneuerbarer Energien an der deutschen Stromerzeugung 2024 bei rund 58 %. Das ist ein neuer Rekordwert und ein deutlicher Anstieg gegenüber 2023, als der Anteil noch bei 56,0 % lag. Der deutsche Strommix war 2024 so CO₂-arm wie nie zuvor, seit 2014 sind die Emissionen aus der Stromerzeugung von etwa 312 auf rund 158–162 Millionen Tonnen CO₂ pro Jahr gesunken. Diese Entwicklung macht Elektroautos mit jedem Jahr umweltfreundlicher. Windkraft blieb mit 31,5 % die wichtigste Energiequelle, während Photovoltaik deutlich um rund 15 % auf etwa 63–64 Milliarden Kilowattstunden zulegte und damit rund 14,5 % der gesamten Stromproduktion ausmachte. Meine eigene Photovoltaik-Anlage auf dem Dach bestätigt diesen Trend – sie liefert immer mehr sauberen Strom direkt in meine Webasto Next Wallbox.

Die neueste Studie des Ifeu-Instituts aus dem Februar 2025 kommt zum eindeutigen Ergebnis, dass Elektroautos in der Gesamtbilanz wesentlich klimafreundlicher als Autos mit Benzinmotor sind. Das überrascht mich nicht – schließlich fahre ich seit Jahren verschiedene E-Autos und erlebe täglich ihre Vorteile. Eine Metastudie des Fraunhofer-Instituts, die mehr als 70 wissenschaftliche Studien auswertete, bestätigt: Elektroautos stoßen über ihren gesamten Lebenszyklus 40 bis 50 Prozent weniger CO₂ aus als vergleichbare Verbrenner. Diese Zahlen sprechen eine klare Sprache.

Das Umweltbundesamt analysierte 39 unterschiedliche Fahrzeug- und Technologiekombinationen und kam zu dem Schluss: Elektroautos haben in allen Kategorien die Nase vorn, vor allem wenn der Strom aus erneuerbaren Energieträgern stammt. In diesem Fall verursachen sie bis zu 79 % weniger Treibhausgas-Emissionen als konventionelle Pkw. Wird ein E-Auto ausschließlich mit Ökostrom betrieben, kann es über die Lebensdauer 60 bis 75 Prozent weniger Treibhausgase verursachen als ein vergleichbarer Verbrenner.

Elektroautos müssen durchschnittlich 90.000 Kilometer weit fahren, um die Klimabilanz eines Benziners zu erreichen. Das klingt zunächst viel, entspricht aber nur wenigen Jahren normaler Nutzung. Die VDI-Ökobilanzanalyse kommt bei einer angenommenen Laufleistung von 200.000 Kilometern zu dem Ergebnis, dass das betrachtete Elektroauto mit 62 kWh Akkukapazität (24,2 t CO₂äq) und der Plug-in-Hybrid (24,8 t CO₂äq) aus der Kompaktklasse am besten abschneiden, während Diesel (33 t CO₂äq) und Benziner (37,1 t CO₂äq) deutlich schlechter performen.

E-Fuels können einen ergänzenden Beitrag zur CO₂-Reduktion im Verkehr leisten, sind aber nicht Hauptfokus der VDI-Studie.

Eine Studie der Technischen Universität Eindhoven kam zu dem Ergebnis, dass ein VW e-Golf seinen CO₂-Nachteil im Vergleich mit einem Toyota Prius bereits nach 28.000 Kilometern Laufleistung ausgeglichen hat. Diese Zahlen zeigen deutlich: Je nach Fahrzeugklasse und Vergleichsmodell kann der Break-Even-Punkt erheblich variieren.

Die Produktion der Batterie ist in vielen Studien mit rund 40–70 % Hauptverursacher der Treibhausgas-Emissionen bei der Fertigung eines Elektroautos; ältere Analysen gaben auch höhere Werte an. Das war lange Zeit das Hauptargument der E-Auto-Kritiker. Doch die Zeiten ändern sich dramatisch. Während 2017 noch von 150 bis 200 kg CO₂ pro kWh Batteriekapazität ausgegangen wurde, liegt der Wert heute bei nur noch 61 bis 106 kg CO₂ pro kWh. Neuere Daten von 2021 gehen sogar nur noch von 34 bis 77 kg CO₂ pro kWh Batteriekapazität aus.

Aktuelle Forschung zeigt, dass die Herstellung einer Kilowattstunde Lithium-Ionen-Batteriezellen in den USA Kosten von 94,5 US-Dollar und CO₂-Emissionen von 64,5 Kilogramm verursacht. Diese kontinuierliche Verbesserung resultiert aus effizienteren Produktionsprozessen und dem zunehmenden Einsatz erneuerbarer Energien in der Batterieproduktion. Hersteller wie Northvolt versorgen ihre Werke bereits mit 100 Prozent emissionsfreiem Strom und können dadurch den Kohlenstoff-Fußabdruck der Zellen um mehr als 50 Prozent verringern.

Bei Verbrennern fallen pro Liter Benzin etwa 2,7 kg Klimagas an, bei Diesel sind es 3,1 kg, wenn man die „Well-to-Tank“-Berechnung mit einbezieht. Diese Zahlen berücksichtigen nicht nur die Verbrennung selbst, sondern auch die CO₂-Emissionen bei Förderung, Transport und Raffination der fossilen Kraftstoffe. Verbrenner benötigen im Lebenszyklus durchschnittlich 17.000 l Benzin oder 13.500 l Diesel. Rechnet man diese Mengen hoch, ergeben sich beachtliche CO₂-Summen über die gesamte Fahrzeuglebensdauer.

Bei der Verbrennung fossiler Kraftstoffe entstehen signifikante Mengen an CO₂: Pro Liter Benzin sind es etwa 2,42 kg und bei Diesel sogar 2,67 kg, hinzu kommen Emissionen bei der Förderung und Verarbeitung der fossilen Rohstoffe. Diese kontinuierlichen Emissionen während der Nutzungsphase sind der entscheidende Nachteil von Verbrennungsfahrzeugen.

Mithilfe von hydrometallurgischem Recycling können Materialien der Batteriezelle, insbesondere Kupfer, Lithium, Graphit, Nickel und Cobalt, zurückgewonnen und wiederverwendet werden. Nach dem Recycling bleiben laut einer Analyse von Transport and Environment nur rund 30 kg Material als Verlust übrig, während Elektroautos etwa 160 bis 200 kg metallische Rohstoffe für die Batterie verbrauchen. Diese hohe Recyclingquote macht die Rohstoffbilanz von E-Auto-Batterien zunehmend nachhaltiger.

Die neue EU-Batterieverordnung, die seit 2023 schrittweise in Kraft tritt, schreibt ab Juli 2024 eine CO₂-Bilanzpflicht für wiederaufladbare Fahrzeug- und Industriebatterien vor. Ab 2030 ist ein Mindestmaß recycelter Komponenten für bestimmte neue Batterien vorgesehen. Diese Regelungen werden die Umweltbilanz von E-Auto-Batterien weiter verbessern.

Beim Einsatz regenerativer Energiequellen zeigt das Elektroauto die beste Treibhausgas-Bilanz, dicht gefolgt vom Brennstoffzellenfahrzeug, das mit grünem Wasserstoff betrieben wird. Als jemand, der beruflich an der Entwicklung des BMW i3 beteiligt war, sehe ich täglich, wie sich die Technologie weiterentwickelt. Die kontinuierliche Verbesserung des deutschen Strommixes macht jedes E-Auto mit jedem Jahr sauberer – ohne dass der Besitzer etwas dafür tun muss.

Eine Studie der Universität der Bundeswehr München wertete Daten von 790 Fahrzeugmodellen aus und ergab, dass der Emissionsausstoß von E-Autos um bis zu 89 Prozent niedriger ausfallen kann als bei Verbrennern – gerade das Laden mit Ökostrom wirkt sich als einflussreichster Faktor aus. Diese Zahlen zeigen das enorme Potenzial der Elektromobilität.

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Die aktuellen Studien bestätigen, was ich seit Jahren erlebe: Elektroautos sind bereits heute die umweltfreundlichere Alternative zu Verbrennern. Der anfänglich höhere Energieaufwand bei der Produktion, insbesondere der Batterie, wird durch die emissionsärmere Nutzung im Fahrbetrieb überkompensiert. Mit dem kontinuierlich sauberer werdenden Strommix in Deutschland wird dieser Vorteil von Jahr zu Jahr größer.

Die Entwicklung der letzten Jahre ist beeindruckend: Während 2014 der deutsche Strommix noch etwa 640 Gramm CO₂-Äquivalente pro kWh verursachte, lag er 2024 nach vorläufigen Schätzungen bei rund 385–400 Gramm. Diese Verbesserung kommt jedem E-Auto-Fahrer automatisch zugute. Wer zusätzlich auf Ökostrom setzt oder eine eigene Photovoltaik-Anlage nutzt, fährt praktisch klimaneutral.

Die Diskussion über die CO2-Bilanz Elektroauto vs Verbrenner ist damit eigentlich beendet: E-Autos gewinnen haushoch. Zeit, dass wir uns den wirklich wichtigen Fragen widmen – wie dem weiteren Ausbau der Ladeinfrastruktur und der beschleunigten Energiewende.