Carbon abatement costs are negative for many electric vehicles across U.S. cities

Stellen Sie sich den Transportsektor als einen gewaltigen, dröhnenden Motor vor, der unsere moderne Welt antreibt, aber auch eine dichte Wolke aus Treibhausgasen ausstößt. Wissenschaftler versuchen schon lange herauszufinden, wie man diesen rauchenden Motor gegen etwas Sauberes, wie etwa einen Elektromotor, austauschen kann, ohne dabei das Budget zu sprengen. Um dies zu erreichen, verwenden sie zwei wesentliche Messlatten. Die erste ist der „Lebenszyklus“ eines Autos, der nicht nur das Auspuffrohr umfasst; es ist vergleichbar mit dem Zählen jeder Kalorie, die eine Person von der Farm bis zum Esstisch zu sich nimmt, einschließlich der Energie, die für den Abbau des Metalls, den Bau des Autos und die Erzeugung des Stroms verwendet wird, der es antreibt. Die zweite Messlatte ist die „Gesamtkosten des Besitzes“ (Total Cost of Ownership), also der Preis, den man im Autohaus zahlt, plus all das Benzin, die Versicherung und die Reparaturen, die man über die gesamte Lebensdauer des Autos bezahlt. Die große Frage für jeden – vom normalen Autofahrer bis hin zu politischen Entscheidungsträgern – lautet: Können wir ein Auto fahren, das sowohl günstiger im Unterhalt als auch sauberer im Betrieb ist, oder müssen wir extra bezahlen, um den Planeten zu retten?

Diese Studie, die von Forschern der University of Michigan durchgeführt wurde, taucht tief in diese Frage ein, indem sie die Lebenszyklen von vier verschiedenen Fahrzeugtypen simuliert – benzinbetriebene Autos, Hybride, Plug-in-Hybride und vollelektrische Autos – über fünf verschiedene Fahrzeuggrößen und in 20 großen US-Städten. Die Forscher betrachteten nicht nur den Durchschnitt; sie testeten auch, wie unterschiedliche Lade-Gewohnheiten (wie das Laden in der Nacht gegenüber dem Laden am Tag) und das lokale Wetter die Ergebnisse beeinflussten. Ihre Erkenntnisse offenbaren eine überraschende Wendung: Für viele gängige Autos, wie kleine und mittelgroße Limousinen, ist der Wechsel zu Elektro nicht nur ein ökologisches Opfer, sondern tatsächlich ein „Win-Win“. In diesen Fällen kostet ein Elektroauto über seine Lebensdauer hinweg weniger im Unterhalt und verursacht signifikant weniger Emissionen. Die Forscher berechneten eine Kennzahl namens „Vermeidungskosten“ (Abatement Cost), was im Wesentlichen der Preis ist, den man zahlt, um eine Tonne Kohlenstoffverschmutzung zu beseitigen. Für kleine Elektroautos ist dieser Wert negativ, was bedeutet, dass man tatsächlich Geld spart, während man gleichzeitig die Luft reinigt.

Die Geschichte wird jedoch etwas komplizierter, wenn die Fahrzeuge größer werden. Für große Pickups und Midsize-SUVs kostet die elektrische Version in der Regel beim Kauf mehr als ihr benzinbetriebenes Gegenstück. In diesen Szenarien gibt es einen Kompromiss: Man zahlt einen positiven Preis, um Emissionen zu reduzieren. Aber hier ist die gute Nachricht: Selbst für diese größeren Fahrzeuge ist der Preis, um eine Tonne Kohlenstoff zu entfernen, überraschend niedrig – etwa 41 bis 130 US-Dollar pro Tonne. Im Vergleich zu Schätzungen der „gesellschaftlichen Kosten des Kohlenstoffs“ (Social Cost of Carbon), welche den Schaden messen, den Verschmutzung der Gesellschaft zufügt, sind diese Preise sehr angemessen, was darauf hindeutet, dass die Elektrifizierung selbst großer Trucks eine kosteneffiziente Strategie ist.

Die Forscher untersuchten auch, wie lange es dauert, bis ein Elektroauto den „Break-even-Punkt“ erreicht. Während Elektroautos eine höhere anfängliche „Kohlenstoffschuld“ haben, da sie schwerere Batterien besitzen, holen sie diesen Rückstand schnell auf. In Bezug auf die Emissionen holt ein Elektroauto ein Benzinauto bereits innerhalb von nur zwei Jahren ein. In Bezug auf das Geld variiert der Break-even-Punkt stark. Bei kleinen Autos könnte die Elektroversion erst nach 7 bis 12 Jahren anfangen, Geld zu sparen. Aber für massive Pickup-Trucks könnte die Elektroversion die höheren Anschaffungskosten innerhalb der Lebensdauer des Fahrzeugs möglicherweise nie wieder einspielen, es sei denn, die Benzinpreise steigen drastisch oder man fährt eine enorme Anzahl an Meilen.

Einer der spielerischsten Teile der Studie betrifft die Lade-Strategien. Die Forscher fanden heraus, dass es darauf ankommt, wann und wo man lädt. Das Laden zu Hause während der Nebenzeiten (meistens nachts) ist im Allgemeinen der günstigste und kosteneffizienteste Weg, ein Elektroauto zu betreiben. In einigen Städten sind die Stromtarife so geschickt strukturiert, dass das Laden am Tag, wenn die Sonne scheint (Solarstrom), günstiger und sauberer ist, während in anderen Städten die Nacht der klare Gewinner ist. Durch das Anpassen dieser Lade-Gewohnheiten können mehr Städte und Fahrzeugtypen in „Win-Win“-Szenarien verwandelt werden, in denen sowohl Kosten als auch Emissionen sinken.

Letztendlich legt dieses Paper nahe, dass die Ära der Elektrofahrzeuge nicht nur davon handelt, den Planeten zu einem hohen Preis zu retten. Für einen großen Teil der Autofahrer, insbesondere bei kleineren Autos, ist der Wechsel bereits ein finanzieller Selbstläufer, der zufällig auch gut für das Klima ist. Selbst für diejenigen, die größere Fahrzeuge fahren, sind die Kosten, um „grün“ zu werden, niedriger als viele Experten befürchtet hatten, was die Elektrifizierung zu einem klugen und erschwinglichen Weg für das US-Transportsystem macht.