CO₂-Bilanz von Elektroautos: Ist E-Mobilität wirklich nachhaltig?

Sind Elektroautos wirklich klimafreundlicher als Verbrenner? Die Antwort hängt von Energiemix, Batterieproduktion und Fahrleistung ab – und lässt sich nur mit einem Blick auf den gesamten Lebenszyklus seriös beantworten. Dieser Artikel zeigt, welche Faktoren die CO₂-Bilanz von E-Autos wirklich bestimmen – auf Basis der ifeu-Metastudie und aktueller Forschung.

Elektromobilität im Klima-Diskurs

Elektroautos und Elektromobilität sind ein heiß diskutiertes Thema, sowohl in wissenschaftlichen Kreisen als auch in den Medien. Die einen verkünden, dass sie Mobilität mit weniger CO₂-Emissionen ermöglichen, während die anderen behaupten, dass Elektrofahrzeuge durch die Batterieproduktion genauso „schmutzig" sind wie Autos mit Verbrennungsmotoren (ICE).

Diese gegensätzlichen Positionen führen sowohl bei Verbrauchern als auch bei politischen Entscheidungsträgern zu einem hohen Maß an Unsicherheit. Wie so oft lautet das Urteil: „Es kommt darauf an." Deshalb lohnt es sich, den Lebenszyklus von Elektroautos genauer zu betrachten.

Bewertung der CO₂-Bilanz von Elektroautos

Auf unserem Life Cycle Workshop 2019 stellte Dr. Kirsten Biemann vom ifeu Institut für Energie und Umweltforschung in Heidelberg eine Metastudie zur Klimawirkung von Elektrofahrzeugen vor. Im Mittelpunkt stand dabei die Vielzahl der Einflussfaktoren und die daraus resultierende Diskrepanz der Ergebnisse.

So ermittelte das ifeu beispielsweise Werte zwischen 50 und 210 g CO₂ pro gefahrenem Kilometer. Die enorme Bandbreite ist auf eine Vielzahl von Faktoren zurückzuführen, vor allem auf die Laufleistung eines Fahrzeugs, die Art des Fahrens (Kurz- oder Langstrecke), den Energiemix beim Laden und die Auswirkungen der Batterieproduktion.

Faktoren, die den CO₂-Fußabdruck von E-Fahrzeugen beeinflussen

Das ifeu erstellte daraufhin ein eigenes Modell, das auf einem gewöhnlichen Elektroauto der Mittelklasse basierte. Die Studie konzentrierte sich auf die gesamte CO₂-Bilanz des Fahrzeugs und die sich daraus ergebenden Klimabelastungen während seines gesamten Lebenszyklus. Die Modellierung erfolgte mit Ökobilanz (LCA) Software Umberto unter Verwendung der ecoinvent-Datenbank. Die folgenden Ergebnisse basieren alle auf dem Umberto-Modell:


Auszug aus dem LCA-Modell für ein generisches E-Auto, erstellt mit der Software Umberto

Die korrekte Berechnung des Energiemixes ist von entscheidender Bedeutung. Das Modell geht von einer durchschnittlichen Nutzungsphase von 10–12 Jahren aus und berücksichtigt dabei die voraussichtlichen künftigen Veränderungen des Strommixes. Inzwischen haben erneuerbare Energien im deutschen Strommix die fossilen Brennstoffe längst überholt: 2024 stammten bereits rund 59 % der Stromerzeugung aus Wind, Solar und anderen erneuerbaren Quellen (Statistisches Bundesamt, 2025). Das verbessert die Klimabilanz von E-Fahrzeugen in der Nutzungsphase erheblich – und der Trend setzt sich weiter fort.

Ein weiterer wichtiger Faktor ist die Gesamtkilometerleistung des Fahrzeugs, die sehr unterschiedlich sein kann. Anstatt eine feste Zahl für den CO₂-Verbrauch pro Kilowattstunde festzulegen, entschied sich das ifeu für die Ermittlung von Break-even-Punkten auf Basis einer vergleichenden Analyse der CO₂-Bilanz.

CO₂-Bilanz von E-Autos im Vergleich zu Fahrzeugen mit Verbrennungsmotor unter Berücksichtigung des Energiemixes (Quelle: Agora Verkehrswende (2019): Klimabilanz von Elektroautos.)

Im Wesentlichen ist der anfängliche Energieaufwand während der Herstellungsphase bei Elektroautos und Verbrennern etwa gleich hoch. Bei Elektroautos kommt jedoch ein weiterer großer Energieanteil durch die Batterieproduktion hinzu, der die Umweltbelastung erhöht. Erst in der Nutzungsphase können E-Fahrzeuge wirklich glänzen: Ihre CO₂-Belastung ist wesentlich geringer als die von Verbrennern, und die relative CO₂-Einsparung wächst, je länger das Auto auf der Straße ist.

Womit wir wieder beim Break-even-Punkt wären. In diesem Szenario für einen Mittelklassewagen lag er auf Basis des ifeu-Modells (2019) zwischen 60 und 80.000 km – noch innerhalb der typischen Lebensdauer eines Autos.

Feinabstimmung der Ergebnisse durch Änderung der Modellparameter

Durch die Anpassung einiger Variablen in ihrem Modell konnte das ifeu aufzeigen, wo die kritischen Punkte liegen, um Elektroautos und deren CO₂-Bilanz nachhaltiger zu gestalten. Im Szenario „Stadt" wurde der Tatsache Rechnung getragen, dass Elektroautos oft das Zweitfahrzeug in einem Haushalt sind und daher vor allem im Stadtverkehr für Kurzstrecken genutzt werden. Das Modell geht dabei von einer kleineren Batterie mit geringer Reichweite und einer geringeren Lebensdauer aus.

Das Ergebnis ist ein Break-even-Punkt, der viel früher erreicht wird: bei etwa 40.000 km. Trotz des höheren Kohlenstoffeinsatzes in der Produktionsphase werden die Klimaauswirkungen von Elektrofahrzeugen also am stärksten in der Nutzungsphase reduziert – der Energiemix beim Laden ist daher von zentraler Bedeutung.

Neuere Studien zeigen, dass sich der Break-even-Punkt seit 2019 weiter verbessert hat. Die aktualisierte Analyse des International Council on Clean Transportation (ICCT) aus dem Jahr 2025 ermittelt für Deutschland einen Break-even bereits bei rund 17.000 km. Dieser deutliche Rückgang gegenüber früheren Schätzungen ist vor allem auf den gestiegenen Anteil erneuerbarer Energien im deutschen Strommix zurückzuführen.

Das schmutzige kleine Geheimnis der Batterieproduktion

Der wichtigste Faktor bei der Ökobilanz eines Elektroautos ist nach wie vor die Batterie. Nahezu 50 % der gesamten CO₂-Bilanz der Batterie entstehen in der Herstellungsphase, da sie einen hohen Energieaufwand erfordert. Daher ist der dort verwendete Energiemix eine entscheidende Variable.

Elektroauto-Batterien werden heute überwiegend in China produziert, das rund 82 % der globalen Gigafactory-Kapazitäten auf sich vereint, gefolgt von Japan und Südkorea. In Europa entstehen seit einigen Jahren neue Produktionsstandorte – unter anderem in Deutschland (VW SalzGiga in Salzgitter, Produktionsstart 2025), Schweden und Polen. Da diese Werke zunehmend auf Ökostrom setzen, verbessert sich die CO₂-Bilanz der Batterieherstellung perspektivisch spürbar.

Stromverbrauch und Energiemix bei der Produktion dominieren die CO₂-Bilanz der Batterie (Quelle: Agora Verkehrswende (2019): Klimabilanz von Elektroautos.)

Weitere Informationen über die Rolle von Batterien in der Elektromobilität finden Sie in unserem Blogartikel über die Ökobilanz von Lithium-Ionen-Batterien.

Unter der Annahme, dass sich die Batterieherstellung weiter dynamisch entwickelt – mit weniger Rohstoffen und weniger Energie bei höherem Wirkungsgrad – könnte der Break-even-Punkt einer 35-kWh-Batterie bereits bei 30.000 km erreicht werden, bei einer 60-kWh-Batterie mit größerer Reichweite sogar bei 50.000 km.

Einen zusätzlichen positiven Effekt bieten sogenannte Second-Life-Konzepte: Batterien, deren Kapazität für den Fahrzeugbetrieb nicht mehr ausreicht, werden als stationäre Energiespeicher weitergenutzt – etwa zur Speicherung von Solar- oder Windenergie. Das verlängert den Nutzungszeitraum der Batterie und verbessert die Gesamt-CO₂-Bilanz des Fahrzeugs weiter.

Blick in die Zukunft: Mehr nachhaltige Elektroautos bis 2030

Wie lässt sich die Ökobilanz für E-Fahrzeuge bis 2030 weiter verbessern und ein noch geringerer Carbon Footprint erreichen? Das ifeu identifiziert vier zentrale Hebel:

• Dekarbonisierung des Energiemixes sowohl bei der Herstellung als auch bei der Nutzung
• Steigerung der Motoreffizienz
• Verringerung der Ladeverluste
• Verbesserung der Effizienz der Batterieproduktion

Einige dieser Verbesserungen sind bereits in vollem Gange: Der deutsche Strommix erreichte 2024 einen Rekordanteil von rund 59 % erneuerbarer Energien. Auch die Batterieproduktion wird effizienter – neue europäische Gigafactories setzen zunehmend auf Ökostrom. Diese Maßnahmen könnten die CO₂-Bilanz der Batterieproduktion im Vergleich zu 2019 um rund die Hälfte reduzieren.

Darüber hinaus wirkt sich auch eine höhere Lebensdauer positiv aus. Aktuelle Erkenntnisse zeigen, dass moderne Hochvoltbatterien häufig sogar länger halten als das gesamte Fahrzeug – ein Batterietausch aufgrund von Verschleiß ist während der typischen Nutzungsdauer also selten notwendig. In Kombination könnten diese Verbesserungen den Übergang zu einer wirklich nachhaltigen E-Mobilität beschleunigen.

Erwartete Verbesserung der Treibhausgasemissionen aus der Batteriezellenproduktion bis 2030 im Vergleich zu heute (Quelle: Agora Verkehrswende (2019): Klimabilanz von Elektroautos.)

Einen wichtigen regulatorischen Rahmen setzt die EU-Batterieverordnung: Sie verpflichtet Hersteller seit Juli 2024 zur CO₂-Bilanzierung wiederaufladbarer Fahrzeugbatterien. Das schafft erstmals verbindliche Transparenz über den ökologischen Fußabdruck von Batterien entlang der gesamten Lieferkette – und setzt Anreize, die Produktion konsequent auf erneuerbare Energien umzustellen.

Die vollständige Studie des ifeu finden Sie hier: Klimabilanz von Elektroautos (Agora Verkehrswende, 2019)

Das Thema Nachhaltigkeit in der Automobilindustrie wird immer wichtiger. Insgesamt zeigt die Studie, dass es bei der CO₂-Bilanz von Autos und ihrer Herstellung unerlässlich ist, genau hinzuschauen und genaue Daten zu sammeln. IPOINT unterstützt Automobilhersteller und -zulieferer bei der Erhebung der richtigen Daten, der Berechnung des Carbon Footprints und der Identifizierung von Hotspots zur Verbesserung und Reduzierung der Treibhausgasemissionen.

Kontaktieren Sie unser Team für Nachhaltigkeitsberatung – wir freuen uns darauf, mit Ihnen an einer grüneren Mobilität zu arbeiten.