Bewertung der Umweltwirkungen von Fahrzeugen

Die Auswirkungen des Treibhauseffektes zeigen sich deutlich am Schwund der Gletscher. Seit 1960 haben die Schweizer Gletscher so viel Wasser verloren, dass sich damit der Bodensee füllen liesse. Im Bild der Findelgletscher (VS).
Bild: Matthias Huss, WSL

Eco-auto bewertet aktuell in der Schweiz verfügbare Neuwagenmodelle der Kategorien Personen- und Lieferwagen. Die verschiedenen Antriebsarten – Verbrennungsmotor, Elektro und Plug-in-Hybrid– werden aufgrund der unterschiedlichen technischen Parameter und Umweltauswirkungen nach einem eigenen Bewertungssystem evaluiert. Damit ermöglicht es eco-auto, verschiedene Modelle einer bestimmten Antriebsart miteinander zu vergleichen.

Die Bewertungssysteme von eco-auto wurden vom Institut für Energie und Umweltforschung (IFEU) in Heidelberg entwickelt. Für die Elektro- und Plug-in-Hybrid-Fahrzeuge hat die Eidgenössische Materialprüfungs- und Forschungsanstalt (Empa) die Methode angepasst. Die für die Bewertung verwendeten technischen Daten sind Typenprüfwerte des Bundesamts für Strassen (ASTRA). Die Batteriedaten stammen von den Herstellern.

Die Bewertung bezieht die wichtigsten Umweltaspekte mit ein, die beim Fahren des Fahrzeugs ins Gewicht fallen: bei Fahrzeugen mit Verbrennungsmotor die Emissionen des Treibhausgases CO₂, die Luftverschmutzung durch Abgase sowie den Lärm. Bei Elektroautos und Plug-in-Hybriden wird neben dem Lärm die Energieeffizienz berücksichtigt. Zusätzlich werden bei diesen Fahrzeugen die Belastungen durch die Batterieproduktion in die Bewertung integriert. Diese Parameter bilden den grössten Teil der Umweltbelastungen eines Fahrzeugs über seinen ganzen Lebenszyklus hinweg ab. Allerdings verschlingt schon die Produktion eines Fahrzeugs unabhängig vom Antrieb beträchtliche Mengen an Energie und Rohstoffen, und zwar umso mehr, je grösser und schwerer ein Modell ist.

Energieverbrauch und CO₂-Ausstoss

Die Bewertung erfolgt aufgrund des während eines WLTP-Testzyklus gemessenen Energieverbrauchs (Elektrofahrzeuge) oder CO2-Ausstosses (Fahrzeuge mit Verbrennungsmotor: CO2-Emissionen beim Fahren sowie im Zusammenhang mit der Treibstoffbereitstellung). In Bezug auf die CO2-Emissionen müssen die Fahrzeugimporteure seit 2020 für die verkauften Personenwagen im Durchschnitt einen Zielwert von 118 g CO₂/km, für die leichten Nutzfahrzeuge von 186 g CO₂/km einhalten.

Kohlendioxid (CO₂) ist ein Treibhausgas. Der Verbrauch fossiler Treibstoffe erhöht die CO₂-Konzentration in der Atmosphäre, erhitzt das Klima und hat schädliche Auswirkungen auf Mensch und Natur. Der Strassenverkehr ist gemäss Bundesamt für Umwelt (BAFU) mit einem Anteil von 30 Prozent der grösste CO₂-Emittent in der Schweiz.

Benzin, Diesel und Erdgas sind fossilen Ursprungs; ihr Verbrauch stösst unmittelbar CO₂ aus. Überdies zieht bereits die Bereitstellung dieser Treibstoffe CO₂-Emissionen nach sich. Das Bewertungssystem der von eco-auto berücksichtigt die Tatsache, dass der Schweizer Erdgas-Mix 20 Prozent klimaneutrales Biogas enthält. Man kann diesen Anteil erhöhen oder an manchen Gas-Tankstellen gar reines Biogas tanken.

Über ihren Energieverbrauch führen auch Elektroautos zu CO2-Emissionen: Die Stromproduktion zieht CO₂-Emissionen nach sich, und zwar direkt bei der Verstromung fossiler Energieträger bzw. indirekt beim Bau und Betrieb der Anlagen zur Produktion erneuerbarer Energie. Mit dem Laden von erneuerbarem oder noch besser zertifiziertem Ökostrom steht hier jedoch eine praktisch emissionsfreie Alternative zur Auswahl.

Lärm

Die Bewertung beruht auf den Lärmemissionen, die bei maximaler Beschleunigung auf eine Geschwindigkeit von 50 km/h gemessen werden. Der zugelassene Grenzwert liegt bei 72 bis 75 dB(A) für neue Personenwagen und bei 78 dB(A) für Nutzfahrzeuge.

In der Schweiz leiden jeden Tag mehr als eine Million Menschen unter Lärm. Das BAFU sieht als Hauptursache den Strassenverkehr. Die Lärmbelastung löst Stressreaktionen aus und beeinträchtigt die Gesundheit.

Ab einer Geschwindigkeit von etwa 20 km/h ist das Rollgeräusch der Reifen die dominante Lärmquelle, bei tieferen Geschwindigkeiten fällt der Motorenlärm stärker ins Gewicht. Deshalb sind bei niedriger Geschwindigkeit elektrische Fahrzeuge leiser als solche mit Verbrennungsmotor. Bei höherer Geschwindigkeit geben andere Parameter der Rolleigenschaften den Ausschlag.

Die Erhöhung des Lärmpegels drückt sich in den Dezibelwerten nicht linear aus. Ein einzelnes Fahrzeug mit einem Lärmwert von 75 dB(A) wird als ebenso laut empfunden wie zehn gleichzeitig vorbeifahrende Fahrzeuge mit einem Lärmwert von 67 dB(A).

Luftschadstoffe

Die Bewertung erfolgt aufgrund der Antriebsart und der Schadstoffnorm. Die Schadstoffnormen legen maximale Grenzwerte für Luftschadstoffe fest, geltend im Rahmen des WLTP-Testzyklus. Seit 2021 dürfen von Ausnahmen abgesehen nur noch Personenwagen und Nutzfahrzeuge in die Schweiz importiert werden, die der Norm Euro 6d gerecht werden.

Der Motorfahrzeugverkehr verursacht in der Schweiz laut BAFU mehr als die Hälfte der Stickoxid- und einen Viertel der Feinstaub-Emissionen. Zusammen mit weiteren Luftschadstoffen aus Verbrennungsmotoren (z.B. Kohlenwasserstoffe, Kohlenmonoxid) lösen sie Herz-Kreislauf- und Atemwegserkrankungen aus. Manche dieser Verbindungen sind überdies krebserregend. Die Stickoxide führen ausserdem zu einer Überdüngung der Böden und Gewässer und lassen sie versauern. Diese Auswirkungen tragen zum Biodiversitätsverlust bei.

Trotz verschärfter gesetzlicher Auflagen stossen Fahrzeuge mit Verbrennungsmotor, insbesondere dieselbetriebene, noch hohe Mengen Luftschadstoffe aus, während Elektrofahrzeuge die Luft nicht verschmutzen.

Batterieproduktion

Die Bewertung verwendet die Bruttokapazität der Batterie in Kilowattstunden (kWh) als Indikator. Je grösser eine Batterie, desto stärker belastet ihre Produktion die Umwelt.

Die Batterieproduktion ist energie- und rohstoffintensiv. Zudem werden viele Batterien noch mit fossiler Energie produziert. Der Stromverbrauch der Batterieproduktion zieht darum hohe CO₂-Emissionen und weitere Umweltschäden nach sich. Ebenfalls problematisch ist der für die Batterieproduktion notwendige Abbau von Rohstoffen (Kupfer, Kobalt, Nickel und Lithium). Er führt in den Herkunftsländern zu Schadstoffbelastungen, anderen Umweltschäden und sozialen Problemen. In Zukunft wird das Recycling der Batterien helfen, diese schädlichen Auswirkungen zu reduzieren.

WLTP-Testzyklus

Die Worldwide Harmonized Light Vehicles Test Procedure (WLTP) wird zur Messung des Verbrauchs sowie der Emissionen von CO₂ und Luftschadstoffen verwendet. Sie besteht aus vier Phasen mit langsamer, mittelschneller, schneller und sehr schneller Fahrt. Jede Phase beinhaltet einen exakt festgelegten Ablauf von insgesamt 30 Minuten, bestehend aus Beschleunigung, Verzögerung, konstanter Fahrt und Leerlaufphasen. Klimaanlage und weitere Verbraucher bleiben im WLTP-Testzyklus ausgeschaltet.

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