Vergleich der Klima- und Luftverschmutzungsbilanz von Lithium-Ionen-BEVs und Verbrennungsmotoren in den USA unter Berücksichtigung systemischer Reaktionen des Energiesystems

Titel	Vergleich der Klima- und Luftverschmutzungsbilanz von Lithium-Ionen-BEVs und Verbrennungsmotoren in den USA unter Berücksichtigung systemischer Reaktionen des Energiesystems
Autoren	Pankaj Sadavarte, Drew Shindell, Daniel Loughlin
Zeitschrift	PLOS Klima
Datum	10/29/2025
DOI	10.1371/journal.pclm.0000714
Einführung	Um der steigenden Verkehrsnachfrage und den kritischen Umweltproblemen, die durch Fahrzeuge mit fossilen Brennstoffen verursacht werden, zu begegnen, ist eine Umstellung auf sauberere Energie erforderlich. Lithium-Ionen-Batterie-Elektrofahrzeuge (BEVs) stoßen keine Betriebsemissionen aus, erhöhen aber den Stromverbrauch, was sich auf die Emissionen der Stromerzeugung auswirkt. Es besteht eine Diskussion über die vollständigen Lebenszyklusemissionen von Lithium-Ionen-Batterien im Vergleich zu fossilen Brennstoffen. Um diese Aspekte zu klären, wird in dieser Studie das integrierte Bewertungsmodell (IAM) des Global Change Analysis Model (GCAM) verwendet, um die Luftschadstoff- und Kohlendioxid (CO2)-Emissionen in vier Szenarien für die Einführung von BEV in den USA zu quantifizieren. Die Analyse umfasst Emissionen aus der Kraftstoff- und Batterieproduktion, der Fahrzeugherstellung und dem Fahrzeugbetrieb sowohl für BEVs als auch für Fahrzeuge mit Verbrennungsmotor (ICE). Die Ergebnisse zeigen, dass jede zusätzliche kWh an Lithium-Ionen-Batterieleistung die CO2-Emissionen um durchschnittlich 220 kg im Jahr 2030 und 127 kg im Jahr 2050 reduziert. Auch bei den CO-Emissionen wird eine erhebliche Verringerung festgestellt, während sich die SO2- und NOx-Emissionen nur geringfügig verändern. Eine Lebenszyklusbewertung zeigt, dass die mit BEV verbundenen CO2-Emissionen in den ersten zwei Jahren um 30 % höher sind als die von Verbrennungsmotoren, dass BEVs jedoch anschließend niedrigere kumulative CO2-Emissionen aufweisen. Berücksichtigt man die Auswirkungen von Luftverschmutzung und Klimawandel, so sind die wirtschaftlichen Kosten der Schäden durch Verbrennungsmotoren während ihrer Lebensdauer derzeit 2 bis 3,5 Mal höher als die von BEVs, ein Verhältnis, das sich voraussichtlich noch erhöhen wird, wenn die Emissionsintensität des Stromsektors sinkt.
Zitat	Pankaj Sadavarte, Drew Shindell und Daniel Loughlin. Vergleich der Klima- und Luftverschmutzungs-Fußabdrücke von Lithium-Ionen-BEVs und ICEs in den USA unter Berücksichtigung systemischer Reaktionen des Energiesystems. PLOS Clim. 2025. Vol. 4(10):e0000714. DOI: 10.1371/journal.pclm.0000714
Element	Lithium (Li) , Kohlenstoff (C) , Sauerstoff (O) , Schwefel (S) , Stickstoff (N)
Industrie	Automobilindustrie , Energiespeicherung und Batterien

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