Die CO₂-Flottengrenzwerte für Pkw müssen für das elektrische Zeitalter fit gemacht werden

In dem Maß, wie der Anteil an ZEVs sich an 100% annähert – und das wird irgendwann geschehen müssen – geht das Emissionsniveau der Verbrennerfahrzeuge durch die Decke. Das heißt nicht, dass die in der Wirklichkeit produzierten Autos tatsächlich solche Extremwerte aufweisen werden. Aber sie könnten es und wären noch immer im Einklang mit der Gesetzgebung. In der Praxis sind sie dadurch in ihren Emissionen nicht mehr begrenzt. Das ist das genaue Gegenteil dessen, was die Gesetzgebung erreichen will, denn die CO₂-Grenzwerte sind ständig verschärft worden. Im Folgenden werden wir uns ansehen, was dies in den kommenden Jahren bedeuten könnte.

Es geht immer nur bergab – sollte es jedenfalls. Die erste Version der Verordnung³ legte einen Grenzwert von 130 Gramm pro Kilometer (g/km) ab 2012 fest⁴, aber enthielt bereits eine weitere Stufe von 95 g/km ab 2020⁵. Eine weitere Überarbeitung resultierte in zwei weiteren Verminderungsschritten, zunächst im Jahr 2025 um 15% verglichen mit dem Wert von 2021, und dann im Jahr 2030 um 37,5% verglichen mit 2021. Das sieht nach einer ziemlichen Herausforderung aus, besonders der letzte Schritt. Nicht lange nachdem er im Dezember 2018 beschlossen worden war, kündigte Volkswagen an, in den kommenden Jahren sein gesamtes Angebot an Pkw und leichten Nutzfahrzeugen auf elektrischen Antrieb umzustellen. Andere Hersteller waren vorsichtiger in ihren Äußerungen, aber auch sie begannen mit den Vorbereitungen für eine grundlegende Umstellung in der Antriebstechnologie, weg von der Verbrennungskraftmaschine.

Die dunkle Linie in der Grafik illustriert diese abfallende Stufenfolge der Grenzwerte über die kommenden Jahre. Fachkundige Leser werden bemerken, dass ich hier bequemerweise die heute geltende Metrik für die CO₂-Emissionen eines Pkw auch in der Zukunft weiterverwendet habe. In Wirklichkeit wird das Messverfahren für diesen Wert aber gerade umgestellt⁶, was realistischere und damit höhere CO₂-Werte ergeben wird. Dies ist der Grund, warum die neuen Standards für 2025 und 2030 nur als prozentuale Verminderungen ausgedrückt worden sind: die absoluten Zahlen werden erst feststehen, wenn die Werte für 2021 unter der neuen Messmethode vorliegen.

Um trotzdem einen Blick in die Zukunft zu werfen, umgehen wir diese technische Komplikation, indem wir uns stattdessen die Emissionen der Fahrzeuge im wirklichen Fahrbetrieb ansehen. Die sind zwar nicht so präzise definiert, aber konsistente Daten zeigen, dass sie höher sind als die Laborwerte und dass diese Abweichung über die Zeit angewachsen ist⁷. Angesichts der wachsenden gesetzlichen Anforderungen zur Emissionsminderung nehme ich für die Zukunft an, dass die Abweichung nicht weiter anwachsen wird und daher bei etwa 40% oberhalb des alten NEDC-Wertes bleiben wird. Aber ich nehme auch nicht an, dass sie wieder schrumpft, wie durch die blaue gestrichelte Linie in der vorhergehenden Grafik dargestellt. Bei Anwendung des neuen WLTP-Verfahrens wird der offizielle Messwert um vielleicht 20 oder 30% höher sein als vorher. Da die WLTP-Ergebnisse realistischer sind als die unter dem NEDC, wird die Abweichung zu den wirklichen Emissionen sinken, aber vermutlich auch nicht komplett verschwinden⁸. Nehmen wir daher einfachheitshalber an, dass die wirklichen Emissionen auf dem Niveau des NEDC-Wertes plus 40% bleiben werden. Das wird kaum exakt sein, aber ausreichend für unsere weiteren Überlegungen.

Die nächste Grafik zeigt das Ergebnis. Bis zum Jahr 2018 sind die Flottendurchschnittswerte, in braun dargestellt, dem offiziellen Monitoring entnommen. Danach nehme ich an, dass die Hersteller die Grenzwerte gerade einhalten werden, und dass sie zwei Jahre vor jeder Verschärfung anfangen werden, ihre Fahrzeugflotte umzustellen. Die entsprechenden Realemissionen werden durch die blaue Kurve dargestellt.

Das ist aber noch gar nichts. Aus der heutigen Perspektive sehen diese Verminderungen wie gesagt ganz schön steil aus. Aber im Gefolge der Pariser Klimakonferenz von 2015 kommen noch viel grundlegendere Veränderungen auf uns zu. Dort wurde das Ziel formuliert, das Anwachsen der globalen Durchschnittstemperatur auf deutlich unter 2°C über dem vorindustriellen Wert zu halten, und Anstrengungen zu unternehmen, diesen Zuwachs auf 1,5°C zu begrenzen. Es hat eine Weile gedauert, bis klar wurde, was das bedeutet. Heute herrscht breites Einverständnis, dass es zur Einhaltung dieses Ziels unerlässlich ist, in den Industriestaaten bis spätestens 2050 Klimaneutralität zu erzielen. Die neue Präsidentin der europäischen Kommission, Frau von der Leyen, machte dies zum zentralen Baustein ihres europäischen Green Deals⁹, und auch die Staats- und Regierungschefs der EU stimmten dem Ziel am 13. Dezember 2019 zu.

Sehen wir uns an, was das für Pkw bedeutet. Bis zum Jahr 2050 muss die gesamte Bestandsflotte emissionsfrei sein. Nachdem Autos im Durchschnitt etwa 14 Jahre alt werden, muss der letzte Verbrenner¹⁰ um 2036 herum verkauft werden, oder sogar noch früher, denn manche Autos sind ja länger im Einsatz. Also müssen wir noch eine weitere Stufe im Ablauf der Grenzwerte einfügen, einen Grenzwert der besonderen Art: Null. In der Grafik habe ich diese Abbruchkante auf das Jahr 2035 gelegt, weil auf diese Weise die Emissionen der Bestandsflotte¹¹ etwas vor dem Jahr 2050 auf Null sinken, wie durch die grün gestrichelte Linie gezeigt.

Dies gibt uns einen Vorgeschmack darauf, was bei der nächsten Anpassung der Verordnung über CO₂ von Pkw, die entsprechend dem europäischen Green Deal schon für Juni 2021 vorgesehen ist, auf uns zukommen könnte. Man könnte sich vorstellen, dass Grafiken wie diese dazu beigetragen haben die Automobilhersteller davon zu überzeugen, dass an der Elektrifizierung des Antriebsstrangs wirklich kein Weg vorbeiführt. Dazu kommt noch, dass sie diese schon viel früher als in den 2030er Jahren angehen müssen, und zwar nicht nur wegen der Politik Chinas im Bereich von Nullemissionsfahrzeugen¹². Schon für den ersten Verschärfungsschritt der Flottengrenzwerte auf 95 g/km dieses und nächstes Jahr wird erwartet, dass ein nicht unerhebliches Ausmaß an Elektrifizierung benötigt werden wird¹³. Für diejenigen unter uns, die die Treibhausgasemissionen des Verkehrs vermindern wollen, ist dies ein willkommenes Signal dafür, dass die technischen Voraussetzungen für eine volle Entkarbonisierung des Sektors nun wirklich entwickelt werden. Wenn das Format der Gesetzgebung jedoch unverändert bleibt, wird dies unerwünschte Nebeneffekte mit sich ziehen.

Lizenz zum Emittieren. Einer dieser unerwünschten Effekte ist, wie schon eingangs erwähnt, dass steigende Anteile von ZEVs zu höheren erlaubten Emissionen von Verbrennern führen. Im folgenden Schaubild wird untersucht, in welchem Maß das der Fall ist. Dabei betrachten wir drei verschiedene Fälle für den Markthochlauf der ZEVs. Im Fall 1 nehmen wir einen linear steigenden Marktanteil an, von etwa Null im Jahr 2017 bis auf 100% im Jahr 2035. Fall 2 startet langsamer und wird in den späteren Jahren schneller, um auch wieder im Jahr 2035 auf 100% zu kommen. Es wurde aber auch schon davon gesprochen, dass die volle Elektrifizierung vielleicht viel früher kommen müsste¹⁴, nicht zuletzt wegen der bereits für das Jahr 2030 festgelegten Politikziele¹⁵. Daher nehmen wir im Fall 3 an, dass eine hundertprozentige Marktdurchdringung schon im Jahr 2030 erreicht ist.

Die Grafik zeigt, was diese drei Fälle für die Verbrenner bedeuten. Zum Vergleich wird nochmals das Emissionsniveau der Gesamtflotte gezeigt, unter der Annahme dass die Gesetzgebung eingehalten wird wie oben abgeschätzt. Die genauen Details dieser Emissionskurve sind dabei nicht so wichtig. Was aus der Grafik vor allem hervorgeht ist die Tatsache, dass die Emissionen der Verbrenner in jedem untersuchten Fall deutlich höher als der erlaubte Flottendurchschnitt sind und dennoch die Gesetzgebung immer eingehalten wird. Die Wirklichkeit wird vermutlich irgendwo zwischen diesen Kurven zu finden sein. Sollte das der Falls sein, dann werden wir in den kommenden Jahren so gut wie gar keine Abnahme der CO₂-Emissionen neuer Verbrennerfahrzeuge sehen. Anders gesagt, in dem Maß wie der Anteil an Elektrofahrzeugen ansteigt, verwandelt sich die Gesetzgebung in eine Lizenz zum Emittieren.

Und das noch bevor wir zwei Bestimmungen in der Gesetzgebung berücksichtigt haben, die eigentlich die Markteinführung von emissionsfreien bzw. emissionsarmen Fahrzeugen (ZLEVs)¹⁶ fördern sollen. Ich habe sie in dieser vereinfachten Analyse nicht berücksichtigt, denn dafür müssten wir detaillierte Annahmen darüber machen, wer was verkauft. In Wirklichkeit werden sie zu noch höheren erlaubten Emissionen für Verbrennerfahrzeuge führen.

Heißt das, wir sollten aufhören mit den Elektrofahrzeugen? Neiiiiin! Natürlich brauchen wir Nullemissionsfahrzeuge, je mehr und je früher desto besser. Was es aber heißt ist, dass die Gesetzgebung angepasst werden muss, um diesen Nebeneffekt der Elektrifizierung zu vermeiden, den niemand jemals haben wollte.

Na und? Man könnte einwenden, dass dies kein Versehen ist, sondern volle Absicht: Von Anfang an hat die Politik immer Fahrzeuge mit sehr verschiedenen Emissionsniveaus zugelassen, um sicherzustellen, dass alle Hersteller das Gesetz einhalten können, und auch deshalb, weil für das Klima nur die Emissionen der Flotte als Ganzes von Bedeutung sind¹⁷. Und tatsächlich halten die gesamten Flottenemissionen ja den Grenzwert in allen untersuchten Fällen ein. Das ist für die Hersteller von Vorteil, denn sie können dadurch mehr hochemittierende Fahrzeuge wie beispielsweise SUVs verkaufen, die es durch ihre höheren Gewinnmargen erleichtern, den Übergang zur Elektrifizierung zu finanzieren. Manche Firmen haben erhöhte SUV-Verkäufe zu einem expliziten Teil ihrer Strategien gemacht. Aber der Endeffekt ist eben doch, dass Verbrennerfahrzeugen höhere CO₂-Emissionen zugestanden werden als sonst, was nie die Absicht war. Damit einher geht ein Risiko in der öffentlichen Wahrnehmung, nicht zuletzt weil SUVs einer der Faktoren hinter den weltweit ansteigenden Verkehrsemissionen sind¹⁸.

Ist das schon der nächste Skandal? Außenstehende müssten angesichts der fallenden Grenzwertkurve den Eindruck gewinnen, dass Pkw mit der Zeit immer effizienter und CO₂-ärmer werden. Es ist anzunehmen, dass die Öffentlichkeit genau dies erwartet, und es war mit Sicherheit die Absicht der Beteiligten im Gesetzgebungsverfahren. Stattdessen könnte das Gegenteil eintreten wie beschrieben. Das erinnert an die Geschichte mit den Stickoxidemissionen von Diesel-Pkw. Diese waren stufenweise immer stärker eingeschränkt worden, von Euro 1 bis Euro 6, jeweils in langwierigen und kontroversen Verhandlungen. Jedes Mal dachten die Gesetzgeber, dass sie jetzt die Standards verschärft hätten, doch die Stickoxidemissionen von Dieselfahrzeugen spiegelten diese Reduktion in der Wirklichkeit nicht wider¹⁹. Ich weiß schon: diese Fälle kann man nicht wirklich vergleichen, denn im Dieselskandal hat es auch illegale Machenschaften gegeben. Aber der Skandal hat auch eines gezeigt, das davor nur die Experten wussten: Dass nämlich ein beträchtlicher Teil der Abweichungen zwischen den Labortests und den Realemissionen völlig legal war. Das war die Folge eines komplizierten und undurchschaubaren Testverfahrens mit einer Menge an Flexibilitäten und Schlupflöchern. Es schadete dem Vertrauen in die Fähigkeit der Gesetzgeber, die Umweltauswirkungen großer Firmen wirksam zu regeln. Für die Bilanzen dieser Firmen mag es gut gewesen sein, jedenfalls kurzfristig, aber auch sie bezahlten mit einem Verlust an öffentlichem Vertrauen.

Wie beschrieben führt ein wachsender Anteil an Nullemissionsfahrzeugen schnell dazu, dass die zulässigen Emissionen von Verbrennern außer Kontrolle geraten. Es ist nicht davon auszugehen, dass die Öffentlichkeit das nicht bemerken würde. Das könnte einen erneuten öffentlichen Aufschrei zur Folge haben, und das zu einem Zeitpunkt, wo sich die Industrie noch nicht von den Auswirkungen des Dieselskandals erholt hat und ihre Glaubwürdigkeit erst wiedererlangen muss. Es wäre ein sehr seltsames Signal, wenn die Gesetzgebung dem Automobilsektor weiterhin erlauben würde, mehr zu emittieren, um weniger zu emittieren.

Wie es weitergehen könnte: zusätzliche Standards. Die Kernbestimmung in der Gesetzgebung ist der Grenzwert für die durchschnittlichen Emissionen der gesamten Fahrzeugflotte eines Herstellers. Dieser reizt die Markteinführung von Nullemissionsfahrzeugen an und schwächt dadurch die Anforderungen an konventionelle Verbrenner. Was fehlt, ist ein Sicherheitsventil, damit dieser Effekt nicht außer Kontrolle gerät. Man könnte dieses zum Beispiel so gestalten, dass jede Untergruppe von Fahrzeugen zusätzlich eigenen Anforderungen genügen müsste. Für diejenigen Fahrzeuge, die tatsächlich CO₂ emittieren, würden ein nur für sie geltender zusätzlicher CO₂-Grenzwert gelten. Dies würde die Flexibilität der Hersteller bewahren, weiterhin eine breite Palette verschiedener Fahrzeuge anzubieten, und dennoch übertriebene Emissionen verhindern. Für Nullemissionsfahrzeuge könnte man parallel dazu Mindestanforderungen an die Effizienz stellen, deren Stringenz jener der CO₂-Grenzwerte für die Verbrenner gleichwertig wäre²⁰, wie ich andernorts vorgeschlagen habe.

Schlussfolgerung. Mit dem ernsthaften Markteintritt elektrischer Pkw wird offensichtlich, dass die heutige Gesetzgebung über die CO₂-Emissionen von Pkw und leichten Nutzfahrzeugen eine Schwäche aufweist, was die Emissionen der Verbrenner betrifft²¹. Der europäische Green Deal hat die Anpassung der Verordnung auf Juni 2021 vorverlegt. Das kommt gerade rechtzeitig. Die Einführung einer zusätzlichen Ebene an Standards nur für Verbrenner bzw. nur für Nullemissionsfahrzeuge könnte die Chance bieten, jede Fahrzeugkategorie in sich selbst effizienter zu machen. Das könnte mithelfen, eine Welle an hochemittierenden Fahrzeugen abzuwenden, die das öffentliche Vertrauen weiter schmälern und unnötige Emissionen produzieren würden, während Nullemissionsfahrzeuge erstmals auch Effizienzanforderungen unterworfen wären.

1  Das Gesetz begrenzt die Menge an CO₂ in den Abgasemissionen von Pkw, und Elektrofahrzeuge haben keine Abgasemissionen. Die Bereitstellung von Elektrizität verursacht natürlich Emissionen, und die tatsächliche Klimaauswirkung elektrischer Fahrzeuge ist Gegenstand heftiger Auseinandersetzungen. Der Stromsektor ist jedoch Teil des europäischen Emissionshandelssystems, in dem die Gesamtmenge an Emissionen der von ihm abgedeckten Sektoren gedeckelt ist. Daher führt jede zusätzliche Tonne an emittiertem CO₂ in der Strombereitstellung für Elektrofahrzeuge dazu, dass für alle anderen Sektoren in dem System eine Tonne weniger zur Verfügung steht. In diesem Sinne können Elektrofahrzeuge in der EU schon heute als Netto-Nullemittenten betrachtet werden.

2  Allgemein gilt, dass für einen Anteil x an ZEVs die Verbrennerfahrzeuge um einen Faktor x/(1-x)–mal mehr emittieren dürfen als der Grenzwert.

3  Verordnung (EG) Nr 443/2009

4  Mit einem Phase-in bis 2015

5  Diese zweite Stufe musste noch in einer Überprüfung bestätigt werden. Das geschah auch, aber dabei wurde eine einjährige Verzögerung in Form eines Phase-ins eingeführt. Im Jahr 2020 müssen deshalb nur 95% der neu registrierten Fahrzeuge eines Herstellers den CO₂-Flottengrenzwert einhalten. Erst ab 2021 gilt der Standard für 100% der Flotte.

6  Der ältere und weniger realistische sogenannte New European Drive Cycle (NEDC) wird durch das neue WLTP-Verfahren (World Light-duty Test Procedure) abgelöst.

7  ICCT (2019): From laboratory to road: A 2018 update. https://theicct.org/publications/laboratory-road-2018-update

8  Stewart et al 2015, as quoted in ICCT (2019): From laboratory to road: A 2018 update

9  KOM(2019) 640

10  Es gibt Stimmen, die synthetische Kraftstoffe für Verbrennungsmotoren als Teil der Lösung beim Pkw betrachten. Ich teile diese Auffassung nicht, aber selbst wenn wir annehmen sie wären es, macht es für die hiesige Diskussion keinen Unterschied. Würde einem bestimmtem Teil der mit Verbrennern betriebenen Pkw Nullemissionen zugestanden, indem sie mit einer bestimmten Produktionsmenge an synthetischen Kraftstoffen in Verbindung gebracht werden, dann würden sie in der folgenden Diskussion als Nullemissionsfahrzeuge aufscheinen. Die Schlussfolgerungen für die verbleibenden, mit fossilem Kraftstoff betriebenen Verbrenner wären die selben.

11  Auf Basis einer vereinfachten Rechnung, die die Emissionen von Fahrzeugen älter als 14 Jahre ignoriert.

12  Das chinesische New Energy Vehicle Mandate ist z.B. hier beschrieben: https://theicct.org/publications/china-nev-mandate-final-policy-update-20180111

13  Eine Bottom-up-Analyse der deutschen Automobilhersteller ist hier zu finden: https://www.agora-verkehrswende.de/en/publications/entering-the-home-stretch/. Für einen Top-Down-Ansatz auf EU-Ebene siehe: https://www.transportenvironment.org/publications/mission-possible-how-carmakers-can-reach-their-2021-co2-targets-and-avoid-fines

14  Zum Beispiel der CEO von Peugeot, Jean-Philippe Imparato bei der Brussels Motor Show.

15  Der europäische Green Deal sieht vor, dass das Emissionsziel der EU für das Jahr 2030 deutlich angeschärft wird, von einer Abnahme von 40% gegenüber 1990 auf mindestens 50% und angestrebte 55%. Die deutsche Bundesregierung zielt auf 10 Millionen Elektrofahrzeuge auf den Straßen bis 2030. Unter der Annahme eines exponentiellen Markthochlaufs erfordert dies einen Anteil elektrischer Fahrzeuge von etwa 60% der neu registrierten Fahrzeuge im Jahr 2030 selbst, was eine volle Elektrifizierung wenige Jahre später plausibel macht.

16  Das Akronym steht für “zero and low-emitting vehicles”. Definitionsgemäß emittieren ZLEVs höchstens 50g/km. In der Praxis handelt es sich dabei um elektrische und Plug-in-Hybridfahrzeuge. Der sogenannte ZLEV-Faktor begünstigt Hersteller, die mehr ZLEVs als einen bestimmten Schwellenwert verkaufen, indem ihre spezifischen Emissionsziele noch weiter erleichtert werden, und zwar um bis zu 5%. Dabei wirken sich Elektrofahrzeuge stärker aus als Plug-in-Hybride. Die zweite Begünstigung kommt in den ersten drei Jahren ab 2020 zur Anwendung und erlaubt es den Herstellern, jedes ZLEV so zu zählen als ob es mehr als ein Fahrzeug wäre, was die rechnerischen Durchschnittsemissionen senkt.

17  Allerdings ist es auch von Bedeutung, wie weit jedes Fahrzeug fährt, und größere Autos werden tendenziell über längere Strecken gefahren. Die Gesetzgebung greift diesen Aspekt nicht auf. Das ist de facto eine Vergünstigung für größere Fahrzeuge.

18  IEA World Energy Outlook 2019. https://www.iea.org/topics/world-energy-outlook

19  Bei Abgasstandards für Benziner ist die Geschichte anders, diese sind ein voller Erfolg. Das gleiche gilt für die Partikelemissionen von Diesel-Pkw.

20  Dabei müsste man besonderes Augenmerk auf Plug-in-Hybride richten, den diese sind tendenziell große und schwere Fahrzeuge mit sehr niedrigen Emissionen im Testverfahren.

21  Es gibt noch eine Menge anderer Themen, die ebenfalls sorgfältiger Vorbereitung bedürfen, beispielsweise die Behandlung von Plug-in-Hybriden. Dazu kommt noch eine Liste an Themen, die die Kommission entsprechend Artikel 15 der Verordnung untersuchen muss.