Sie sind sich wahrscheinlich bewusst, dass Ihr täglicher Arbeitsweg zum Klimawandel beiträgt. Aber wie viel genau? In diesem Blogbeitrag werfen wir einen detaillierten Blick auf den CO2-Fußabdruck verschiedener Verkehrsmittel, von Fahrrädern und Motorrollern bis hin zu Autos und öffentlichen Verkehrsmitteln. Erfahren Sie, wie sich alltägliche Entscheidungen erheblich auf Ihre Umweltbelastung auswirken können, und entdecken Sie nachhaltigere Optionen für die urbane Mobilität. Außerdem stellen wir Ihnen benutzerfreundliche Tools vor, die Sie kostenlos nutzen können, um sich ein umfassendes Bild von den Umweltauswirkungen Ihrer Verkehrsmittelwahl zu machen. Sind Sie bereit, umweltbewusstere Entscheidungen zu treffen? Lassen Sie uns gemeinsam in die Ergebnisse eintauchen!
Eine der größten Herausforderungen unserer Zeit ist die Schaffung nachhaltiger Verkehrssysteme. In dem Maße, wie unsere Städte wachsen und gedeihen, steigt auch unser Bedarf an Reisen. Das Problem dabei? Mehr Reisen bedeutet oft einen höheren Energieverbrauch, mehr Treibhausgasemissionen und größere Umweltauswirkungen. Zum Beispiel in der Schweiz, Personenbeförderung in der Nähe von 22% der Treibhausgasemissionen des Landes im Jahr 2022, oder mehr als 20% der eines durchschnittlichen Schweizers Einwohner.
Um das Thema mit Zahlen zu untermauern, unsere Forschungsgruppe am Paul Scherrer Institut (PSI) hat für ein breiteres Publikum einfach zu verwendende Instrumente entwickelt, um die Umweltauswirkungen verschiedener Verkehrsträger aus der Lebenszyklusperspektive zu verstehen, z. B. mobitool und Kalkulator.
Diese Instrumente bieten ein umfassendes Bild der Umweltauswirkungen unter Berücksichtigung jeder Phase des Lebenszyklus dieser Transportdienstleistungen: von der Herstellung, Montage und Nutzung bis hin zur Wartung und Entsorgung, und vergleichen sie auf einer ähnlichen Grundlage, wie z. B. die Beförderung einer Person über eine Strecke von mehr als einem Kilometer (als Passagierkilometer oder pkm bezeichnet). Und das Beste daran? Sie decken ein breites Spektrum an Mobilitätsoptionen ab und ermöglichen direkte Vergleiche, was uns allen hilft, bessere und nachhaltigere Verkehrsentscheidungen zu treffen.
Vergleich der Verkehrsträger
Vergleichen wir also verschiedene für die urbane Mobilität relevante Verkehrsträger hinsichtlich der Treibhausgasemissionen für die Beförderung einer Person über eine Strecke von einem Kilometer. Dazu gehören Pkw, Busse, Straßenbahnen, Motorroller sowie elektrische und konventionelle Fahrräder (siehe Abbildung 5 am Ende dieses Blogbeitrags für einen Vergleich aller Verkehrsträger).
Ausgehend von der "sanften Mobilität" (siehe Abbildung 1) haben herkömmliche Fahrräder mit rund 5 gCO2e/pkm den geringsten Kohlenstoff-Fußabdruck. Wird die zusätzliche Nahrungsaufnahme berücksichtigt (in diesem Fall auf Weizenbasis), erhöht sich ihr Fußabdruck auf 20 gCO2e/pkm und liegt damit leicht über dem Fußabdruck von E-Bikes und Lastenfahrrädern. Wir haben die methodischen Details zu den Energieannahmen (Lebensmittel und Strom) am Ende des Blogbeitrags notiert. Elektrische Kick-Scooter, oder Trottinettenhaben einen höheren Kohlenstoff-Fußabdruck von ~45gCO2e/pkm aufgrund ihrer kurze Lebensspanne, nicht ihr Energieverbrauch. Eine Verlängerung der Lebensdauer (z.B. auf 3.000 km) kann jedoch dazu beitragen, diese Zahl auf ein mit Fahrrädern vergleichbares Niveau zu senken.
Abbildung 1 Carbon Footprint pro Personenkilometer für "sanfte" Mobilitätsoptionen. Die zugrunde liegenden Inputwerte spiegeln durchschnittliche Schweizer Verhältnisse wider (z.B. Strommix). Die Nahrungsaufnahme ist weizenbasiert (z.B. Pasta). Die Kalorienzufuhr ohne elektrische Unterstützung wird mit 25 kCal pro km angenommen. Das normale und das Cargo-Elektrofahrrad reduzieren die Nahrungsaufnahme um 46% bzw. 70%. Die Balken für die Nahrungsaufnahme sind schraffiert, da unklar ist, ob das Pendeln mit dem Fahrrad die Nahrungsaufnahme erhöht. Anmerkungen zur Methodik am Ende des Blogbeitrags. Quelle: mobitool v.3.0 und Alessio et al., 2021.
Bei benzinbetriebenen Motorrollern und Motorrädern sieht es ganz anders aus. Sie haben im Vergleich zu den sanften Mobilitätsoptionen einen wesentlich höheren Kohlenstoff-Fußabdruck - siehe Abbildung 2. Ein kleiner Benzinmotorroller kann einen CO2-Fußabdruck von bis zu 160 gCO2e/pkm haben, während mittelgroße Motoren etwa 130 gCO2e/pkm erzeugen. Bestimmte Motorroller und Motorräder können für die Verwendung von bis zu 85% Bioethanol (E85) umgerüstet werden. Dieser Kraftstoff kann zur Verringerung der Treibhausgasemissionen beitragen, sofern er aus Biomasseabfällen hergestellt wird, die leider nur in begrenztem Umfang verfügbar sind. Der effizienteste Hebel zur Verringerung der Treibhausgasemissionen von Zweirädern in der Schweiz sind neben den Fahrrädern die Elektroroller. Mit kohlenstoffarmem Strom erreichen sie je nach Größe und Leistung Werte zwischen 60 und 75 gCO2e/pkm.
Abbildung 2 Kohlenstoff-Fussabdruck pro Passagierkilometer für Zweiräder. Es werden zugrunde liegende Input-Werte verwendet, die Schweizer Verhältnisse widerspiegeln (z.B. Strommix, Benzinmischung). Für die Bioethanolproduktion werden Biomasserückstände angenommen. Quelle: mobitool v.3.0.
Kommen wir nun zu den Personenkraftwagen. Der Kohlenstoff-Fußabdruck von Autos hängt von Faktoren wie Größe, Kraftstoffverbrauch und Insassenbelegung ab - siehe Abbildung 3. Lesen Sie unseren methodischen Hinweis zur Fahrgastbelegung weiter unten. Der Kohlenstoff-Fußabdruck eines benzin- oder dieselbetriebenen Fahrzeugs kann zwischen 110 und 230 gCO2e/pkm liegen (Abbildung 3, zweite und vierte Spalte). Elektrofahrzeuge haben den geringsten Kohlenstoff-Fußabdruck unter den Autos, aber dieser hängt stark von der Stromquelle ab, die zum Aufladen des Autos verwendet wird. Mit kohlenstoffarmem Strom kann der Fußabdruck eines mittelgroßen Elektroautos bis zu 65 gCO2e/pkm betragen (Abbildung 3, dritter Teil). Wenn der Strom aus einem Kohlekraftwerk stammt, kann der Fußabdruck auf 300 gCO2e/pkm ansteigen. Bitte beachten Sie unsere Anmerkungen zum Stromverbrauch am Ende des Blogbeitrags. Im Laufe der Zeit, wenn das Stromnetz an den meisten Orten sauberer wird, wird der Fußabdruck von Elektroautos weiter sinken. Wichtig ist, dass größere Elektrofahrzeuge (Abbildung 3, erste von rechts) einen größeren Kohlenstoff-Fußabdruck haben als kleinere und im Vergleich zu einem kleinen Benzinauto (Abbildung 3, zweite von links, ~20% Reduktion) nur begrenzte Vorteile bieten - etwas, das Sie bei der Suche nach Ihrem nächsten Fahrzeug bedenken sollten. Dies unterstreicht die Notwendigkeit, neben der Elektrifizierung auch die Masse der Fahrzeuge zu verringern. Zum Schluss, Plug-in-Hybrid Fahrzeuge (Abbildung 3, zweite von rechts): Diese können genauso klimafreundlich sein wie batterieelektrische Fahrzeuge, wenn die überwiegende Mehrheit der Fahrten so kurz ist, dass sie im Elektromodus gefahren werden können. Werden diese Fahrzeuge jedoch nur für lange Strecken genutzt oder wird die Batterie nicht aufgeladen, kann ihr CO2-Fußabdruck aufgrund des zusätzlichen Gewichts des elektrischen Antriebsstrangs (d. h. Batterie und Motor) sogar den von herkömmlichen Fahrzeugen übersteigen.
Der wohl effizienteste Hebel zur Emissionsreduzierung bei Pkw ist das elektrische Kleinstauto (z. B. Microlino): Dieser Zweisitzer ist perfekt für die Mobilität in der Stadt geeignet und kann im Vergleich zu einem benzinbetriebenen Geländewagen die Treibhausgasemissionen um das Vierfache reduzieren.
Abbildung 3 Kohlenstoff-Fussabdruck pro Personenkilometer für Personenwagen. Es werden Inputwerte verwendet, die durchschnittliche Schweizer Verhältnisse widerspiegeln (z.B. Strommix, Benzinmischung). Es wird ein durchschnittlicher Besetzungsgrad von 1,5 Passagieren angenommen. Quelle: mobitool v.3.0.
Werfen wir schließlich noch einen Blick auf Stadtbusse und Straßenbahnen. Der Kohlenstoff-Fußabdruck dieser Fahrzeuge kann je nach Faktoren wie Kraftstoffart, Größe und Auslastung erheblich variieren - siehe Abbildung 4. Der Kohlenstoff-Fußabdruck von Dieselbussen kann zwischen 90 gCO2e/pkm für die größten Busse (z. B. Gelenkbusse, 18 m lang) und 170 gCO2e/pkm für die kleinsten Busse (z. B. 9 m lang, Midibus") liegen. Elektrobusse schneiden mit einem CO2-Fußabdruck von 40 bis 80 gCO2e/pkm besser ab (je nach Ladestrategie: Depot- oder Gelegenheitsladung). Der umweltfreundlichste Star im kollektiven Stadtverkehr ist wahrscheinlich die Stadtbahn, gefolgt vom Trolleybus mit In-Motion-Charging, der einen CO2-Fußabdruck von 10 bzw. 30 gCO2e/pkm aufweist. Neben der Elektrifizierung ist die Erhöhung der Belegungsrate ein weiterer wirksamer Hebel zur Verringerung der Treibhausgasemissionen des kollektiven Verkehrs.
Abbildung 4 Carbon Footprint pro Personenkilometer für den kollektiven Personenverkehr. Die zugrunde liegenden Eingangswerte spiegeln die durchschnittlichen Bedingungen in der Schweiz wider (z. B. Strommix, Erdgas- und Dieselmischungen und Auslastung). Quelle: mobitool v.3.0.
Zusammenfassend lässt sich sagen, dass bei der Betrachtung des Kohlenstoff-Fußabdrucks der verschiedenen Verkehrsmittel ein breites Spektrum an Auswirkungen zu beobachten ist - siehe Abbildung 5. Das Fahrrad (mit oder ohne Unterstützung) ist die am wenigsten kohlenstoffintensive Transportmethode für kurze Entfernungen und verursacht nahezu keine Emissionen. Für mittlere Entfernungen können sie mit öffentlichen Verkehrssystemen wie Bussen, Straßenbahnen und Zügen kombiniert werden, die weniger Kohlenstoff pro Fahrgast ausstoßen als Privatfahrzeuge. Schließlich können Elektroautos auch für längere Strecken eingesetzt werden. Wenn sie mit kohlenstoffarmen Energieträgern aufgeladen werden, sinken die Emissionen im Vergleich zu Benzin- oder Dieselfahrzeugen beträchtlich - bei überdimensionierten Fahrzeugen bleiben sie jedoch erheblich. Wir sollten auch nicht die Nebeneffekte von Elektrofahrzeugen vergessen, wie z. B. geringere Lärm- und Luftschadstoffemissionen, insbesondere in städtischen Umgebungen.
Abbildung 5 Kohlenstoff-Fussabdruck pro Passagierkilometer für verschiedene Verkehrsmittel im städtischen Umfeld. Die zugrundeliegenden Eingabewerte spiegeln die durchschnittlichen Bedingungen in der Schweiz wider (z.B. Strommix, Auslastungsgrad, Treibstoffmischung, jährliche Fahrleistung, usw.). Quelle: mobitool v.3.0.
Es ist wichtig, daran zu denken, dass spezifische Umstände diese allgemeinen Einstufungen beeinflussen können. Das Ziel der Verringerung der Verkehrsemissionen sollte sich auf die Wahl emissionsärmerer Verkehrsmittel, die Erhöhung der Fahrgastzahlen im öffentlichen Nahverkehr, die Verbesserung der Fahrzeugeffizienz und die Umstellung auf sauberere Energiequellen konzentrieren. Wir alle können einen Beitrag dazu leisten, indem wir uns besser informieren und nachhaltige Verkehrsmittel wählen. Haben wir Ihre Neugierde geweckt? Laden Sie ein Exemplar der Mobitool Tabellenkalkulationsmodell oder besuchen Sie alternativ unser Online-Werkzeugkalkulator zu die Auswirkungen des Aufladens von Elektrofahrzeugen mit PV-Strom von Ihrem eigenen Dach, die Verlängerung der Lebensdauer Ihres Fahrzeugs oder auch die Umweltleistungen in Bezug auf andere Belastungen als Treibhausgasemissionen.
Methodische Hinweise zum Energieverbrauch
Ernährung: Während jede körperliche Aktivität, einschließlich des Radfahrens, eine bestimmte Menge an Energie erfordert - die entweder direkt durch die mit der Nahrung aufgenommenen Kalorien oder zeitversetzt durch die Aufspaltung von Körperfett in Glycerin und freie Fettsäuren zugeführt wird - besteht kein Konsens über den kausalen Zusammenhang zwischen Radfahren und erhöhter Nahrungsaufnahme, weshalb der Beitrag als unsicher dargestellt wird (schraffiert in Abbildung 1).
Passagierbelegung: Wir berücksichtigen die durchschnittliche Auslastung in der Schweiz von 1,6 Passagieren pro Fahrzeug für alle Pkw-Optionen. Für den Pendlerverkehr sinkt die Fahrgastbelegung auf 1,1 Fahrgäste pro Fahrzeug, wodurch sich die in Abbildung 3 dargestellten Werte pro Fahrgastkilometer um etwa 45% erhöhen! Dies wäre eine sinnvolle Überlegung, wenn das Fahrzeug nur für den Pendelverkehr genutzt würde.
Elektrizität: Ein Anstieg des Stromverbrauchs (z. B. für den Betrieb eines Elektrofahrzeugs oder eines Fahrrads), der aus einem Netz stammt, das Teil des Emissionshandelssystems der Europäischen Union ist, wie z. B. das der Schweiz, sollte im Prinzip nicht zu zusätzlichen direkten THG-Emissionen führen. In der Praxis kann ein Anstieg der Stromnachfrage jedoch aus verschiedenen Gründen zu zusätzlichen THG-Emissionen führen (z. B. Nutzung von zuvor gesammelten Emissionszertifikaten, Emissionen, die in der Infrastruktur von Anlagen für erneuerbare Energien enthalten sind usw.). Außerdem würde die Nichtberücksichtigung der mit der Stromnutzung verbundenen Belastung unserer Ansicht nach die physische und kausale Beziehung zwischen dem Endverbraucher und der Lieferkette aufheben. Mit anderen Worten: Die Nutzer von Elektrofahrzeugen müssen die Verantwortung für ihren Anteil an den Gesamtemissionen des Stromsektors übernehmen.
If you are part of ETH Zurich, we invite you to contribute with your findings and your opinions to make this space a dynamic and relevant outlet for energy insights and debates. Find out how you can contribute and contact the editorial team here to pitch an article idea!
