Page content

Waarom de elektrische auto nu al groener rijdt

Een elektrische auto stoot geen CO2 uit. Maar de batterij moet wel gemaakt en de stroom ervoor opgewekt. Hoeveel bespaart zo’n ding nou echt? Thalia Verkade van de correspondent dook in de cijfers. Veroorzaakt een elektrische auto niet meer broeikasgassen dan een benzine auto? Bijvoorbeeld omdat je alle grondstoffen  voor die honderden kilo’s wegende batterij nog moet delven en die batterij daarna moet opladen met stroom? Het is een vraag die ik de afgelopen maanden keer op keer gesteld kreeg wanneer ik vertelde dat ik schreef over batterijen en elektrische auto’s.

Als de elektrische auto rijdt, stoot hij niets meer uit

Een begrijpelijke vraag. De belangrijkste reden dat ik elektrische auto’s interessant vind, is dat ze, eenmaal opgeladen, terwijl ze rijden helemaal niets uitstoten. Maar dan roepen de volgende vragen inderdaad nog steeds om antwoord:

  • Hoeveel broeikasgassen komen er vrij in de mijnbouwgebieden aan de andere kant van de wereld, als gevolg van het gebruik van (fossiele) energie voor de winning van grondstoffen?
  • Hoeveel komt er vrij bij de productie van materialen en de fabricage en sloop van elektrische voertuigen en hun batterijen?
  • En hoeveel broeikasgassen komen er vrij bij de productie van de stroom die in deze auto’s gaat?

Hieronder een poging om dat zo precies mogelijk in kaart te brengen, voor Nederland.

Beoordeling alleen op CO2

Ik kijk alleen naar CO2 omdat dat voor wat betreft auto’s veruit de belangrijkste veroorzaker is van het broeikaseffect.  Over lokale milieuschade door mijnbouw schreef ik eerder een groot verhaal.

De auto, de brandstof en het rijden

Ik deel mijn onderzoek op in deze drie fases:

  • het maken van de auto (inclusief onderhoud, sloop, recycling),
  • het maken van de brandstof (benzine, grijze en groene stroom) en
  • het rijden met de auto (de uitstoot onderweg).

Ik ga ervan uit dat elektrisch en benzine auto’s 220.000 kilometer  meegaan, geef de uitgestoten CO2 voor alle drie de stappen en daarna een totaalberekening.

Wat betekent het voor het klimaat?

Op basis van de gevonden verschillen tussen benzine en elektrische auto’s ga ik kijken wat de elektrificatie van de auto in Nederland kan betekenen voor het klimaat. In 2014 was het personenvervoer verantwoordelijk voor ten minste 10 procent  van de in totaal in Nederland uitgestoten hoeveelheid CO2. Binnen veel gemeenten is vervoer de grootste veroorzaker  van CO2-uitstoot.

Voor de context ook nog even de Europese klimaatdoelstellingen:  60 procent minder directe CO2-uitstoot door wegverkeer in 2050 en ten minste 80 procent minder uitstoot voor de energiesector en de industrie.

Nog een heel belangrijke relativerende opmerking vooraf

Het is wat vreemd om mee te beginnen, maar de uitstootverschillen tussen beide auto’s nu zijn helemaal niet belangrijk.

Om de klimaatverandering op aarde te beperken, moeten we van fossiele brandstoffen af. Dit betekent dat we een autotechnologie nodig hebben die ervoor zorgt dat we niet meer op olie en gas hoeven rond te rijden. En betekent dat we nu stroom beginnen te maken uit andere dan fossiele bronnen, zodat de kolen- en gascentrales over een paar decennia uitgeschakeld kunnen worden.

Waar het om draait, is dat je in een elektrische auto groene energie kunt stoppen, wat per definitie niet kan bij een auto die rijdt op een olieproduct. Of de elektrische auto op dit moment schoner rijdt is daarom van beperkt belang.

Schijnprecisie

Dan ook nog dit: een berekening zoals deze leidt vanzelf tot schijnprecisie. Voor mijn som neem ik de aannames over van het onderzoeksinstituut TNO, dat in 2015 een rapport uitbracht waarin de CO2-uitstoot (en uitstoot van andere gassen) tussen de verschillende auto’s met elkaar worden vergeleken. Ik koos voor dit rapport omdat het specifiek over Nederland gaat – en dat maakt, zo gaan we zien, veel uit.

Maar TNO-onderzoeker Richard Smokers, die al 25 jaar dit soort berekeningen maakt, zei in een telefoongesprek: ‘Als je de aannames een beetje aanpast, op verdedigbare gronden, kun je heel andere resultaten krijgen.’ Verder is het natuurlijk heel goed om te weten op welke momenten in het leven van een elektrische auto deze wel CO2 uitstoot. Dan weten we meteen waar nog meer winst te behalen valt. Onderstaande vergelijking geeft er hopelijk inzicht in.

  1. Het maken van de auto

Pak een benzine auto en een auto op batterijen en zaag ze overdwars door. Het meest in het oog springende verschil is het onderdeel dat voor de energie zorgt. In een benzine auto is dat een leeg vat, gemaakt van plastic, staal of aluminium: de benzinetank. In een elektrische auto zijn het honderden kilo’s aan batterijcellen, meestal op de bodem van de auto.

De productie van de batterij kost veel meer CO2-uitstoot dan de productie van een lege tank. En naast de energie die het kost om de grondstoffen voor de batterij te delven, zit je met de raffinage en productie.

Maar hoe groot is het verschil precies?

De schattingen over de uitstoot bij het maken van de batterij lopen sterk uiteen. De onderzoekers van TNO berekenden daarom het gemiddelde uit vijf onderzoeken naar verschillende soorten autobatterijen tussen 2008 en 2013 en concludeerden dat bij het maken van een batterij  gemiddeld 150 kg aan CO2 vrijkomt per kilowattuur (kWh) aan accucapaciteit.

Het aantal kWh van een batterij geeft aan hoe ver je ermee kan rijden. Als we stellen dat een elektrische auto minstens 60 kWh aan capaciteit moet hebben voor we hem willen kopen, dan veroorzaakt de productie van de batterij eenmalig 9 ton CO2.

Behalve de batterij zijn er meer verschillen tussen de auto’s: zo wordt de carrosserie soms (maar niet altijd) van lichtere materialen gemaakt. Is dat aluminium, dan komt bij de productie ervan meer CO2 vrij dan bij de productie van ouderwets staal.

Hoeveel het scheelt verschilt sterk van auto tot auto en van onderzoeksrapport tot onderzoeksrapport. TNO rekent die verschillen uiteindelijk om logische redenen niet mee.

Zo komen we voor de productiefase op een verschil van 9 ton CO2 uit in het nadeel van de elektrische auto.

  1. Het maken van de brandstof…

We hebben onze auto’s. Nu willen we de weg op en hebben we brandstof nodig.

Benzine wordt gemaakt van olie, die eerst moet worden gevonden, getransporteerd, geraffineerd en daarna afgeleverd bij een benzinepomp. Een auto op batterijen rijdt op stroom: elektriciteit. Deze laad je op via laadpalen bij je eigen huis, op straat of bij snellaadstations.

…bij een grotendeels grijze-stroom-scenario

Elektriciteit kan op vele manieren worden gemaakt. In Nederland werd stroom vorig jaar als volgt geproduceerd:

Wat betekent dit voor de CO2-uitstoot?

TNO komt voor de huidige leveringsmix (één vijfde groen en vier vijfde grijs, waarvan het meeste gas) uit op 447 gram CO2 per kWh.  Goed om te weten is dat de CO2-uitstoot van kolencentrales circa twee keer zo hoog  ligt als bij gascentrales. Het produceren van groene energie veroorzaakt gemiddeld 36 gram CO2 per kWh: dan heb je de productie van zonnepanelen en windmolens meegerekend. Deze cijfers moet je vergelijken met de CO2 die vrijkomt bij de productie van benzine. Dat is omgerekend 57 gram per kWh.  Dit gaat alleen om de CO2 die vrijkomt bij winning en raffinage.

Er mist nu nog een stap. Bij het verbranden van benzine – straks, als we wegrijden – komt maar 22 tot 30 procent van de energie in de voortbeweging terecht. De rest gaat in warmte en wrijving verloren.

Die efficiëntie moeten we vergelijken met die van een energiecentrale en van een elektrische auto. Een gascentrale – waar de meeste Nederlandse fossiele energie vandaan komt – is efficiënter dan een auto: het rendement van een moderne centrale is 50 à 60 procent. Maar lang niet zo efficiënt als een elektrische auto zelf. In een elektrische auto wordt 74 tot 94 procent van alle energie in de auto efficiënt verbruikt.

Wat dit betekent? Dat je in het geval van grijze stroom pakweg de helft minder energie in een elektrische auto hoeft te stoppen dan in een benzineauto om dezelfde afstand af te leggen. In het geval van groene stroom (een volledig energie-efficiënt proces) zelfs zo’n drieënhalf keer minder.

…en bij een grotendeels groene-stroom-scenario

Voordat we met deze cijfers gaan rekenen: op wat voor stroom rijden de 15.000 chauffeurs van elektrische auto’s in Nederland eigenlijk? Op die gemiddelde, voornamelijk grijze energiemix?

Daar lijkt het niet op.

Wat ik te weten kwam: op dit moment zijn er zo’n 13.000 publieke laadpunten en 15.000 semi-publieke  laadpunten  in Nederland, plus nog enkele honderden snellaadstations.

De afspraak is dat Nederlandse gemeenten alle publieke laadpalen van groene stroom voorzien. Nu is er een (terechte) discussie gaande over hoe groen die stroom precies is. Maar gaan we daar even aan voorbij, dan kun je stellen dat de publieke laadpalen in Nederland groen zijn.

Op wat voor stroom rijden de 15.000 chauffeurs van elektrische auto’s in Nederland eigenlijk?

Semi-publieke laadpalen zijn dat, voor zover ik kan nagaan, deels. Blijft de vraag over wat de 15.000 elektrische rijders thuis en op hun kantoor voor energiecontract hebben, waar de meeste laadpalen staan, naar schatting nu zo’n 72.000.

Harde cijfers hierover ontbreken. Twee woordvoerders die ik sprak, van Fastned  en van EVNet,  gaven aan het idee te hebben dat elektrische rijders over het algemeen heel klimaatbewust zijn. Je zou dus denken dat de meeste van deze mensen een groen energiecontract hebben.

Voor de som rekende ik de twee uitersten door. Een scenario waarbij elektrische auto’s rijden op de huidige energiemix, die voor vier vijfde uit grijze stroom bestaat. En het ideale scenario, waarbij onze elektrische auto’s helemaal op groene stroom rijden. Dan kom je op dit plaatje uit, voor wat betreft de productie van de brandstof, dat meteen laat zien waarom het een erg goed idee is om op groene stroom te rijden.

  1. Het rijden met de auto

De tank is vol, en de batterij opgeladen. We gaan rijden. Het verbranden van benzine veroorzaakt volgens TNO gemiddeld 170 gram CO2 per gereden kilometer: dit is een representatief getal voor een moderne kleine middenklasser. Rijd je daarmee 220.000 kilometer, dan veroorzaakt dat 37,4 ton CO2. En hoeveel stoot de elektrische auto uit? Nul. Het ontladen van een batterij veroorzaakt geen CO2-uitstoot. In één klap is de benzine auto nu de grootste vervuiler.

Totaalberekening: dit is het verschil in CO2-uitstoot tussen beide auto’s

Het hele verhaal samengevat: het produceren van de batterij voor een elektrische auto veroorzaakt eenmalig een hoop extra CO2-uitstoot. Maar zelfs als we met deze auto zouden rijden op de huidige energie-mix in Nederland, dan is de gemiddelde elektrische auto alsnog flink schoner dan de gemiddelde benzine auto. Dat komt doordat de productie van de auto en de stroom uiteindelijk voor een veel kleiner deel van de CO2-uitstoot verantwoordelijk zijn dan het daadwerkelijke rijden.

Lees verder op decorrespondent. Leestijd 10 minuten.

Trefwoorden: elektrische auto, benzine auto, CO2-uitstoot, batterij, groener rijden, klimaatverandering

Comment Section

3 reacties op “Waarom de elektrische auto nu al groener rijdt


Door P. van Os op 24 mei 2017

De elektrische auto is zeker al een verademing in dichtbevolkte gebieden.
Ik zie er naar uit dat deze t.z.t. ook betaalbaar wordt voor de grote gemeenschap.
Wat ik mis in het verhaal is de afnemende werking van de batterij.
Een benzineauto die gemiddeld 220 000 km rijd heeft een leeftijd van ca 10 tot 15 jaar.
Kijkend naar het aantal mogelijke laadbeurten van de huidige batterij van b.v. mijn telefoon of boormachine, zal ook de batterij van de elektrische auto meerdere keren binnen de vergelijkbare jaren vervangen (moeten) worden. Wat nu nog een ander licht op de berekening geeft.



Door Richard op 28 mei 2017

En in de volgende presentatie van Tony Seba komen ook wat andere interessante voordelen van elektrische auto’s naar voren: o.a. 20 ipv 2000 bewegende onderdelen in een elektrische auto, dus minder onderhoud(kosten), goedkoper “tanken”, etc. Volgens hem zal het allemaal sneller gaan dan we denken: https://youtu.be/M27KECEL5Zo?t=19m53s

Plaats een reactie


*