Die Verfechter der Klimaneutralität fordern, dass die USA und Europa bis 2035 vollständig auf Elektrofahrzeuge umsteigen. Um dieses Ziel zu erreichen, wäre ein enormer Ausbau des Stromnetzes erforderlich, und zwar in einem Ausmaß, das finanziell und physisch unpraktisch, wenn nicht gar unmöglich ist.
Mehrere Studien schätzen, dass eine vollständige Umstellung auf Elektrofahrzeuge den Gesamtstrombedarf um etwa 10 % erhöhen würde – ein Wert, der laut den Studien kaum zu realisieren ist. Diese Prognosen vernachlässigen jedoch einige Faktoren. Tatsächlich würde eine vollständige Umstellung den Strombedarf wahrscheinlich um ein Vielfaches dieser Schätzungen steigern und ein ohnehin schon unpraktisches Vorhaben unmöglich machen.
Ende 2024 umfasste die weltweite Flotte an Elektroautos fast 58 Millionen Fahrzeuge , was etwa 4 % des gesamten Pkw-Bestands entsprach. Diese Flotte verbrauchte 2024 rund 180 TWh Strom, was etwa 0,7 % des weltweiten Endstromverbrauchs ausmachte. Hochgerechnet auf die gesamte Welt würde die Umstellung aller Fahrzeuge auf Elektroantrieb einen zusätzlichen jährlichen Strombedarf von etwa 3.000 bis 3.400 TWh ergeben. Dies steht im Gegensatz zum von der IEA prognostizierten weltweiten Stromverbrauch von 30.856 TWh im Jahr 2024 und bedeutet einen Anstieg von etwa 10 %.
Diese geradlinige Hochrechnung ist mit ziemlicher Sicherheit eine erhebliche Unterschätzung, und zwar aus fünf strukturellen Gründen.
Erstens wird der Fernverkehr mit Lkw in den aktuellen Daten zu Elektrofahrzeugen nahezu nicht berücksichtigt. Schwere Fernverkehrs-Lkw verbrauchen heute mehr als die Hälfte des gesamten Ölbedarfs im Straßengüterverkehr, gehören aber nach wie vor zu den Fahrzeugsegmenten, die am schwierigsten zu elektrifizieren sind. Bezüglich des Energiebedarfs könnte die vollständige Elektrifizierung von Lkw bis 2050 den globalen Stromverbrauch um etwa 3 % erhöhen , zusätzlich zum Bedarf an Pkw-Strom. Der Kraftstoffverbrauch schwerer Lkw ist pro Fahrzeug 2- bis 3-mal höher als bei leichten Lkw, und die jährlich zurückgelegten Strecken sind im Fernverkehr 3- bis 5-mal höher. Die aktuellen Stromverbrauchsdaten für Elektrofahrzeuge basieren fast ausschließlich auf Pkw-Daten und berücksichtigen den Güterverkehr nicht.
Zweitens verfälscht der Zweitwageneffekt die aktuellen Reichweitenangaben pro Elektrofahrzeug. Viele heutige Besitzer von Elektrofahrzeugen nutzen ihr Elektroauto für Kurzstrecken und ein zweites Fahrzeug mit Verbrennungsmotor für längere Strecken, wodurch sich die gesamten Fahrzeugkilometer eines Haushalts auf zwei Antriebe verteilen. Eine vollständige Umstellung auf Elektroantrieb beseitigt diese Aufteilung; jeder Kilometer, auch die längsten Fahrten, muss dann ausschließlich elektrisch zurückgelegt werden.
Drittens verzerren Plug-in-Hybride die aktuelle Verbrauchsbasis in die falsche Richtung. Viele Fahrzeuge, die in den aktuellen Statistiken zum Stromverbrauch von Elektrofahrzeugen erfasst werden, sind Plug-in-Hybride, die nur einen Teil ihres Strombedarfs mit Strom decken, der Rest wird mit Benzin betrieben. Eine vollständige Umrüstung würde diese Fahrzeuge durch Fahrzeuge mit 100 % elektrischem Verbrauch ersetzen, wodurch die aktuellen Stromverbrauchswerte pro Fahrzeug den tatsächlichen Bedarf eines rein elektrischen Fahrzeugs unterschätzen.
Viertens dämpft die Reichweitenangst die Nachfrage heute auf eine Weise, die bei einer vollständigen Umstellung verschwinden würde. Manche Fahrten mit Verbrennern werden gerade deshalb unternommen, weil die Verfügbarkeit von Lademöglichkeiten oder die Reichweitenbeschränkungen das Elektrofahrzeug für diesen Anwendungsfall unpraktisch machen. Eine vollständige Umstellung zwingt all diese Fahrten, unabhängig von der Infrastrukturbereitschaft, auf das Stromnetz.
Fünftens weisen Nutzfahrzeuge und Flottenfahrzeuge deutlich höhere Nutzungszyklen auf als die Pkw, die die aktuellen Daten zu Elektrofahrzeugen dominieren. Lieferwagen, Stadtbusse, Landmaschinen und Baumaschinen arbeiten mit höheren Auslastungsgraden und einem höheren Energieverbrauch pro Fahrzeug als Pkw, von denen die 180 TWh als Basiswert abgeleitet wurden. Laut Schätzungen des MIT Climate würde eine rein elektrische Fahrzeugflotte zwischen 13 % und 29 % des gesamten Stromverbrauchs der USA ausmachen – bereits ein Vielfaches dessen, was eine lineare Hochrechnung der aktuellen Daten zu Elektrofahrzeugen ergibt. Diese Zahl berücksichtigt jedoch nur die US-amerikanische Pkw-Flotte, nicht den globalen Schwerlastverkehr.
Allein in den USA würde eine vollständige Umstellung der Pkw-Flotte auf Elektroantrieb einen Ausbau des Stromnetzes um etwa 1 bis 2 Billionen kWh erfordern , was einem Anstieg des gesamten US-Strombedarfs um 25 bis 35 % entspräche. Hochgerechnet auf die Weltwirtschaft, mit einem Fahrzeugmix, der deutlich stärker auf Güterverkehr ausgerichtet und dessen Infrastruktur schlechter ist als die des US-Pkw-Bestands, wäre der tatsächliche Bedarfsanstieg wesentlich höher als jede Zahl, die sich aus den derzeit 58 Millionen überwiegend als Pkw genutzten Elektrofahrzeugen ergibt.
Die Erzeugung zusätzlicher Elektrizität ist nur ein Teil des Problems. Dieser Strom muss von den Erzeugungsanlagen zu den Orten transportiert werden, an denen Millionen von Fahrzeugen gleichzeitig parken und laden. Das Übertragungsnetz ist jedoch nicht für den aktuellen Bedarf ausgelegt, geschweige denn für eine vollständig elektrifizierte Fahrzeugflotte. Laut der nationalen Übertragungsnetzplanungsstudie des US-Energieministeriums (DOE) aus dem Jahr 2024 benötigen die USA jährlich rund 5.000 Meilen (ca. 8.000 km) neuer Hochleistungsübertragungsleitungen, um die Netzstabilität zu gewährleisten und die Nachfrage zu decken. Im Jahr 2024 wurden lediglich 888 Meilen (ca. 1.430 km) gebaut – das drittniedrigste Ergebnis der letzten 15 Jahre.
Die jährlichen Ausgaben für Übertragungsleitungen haben mit über 25 Milliarden US-Dollar einen Höchststand erreicht . Dennoch bauen die USA in den 2020er Jahren nur 20 % so viele neue Übertragungsleitungen wie in der ersten Hälfte der 2010er Jahre. Der durchschnittliche Zubau sank von 1.700 Meilen pro Jahr (2010–2014) auf 925 Meilen (2015–2019) und schließlich auf lediglich 350 Meilen pro Jahr (2020–2023). Allein im Jahr 2013 wurden fast 4.000 Meilen neu gebaut. Es wird mehr Geld ausgegeben, aber weniger gebaut, und die Kluft zwischen dem Bedarf des Stromnetzes und dem tatsächlichen Ausbau vergrößert sich jährlich. Eine Studie des US-Energieministeriums (DOE) fordert, die regionale Übertragungskapazität bis 2050 mindestens zu verdoppeln und die überregionale sogar zu vervierfachen – und das noch bevor der zusätzliche Bedarf durch die vollständige Umstellung auf Elektromobilität berücksichtigt wird.
Das zweite, sich verschärfende Problem ist die Energiequelle des Stromnetzes, das die Ladevorgänge tatsächlich durchführen würde. Das implizite Versprechen der Elektromobilitätspolitik ist die Emissionsreduzierung , doch dieses Versprechen hängt vollständig von der Art der Stromerzeugung ab. Die IEA bestätigt, dass fossile Brennstoffe im Jahr 2024 fast 60 % der weltweiten Stromerzeugung ausmachten, wobei allein Kohle 35 % beisteuerte – die größte einzelne Energiequelle weltweit, eine Position, die sie seit über 50 Jahren innehat.
Im Jahr 2024 erreichte die weltweite Stromerzeugung aus Kohlekraftwerken mit fast 10.700 TWh einen neuen Höchststand. Die Länder, die den Großteil des zukünftigen Strombedarfs für die Fahrzeugelektrifizierung decken würden, sind genau diejenigen, die am stärksten von Kohle abhängig sind. In China, dem größten Stromversorger der Welt, deckte Kohle im Jahr 2024 fast 60 % der Stromerzeugung ab. In Indien kam Kohle zu fast drei Vierteln der Stromversorgung.
Eine in Nature Communications Earth & Environment veröffentlichte Ökobilanz ergab, dass die Emissionsintensität von batterieelektrischen Fahrzeugen in den kohleintensiven nördlichen Provinzen Chinas höher ist als in den südlichen Provinzen. Die Schwefeldioxidemissionen steigen dort um 10 % und die Feinstaubemissionen um 20 % im Vergleich zu Fahrzeugen mit Verbrennungsmotor. Das Laden einer globalen Fahrzeugflotte an diesen Stromnetzen beseitigt die Fahrzeugemissionen nicht, sondern verlagert sie lediglich vom Auspuff zum Kraftwerk, wobei zusätzlich Übertragungsverluste hinzukommen.
Das sind alles Schätzungen und Berechnungen mit derzeitiger Technik, d. h. Stromerzeugung größtenteils durch Kohle und E-Fahrzeuge mit Lithium- Flüssigbatterien.
Die Zukunft ist Stromerzeugung durch Kernfusionskraftwerke und Silizium-Carbonbatterien für die E-Fahrzeuge.
Diese Batterien haben in China und Japan bereits ihre Alltagstauglichkeit bewiesen. Ladezeit 30 Minuten, Reichweite in Mittelklasse-Fahrzeugen bis 900 km und kaum brennbar !