Feinstaub und Elektromobilität

Im Alphabet folgt F auf E.

Folgt Feinstaub auch auf Elektroautos?

Im Herbst erinnern weltweit zwei wichtige Tage an die Dringlichkeit, Städte sauberer, nachhaltiger und lebenswerter zu gestalten – und zeigen Optionen auf: der Autofreie Tag (World Carfree Day) und der Abgasfrei-Tag/ Null-Emissions-Tag (Zero Emissions Day). Doch obwohl Elektromobilität oft als Heilsbringer für saubere Luft gesehen wird, offenbarte eine Studie, dass die Realität komplexer ist als gedacht. Auch die beiden weltweit begangenen Tage erinnern daran, dass wir nicht nur auf weniger Autos setzen sollten, sondern nachhaltige und umfassende Lösungen benötigen, die unsere Städte zukunftsfähiger, sauberer, lebenswerter und gesünder machen.

Fotos: Emre Karatas & Chuttersnap von Unsplash

Elektroautos: Saubere Mobilität oder neue Umweltbelastung?

Elektroautos haben den Ruf, die Umwelt zu schonen und einen Beitrag zur Reduktion von CO₂-Emissionen zu leisten. „Die Annahme, dass E-Autos komplett sauber sind und überhaupt nicht die Luft verschmutzen, ist leider falsch“. Eine Studie legt sogar nahe, dass E-Autos möglicherweise schmutziger sind als bisher angenommen. Sie betont, dass die Produktion von Elektroautos, insbesondere ihrer Batterien, erhebliche Mengen an Emissionen verursacht. Ein Schlüsselfaktor sei die intensive Rohstoffgewinnung, die für die Batterien von Elektrofahrzeugen benötigt wird.

Doch das sei nicht alles. Ein oft übersehenes Problem beträfe den Feinstaub als gefährlichen Luftschadstoff, der besonders in Städten die Luftqualität und die Gesundheit belaste. Dabei spielten nicht nur die Abgase eine Rolle, auch der Abrieb von Reifen und Bremsen verursache eine erhebliche Menge an Feinstaub – und zwar unabhängig davon, ob das Fahrzeug mit einem Verbrennungsmotor oder einem Elektromotor angetrieben werde.

Feinstaub: Eine unsichtbare Gefahr

„Feinstaub und Mikroplastik sind viel diskutierte Risiken für Umwelt und Gesundheit“. Feinstaub sei besonders relevant „für Politik, Industrie und Wissenschaft. Neben CO₂-Emissionen belasten vor allem diese winzigen Partikel das Leben in vielen Großstädten und entlang von Autobahnen, da sie die Atemwege stark beeinträchtigen“. Aber nicht nur städtische Gebiete, auch die „Natur leidet unter den Auswirkungen“.

Laut der Weltgesundheitsorganisation (WHO) führen Feinstaubbelastungen jährlich zu mehr als vier Millionen vorzeitiger Todesfälle weltweit. Die winzigen Partikel können tief in die Lunge eindringen und zu Atemwegserkrankungen, Herz-Kreislauf-Problemen und sogar Krebs führen. Städte, die stark von Verkehr geprägt sind, kämpfen besonders mit dieser unsichtbaren Gefahr.

Fotos: Engin Akyurt, Jara Lenz & Priscilla du Preez von Unsplash

Woher stammt der Feinstaub?

„Doch stammen diese Partikel ausschließlich aus Verbrennungsmotoren? Nicht ganz, denn auch Elektroautos tragen zur Feinstaubbelastung bei“. Die Vorstellung, dass Elektroautos bestehende Probleme und Herausforderungen allein vollständig lösen könnten, greife zu kurz. Denn „Staubteilchen gelangen nicht nur aus dem Auspuff in die Luft“. E-Autos tragen zwar zur Reduktion von Abgasen bei, doch der Feinstaub, der durch Reifenabrieb und Bremsen freigesetzt wird, bleibe bestehen – möglicherweise sogar auf höherem Niveau, da Elektrofahrzeuge aufgrund der schweren Batterien oftmals mehr wiegen und dies „zu einem Anstieg der Reifenabriebsemissionen“ führe.

• Eine Studie des Centrums für Erdsystemforschung und Nachhaltigkeit an der Universität Hamburg und des Helmholtz-Zentrums Hereon analysierte erstmals „die Rolle des Reifen- und Bremsabriebs bei der Entstehung des städtischen Feinstaubs“ mit dem Ergebnis, dass „allein dieser Abrieb […] 12 Prozent des Feinstaubs in Hamburg“ verursacht – „die größte Quelle für Mikroplastik in der Umwelt“.
• Ähnliche Annahmen liefert eine gemeinsame Analyse des Fraunhofer-Instituts UMSICHT und des Karlsruher Instituts für Technologie (KIT) sowie der Carnegie Mellon University (CMU) „Fraunhofer UMSICHT schätzt die jährlich entstehende Menge an Reifenabrieb hierzulande auf 60000 bis 100000 Tonnen – was bei über 80 Millionen Einwohner*innen einem rechnerischen Mittel von ca. 1000 Gramm Reifenabrieb pro Kopf und Jahr entspricht“.

Dieser Abrieb gelangt durch Wind und Regen in Luft, Boden und Gewässer und stellt eine bedeutende Quelle für Mikroplastik in der Umwelt dar. Dadurch könne er auch „in die Nahrungskette des Menschen gelangen“. Es sei daher wichtig, die Umweltbelastung durch E-Autos ganzheitlich zu betrachten und nicht nur auf CO₂-Emissionen zu fokussieren.

Emissions Analytics: „1.850-mal höhere Feinstaubwerte durch Elektroautos?“

• Das Datenanalyse-Unternehmen Emissions Analytics schätzt, dass „Abrieb bei Elektroautos 1.850-mal höhere Feinstaubwerte verursache als sie durch einen Auspuff entstünden“: Denn während die „Partikelemissionen aus dem Auspuff durch effizientere Filtertechnologien und strengere Vorschriften kontinuierlich sinken, nehmen die Emissionen durch Reifenabrieb aufgrund schwererer Fahrzeuge und leistungsstärkerer Motoren zu“.
  Zu beachten sei, dass FahrerInnen durch eine sanfte Fahrweise und die Nutzung der regenerativen Bremsfunktion diesen Effekt mindern könnten. Zudem sei nicht nur die Menge des Reifenabriebs von Relevanz, sondern auch dessen chemisch[e] Zusammensetzung und Toxizität – dies mache weitere Untersuchungen erforderlich.

The Industry Project (TIP) kritisierte diese Aussagen jedoch und bemängelt die fehlende wissenschaftliche Methodik und Transparenz in der Studie.

Denn

• andere Analysen „gingen bislang von zehn bis 25 Prozent höheren Absonderungen aus – im Vergleich zum Reifenabrieb bei Verbrennern“.
• eine Studie der Organisation für wirtschaftliche Zusammenarbeit und Entwicklung (OECD) konstatierte „mitunter, dass vor allem leichte Elektroautos […] insgesamt weit weniger Feinstaub emittieren würden als Verbrennungsfahrzeuge“, „zwischen elf und 13 Prozent“ (PM2.5) und „18 bis 19 Prozent weniger PM10“. Für die „schwerere[n] E-Fahrzeuge – mit Reichweiten um die 500 km – geht die Studie von einer Abnahme der PM10-Emissionen von lediglich vier bis sieben Prozent aus. Die PM2.5-Emissionen könnten sich um drei bis acht Prozent erhöhen“.

Allerdings: „Weitere Simulationen zeigen, dass die Verbreitung von Elektrofahrzeugen in den kommenden Jahren nur zu einem sehr geringen Rückgang der gesamten PM-Emissionen des Straßenverkehrs führen wird“, so das OECD.

Fotos: Nabeel Syed, Frank Albrecht & Gilly von Unsplash

Emissionen und Mikroplastik (nachhaltig) reduzieren?

Zur Reduzierung empfiehlt die Fraunhofer UMSICHT-Studie sowohl präventive Maßnahmen wie Geschwindigkeitsbegrenzungen und defensive Fahrweise als auch technische Lösungen wie die Entwicklung abriebresistenterer Reifen und optimierte Antriebstechnologien. Doch auch regulatorische Maßnahmen seien denkbar: Die Europäische Union hat bspw. im Dezember 2023 die neue Schadstoffnorm Euro 7 verabschiedet, die erstmals Grenzwerte für Bremsen- und Reifenabrieb festlegt.

Warum innovative, natürliche Lösungen für lebenswerte Städte unverzichtbar sind

Um städtische Gebiete wirklich lebenswerter und nachhaltiger zu gestalten, reicht es nicht aus, „nur“ auf Elektrofahrzeuge umzusteigen. Städte müssen auf ganzheitliche Lösungen setzen, die Schadstoffe, u.a. den Feinstaub, verringern und die Luftqualität aktiv verbessern. Dazu zählen natürliche Lösungen, wie sie im Artikel von BI-Medien thematisiert werden. Diese tragen weltweit dazu beitragen, durch gezielte Begrünungsprojekte und innovative Ansätze das Stadtklima zu verbessern.

Pflanzen sind dabei ein zentrales Element: Sie binden Feinstaub, filtern die Luft und produzieren Sauerstoff. Über natürliche Verdunstungskühlung können sie die Umgebungstemperatur reduzieren. Stadtbäume, vertikale Begrünungen und begrünte Dächer sind nicht nur ästhetische Aufwertungen, sondern tragen auch maßgeblich zur Verbesserung der Luftqualität bei.

Foto: Nerea Marti Sesarin

Innovative Moosfilter zur Schadstoffreduktion und Temperaturreduktion

Leider erschweren es die zunehmende Versiegelung des Bodens und Nachverdichtung, mehr wünschenswertes Grün zu pflanzen, um Emissionen schon am Entstehungsort zu binden und die Aufheizung zu dämpfen, und die bestehende städtische Begrünung leidet – teils massiv – unter „Vibration und Feinstaubbelastung durch den Verkehr, Platzmangel durch verdichteten Boden und unterschiedliche Rohr- und Wasserleitungen im Boden, Streusalz und Verletzungen durch Fahrzeuge oder Bauarbeiten“, unter dem Klimawandel mit „Wassermangel und lange[n] Trockenphasen“ und so verliert es zunehmend an Substanz und Widerstandskraft.

Spezialisierte, lebende Moose können als effektive und naturbasierte Lösung lokal und kurzfristig eingesetzt werden, um Schadstoffe zu binden und zu verstoffwechseln und über die Wasserverdunstung die Umgebung zu kühlen. Sie bieten eine echte Alternative zu herkömmlichem (Stadt-)Grün.

Unsere Frischluftkonzepte verbinden Nachhaltigkeit, Klimaschutz und Digitalisierung und sind für Kommunen und Gewerbetreibende oft förderfähig. Green City Solutions bietet Finanzierungs-, Miet- und Leasingoptionen mit attraktiven Angeboten. Schreibt uns bei Informationsbedarf gern:

Grafik: GCS