Inleiding
Het antwoord op de vraag "Wat is duurzamer...?" is nooit eenduidig, aangezien duurzaamheid op verschillende dingen betrekking kan hebben, zoals de economie, de maatschappij en het milieu. Binnen die onderwerpen zijn er weer verschillende vraagstukken, bijvoorbeeld klimaatverandering, het gebruik van schadelijke stoffen of de uitputting van grondstoffen.
Gemakshalve wordt in dit antwoord alleen aandacht besteed aan de gevolgen van de uitstoot van broeikasgassen op klimaatverandering. Velen zouden zeggen dat klimaatverandering momenteel de meest urgente milieucrisis is en dat een toename van de uitstoot meestal gepaard gaat met een toename van materiaalverbruik en andere vervuilende emissies.
Vergelijking van de effecten van elektrische auto's versus dieselauto's
Verschillende studies hebben de milieueffecten van elektrische voertuigen in vergelijking met dieselauto's berekend aan de hand van de gestandaardiseerde methode van levenscyclusanalyse (LCA) [1]. Een LCA neemt niet alleen de fabricage en het gebruik van een voertuig mee, maar bijvoorbeeld ook het onderhoud en de recycling van de auto als ook de productie, verwerking en het vervoer van brandstof. Verschillende studies zullen echter tot verschillende cijfers leiden, afhankelijk van de elektriciteitsbron, de levensduur van het voertuig en het type voertuig.
In een artikel waarin 79 eerdere LCA-evaluaties werden geanalyseerd, stelden de onderzoekers vast dat alle studies het eens waren over de superioriteit van elektrische auto's in termen van broeikasgasemissies tijdens de levensduur, zolang de elektriciteit niet werd geproduceerd door de verbranding van kolen [2]. Het exacte voordeel hangt af van de omstandigheden, maar de klimaatimpact van elektrische auto’s is het kleinst in het geval van groene elektriciteitsmixen (d.w.z. een groot deel van de beschikbare elektriciteit in het nationale net is afkomstig van zonne-, wind- of kernenergie) en een lange levensduur van de auto (d.w.z. dat de auto jarenlang wordt gebruikt om te rijden, doorgaans langer dan 150.000 km). Dit komt doordat de uitstoot van een dieselauto hoofdzakelijk wordt geproduceerd tijdens het rijden, terwijl de uitstoot van een elektrische auto voornamelijk te maken heeft met de fabricage van de auto en de opwekking van elektriciteit.
Volgens een recent bijgewerkt en uitgebreid model over de broeikasgasemissies van verschillende auto's [3] is de uitstoot van een gemiddelde benzineauto (met verbrandingsmotor, op E10-brandstof en geproduceerd in 2010) meer dan dubbel zo hoog als die van een gemiddelde elektrische auto (waarvan wordt aangenomen dat hij in dezelfde periode is geproduceerd). De cijfers en het aandeel van de emissies van elke levenscyclusfase (fabricage van de auto, productie van brandstof/elektriciteit en rijden met de auto) staan in figuur 1. De waarden werden berekend op basis van een levensduur van de auto van ongeveer 280.000 km en de elektriciteitsmix van de VS in 2021 (fossiel/nucleair/hernieuwbaar = 60/20/20) [5]. Volgens hetzelfde model heeft een dieselauto (verbrandingsmotor, model uit 2010) vergelijkbare broeikasgasemissies als die van de gemiddelde benzineauto in de figuur.
Figuur 1: Vergelijking van de uitstoot per gereden kilometer voor een benzine- en elektrische auto. The berekeningen zijn gedaan met de standaardwaarden van de software “GREET2 model 2021” ontwikkeld door het Argonne National Laboratory [2].
Wanneer is het een goed moment om over te stappen van een dieselauto op een elektrische auto?
Als we naar de cijfers in Figuur 1 kijken, kunnen we al zien dat, vanuit het perspectief van de CO2-voetafdruk, elk moment een goed moment is om over te stappen op een elektrische auto. Deze waarden zijn echter wel het gemiddelde over de hele levensduur van de auto, hier geschat op 280.000km. Gemiddeld genomen is de uitstoot van een elektrische auto dus ongeveer twee keer zo laag als die van een benzineauto, zelfs als we de fabricage van de auto niet meenemen. Daar bovenop komt ook nog eens dat elektrische auto’s geen andere vervuilende en schadelijke stoffen zoals fijnstof en stikstofoxiden uitstoten.
Een andere manier om naar dit probleem te kijken is op jaarbasis. Stel we hebben 10 jaar geleden een nieuwe benzineauto gekocht en hebben er sindsdien mee gereden. De auto gaat zeker nog een paar jaar meer (laten we zeggen minstens vijf jaar) en we willen weten of het vanuit milieuoogpunt zinvol is om nu over te stappen. Om te bepalen of de overstap inderdaad tot een vermindering van uitstoot leidt, moeten we eerst weten hoeveel broeikasgas we zouden uitstoten als we de conventionele auto nog vijf jaar langer gebruiken. Bovendien moeten we weten of deze uitstoot hoger is dan de uitstoot die vrijkomt bij de productie en gebruik van een elektrische auto.
We hebben deze berekeningen alvast voor je gedaan en het resultaat staat in figuur 2. Het eerste en laatste scenario komen overeen met figuur 1, ze gaan ervan uit dat de hele levensduur van de auto met alleen een benzine- of een elektrische auto wordt gereden. In de andere gevallen wordt de benzineauto een aantal jaar gereden en daarna vervangen met een elektrische auto. Zoals we al wisten van figuur 1, laat ook figuur 2 zien dat de beste optie voor het milieu is om zo snel mogelijk over te schakelen op een elektrische auto.
Figuur 2: Totale CO2-eq uitstoot voor het rijden van een auto voor 15 jaar als je de benzineauto na een aantal jaar vervangt met een elektrische auto, inclusief uitstoot voor de fabricage van beide auto’s.
Voor de kritische lezer lijkt het misschien uit de figuur dat het beter is om nog 3 jaar door te rijden met een benzineauto van 12 jaar oud. De schijnbaar hogere uitstoot komt doordat de “environmental breakeven point”, hoe ver je moet rijden met een elektrische auto om de hogere uitstoot van de fabricage te compenseren, bij ongeveer 40.000km ~ 2.2 jaar ligt [4]. De fout in deze berekening is dat niet wordt meegenomen dat er na 15 jaar rijden in een benzineauto alsnog een nieuwe auto gekocht moet worden. Aangezien elektrisch rijden per gereden km minder gram CO₂-eq. uitstoot is het alsnog beter om na 12 jaar een elektrische auto aan te schaffen en daarmee door te rijden voor de totale levensduur van de auto dan om door te rijden met de benzineauto.
Natuurlijk is het zo dat bij een kortere levensduur van de auto en/of een elektriciteitsbron met een hogere koolstofintensiteit (dat wil zeggen “minder groene stroom”) de elektrische auto slechter zou presteren dan in dit rekenvoorbeeld wordt aangegeven. Het voorbeeld hierboven is echter gemaakt op basis van de elektriciteitsmix in de VS. De koolstofintensiteit van de Nederlandse elektriciteitsmix was vorig jaar 13% lager dan die in de VS (318 g CO2/kWh2 vergeleken met 366 g CO2/kWh3 in 2020) [5,6]. Als de auto in Nederland wordt gebruikt, is de uitstoot van een elektrische auto nog lager dan in het voorbeeld en blijft de conclusie dus dezelfde: overstappen van een brandstof-auto op een elektrische auto is gunstig voor het klimaat [7].
Samenvattend
De uitstoot van broeikasgassen door het gebruik van een benzineauto per km (of gebruiksjaar) is aanzienlijk hoger dan de uitstoot van de productie en het gebruik van een elektrische auto. Overstappen op een elektrische auto zal daarom altijd de koolstofvoetafdruk van de bestuurder verkleinen. Deze voordelen kunnen echter zeer gering (of nihil) zijn wanneer de nationale elektriciteit zeer koolstofintensief is, of wanneer de auto nauwelijks wordt gebruikt.