Was der CO2-Wert eines Autos wirklich misst

Niemand hat eine Sonde in deinen Auspuff gesteckt

Im Typgenehmigungslabor wird das Abgas verdünnt, in Beuteln gesammelt und von Analysatoren gelesen: Dort wird das CO2 also tatsächlich gemessen — und der im Prospekt gedruckte Verbrauch wird daraus berechnet. Auf der Straße läuft es umgekehrt: Niemand misst das CO2 deines Autos, es wird aus dem verbrannten Kraftstoff berechnet. Beide Richtungen nutzen dieselbe Identität, die Kohlenstoffbilanz, und diese Identität ist exakt.

Das ist wichtig, weil es eine ganze Kategorie von Wunschdenken erledigt. An einem Motor gibt es keinen CO2-Regler neben dem Kraftstoffregler. Ein Katalysator reinigt Kohlenmonoxid, unverbrannte Kohlenwasserstoffe und Stickoxide; CO2 kann er nicht entfernen, denn CO2 ist genau das, was eine vollständige Verbrennung erzeugt. Jede Werbung, die weniger CO2 ohne weniger Kraftstoff verspricht, behauptet, es sei Kohlenstoff verschwunden.

Die Herleitung, in einer Zeile

Fang beim Molekül an. Kohlenstoff hat die Atommasse 12,011, Sauerstoff 15,999, also wiegt CO2 12,011 + 2 × 15,999 = 44,009. Jedes Kohlenstoffatom, das in den Zylinder geht, kommt in genau einem CO2-Molekül wieder heraus, folglich wird aus jedem Gramm verbranntem Kohlenstoff 44,009 ÷ 12,011 = 3,664 Gramm CO2. Zwei Drittel dieser Masse stammen aus der Luft, und deshalb erzeugt ein Liter Kraftstoff von 750 g rund 2,3 kg Gas.

Nun der Kraftstoff. Benzin liegt nahe genug bei Isooctan, C8H18, dessen Molmasse 8 × 12,011 + 18 × 1,008 = 114,232 beträgt: 96,088 ÷ 114,232 = 84,1 % seiner Masse ist Kohlenstoff. Bei 0,750 kg pro Liter enthält ein Liter also 750 × 0,841 = 631 g Kohlenstoff und liefert 631 × 3,664 = 2 312 g CO2. Echtes Benzin hat etwas mehr Kohlenstoff je Wasserstoff als reines Isooctan, weil es Aromaten enthält — daher liegen die amtlichen Faktoren etwas höher.

Die von der EPA veröffentlichten Zahlen lauten 8 887 g CO2 je US-Gallone Benzin und 10 180 g je Gallone Diesel, also 2 348 und 2 689 g je Liter. Diesel, dichter und kohlenstoffreicher — näherungsweise C12H23, 86,1 % Kohlenstoff, 0,840 kg je Liter, was von Hand 2 651 g je Liter ergibt —, liegt naturgemäß höher. Der britische amtliche Faktor für reinen mineralischen Diesel beträgt 2,66 kg je Liter: Über die Chemie streitet niemand, gestritten wird nur darüber, was im Tank ist.

Deshalb sind die beiden Zahlen eine Zahl

Steht die Konstante Gramm je Liter fest, ist der Weg vom Verbrauch zum CO2 eine einzige Multiplikation. Gramm CO2 je Kilometer = 23,48 × Liter auf 100 km. Ein Auto mit 6,0 l/100 km stößt 141 g/km aus; mit 5,0 l/100 km 117 g/km; ein großer SUV mit 10 l/100 km 235 g/km. Weder Motor noch Getriebe noch Aerodynamik gehen in die Umrechnung ein — sie alle wirken auf den Verbrauch, und das CO2 folgt.

Das erklärt auch eine nützliche Abkürzung für Europa. Das Flottenziel der Europäischen Union für 2025-2029 lautet 93,6 g CO2 je Kilometer. Teile durch 23,48 und du erhältst 3,99 l/100 km: Das Klimaziel der EU ist exakt ein durchschnittlicher Neuwagenbestand unter 4 Litern auf 100. Das Ziel 2030-2034 von 49,5 g/km entspricht 2,11 l/100 km, was kein herkömmlicher Verbrenner erreicht — es ist ein Ziel, das Elektrifizierung voraussetzt, keine Optimierung.

Eine Falle für alle, die Zahlen über den Atlantik hinweg vergleichen: Eine US-Gallone hat 3,785 Liter, eine imperiale 4,546 — 20,1 % Unterschied. Ein Auto, das in den USA mit 40 mpg und in Großbritannien mit 48 mpg angegeben wird, ist dasselbe Auto mit denselben Emissionen.

Erste Schicht: Der Kraftstoff hatte ein Leben vor deinem Tank

Alles bisher Gesagte ist Tank-to-Wheel: der Kohlenstoff, der im Kraftstoff steckte, als du ihn gekauft hast. Ihn dorthin zu bringen kostete ebenfalls Energie — Förderung, Raffination, Schiffs- und Lkw-Transport zur Tankstelle. Dieser vorgelagerte Anteil heißt Well-to-Tank, und der veröffentlichte Faktor der britischen Regierung für Benzin liegt bei rund 0,60 kg CO2-Äquivalent je Liter, zusätzlich zu einem Auspuffwert von etwa 2,35. Das sind 25,7 % obendrauf.

Auf ein Auto mit 6,0 l/100 km angewandt, werden aus 141 g/km am Auspuff etwa 177 g/km Well-to-Wheel. Die Korrektur ist über Benzinfahrzeuge hinweg fast einheitlich, weshalb sie kaum einen Vergleich zwischen zwei Verbrennern verändert — und jeden Vergleich zwischen einem Verbrenner und etwas, das gar keinen flüssigen Kraftstoff nutzt.

Zweite Schicht: welcher Testzyklus, und wie weit er von deinem Alltag entfernt ist

Die Vereinigten Staaten und Europa verwenden nicht denselben Test. Europa nutzt WLTP — Worldwide Harmonised Light Vehicles Test Procedure —, das den alten NEDC abgelöst hat: längere Zyklen, höhere Geschwindigkeiten, realistischere Beschleunigungen, mitgezählte Sonderausstattung. Die USA behalten ein EPA-Verfahren mit fünf Zyklen, das anders und nicht umrechenbar ist. Ein Wert aus einem System gehört nicht in einen Satz über das andere.

Egal welcher Test: Ein Labor ist keine Straße. Seit 2021 haben europäische Autos einen eingebauten Verbrauchszähler, und Kommission und Europäische Umweltagentur haben veröffentlicht, was rund acht Millionen davon gemeldet haben. Für 2021 erstmals zugelassene Autos betrug die reale Abweichung im Mittel 19,8 % bei Benzinern und 18,2 % bei Dieseln; für Zulassungen aus 2022 waren es 21,1 % und 17,1 %. Auf das Flottenziel 2025 von 93,6 g/km angewandt, macht eine Abweichung von 21 % daraus rund 113 g/km auf der Straße.

Derselbe Datensatz enthält eine viel größere Abweichung. 2021 zugelassene Plug-in-Hybride stießen im realen Betrieb etwa das 3,5-Fache ihres Laborwerts aus, und der Abstand wuchs bei Zulassungen aus 2023 in Richtung des Fünffachen. Die Physik ist kein Rätsel: Das Labor unterstellt, dass ein Plug-in eingesteckt wird, und sehr viele werden es nicht.

Dritte Schicht: Null am Auspuff ist eine Definition, kein Ergebnis

Ein Elektroauto hat keinen Auspuff, sein Tank-to-Wheel-CO2 ist also null — nicht ungefähr null, exakt null, durch die Konstruktion der Kennzahl. Das ist keine Aussage über die Welt, sondern die Feststellung, dass die Kennzahl an der Fahrzeuggrenze aufhört zu messen. Verschiebe die Grenze zum Kraftwerk, und die Antwort wird zu einer Frage der Geografie.

Nimm ein Elektroauto mit 18 kWh je 100 km ab Steckdose, Ladeverluste eingerechnet. Laut Ember lag die mittlere Kohlenstoffintensität des Stroms in der Europäischen Union 2024 bei 213 g CO2 je kWh: Dieses Auto stößt also rund 38 g/km Well-to-Wheel aus, gegenüber 141 g/km am Auspuff eines Verbrenners mit 6 l/100 km. Doch der Mittelwert verbirgt alles. 2023 lag Frankreich bei 35 g/kWh, Deutschland bei 371 und Polen bei 662: Dasselbe Auto stößt 6 g/km, 67 g/km oder 119 g/km aus, je nach Steckdose.

Nichts davon zählt die Herstellung mit, und die Batterieproduktion ist tatsächlich vorgezogener Kohlenstoff. Ein vollständiger Vergleich ist eine Ökobilanz, eine weit größere Übung als eine Division. Doch der Befund bleibt: Der Auspuffwert ist eine Randbedingung, kein Urteil, und ihn als Urteil zu lesen ist genau der Fehler, zu dem er einlädt.

Was man damit anfängt

Daraus folgen drei Regeln. Erstens: Beim Vergleich zweier Verbrenner vergleiche den Verbrauch und ignoriere die CO2-Spalte vollständig — sie trägt keine zusätzliche Information. Zweitens: Wenn ein Hersteller eine CO2-Verbesserung nennt, rechne sie in Kraftstoff zurück und sieh nach, ob die Ersparnis spürbar ist. Drittens: Beim Vergleich über Technologien hinweg verlange auf beiden Seiten dieselbe Systemgrenze und nenne das unterstellte Stromnetz.

Der Rechner auf dieser Seite erledigt den ersten Schritt in beide Richtungen, sodass du jede vorgelegte Zahl gegen die Chemie prüfen kannst, die sie erzeugt hat — der einzige Teil der ganzen Sache, der am Ende nicht verhandelbar ist.

Häufige Fragen

Wird der CO2-Wert gemessen oder berechnet?

Beides, je nach Standpunkt. Im Typgenehmigungslabor wird das verdünnte Abgas direkt analysiert: CO2 wird gemessen, und der veröffentlichte Verbrauch wird daraus per Kohlenstoffbilanz abgeleitet. Auf der Straße analysiert niemand dein Abgas: Das CO2 wird aus dem gekauften Kraftstoff abgeleitet. Die Verbindung ist Chemie und trägt in beide Richtungen gleich genau.

Warum stößt Diesel je Liter mehr CO2 aus, je Kilometer aber manchmal weniger?

Diesel ist dichter und etwas kohlenstoffreicher: Ein Liter enthält rund 14,5 % mehr Kohlenstoff als ein Liter Benzin, 2 689 g CO2 gegen 2 348. Doch ein Dieselmotor arbeitet ungedrosselt und mit hohem Verdichtungsverhältnis, wandelt also mehr Kraftstoffenergie in Arbeit um und verbrennt für dieselbe Strecke weniger Liter. Ob der Wert je Kilometer am Ende niedriger ist, hängt davon ab, ob der Wirkungsgradvorteil die 14,5 % Nachteil je Liter schlägt.

Senken Katalysator oder Partikelfilter das CO2?

Nein — sie erhöhen es leicht. Ein Drei-Wege-Katalysator oxidiert Kohlenmonoxid und unverbrannte Kohlenwasserstoffe, und beide Reaktionen erzeugen CO2. Ein Partikelfilter fängt Ruß ein, der fast reiner Kohlenstoff ist, und verbrennt ihn bei der Regeneration — wieder zu CO2. Die Abgasnachbehandlung räumt weg, was Lungen schädigt und Smog erzeugt; ein Mechanismus zum Entfernen des Endprodukts der Verbrennung fehlt ihr.

Wie viel CO2 stößt ein durchschnittliches Auto im Jahr aus?

Eine typische europäische Rechnung: 12 000 km im Jahr bei 6,0 l/100 km sind 720 Liter, bei 2 348 g CO2 je Liter also 1,69 Tonnen im Jahr. Rechne es für dein Auto in einer Zeile nach — Jahreskilometer ÷ 100 × Liter je 100 × 2,348 kg — und das Ergebnis stimmt so genau wie deine Kilometerschätzung, denn alle übrigen Terme sind chemische Konstanten.

Sind WLTP- und EPA-Werte austauschbar?

Nein, und es gibt keinen amtlichen Umrechnungsfaktor zwischen ihnen. Sie nutzen andere Fahrzyklen, andere Umgebungsbedingungen, eine andere Behandlung von Sonderausstattung und andere Anpassungen vor der Veröffentlichung. Das EPA-Verfahren gilt allgemein als das strengere der beiden, aber eine Faustregel ist keine Umrechnung. Wer einen europäischen Prospekt mit einem US-Fensteraufkleber vergleicht, vergleicht zwei verschiedene Experimente.

Ist ein Elektroauto immer sauberer?

Nach dem hier verwendeten Well-to-Wheel-Maß schlägt ein Elektroauto einen vergleichbaren Benziner in fast jedem heute genutzten Netz, weil Kraftwerk plus Elektromotor Brennstoff effizienter in Bewegung umsetzen als ein kleiner Verbrennungsmotor. Der Abstand reicht allerdings von erdrückend bis bescheiden, je nach Erzeugungsmix. Die Herstellung ist ein eigenes Konto, und es sauber abzuschließen verlangt eine Ökobilanz, keine Division.