Woher die 40 Prozent CO₂-Reduktion beim BMW X5 kommen

Zahlen verbreiten sich oft weiter als die technischen Erklärungen dahinter. Die Zahl, die BMW mit der fünften Generation des X5 verbinden möchte, lautet 40: Im Zuge der Produktentwicklung wurden die CO₂e-Emissionen in der Lieferkette des neuen BMW X5 um rund 40 Prozent reduziert. Grundlage des Vergleichs sind Branchendurchschnittswerte aus einer international anerkannten Datenbank für Lebenszyklusanalysen. Die Zahl eignet sich zweifellos für eine Schlagzeile. Gleichzeitig verdeckt sie, wie viele einzelne Maßnahmen notwendig waren, um diese Reduktion zu erreichen.

Bei der Vorstellung des neuen Modells in Spartanburg im US-Bundesstaat South Carolina erläuterte Nils Hesse, Vice President Product Sustainability bei der BMW Group, im exklusiven Gespräch mit den Kollegen von Automotive Manufacturing Solutions (AMS), dem englischsprachigen Schwestermedium von AUTOMOBIL PRODUKTION, woher die 40 Prozent kommen. Ebenso aufschlussreich ist, welche Faktoren keinen wesentlichen Beitrag dazu leisten.

Batteriezellen sind der größte Hebel

Auf die Frage, welche der vier Lebenszyklusphasen den größten Einzelbeitrag zur Emissionsminderung geleistet habe, antwortet Hesse eindeutig: „Bei einem Elektrofahrzeug liegt der größte Hebel zur CO₂-Reduktion in der Lieferkette. Die Maßnahmen mit der stärksten Wirkung betreffen die Batteriezellen. Die Verringerung des CO₂-Fußabdrucks der Zellen war der größte einzelne Hebel, gefolgt von Aluminium und Stahl.“

Diese Reihenfolge ist relevant. Sie bestätigt eine Annahme, die in der Automobilindustrie weit verbreitet ist, bislang jedoch nur selten so deutlich von einem Nachhaltigkeitsverantwortlichen eines Herstellers ausgesprochen wurde. Für Automobilhersteller, die den CO₂-Fußabdruck der Lieferkette eines Elektrofahrzeugs verringern wollen, bleiben die Batteriezellen der größte einzelne Stellhebel – noch vor der Karosseriestruktur, der Energieversorgung der Werke und allen anderen Positionen der Stückliste.

Das erklärt zugleich, warum BMW erheblich in die Entwicklung, Chemie und Beschaffung seiner zylindrischen Gen6-Zellen investiert hat. Sie kommen in der Hochvoltbatterie des batterieelektrischen BMW iX5 zum Einsatz und verursachen nach Angaben des Herstellers pro Wattstunde rund 28 Prozent weniger CO₂e-Emissionen als die prismatischen Gen5-Zellen des BMW iX.

Hesse benennt zugleich die Bereiche, in denen weitere Fortschritte besonders schwierig sind: „Die größte Herausforderung liegt weiterhin in der Lieferkette. Bei einem Elektrofahrzeug ist die Nutzungsphase bereits weitgehend elektrifiziert. Dadurch verlagert sich das größte Potenzial zur CO₂-Reduktion in die Lieferkette. Deshalb setzen wir bei der Herstellung von Anoden- und Kathodenmaterialien sowie in der Zellproduktion erneuerbare Energien ein.“

„Batteriezellen bleiben die wichtigste Komponente innerhalb dieser Kette. Gleichzeitig ist es weiterhin schwierig, den Anteil von Sekundärmaterialien zu erhöhen, weil recycelte Materialien in Batteriequalität noch nicht in ausreichender Menge verfügbar sind.“

Damit beschreibt Hesse eine zentrale Grenze der derzeitigen Dekarbonisierung. Weder der Wille der beteiligten Unternehmen noch die technischen Möglichkeiten bilden den entscheidenden Engpass. Das Problem liegt vielmehr in der noch immer begrenzten Verfügbarkeit recycelter Rohstoffe, die den hohen Qualitätsanforderungen der Batterieproduktion entsprechen.

Stahl dominiert den Anteil der Sekundärmaterialien

Im neuen BMW X5 kommen über das gesamte Fahrzeug hinweg Sekundärmaterialien zum Einsatz. Dazu gehören auch strukturell anspruchsvolle Komponenten wie Fahrwerksteile aus Aluminium, Felgen, Radträger und Schwenklager. Bei der Elektrolyse und der anschließenden Herstellung dieser Bauteile wird erneuerbare Energie verwendet. Das Aluminium der Türen besteht zu 35 Prozent aus recyceltem Material und Material aus geschlossenen Kreisläufen. Ein Teil davon stammt aus dem BMW-eigenen Presswerk in Spartanburg. Das Ausgangsmaterial für das Garn des Dachhimmels wird vollständig aus recyceltem PET hergestellt.

Beim batterieelektrischen BMW iX5 60 xDrive machen Sekundärmaterialien rund ein Drittel des gesamten Fahrzeuggewichts aus. Das entspricht etwa 940 Kilogramm. Welcher Werkstoff diesen Wert besonders stark bestimmt, ist für Hesse eindeutig. Dabei handelt es sich nicht um einen der Rohstoffe, die in der öffentlichen Diskussion über Elektrofahrzeuge meist im Mittelpunkt stehen. „Den mit Abstand größten Einfluss auf die Masse hat Stahl. Er weist den höchsten Anteil an Sekundärmaterialien auf und ist damit der größte Hebel.“

Die Aussage rückt eine Nachhaltigkeitsdebatte zurecht, die sich häufig auf Lithium, Nickel und Kobalt konzentriert. In einem großen SUV ist Stahl weiterhin der mengenmäßig dominierende Werkstoff. Entsprechend groß ist der Effekt, wenn der Anteil von Sekundärmaterialien in diesem Bereich steigt.

Rund 50 Prozent des im Karosseriebau des BMW X5 eingesetzten Flachstahls werden inzwischen in Elektrolichtbogenöfen hergestellt. Dieser sogenannte EAF-Stahl enthält einen hohen Anteil an Sekundärmaterialien. Produziert wird er in enger Zusammenarbeit mit lokalen Lieferanten in Nordamerika unter Einsatz erneuerbarer Energien.

Mehr als 100.000 Lieferanten erschweren die Kontrolle

BMW verpflichtet alle Batteriezelllieferanten vertraglich dazu, bei der Produktion für den Konzern ausschließlich erneuerbare Energien einzusetzen. Auf einer Nachhaltigkeitsfolie wirkt eine solche Vorgabe zunächst eindeutig. Deutlich komplexer wird sie, sobald BMW ihre Einhaltung über die erste Stufe der Lieferkette hinaus nachweisen muss.

Hesse spricht offen über die Grenzen des vertraglichen Einflusses innerhalb einer modernen automobilen Lieferkette: „Unsere direkte vertragliche Beziehung besteht zum Tier-1-Lieferanten. Dort verankern wir Anforderungen wie den Einsatz erneuerbarer Energien für unsere Produktionsbedarfe. Gleichzeitig sind diese Vorgaben so gestaltet, dass sie über Tier 1 hinaus weitergegeben werden. Vom Tier-1-Lieferanten wird erwartet, dass er entsprechende Verpflichtungen – etwa zum Energieeinsatz und zu weiteren Dekarbonisierungsmaßnahmen – an seine eigenen Lieferanten in den tieferen Stufen der Wertschöpfungskette überträgt.“

Welche Größenordnung diese Kaskade erreicht, wird beim Blick auf die gesamte Lieferkette deutlich. „Verfolgt man die komplette Kette bis in ihre tiefsten Ebenen, arbeitet die BMW Group insgesamt mit mehr als 100.000 direkten und indirekten Lieferanten zusammen. Die Einhaltung der Anforderungen in den tiefsten Stufen dieser Kette nachzuweisen und mit belastbaren Belegen zu dokumentieren, ist die eigentliche Herausforderung. Das wirkt sich selbstverständlich auch auf die Produktion aus.“

Zellen kommen aus Woodruff, 15 Meilen die Straße hinauf, um in Spartanburg zu Batteriepaketen montiert zu werden, bis zur vollständigen Fertigung der neuen X5-Modelle. Bilder: AMS/BMW

Eine Lieferkette mit mehr als 100.000 beteiligten Unternehmen lässt sich nicht allein durch Stichproben oder regelmäßige Besuche vor Ort kontrollieren. Die Anforderungen müssen vertraglich weitergereicht werden. Hinzu kommen Vertrauen sowie immer leistungsfähigere Systeme zur Rückverfolgbarkeit von Materialien, Energieeinsatz und Emissionen. Die von Hesse beschriebene Lücke bei der Überprüfung lässt sich damit bislang allerdings nicht vollständig schließen.

Catena-X ist ein Beispiel dafür, wie die Automobilindustrie versucht, diese Herausforderung zu bewältigen. Das von der BMW Group und weiteren Industriepartnern mitinitiierte Datenökosystem soll den standardisierten Austausch von Informationen über Unternehmens- und Lieferstufen hinweg ermöglichen.

So meistert BMW die hybride Produktion des X5

BMW hat die 1,7 Milliarden US-Dollar teure Erweiterung des US-Werks Spartanburg abgeschlossen und die neue Generation des X5 vorgestellt. Es ist das erste Fahrzeug, das auf einer einzigen Montagelinie mit fünf unterschiedlichen Antriebstechnologien gefertigt wird.

Fünf Antriebsarten auf einer Produktionslinie

Ab November 2026 sollen im BMW-Werk Spartanburg Benziner, Diesel, Plug-in-Hybride und batterieelektrische Modelle der intern als G65 bezeichneten X5-Generation auf derselben Linie gefertigt werden. Eine Wasserstoffvariante soll 2028 folgen.

Damit stellt sich die Frage, ob eine gemeinsame Plattform für mehrere Antriebsarten aus Sicht der Lebenszyklusemissionen vorteilhafter oder nachteiliger ist als eine ausschließlich für eine Technologie entwickelte Architektur. Hesses Antwort widerspricht der verbreiteten Annahme, eine gemeinsame Plattform müsse allein aufgrund der höheren Produktionsflexibilität auch einen grundsätzlichen CO₂-Vorteil bieten. „Entgegen dem, was viele vielleicht erwarten, gibt es tatsächlich keinen wesentlichen Unterschied“, sagt Hesse. „Der entscheidende Unterschied zwischen einem Fahrzeug mit Verbrennungsmotor und einem Elektrofahrzeug ist aus CO₂-Sicht die Batterie. Anders ausgedrückt: Entfernt man bei einem Elektrofahrzeug die Batterie und bei einem Verbrenner den Motor, sind beide Fahrzeuge nahezu identisch. Eine gemeinsame Plattform bietet daher für sich genommen keinen besonderen Vorteil.“

Auch eine ausschließlich für Elektrofahrzeuge entwickelte Plattform löst die entscheidende Aufgabe nicht automatisch. „Bei einer speziell entwickelten Plattform wie der des BMW iX3 stehen wir vor derselben Herausforderung, die CO₂-Emissionen der Batterien zu reduzieren. Die dafür erforderlichen Maßnahmen sind bei beiden Ansätzen weitgehend identisch“, so Hesse.

Für die gesamte Branche ergibt sich daraus eine wichtige Einordnung. Die Entscheidung für eine gemeinsame oder eine eigenständige Plattform betrifft vor allem Produktionsflexibilität, Fahrzeugkonzept und Kosten. Das zentrale CO₂-Problem bleibt nach Hesses Einschätzung in der Batterie konzentriert – unabhängig davon, welche Architektur sie umgibt.

Das Zellformat entscheidet nicht über das Recycling

Der Wechsel von prismatischen Gen5-Zellen zu zylindrischen Gen6-Zellen wird häufig vor allem als Geschichte über Zellchemie, Bauform und Fertigungstechnologie dargestellt. Hesse macht jedoch deutlich, dass die CO₂e-Reduktion von 28 Prozent nicht allein auf das neue Zellformat zurückzuführen ist. „Es gibt in diesem Bereich drei wesentliche Hebel zur CO₂-Reduktion“, sagt er. „Erstens erneuerbare Energie, die selbstverständlich eine sehr große Wirkung hat. Der zweite Hebel ist der Einsatz sekundärer Rohstoffe bei Nickel, Lithium und Kobalt. Hinzu kommen Produkt- und Prozessinnovationen.“

Diese Unterscheidung gilt auch für das Recycling am Ende des Lebenszyklus. BMW widerspricht damit der Vorstellung, der Wechsel des Zellformats verändere die grundlegenden Recyclingprozesse oder deren Wirtschaftlichkeit entscheidend. „Beim Recycling arbeiten wir gemeinsam mit Partnern an Verfahren, mit denen sich Zellen ohne vollständiges Schreddern verwerten lassen. Alternativ werden die Zellen geschreddert und die Materialien anschließend voneinander getrennt.“

„Das Zellformat spielt an diesem Punkt keine entscheidende Rolle. Das gilt unabhängig davon, ob es sich um einen Smartphone-Akku, eine zylindrische Zelle oder eine prismatische Zelle handelt. Nach dem Schreddern ist der weitere Prozess im Wesentlichen identisch. Die Größe der Batterie beeinflusst zwar, welche Art von Schredder benötigt wird. Das Ergebnis bleibt jedoch unabhängig vom Format gleich.“ Für Zulieferer und Recyclingunternehmen, die Kapazitäten für künftige Zellgenerationen planen, ist diese Aussage relevant. Die technische Auslegung einer Schredderanlage muss möglicherweise an komplette Hochvoltbatterien, Module oder einzelne Zellen angepasst werden. Die anschließenden Trennverfahren und die grundsätzliche CO₂e-Bilanz des Recyclings verändern sich durch das Zellformat jedoch nicht.

So arbeitet BMWs neues Zentrum für Physical AI

Ein Roboter greift daneben, korrigiert und versucht es erneut. In München zeigt BMW, wie lernfähige Robotik in die Fabrik kommen soll. Entscheidend sind Daten, Präzision, Safety und eine Infrastruktur, die Fehler zulässt und aus ihnen lernt.

BMW setzt auf drei Ebenen der Überprüfung

Scope-3-Emissionen gehören zu den Bereichen, in denen Nachhaltigkeitsaussagen besonders schwer zu überprüfen sind. Sie entstehen größtenteils außerhalb des direkten Einflussbereichs eines Automobilherstellers, umfassen zahlreiche Stufen der Lieferkette und bergen dadurch ein entsprechend hohes Risiko unvollständiger oder ungenauer Angaben. Auf die Frage, bis in welche Stufen der Lieferkette BMW jenseits der Tier-1-Lieferanten tatsächlich über belastbare Daten zu den verursachten Emissionen verfügt, verweist Hesse auf drei Ebenen der Überprüfung. Dazu gehören fortlaufende interne Kontrollen, die externe Berichterstattung und Verifizierung des Produkt-CO₂-Fußabdrucks sowie die Bestätigung im BMW-Geschäftsbericht, der durch einen unabhängigen externen Prüfer kontrolliert wird.

BMW überträgt damit etablierte Prüfmechanismen aus der Finanzberichterstattung auf seine CO₂-Angaben. Ein ähnlicher Ansatz kommt beim von TÜV Rheinland validierten Product Carbon Footprint zum Einsatz, den BMW zum Serienstart des neuen X5 veröffentlichen will. Auch die zugrunde liegende Berechnungsmethodik soll öffentlich zugänglich gemacht werden. Nachhaltigkeit entwickelt sich für den Hersteller damit von einer reinen Berichtskategorie zu einem operativen Steuerungssystem, das von der Lieferkette bis in die Produktion reicht.

Ob diese dreistufige Struktur die von Hesse beschriebene Transparenzlücke in einer Lieferkette mit mehr als 100.000 direkten und indirekten Lieferanten vollständig schließen kann, wird die Branche auch nach dem Marktstart des neuen BMW X5 weiter beschäftigen. Mit der neuen Modellgeneration liefert BMW jedoch einen ungewöhnlich detaillierten Einblick darüber, wo die Dekarbonisierung der Fahrzeugproduktion tatsächlich stattfindet: bei den Batteriezellen an erster Stelle, dicht gefolgt von Stahl und Aluminium. Zugleich räumt der Hersteller ein, dass sich die Einhaltung der Anforderungen in den tiefsten Ebenen der Lieferkette weiterhin nur schwer nachweisen lässt. Vollständig gelöst ist diese Aufgabe damit noch nicht – unmöglich erscheint sie jedoch zunehmend ebenfalls nicht mehr.