Herstellung und Nutzung: Treibhauspotential

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1 Herstellung und Nutzung: Treibhauspotential Vorläufige Ergebnisse [kg CO2-Equiv.] BEV (m mini) BEV (comp pact) Hybrid (Com mpact Conventiona al (mini) (Gaso oline) Conve entional (comp pact) (Gasoline) Conventio onal (mini) (die esel) Conve entional (comp pact) (diesel) Fuel (prod. And Combstion) Power ( ) Add. Batteriy (Maintainance) Conventional Car Motor (ICE) Generator Fuel Tank Battery System Motor (PMSM) Inverters and Electronics Car Platform Seite 1 Global Warming Potential [kg CO2-Equiv.] Randbedingungen Gesamtfahrleistung: 171 km Jahresfahrleistung: km Lebensdauer Fahrzeug: 12Jahre Lebensdauer Batterie: 8 Jahre Verbrauchsberechnung: alt. A. nach ADAC Ecotest; konv. A. nach HBEFA 3.1

2 Herstellung und Nutzung: Versauerungspotential Vorläufige Ergebnisse 250 SO2-Equiv.] [kg Fuel (prod. And Combstion) Power ( ) 0 Add. Batteriy (Maintainance) BEV (mini; 20kWh) BEV (compact; 40 0kWh) Hybrid (Com mpact) soline) Conventio onal (mini) (Ga Con nventional (com mpact) (Gasoline) diesel) Conven ntional (mini) ( Con nventional (com mpact) (diesel) Conventional Car Motor (ICE) Generator Fuel Tank Battery System Motor (PMSM) Inverters and Electronics Car Platform Seite 2 Acidification Potential (AP) [kg SO2-Equiv.] Randbedingungen Gesamtfahrleistung: 171 km Jahresfahrleistung: km Lebensdauer Fahrzeug: 12Jahre Lebensdauer Batterie: 8 Jahre Verbrauchsberechnung: alt. A. nach ADAC Ecotest; konv. A. nach HBEFA 3.1

3 Die Gewichtung aller Umweltbelastungen über externe Kosten beim deutschen Strommix von 2020 zeigen leichte Vorteile der E-PKWs Vergleich der Externen Kosten Deutschland 2020 (Emissionen absolut, Lärm und Unfall als Differenz) Bei allen PKWS überwiegen Umweltbelastungen aus der Nutzung Aber die Belastung aus der Produktion sind bei E-PKWs weitaus wichtiger Zentraler Treiber in beiden Phasen: CO 2 Externe Effekte der Lärm- und Unfall-kosten bei Lärm heben sich auf Quelle: Schubert, Doll, Wietschel: Externe Effekte von Elektro- und Verbrennungsfahrzeugen im Vergleich, 2011 Seite 3

4 Deshalb kann die Stromproduktion aus Erneuerbaren die Umweltbilanz deutlich verbessern Vergleich der Et Externen Kosten Deutschland 2020 (Emissionen i absolut, Lärm und Unfall als Differenz) Strom nur aus Erneuerbaren für die E- PKW senken die Externen Kosten um den Faktor 2 bis 3 Ergebnisse sind auch bei Variation der Externen Kosten für CO 2 stabil (30 bis 70 /t) Quelle: Schubert, Doll, Wietschel: Externe Effekte von Elektro- und Verbrennungsfahrzeugen im Vergleich, 2011 Seite 4

5 Der Umweltbilanz bei E-PKWs wird auch wesentlich durch die Temperierung bestimmt Notwendigkeit zur Temperierung: Komfort Fahrgastzelle und Batterielebensdauer sowie Sicherheit Energiebedarf Temperierung (Mittelklasse-PKW): bis zu 10 kwh/100 km Verbrauchanstieg um bis zu 70%, d.h. Anstieg der Externen Kosten um bis zu 30% bei Deckung über Stromnetz Der optimale Temperaturbereich der Batterie liegt zwischen 0 C und 30 C. Performance der Batterie Lebensdauer der Batterie Ante eil an Nenn nkapazität 100% 50 90% 45 80% 40 70% Ther % 30 Leistungs- Kapazitätsverlust durch Thermal mische 50% 25 runaway 40% abfall Alterung Zerstörung % 20% 10 10% % Temperaturen in C in Jahren Leb bensdauer Seite 5

6 Schlussfolgerungen Die Art der Strombereitstellung hat den größten Einfluss auf die Umweltbilanz von E-PKWs, wobei die CO 2 -Emissionen ausschlaggebend sind Forschungsbedarf: Sicherstellung der Fahrstrombereitstellung aus CO 2 -armen/freien Energieträgern Dadurch hat der Temperierungsbedarf bei E-Fahrzeugen ebenfalls einen großen Einfluss auf die Umweltbilanz Forschungsbedarf: Entwicklung neuer technologischer Lösungen zur Wärme- und Kältebereitstellung (z.b. Wärmepumpen, Dach-PV-Anlagen Anlagen, Dämmung Batterie) Entwicklung neuer Fahrzeugkonzepte (z.b. Dämmung, Fahrgastraumverkleinerung) Seite 6

7 Schlussfolgerungen Die Berücksichtigung der Umweltbelastungen bei der Fahrzeugproduktion (durch die Batterieherstellung) sind bei E-PKWs deutlich wichtiger, aber es gibt hier noch viele Unsicherheiten Forschungsbedarf: Ökobilanzielle Analyse der Recyclingprozesse (derzeit fehlende Datenlage) Entwicklung von Recyclingtechnologien Entwicklung ikl neuer Batterietypen und Substitute für bestimmte strategische Rohstoffe (z.b. Seltene Erden) Grundsätzlich: neue Technologien werden oft sofort globalisiert eingesetzt, deshalb muss der Einsatz und die Versorgung g von kritischen Rohstoffen schon bei der Entwicklung der Techniken durchdacht werden Hierdurch ist auch der Individualverkehr auf E-PKW-Basis in Großstädten nicht zielführend Forschungsbedarf: Neue Verkehrskonzepte auf Elektromobilitätsbasis in Großstädten Erschließung interessanter Erstmärkte (z.b. Lieferverkehr, Flottenverkehr) Seite 7