Whitepaper_Der Antriebsstrang in der Transformation_SEG Automotive

27.02.2019 Aufrufe

4. Etablierte Antriebstechnologien im Vergleich In Deutschland ist ein EV-Kleinwagen mit 50.000 km Laufzeit beispielsweise deutlich schlechter für das Klima als ein vergleichbarer Diesel oder sogar Benziner. Selbst bei optimistischen 150.000 km Laufzeit hat das EV nur knapp die Nase vorn. Bei Mittelklassewagen rechnet sich ein EV über dieselbe Laufzeit, in der mittleren Oberklasse ist ein Diesel dagegen klar besser. Ein schlechterer Strommix als in Deutschland, wie z.B. in Indien, China und weiteren Schwellenländern, macht EVs und PHEVs durch die Bank hinsichtlich CO 2 -Emissionen zum Minusgeschäft. Die beste Entscheidung wäre dort bezüglich des CO 2 -Ausstoßes über die Lebenszeit ein Dieselfahrzeug, idealerweise in Kombination mit 48V-Hybrid-Technologie. 4.1.3 Zwischenfazit: Allein eine Umstellung auf EVs ist aus globaler Sicht keine Lösung für die Eindämmung der CO 2 -Emissionen durch PKW, sondern verlagert sie nur ins (Kohle-)Kraftwerk. Wirklich emissionsloses Fahren ist aktuell noch eine Zukunftsperspektive, die von der weltweiten Verbesserung des Strommixes abhängig ist. In manchen Ländern können EVs die zusätzlichen CO 2 -Emissionen aus der Batterieproduktion schon heute leicht kompensieren und das Klima deutlich entlasten. Andernorts stellen sie – gerade in Entwicklungsländern mit schlechtem Strommix – sogar eine zusätzliche CO 2 -Belastung dar, weil sie nur die lokalen Emissionen verhindern, nicht aber die aus der Stromproduktion. In diesen Märkten muss die Maxime für die nahe Zukunft also heißen, möglichst effiziente Verbrenner einzusetzen, damit Zeit ist, den Strommix stärker auf regenerativen Energien umzustellen. Je stärker ein Land sich dagegen von fossilen Brennstoffen in der Stromgewinnung löst, desto mehr lohnt sich ein EV – und kann auch heute schon über die Lebenszeit mehr als 50% der CO 2 -Emissionen einsparen, wenn es beispielsweise in Norwegen gefahren wird. Klimabilanz über Lebenszeit (150.000 km) im Vergleich Auspuff Kraftstoffbereitstellung Lithium Batterie Sonstige Herstellung Der Verbrennungsmotor wird uns insofern auf dem Weg in die Zukunft noch lange begleiten; die effizienteste Variante davon scheint aktuell in Märkten, wo sich EVs noch nicht rechnen, eine 48V-Hybridtechnologie zu sein. Dies wird auch mittelfristig so bleiben, wie die Prognosen für die Entwicklung des Strommixes z.B. in Indien und China zeigen: Selbst das optimistische „Sustainable Development Scenario“ der IEA erwartet für diese beiden Länder 2030 einen Strommix, der immer noch einen stärkeren Anteil an fossilen Brennstoffen hat, als heute in der EU. 16 Strommix und CO 2 -Ausstoß nach Region, 2017 und 2030 CO 2 Emissionen (g/km) 250 200 150 100 50 0 Durchschnittlicher EU-PKW Hocheffizienter PKW Durchschnitt Europäische Union Frankreich Deutschland Niederlande Norwegen UK 100% 90% 80% 70% 60% 50% 40% 30% 20% 10% 800 700 600 500 400 300 200 100 g CO 2 / kWh Biomasse Solar/Wind/Sonstige Wasserkraft Kernkraft Gas Öl Kohle Verbrenner Elektroauto 0% 2017 2030 NPS 2030 SDS 2017 2030 2030 2017 2030 2030 2017 NPS SDS NPS SDS 2030 NPS OECD Amerika EU 28 China Indien 2030 SDS 0 g CO 2/kWh Tatsächlich bildet Deutschland für Westeuropa eine Ausnahme: In anderen europäischen Märkten sieht die Bilanz für EVs deutlich besser aus, solange sie nicht nur als Zweitwagen mit niedriger Laufzeit genutzt werden. Laut einer Studie des ICCT (International Council on Clean Transportation) erzielen sie im EU-Durchschnitt über einen angenommenen Lebenszyklus von 150.000 Kilometern auch gegenüber einem effizienten Verbrennungsmotor Einsparungen in Höhe von rund 30 Prozent. 4 Aber außerhalb Europas ist der Strommix überwiegend kaum besser oder sogar deutlich schlechter als in Deutschland und damit der indirekte CO 2 -Ausstoß der E-Autos in einer Region, die sie unrentabel machen. So ermittelte eine weitere Studie beispielsweise Indien einen Cradle-to-Grave Wert von 370g CO 2 /km. Neben vielen weiteren Länden schneiden EVs auch in den Schlüsselmärkten China (258g CO 2 /km) und USA (202g CO 2 /km) schlecht ab. 31 Quelle: International Council on Clean Transportation 4 Quelle: U.S. Energy Information Administration 6 Aus globaler Perspektive sieht es ähnlich aus: Zwar wird sich global die Produktion von Strom aus erneuerbaren Quellen bis 2040 in etwa verdoppeln – aber bei dem prognostizierten gleichzeitigen Anstieg des weltweiten Energiebedarfs um 30% werden auch 2040 nur knapp ein Drittel (31%) des Stroms aus regenerativen Quellen stammen. 6 Globale Stromerzeugung nach Energietyp (in Billionen Kilowattstunden) 40 35 30 25 Hinweis: NPS = New Policies Szenario; SDS = Sustainable Development Szenario Anteil an der gesamten Stromerzeugung (in Prozent) 100% 90% 80% 70% 60% Quelle: IEA Global EV Outlook 2018 16 Öl Atomkraft 31 20 15 10 5 0 2010 2015 2020 2025 2030 2035 2040 50% 40% 30% 20% 10% 0% 2010 2015 2020 2025 2030 2035 2040 Gas Kohle Erneuerbare Energien shrinkthatfootprint.com 22 23

4. Etablierte Antriebstechnologien<br />

im Vergleich<br />

In Deutschland ist e<strong>in</strong> EV-Kle<strong>in</strong>wagen mit 50.000 km Laufzeit beispielsweise deutlich schlechter<br />

für das Klima als e<strong>in</strong> vergleichbarer Diesel o<strong>der</strong> sogar Benz<strong>in</strong>er. Selbst bei optimistischen<br />

150.000 km Laufzeit hat das EV nur knapp die Nase vorn. Bei Mittelklassewagen rechnet sich<br />

e<strong>in</strong> EV über dieselbe Laufzeit, <strong>in</strong> <strong>der</strong> mittleren Oberklasse ist e<strong>in</strong> Diesel dagegen klar besser. E<strong>in</strong><br />

schlechterer Strommix als <strong>in</strong> Deutschland, wie z.B. <strong>in</strong> Indien, Ch<strong>in</strong>a und weiteren Schwellenlän<strong>der</strong>n,<br />

macht EVs und PHEVs durch die Bank h<strong>in</strong>sichtlich CO 2<br />

-Emissionen zum M<strong>in</strong>usgeschäft.<br />

Die beste Entscheidung wäre dort bezüglich des CO 2<br />

-Ausstoßes über die Lebenszeit e<strong>in</strong> Dieselfahrzeug,<br />

idealerweise <strong>in</strong> Komb<strong>in</strong>ation mit 48V-Hybrid-Technologie.<br />

4.1.3 Zwischenfazit:<br />

Alle<strong>in</strong> e<strong>in</strong>e Umstellung auf EVs ist aus globaler Sicht ke<strong>in</strong>e Lösung für die E<strong>in</strong>dämmung <strong>der</strong><br />

CO 2<br />

-Emissionen durch PKW, son<strong>der</strong>n verlagert sie nur <strong>in</strong>s (Kohle-)Kraftwerk. Wirklich emissionsloses<br />

Fahren ist aktuell noch e<strong>in</strong>e Zukunftsperspektive, die von <strong>der</strong> weltweiten Verbesserung<br />

des Strommixes abhängig ist.<br />

In manchen Län<strong>der</strong>n können EVs die zusätzlichen CO 2<br />

-Emissionen aus <strong>der</strong> Batterieproduktion<br />

schon heute leicht kompensieren und das Klima deutlich entlasten. An<strong>der</strong>norts stellen sie – gerade<br />

<strong>in</strong> Entwicklungslän<strong>der</strong>n mit schlechtem Strommix – sogar e<strong>in</strong>e zusätzliche CO 2<br />

-Belastung<br />

dar, weil sie nur die lokalen Emissionen verh<strong>in</strong><strong>der</strong>n, nicht aber die aus <strong>der</strong> Stromproduktion. In<br />

diesen Märkten muss die Maxime für die nahe Zukunft also heißen, möglichst effiziente Verbrenner<br />

e<strong>in</strong>zusetzen, damit Zeit ist, den Strommix stärker auf regenerativen Energien umzustellen.<br />

Je stärker e<strong>in</strong> Land sich dagegen von fossilen Brennstoffen <strong>in</strong> <strong>der</strong> Stromgew<strong>in</strong>nung löst, desto<br />

mehr lohnt sich e<strong>in</strong> EV – und kann auch heute schon über die Lebenszeit mehr als 50% <strong>der</strong><br />

CO 2<br />

-Emissionen e<strong>in</strong>sparen, wenn es beispielsweise <strong>in</strong> Norwegen gefahren wird.<br />

Klimabilanz über Lebenszeit (150.000 km) im Vergleich<br />

Auspuff<br />

Kraftstoffbereitstellung<br />

Lithium Batterie<br />

Sonstige Herstellung<br />

<strong>Der</strong> Verbrennungsmotor wird uns <strong>in</strong>sofern auf dem Weg <strong>in</strong> die Zukunft noch lange begleiten; die<br />

effizienteste Variante davon sche<strong>in</strong>t aktuell <strong>in</strong> Märkten, wo sich EVs noch nicht rechnen, e<strong>in</strong>e<br />

48V-Hybridtechnologie zu se<strong>in</strong>. Dies wird auch mittelfristig so bleiben, wie die Prognosen für die<br />

Entwicklung des Strommixes z.B. <strong>in</strong> Indien und Ch<strong>in</strong>a zeigen: Selbst das optimistische „Susta<strong>in</strong>able<br />

Development Scenario“ <strong>der</strong> IEA erwartet für diese beiden Län<strong>der</strong> 2030 e<strong>in</strong>en Strommix, <strong>der</strong><br />

immer noch e<strong>in</strong>en stärkeren Anteil an fossilen Brennstoffen hat, als heute <strong>in</strong> <strong>der</strong> EU. 16<br />

Strommix und CO 2<br />

-Ausstoß nach Region, 2017 und 2030<br />

CO 2 Emissionen (g/km)<br />

250<br />

200<br />

150<br />

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Durchschnittlicher<br />

EU-PKW<br />

Hocheffizienter<br />

PKW<br />

Durchschnitt<br />

Europäische<br />

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Tatsächlich bildet Deutschland für Westeuropa e<strong>in</strong>e Ausnahme: In an<strong>der</strong>en europäischen<br />

Märkten sieht die Bilanz für EVs deutlich besser aus, solange sie nicht nur als Zweitwagen mit<br />

niedriger Laufzeit genutzt werden. Laut e<strong>in</strong>er Studie des ICCT (International Council on Clean<br />

Transportation) erzielen sie im EU-Durchschnitt über e<strong>in</strong>en angenommenen Lebenszyklus von<br />

150.000 Kilometern auch gegenüber e<strong>in</strong>em effizienten Verbrennungsmotor E<strong>in</strong>sparungen <strong>in</strong><br />

Höhe von rund 30 Prozent. 4<br />

Aber außerhalb Europas ist <strong>der</strong> Strommix überwiegend kaum besser o<strong>der</strong> sogar deutlich<br />

schlechter als <strong>in</strong> Deutschland und damit <strong>der</strong> <strong>in</strong>direkte CO 2<br />

-Ausstoß <strong>der</strong> E-Autos <strong>in</strong> e<strong>in</strong>er Region,<br />

die sie unrentabel machen. So ermittelte e<strong>in</strong>e weitere Studie beispielsweise Indien e<strong>in</strong>en Cradle-to-Grave<br />

Wert von 370g CO 2<br />

/km. Neben vielen weiteren Länden schneiden EVs auch <strong>in</strong> den<br />

Schlüsselmärkten Ch<strong>in</strong>a (258g CO 2<br />

/km) und USA (202g CO 2<br />

/km) schlecht ab. 31<br />

Quelle: International Council on Clean Transportation 4 Quelle: U.S. Energy Information Adm<strong>in</strong>istration 6<br />

Aus globaler Perspektive sieht es ähnlich aus: Zwar wird sich global die Produktion von Strom<br />

aus erneuerbaren Quellen bis 2040 <strong>in</strong> etwa verdoppeln – aber bei dem prognostizierten gleichzeitigen<br />

Anstieg des weltweiten Energiebedarfs um 30% werden auch 2040 nur knapp e<strong>in</strong> Drittel<br />

(31%) des Stroms aus regenerativen Quellen stammen. 6<br />

Globale Stromerzeugung nach Energietyp<br />

(<strong>in</strong> Billionen Kilowattstunden)<br />

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H<strong>in</strong>weis: NPS = New Policies Szenario; SDS = Susta<strong>in</strong>able Development Szenario<br />

Anteil an <strong>der</strong> gesamten Stromerzeugung<br />

(<strong>in</strong> Prozent)<br />

100%<br />

90%<br />

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Quelle: IEA Global EV Outlook 2018 16<br />

Öl<br />

Atomkraft<br />

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