Kumulierte CO2-Emissionen von Elektro- und Verbrennungsmotoren: Eine Fallstudie zu bestimmten Modellen

Autoren: Maciej Neugebauer, Adam Żebrowski, Ogulcan Esmer

Review Climate Discussion Nexus: Was würde mit den CO2-Emissionen passieren, wenn die Fahrer ihre bestehenden benzinbetriebenen Autos loswerden und ein neues Elektrofahrzeug kaufen würden, wobei zu berücksichtigen ist, wie Autos hergestellt werden (aber nicht die Emissionen bei der Herstellung der Benzinautos, da der Schwerpunkt auf dem Ersatz bestehender herkömmlicher Autos liegt mit neuen Elektrofahrzeugen), die unterschiedlichen Arten der Stromerzeugung in Europa und der Lebenszyklus von EV-Batterien. Basierend auf der durchschnittlichen Entfernung, die jedes Jahr in verschiedenen Ländern zurückgelegt wird, und den durchschnittlichen CO2-Emissionen aus der Stromerzeugung in der EU, würde das Elektrofahrzeug in den ersten 12 Jahren des Besitzes zu mehr Gesamt-CO2-Emissionen führen, als bei einem bestehenden Benzinauto zu bleiben. Und basierend auf der Art und Weise, wie Strom in Polen selbst erzeugt wird, würde ein bestehendes benzinbetriebenes Auto niemals so viele Emissionen verursachen wie das neue Elektrofahrzeug.

Abstrakt
Diese Arbeit umfasst Berechnungen der kumulierten CO2-Emissionen zweier vergleichbarer Autos – des VW Golf VII – eines mit Verbrennungsmotor und eines mit Elektromotor. Die Berechnung der CO2-Emissionen erfolgte unter Berücksichtigung der Herstellungs-, Verwertungs- und Nutzungsstufen der oben genannten Fahrzeuge. Für die Nutzungsphase wurde eine Gesamtlaufleistung des Autos von 150.000 km über 10 Jahre angenommen. Für das Elektrofahrzeug wurden Berechnungen unter der Annahme von fünf verschiedenen Stromquellen durchgeführt (nur aus Kohle, nur aus Erdgas, aus PV und Windturbinen, einem durchschnittlichen Mix aus europäischen Stromquellen und einem durchschnittlichen Mix aus polnischen Stromquellen; Bezeichnungen W1–W5 , beziehungsweise). Für einzelne Stromquellen wurden kumulierte CO2-Emissionen berücksichtigt, das heißt sowohl aus der Stromerzeugung als auch aus der Nutzung der Ressourcen (z. B. technischer Service pro 1 kWh produziertem Strom).

Die erhaltenen Ergebnisse der Analyse zeigen, dass bei den getroffenen Annahmen zum Betrieb für die Varianten W2–W5 die Nutzung eines Elektroautos zu geringeren kumulierten CO2-Emissionen führt als die Nutzung eines Verbrennerautos. Bei einem Verbrenner-Auto lag der Wert bei 37.000 kg-CO2, bei einem Elektroauto je nach Variante bei 43, 31, 16, 23 und 34.000 kg-CO2 für die Varianten W1 bis W5. Basierend auf den Emissionsergebnissen für einzelne Nutzungsstufen ausgewählter Fahrzeuge wurde eine vergleichende Analyse der kumulierten CO2-Emissionen durchgeführt. Der Zweck dieser Analyse war es festzustellen, ob der Ersatz eines bestehenden Verbrennerautos (das bereits hergestellt wurde; daher beinhaltet dieser Teil der Analyse keine CO2-Emissionen in der Produktionsphase) durch ein neues Elektroauto, was sein muss hergestellt und damit mit zusätzlichen CO2-Emissionen verbunden, würden die kumulierten CO2-Emissionen reduzieren. Unter Berücksichtigung von drei angenommenen durchschnittlichen jährlichen Pkw-Laufleistungen (3000, 7500 und 15.000 km) und den zuvor beschriebenen Leistungsoptionen (W1–W5) suchten wir eine Antwort darauf, ob die Nutzung eines neuen Elektroautos mit geringeren kumulierten CO2-Emissionen belastet würde. In diesem Fall haben wir einen Analysezeitraum von 15 Jahren angenommen.

Für die aus Sicht der CO2-Emissionen schlechteste Variante (W1, nur Strom aus Kohlekraftwerken) ist die weitere Nutzung eines Verbrenner-Pkw mit geringeren kumulierten CO2-Emissionen verbunden als die Anschaffung eines Elektro-Neuwagens über den gesamten Betrachtungszeitraum von 15 Jahre. Bei der günstigsten Variante (W3, Strom aus PV- oder Windkraft) wiederum führt der Kauf eines neuen Elektroautos bei einer Jahresfahrleistung von 3000 km zu höheren kumulierten CO2-Emissionen über den betrachteten Zeitraum als bei einer Jahresfahrleistung von 7.500 bzw. 15.000 km „amortisiert“ sich der Ersatz durch ein Elektroauto in Bezug auf die kumulierten CO2-Emissionen nach 8,5 bzw. 4 Jahren.


Schlüsselwörter: CO2-Emission; Elektroauto; emissionsarm; Verbrennungsauto; Benzinverbrauch vergleich

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