Energiesparen ist ein enormer Kraftakt

  • Bei der Energiebilanz eines Autos kommt es nicht nur auf den Verbrauch, sondern ganz wesentlich auch auf die Produktion an.
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    Bei der Energiebilanz eines Autos kommt es nicht nur auf den Verbrauch, sondern ganz wesentlich auch auf die Produktion an.

Neue Technologien sorgen für einen geringeren im CO2-Ausstoß beim Fahren. Allerdings steigt der Energieverbrauch bei der Produktion erheblich

Bis vor kurzem erschien alles ganz einfach: Ein Auto, das weniger Sprit verbrauchte, war automatisch umweltfreundlicher. Logisch, denn ungefähr 90 Prozent des Energieverbrauchs eines Automobils entfielen auf das Fahren, bestanden also aus dem Nachfüllen von Kraftstoff. Nur zehn Prozent der gesamten Energie wurden für die Herstellung benötigt. Zwei Schlagworte haben die Ausgangslage mittlerweile dramatisch verändert: Leichtbau und Elektrifizierung. Egal, ob Hybridauto oder Elektroauto, der Einbau von Batterien schlägt sich signifikant auf die Energiebilanz, da sie schwer sind und ihre Herstellung sehr energieaufwändig ist. Genauso die Leichtbauwerkstoffe: Die Produktion von leichterem Aluminium ist um ein Vielfaches energieintensiver als von Stahl.

Lässt sich der energetische Mehraufwand bei der Produktion überhaupt durch die Energieersparnis im Betrieb kompensieren? Außerdem sagt der Energieverbrauch zwar viel über den CO2-Ausstoß, aber noch nichts über die Umweltfreundlichkeit insgesamt aus. Deshalb wird die Frage nach umfassenden Lebenszyklusanalysen immer dringlicher, die sowohl die Energiesituation als auch die Umweltwirkungen berücksichtigen. Die Analyse muss gleich an zwei Fronten gleichzeitig ansetzen, nämlich bei der Produktion des Fahrzeugs und bei der Bereitstellung des Energieträgers.

Bei fossilen Kraftstoffen für Autos lässt sich das bei Herstellung und Verbrennung entstehende Kohlendioxid relativ leicht ermitteln. Bei der Generierung von elektrischem Strom für Elektroautos entsteht mitunter fast gar kein CO2 (Wasserkraft) oder ganz besonders viel (Kohlekraftwerk).

Woher stammt der Strom zum Fahren? Beim österreichischen Strommix (33 Prozent fossiler Herkunft und 67 Prozent erneuerbar - überwiegend Wasserkraft) entstehen beim Betrieb eines elektrischen Kleinwagens 58 Gramm CO2 pro Kilometer. Das gleiche Auto sorgt in China für einen CO2-Ausstoß von 191 g/km, da der Strom dort überwiegend aus Kohlekraftwerken stammt. Ein Fahrzeug dieser Kategorie mit Verbrennungsmotor liegt hingegen weltweit bei rund 100 g/km. Ein Elektroauto verursacht also in China fast doppelt so viel, in Österreich annähernd halb so viel CO2 wie eines mit Verbrennungsmotor.

2000 Materialien im Auto

Stichwort Produktion: Ein Auto setzt sich aus etwa 2000 verschiedenen Materialien zusammen. Immerhin bestehen 65 Prozent der ganzen Masse aus Eisen und Stahl und 18 Prozent aus Kunststoffen. Streng genommen müsste man jedes Schräuberl analysieren und schauen, woher die Energie für dessen Herstellung kommt.

Und das ist einer der Knackpunkte: Es gibt zwar Normen für die Erstellung von Umweltbilanzen (Life-Cycle-Assessment), aber je nachdem, wo auf der Welt ein Bauteil hergestellt wird, fließen aufgrund unterschiedlicher ökologischer Rahmenbedingungen ganz andere Werte ein und Ergebnisse heraus. Daher gibt es derzeit trotz eines genormten Procedere keine Möglichkeit, die Ergebnisse von Umweltbilanzen unterschiedlicher Hersteller sinnstiftend zu vergleichen.

Mit gutem Willen lassen sich die Wirkungen neuer Technologien trotzdem relativ genau abschätzen. Ein konkretes Beispiel aus dem Leichtbau: Geringeres Gewicht und höhere Steifigkeit können im Karosseriebereich dadurch erreicht werden, dass das Blech vor dem Umformen erhitzt wird, was einen erheblichen zusätzlichen Energieaufwand bedeutet. Trotzdem wiegt der geringere Materialeinsatz beim Herstellungsprozess mit geringeren Folgewirkungen beim Recycling diesen energetischen Zusatzaufwand bereits auf. Dazu kommen noch gut messbare Einsparungen im Betrieb durch das geringere Gewicht.

Aber nicht immer ist die Sachlage so eindeutig. Aluminium wiegt zwar nur ein Drittel von Stahl, seine Herstellung erfordert aber fast siebenmal so viel Energie. Da ist es schon einigermaßen schwierig, den höheren Energieeinsatz bei der Herstellung durch eine Gewichtsersparnis beim Fahren zu kompensieren, geschweige denn einen echten energetischen Vorteil zu lukrieren. Diese Diskussion reißt seit der Präsentation des ersten Vollalu-Serienwagens, des Audi A8, im Jahr 1994 nicht ab. Noch schwieriger wird es bei Verwendung von Kohlenstofffaser-Werkstoffen, unter dem Strich einen Vorteil auszuweisen. Ähnliches gilt für Magnesium.

Brisante Batterien

So richtig brisant wird das Thema aber bei den Batterien, weil sie in ihrer Energiebilanz auf zwei Seiten negativ zuschlagen: Erstens sorgt ein Batteriepaket, das eine Reichweite weit über 100 km ermöglichen soll, für einen Gewichtszuwachs jenseits von 300 kg. Zweitens besteht es überwiegend aus teuren und teils extrem energieaufwändig herzustellenden Werkstoffen.

Das Mehrgewicht kann zwar mit viel Hirnschmalz einigermaßen in Schach gehalten werden, allerdings nur bei extremem Leichtbau, der aber wiederum den Energieaufwand in die Höhe treibt. Als Paradebeispiel gelten die künftigen Elektroautos i3 und i8 von BMW. Die Erklärung der Energiebilanz ist bei einem derart hohen Einsatz an exotischen Werkstoffen, allen voran das Kohlenstofffaser-Chassis, immer wieder ein Drahtseilakt am Abgrund zwischen bösen Befürchtungen und kalmierender Hoffnung auf technologische Durchbruchsszenarien in Verarbeitung und Recycling von Superwerkstoffen.

Was bei all den offenen Fragen aber bleibt, ist trotzdem die Tatsache, dass man die Suche nach umweltfreundlicheren Technologien nicht einstellen kann, nur weil Schwierigkeiten auftauchen könnten. Als sicher gilt jedenfalls, dass die Spritersparnis der derzeitigen Hybridautos am Markt bereits den energetischen Mehraufwand durch geringeren Verbrauch mehr als kompensieren, vorausgesetzt das Recycling verläuft so gewissenhaft wie in den Bilanzen ausgewiesen. Das Gleiche ist natürlich auch von Elektroautos zu verlangen. (Rudolf Skarics, AutoMobil, DER STANDARD, 10.8.2012)

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