Energiesparen ist ein enormer Kraftakt

Rudolf Skarics
9. August 2012, 17:15
  • 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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Die Schlussfolgerung:

Extremer Leichtbau lohnt sich nicht für selten genutzte Autos.

Für Elektroautos ist der Mehraufwand bei der Produktion ein wesentlicher Beitrag zum rechnerischen CO2-Ausstoß pro Kilometer.

http://sedl.at/Elektroau... hlendioxid

Und rechnet man korrekterweise nicht mit dem Länderdurchschnitt sondern mit den Kraftwerken, die ihre Erzeugung erhöhen bzw. neu gebaut werden, wenn Verbraucher hinzukommen ("Zuwachsbetrachtung"), dann sind Elektroautos kaum besser als konventionelle Autos.

http://sedl.at/Elektroau... essimisten

90:10 ?!?!

kann ich nicht glauben!
assambling zu tanken - ja
stahlprodunktion, gießen, walzen, transport, etc. etc.
wenn dies alles miteingerechnet wird kann ich ein umgekehrtes verhältnis eher glauben.

Liebe Leute, hat sich jemals WER Gedanken gemacht?

wieviel Energie verbraucht wird durch:

Militär
Überwachungsstaat
Google steht bei seinem Wachstum beim Stromverbrauch an
Klimaanlagen
chemischer Landwirtschaft
Geoengineering
Aludosen statt Glasflaschen
Wegwerfgesellschaft
rasante Produktzyklen
...
..
.

Könnte, ja könnte es sein, dass WIR auf der Kugel kein Energieproblem hätten täten, würden sich unsere HERRSCHER dem Wohlergehen UNSERER Völker widmen?
Korreliert der Energieverbrauch mit Militarisierung, Überwachung, Klimatisierung oder sind dies vernachlässigbare Einflüsse?

Freu mich auf eure Antworten, liebe Leute

PS: keep swinging ... .. .
S.T.S - Überdosis G'fühl (official Video)
http://www.youtube.com/watch?v=b9ut49_yGac

Batterien sind schwer, aber ...

... das bedeutet nicht, dass ein E-Auto mit einem 300-kg-Akku automatisch um 300kg schwerer ist.

E-Autos sparen etwa 200 kg an Gewicht, da im Motor wesentlich weniger Technik verbaut ist, z.B. kein Verbrennungsmotor, kein Getriebe, kein Kühler, etc.

In Summe bleiben also von den 300 kg Mehrgewicht - die im Artikel erwähnt sind - lediglich 100 kg Mehrgewicht übrig.

wenn das e-auto eine reichweite wie ein pkw mit verbrennungmotor haben soll sind es jedenfalls deutlich mehr als 300kg.
ist aber ohnenhin nur ein randthema.

Die CO2 Bilanz wird mit der Akkutechnologie besser.
Wichtiger ist die Luftqualität in der Stadt.

Seit wie vielen Jahrzenten ist das Lifecycle-Modell Stand der Technik? Wo also der gesamte Lebenszyklus eines Produkts von der Planung bis zur Entsorgung Gegenstand der Betrachtung ist? Ich schätze das auf mindestens dreißig Jahre.

oje.

z.b. Mitsubishi-imiev 250kg Batterie, 150 ( ok, 100 real) km Reichweite; Mittlerweile verbauen sie eh noch bessere.

Bravo - endlich wird auch mal dieses Thema angesprochen.
Was vergessen wurde: die Technik wird immer komplizierter und Lebensdauerberenzt konstruiert. Das ist zwar gut für die Wirtschaft aber kathastrophal für die Energiebillanz.
Besonders in der Autoindustrie wird absichtlich die Lebensdauer von Fahrzeugen auf maximal 15 Jahre begrenzt wobei viele Fahrzeuge schon nach 10 Jahren (Durchrostungsbeginn) in östliche EU Länder exportiert werden - den Gebrauchtwagenmarkt hat der Staat durch absichtliche Gewährleistungsgesetze gesteuert (Lobby und Kartell gesteuert).
Übrigens: ein Bauer würde wohl eine Lebensdauer von nur 15 Jahren bei einem Traktor nicht akzeptieren...

http://de.wikipedia.org/wiki/Obso... bsoleszenz

Die mittlere Lebensdauer eines Fahrzeuges hat sich erhöht, nicht verringert.
1960 lag diese bei etwa 8 Jahren.
Heute liegt diese bei etwa 12 Jahren, also um 50% höher.

Kann man alles zuschweißen und reparieren.
Gewährleistung gilt nur für gewerbliche Händler.
Die verkaufen die Autos dann halt nach Afrika wo sie auch noch gebraucht werden.

Mein Auto hat...

...seinen zwanzigsten Geburtstag gefeiert und ist gerade mit kleinen Mängeln über den TÜV gekommen. Damit wird dieses Auto jeden Tag umweltfreundlicher. Bei einen Verbrauch von 6-7 Litern und 2000 Km/Jahr wird sich sicher nie ein neues Auto rechnen.

2000 Km im Jahr?

Da fahre ich ja mehr Km mit dem Fahrrad. Das stinkt nicht und hat immer ein Pickerl.

Sag ich auch immer. Noch besser wird es wenn die Gebrauchten elektrisch fahren.

"Strom-Mix"

Die Rechnung wie oben angestellt stimmt aber nur auf dem Papier, und wird leider immer wieder herangezogen, um Elektromobilität zu bewerben.
Tatsächlich aber reicht der Strom, der in Österreich aus erneuerbaren Quellen erzeugt wird, meistens nicht einmal aus, die Grundlast abzudecken. Das bedeutet, dass praktisch immer kalorische Kraftwerke laufen müssen.

Und in weiterer Folge bedeutet es, dass jede kWh, die zusätzlich verbraucht wird, zu 100% aus Kohle, Gas, Öl oder Atomkraft kommen muss.

Anders ausgedrückt: Der "saubere" Strom ist bereits verbraucht, die E-Autos fahren dann im allerbesten Fall mit ca. 35% Wirkungsgrad bezogen auf den Einsatz an Primärenergie.

Statistisches Zentralamt:

Eine Analyse auf Energieträgerebene für 2010 zeigt, dass der erneuerbare Strom (aus Wasserkraft, Wind, Photovoltaik, Erdwärme und Biomasse) mit 65,3% den höchsten Anteil am Gesamtstromverbrauch hat ...
Grundlast ???

Ja, eh

Rechnerisch geht die Sache auf den ersten Blick auf, aber der Haken ist, dass der gesamte Strom aus erneuerbaren Quellen meistens sofort weg ist, und nur selten, zu unguenstigen Zeitpunkten, zu viel davon da ist.

Wenn jetzt E-Autos auf die Strassen kommen, erhoeht sich der Stromverbrauch insgesamt, und diese Mehrleistung kann nur aus Waermekraftwerken kommen, d.h. Kohle, Oel, Gas oder Atomstromimporte.

Warum "Grundlast ???"
Wollen Sie wissen was Grundlast ist, oder etwas hinterfragen, das ich uebersehen habe?

aha

und das ist unveränderlich?

wenn der strombedarf steigt würde ich als besonders kluges köpfchen die stromversorgung ausbauen

und wenn ich hunger hab dann esse ich etwas =)

Darum macht es ja Sinn ...

... PV oder Windkraftwerke zu fördern, da sind wir in Europa sowieso Schlußlicht weil wir uns auf unserer "Wasserkraft ausruhen".
Nennung Grundlast mit Fragezeichen war nur "mein Hilferuf", da das Thema zu komplex ist (Jahreszeiten, Tag/Nacht, Regionen) als das wir nur mit % Abdeckung reden, z.B. werden e-Autos hauptsächlich in der Nacht geladen, wo z.B. Windkraftwerke und Grundlast ganz eine andere Bedeutung haben ... Auch wenn es kompliziert ist, aber eMobilität ist die richtige Richtung !

e-mobilität ist die richtige richtung sobald sich das batteriethema lösen läst oder sobald in der stromproduktion der stein der weisen (co2 neutral) gefunden ist. beides aber nicht in sicht

was soll nicht in sicht sein?

klar können und sollen akkus weiter verbessert werden und gibt es keine völlig co2-neutrale enrgieumwandlung. aber wenns da ewig warten, wird sich nie was tun

pv und windstrom sind schon weitgehend ausgereift, und gerade elektroautos würden, intelligent ins netz gehängt (so gut wie jedes fahrzeug ist in erster linie ein stehzeug), auch dem problem des bedarfsentkoppelten anfalls solchen regenerativstroms die spitze nehmen

E-Autos mit

35 % Wirkungsgrad wären immmerhin noch etwa doppelt so gut wie der derzeitige Standard mit Diesel bzw Benzin.

Und der Wirkungsgrad der Batterie?

Wenn sie nach 100 Ladezyklen im Winter noch 50% des reingespeisten Stroms wieder abgibt, ists viel. Das heißt, der Wirkungsgrad wäre noch zu halbieren. Da ist jeder effiziente Diesel besser in der Gesamtbilanz - bei wesentlich geringeren Herstellungskosten.

Aber es soll jedes E-Auto mit 100.000€ gefördert sein, darum freut das die Autoindustrie dermaßen.

die einzigen Diesel-Fahrzeuge, die mit einem vernünftigen Wirkungsgrad fahren

und mit E-Auots annähernd vergleichbar, sind LKW auf Langstrecke.

Leider werden die wirklich sparsame Diesl-PKW nicht mehr gebaut, die energetisch einem auf 50%igen Kälteentladenen E-Auto gleichkommen.

Der allerbeste Fall gilt

auch für E-Autos

(Durchschnittlicher Wirkungsgrad ist ähnlich).

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