11.10.2022

Welche Parameter beeinflussen die Ökobilanz von Elektrofahrzeugen?

Beitrag aus dem Projekt unIT-e² beim ENERDAY

Bei 16. Internationalen ENERDAY an der TU Dresden referierten und diskutierten Akteure aus Wirtschaft und Forschung zu Herausforderungen auf dem Weg zum klimaneutralen Energiesystem in den Bereichen Energiepolitik, -märkten und -infrastrukturen. Im Rahmen der Tagung wurde ein gemeinsamer Beitrag von Daniela Wohlschlager (FfE) sowie Christina Kockel und Prof. Aaron Praktiknjo (RWTH Aachen) aus dem Projekt unIT-e², dem Reallabor für vernetzte Elektromobilität, präsentiert. Thema der Analyse ist die vergleichende Untersuchung von ökobilanziellen Bewertungen (engl. Life Cycle Assessment, LCA) von Elektrofahrzeugen und konventionellen Fahrzeugen. Eine durchgeführte Literaturanalyse gibt Aufschluss über die Relevanz von hinterlegten Parametern und Annahmen bei ökobilanziellen Betrachtungen. Eine im nächsten Schritt durchgeführte Sensitivitätsanalyse gibt Aufschluss über die größten Einflussfaktoren auf die Ergebnisse und den ökologischen „Break-even“ von Elektro- gegenüber konventionellen Fahrzeugen.

Wie Abbildung 1 darstellt, gehen aus der Analyse die angenommene Fahrzeugklasse und Fahrleistung, der Anteil an Stadtfahrten sowie der Emissionsfaktor des Strommixes als relevante Einflussparameter auf die Ökobilanz hervor. Die Variation der Parameter um jeweils +10% zeigt beispielsweise, dass ein höherer Anteil an städtischen Fahrten die Ökobilanz von Elektrofahrzeugen je nach Fahrzeugklasse um 1,3 – 2,0 % verringert, während sie für Verbrenner um 2,0 – 3,2 % steigt.

Abweichung des Global Warming Potential (GWP) unterschiedlicher Fahrzeugklassen von Elektrofahrzeugen (BEV) und konventionellen Fahrzeugen (ICEV) bei Variation der Sensitivitätsparameter um +10%

Der Beitrag zeigt insgesamt folgende Leitlinien für die Interpretation von LCAs im Bereich der Elektromobilität auf:

  • Primär bedingt durch die energieintensive Batterieproduktion nimmt die Produktionsphase beim Elektrofahrzeug einen vergleichsweise höheren Anteil der Ökobilanz ein, welcher jedoch über die Nutzungsphase kompensiert werden kann.
  • Je höher der spezifische Verbrauch in der Nutzungsphase je Technologie und je geringer der Emissionsfaktor des Ladestroms, desto schneller ist die ökologische Amortisationszeit von Elektrofahrzeugen erreicht.
  • Je höher der Anteil der Fahrten im Stadtverkehr, desto geringer die Auswirkungen von Elektrofahrzeugen und desto höher die Auswirkungen von Verbrennern.

Insgesamt zeigt die Analyse die relevanten Faktoren und deren Sensitivitäten auf, welche bei der Interpretation vergleichender Ökobilanzen von Elektrofahrzeugen zu beachten sind. Da der Emissionsfaktor des Strommixes entscheidend für die ökologischen Auswirkungen der Betriebsphase von Elektrofahrzeugen als auch der Batterieproduktion ist, müssen zukünftige Entwicklungen durch einen prospektiven LCA-Ansatz berücksichtigt werden. Detaillierte Erkenntnisse zum ökologischen Fußabdruck von Elektrofahrzeugen zeigt zudem die von der FfE durchgeführte LCA von Elektrofahrzeugen mit vertiefenden Analysen zur Batterieproduktion.