CO2 Emissionen Well-to-Tank und Tank-to-Wheel

In den aktuellen Diskussionen über die E-Mobilität wird öfters das Argument gebracht, dass Elektrofahrzeuge beim akutellen Strommix nicht immer eine bessere CO2-Bilanz haben.

Die durchschnittlichen CO2 g/km Angaben beziehen sich aber nur auf auf den lokalen Schadstoffausstoß (tank-to-wheel), oder sehe ich das falsch?

Also müssten die bei der Benzinproduktion entstehenden Emissionen ebenfalls miteinbezogen werden (well-to-tank), wenn man sie mit Elektrofahrzeugen vergleichen will.

Das Thema ist sehr komplex. Wenn man die gesamte Kette betrachtet, muss man den Aufwand der Energieerzeugung und -distribution, die Emmissionen bei der Fahrzeugherstellung und -distrubution und die Emmissionen tank-to-wheel betrachten. Hier werden in der Tat in der Praxis oft Vergleiche angestellt, die nicht alle Aspekte berücksichtigen.

Während bei der Erdölförderung, Distribution, Benzin- und Dieselerzeugung und Bereitstellung der entstehende CO2-Ausstoß relativ einfach berechnet werden kann, ist dies bei der Stromerzeugung und -verteilung sehr unterschiedlich. Je nachdem, aus was welcher Quelle der Strom kommt und ob er verteilt werden muss (Leitungsverluste) oder lokal erzeugt wird (z.B. Solaranlage oder BHKW).
Dann kommt noch die Fahrzeugherstellung dazu. Elektroauto ist nicht gleich Elektroauto. Es gibt energieeffiziente Leichtbaufahrzeuge, bei denen auch in der Herstellung weniger CO2 anfällt als bei konventionllen Fahrzeugen (pro 100kg Fahrzeuggewicht weniger spart man etwa 1,6 to CO2). Und es gibt z.B. Umbauten von konventionellen Fahrzeuge, die in der Herstellung viel mehr Energie brauchen, da sie ja fast anderthalbmal gebaut werden.

Generell kann man sagen, dass reine Elektromobilität mit energieeffizienten Leichtbaufahrzeugen für Stadt- und Umlandverkehr sinnvoll ist (Tagesfahrleistung bis 150 km). Diese Fahrzeuge schneiden in der CO2-Bilanz schon bei der Herstellung besser ab und brauchen nur 4 - 12 kWh / 100 km (entspricht 1 - 3 EUR Energiekosten). Für diese braucht man auch nur eine relativ kleine Batterie und es ist auf jeden Fall angebracht, sie mit lokal erzeugtem Strom aus regenerativen Energiequellen zu betanken.

Vertiefend kann ich auf die Website der Smiles AG verweisen:

http://www.smiles-world.de/verantwortung

sowie auf das IFEU-Institut Heidelberg, dass sich intensiv mit diesem Thema beschäftigt (bei denen muss man allerdings kritisch anmerken muss, dass bei der Herstellungs-CO2-Bilanz von Elektrofahrzeugen oft nicht zwischen Leichtbau- und schweren Fahrzeugen differenziert wird):

http://www.emobil-umwelt.de/

Vielen Dank für die ausführliche Antwort und die informativen Links.

Hat mir sehr weitergeholfen!

Soweit ich weiss bezieht sich die Angabe bei den Verbrennungsmotoren auf das Endprodukt was aus der Abgasanlage ausgestoßen wird. Was das angeht bin ich mir nicht zu 100% sicher.

Bei Elektrofahrzeugen ist das erstmal nicht so einfach. Grundsätzlich fahren die E-Autos EmmissionEmissionsfreisfrei. Man darf allerdings nicht vergessen woher der Strom kommt. In den meisten fällen ja von den Kraftwerken z.B. Kohlekraftwerken. Dann haben wir natürlich wieder Eimissionen durch die Stromerzeugung in den Kraftwerken.

Was aber wenn der Strom z.B. von der Solaranlage von dem eigenen Dach kommt. Oder man ist bei einem Stromanbieter der nur Ökostrom aus Wind-, Wasser-, oder Sonnenenergie erzeugt. Dann fahren wir so ziemlich ohne CO2 Eimissionen.

In den aktuellen Diskussionen über die E-Mobilität wird öfters
das Argument gebracht, dass Elektrofahrzeuge beim aktuellen
Strommix nicht immer eine bessere CO2-Bilanz haben.

Die durchschnittlichen CO2 g/km Angaben beziehen sich aber nur
auf auf den lokalen Schadstoffausstoß (tank-to-wheel), oder
sehe ich das falsch?
Schadstoffausstoß
Also müssten die bei der Benzinproduktion entstehenden
Emissionen ebenfalls miteinbezogen werden (well-to-tank), wenn
man sie mit Elektrofahrzeugen vergleichen will.

Mir ging es genau um den Vergleich zwischen Elektroauto/Verbrennungsmotor:
Wie viel CO2-Emissionen entstehen pro gefahrenen Kilometer (lokal=tank-to-wheel und global=well-to-tank)?
Ich wollte mich dabei nur auf die Energiequelle (also Strom/Kraftstoff) beziehen. Die Sichtweise auf die Produktion der Fahrzeuge auszuweiten wie von Oeko-Stromer erläutert, ist dann noch weiter gefasst (vor allem der Recyclingaspekt der Batterien finde ich interessant).

Für Verbrennungsmotoren sollten sich die Gesamtemissionen CO2 Emissionen dann so zusammensetzen:

> CO2 aus Produktion des Kraftstoffes inkl. aller Vorketten (http://www.ifeu.de/verkehrundumwelt/pdf/IFEU%282010%… S.13-14) * Kraftstoffverbrauch/km
+
> CO2 Direktemissionen durch Kraftstofverbrennung/km (das sind die Angaben der Hersteller in g/km, um auf meine Ausgangsfrage zurück zu kommen)

Für Elektroantriebe wäre es dann Abhängig vom Strommix:

> CO2 aus Erzeugung des Stroms inkl. aller Vorketten (http://www.umweltbundesamt.de/energie/archiv/akt_anh… S.5 oder http://www.verivox.de/nachrichten/verivox-verbessert…) * kWh-Verbrauch/km
+
> 0g CO2 lokaler Emissionen

Überraschend fand ich, dass Photovoltaik 6x soviel CO2 Emissionen verursacht wie Windenergie. Habe mich aber vorher auch noch nicht damit auseinander gesetzt (wird wohl der Energieaufwand für die Produktion sein).

Hallo,

Sie sehen das völlig richtig. Wenn „Well to Wheel“ dann für alle. Bei Benzinfahrzeugen geht man von etwa 15% mehr für die Kette „Well to Tank“ aus.
Warum man bei Elektrofahrzeugen die vorgelagerte Kette so betont liegt daran, dass im Fahrbetreib kein CO2 mehr frei wird, das „Well to Wheel“ entspricht also „Well to Tank“.

Je nach Strommix kann dass dann sogar schlechter sein als die Gesamtkette von Benzinfahrzeugen (z.B. bei Kohle).

Grüße,

Tony Pleschinger

Oftmals wird nicht der MIPS („Material-Input pro Serviceeinheit“) berechnet oder nicht korrekt berechnet. Es geht bei diesen um die Berücksichtigung der lebenszyklusweiten Ressourceneffizienz von der „von der Wiege bis zur Bahre“ bereits während der Planungsphase. Bei einem EV muß darüber hinaus noch die Verwendbarkeit als Regelenergiespeicher mit einbezogen werden, um den Einfluß auf den CO2-Gehalt der Atmosphäre vollständig abschätzen zu können.

Die angeführte CO2-Bilanz-Betrachtung scheint das nicht zu erfüllen, ich stimme Ihnen also zu.

Absolut richtig.

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In den aktuellen Diskussionen über die E-Mobilität wird öfters das Argument gebracht, dass Elektrofahrzeuge beim akutellen Strommix nicht immer eine bessere CO2-Bilanz haben.

Die durchschnittlichen CO2 g/km Angaben beziehen sich aber nur auf auf den lokalen Schadstoffausstoß (tank-to-wheel), oder sehe ich das falsch?

Also müssten die bei der Benzinproduktion entstehenden Emissionen ebenfalls miteinbezogen werden (well-to-tank), wenn man sie mit Elektrofahrzeugen vergleichen will.

Hallo Nailer,

du siehst das genau richtig.
Ein ehrlicher Vergleich müßte von der Wiege bis zur Bahre gehen, und zwar nur beim Treibstoff (Strom Sprit), ansonsten identisches Auto. Außerdem müssten alle Havarien entsprechend anteilig in die Bilanz eingehen.
Dies macht allerdings inhaltlich keinen Sinn, da Elektroautos andere Konzepte verfolgen. Z. B. Warum soll ich täglich 800 km Reichweite mit mir rumschleppen, wenn ich nur 50 benötige? usw.
Bei diesen Rechentricks ist immer darauf zu achten: Wer hat die Studie bezahlt, wem nützt sie und wem schadet sie. Insbesondere sind die Systemgrenzen von besonderer Bedeutung (an welcher Stelle messe ich, was rein und was raus geht) Da wird oft geschummelt.
Grundsäztlich gilt: Immer wenn Thermodynamik im Spiel ist sind die Verluste groß; Verluste gehen über die Oberfläche, deshalb ist ein großer Energiewandler grundsätzlich einem kleinen Energiewandler in punkto Wirkungsgrad überlegen; bei Elektromotoren ist dieser Effekt geringer, bei thermodynamischen Energiewandlern ist deser Effekt größer. Beachte auch den Carnot’schen Wirkungrgrad
Jedenfalls besteht auf der E-mobilityseite die Möglichkeit, CO2-neutral zu fahren. Beachte hier z. B. Energierücklaufzeiten und Erntefaktor:
http://de.wikipedia.org/wiki/Erntefaktor

Bei Fossilbrennern geht das nicht, aber wenn man schon verbrennungsmotorisch unterwegs ist dann geht das doch, je nach Anbaumethode über Pöl (für Dieselautos), Bioethanol (für Ottomotoren; die Brasilianer fahren schon lange damit und verstehen unsere Probleme nicht) oder Biogas (für Ottomotoren mit Erdgasanpassung)

Außerdem halte ich diese Art der CO2-Diskussion für Zeitverschwendung weil Nebenkriegsschauplatz. Grundsätzlich gilt: Jeder Liter Erdöl, der im Boden bleibt, fördert kein zusätzliches CO2 in die Atmosphäre. Jede kWh Energie, die im Land gewonnen und nicht importiert wird, stärkt die lokale Volkswirtschaft.

Gruß
Rudi

Das ist prinzipiell richtig. Allerdings wird die CO2 - Bilanz bei den Elektroautos bei der Betrachtungsweise well to wheel im aktuellen Strommix wahrscheinlich nicht besser. Wirklich effektiv wird das ganze eh nur mit regenerativen Energien.

Uli