14.07.2019

Fraunhofer Studie zu THG-Emissionen BEV und FCEV

von H2 MOBILITY News

Freiburg/Berlin, 14.07.2019 | Das Ergebnis der Fraunhofer Studie zum Lebenszyklus-Vergleichs von Elektrofahrzeugen mit höherer Reichweite ist eindeutig: Ab einer Reichweite von 250 Kilometer sind Pkw mit Wasserstoff und Brennstoffzelle (FCEV) klimafreundlicher als Batteriefahrzeuge (BEV). Der entscheidende Faktor ist der wesentlich größere CO2-Rucksack, den Batterieautos durch die Produktion der Batterie tragen müssen.

Untersucht wurden die erzeugten Treibhausgas-Emissionen (THG) bei Herstellung, Betrieb und Entsorgung von Batterie- und Brennstoffzellenfahrzeugen mit Reichweiten ab 300 Kilometer, für die Zeiträume 2020-2030 und 2030-2040. Die Werte wurden darüber hinaus mit den Werten dieselgetriebener Pkw verglichen.

Die Forscher des Fraunhofer-Instituts für Solare Energiesysteme ISE haben in ihrer Studie detailliert aufgeschlüsselt, wie viel Material für die Produktion von Batterien, Brennstoffzellen und Wasserstofftanks benötigt wird und was bei der Förderung und der Verarbeitung an Emissionen anfällt.

Das Ergebnis: Der THG-Fußabdruck von Produktion und Recycling eines Brennstoffzellensystems inklusive Tank entspricht etwa dem eines Elektroantriebs mit einer 45-50 kWh Speicherkapazität. Für Autos mit größeren Batterien werden mehr THG ausgestoßen als für das Brennstoffzellensystem in einer vergleichbaren Leistungsklasse.

Im Betrieb ist die Energiequelle für Strom und Wasserstoff entscheidend. Den Annahmen der vom Berliner Think Tank AGORA Verkehrswende veröffentlichten Studie folgend, hat das Fraunhofer ISE Solarstrom (Ladung zu Hause) als Optimum für das Batterieauto angenommen. Im Best Case-Szenario für Wasserstoff wird dieser aus 100% Windenergie erzeugt. Verglichen wurden aber auch erzeugte Emissionen beim Laden mit dem deutschen Strommix sowie die Wasserstoffproduktion im Mixed Case (50% Erdgas und 50% Windstrom) bzw. im Worst Case aus 100% Erdgas.

Bei einer Laufleistung von 150.000 Kilometern überzeugt das Brennstoffzellenfahrzeug in allen Fällen: Selbst im Worst Case (100% H2 aus Erdgas) liegt der THG-Fußabdruck im gesamten Lebenszyklus noch die nächsten 10 Jahre unter dem vergleichbarer Batteriefahrzeuge und ist ebenfalls geringer als bei Dieselfahrzeugen.

Schlussfolgerung

Die Studie ist ein Beleg für die Komplementarität von Batterie und Wasserstoff. Fahrzeuge mit mittleren bis kleineren Batterien (< 50 kWh Speicherkapazität) und Reichweiten bis 250 Kilometer senken die Emissionen im Verkehr. Für höhere Reichweiten haben Brennstoffzellenfahrzeuge aus Sicht des Klimaschutzes zunehmende Vorteile. Sowohl für Batterie also auch für Wasserstoff gilt: Je grüner die Energiequelle, desto besser die Umweltbilanz.

Die Studie des Fraunhofer ISE wurde von der H2 MOBILITY Deutschland finanziert.

Quellen im Bereich batterieelektrische Mobilität sind u.a. „Life Cycle Assessment of a Lithium-Ion Battery Ellingsen“ von Majeau-Bettez, Singh, Srivastava, Valøen und Strømman (2014), die Studie der Agora Verkehrswende (2019) und der Batterieabteilung am ISE.

Quellen im Bereich Brennstoffzellenfahrzeuge sind u.a. „Integrated environmental and economic assessment of current and future fuel cell vehicles“ von Miotti, Hofer und Bauer (2017), sowie die Expertenmeinungen aus der Brennstoffzellenabteilung am ISE.

PPT_Fraunhofer Studie_H2 MOBILITY_Zusammenfassung

PPT_Fraunhofer Study_H2 MOBILITY_Summary

ISE_Ergebnisse_Studie_Treibhausgasemissionen

 

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Presseerklärung Fraunhofer: https://www.ise.fraunhofer.de/de/presse-und-medien/news/2019/fraunhofer-ise-vergleicht-treibhausgas-emissionen-von-batterie-und-brennstoffzellenfahrzeugen.html