Batterie- versus Brennstoffzellenfahrzeuge

Mobilität und Transport gehören in der Film- und Fernsehproduktion zu dem Bereich, in dem ein erheblicher Anteil von CO2-Emissionen generiert werden. Die Nutzung von Elektrofahrzeugen ist eine Alternative, die vor allem nachhaltig ist, wenn die Fahrzeuge mit hundertprozentigem Ökostrom betrieben werden. Als ökologisch problematisch bei Elektrofahrzeugen erweist sich die Produktion und Entsorgung von Li-Ionen-Akkus, für deren Kathode Kobalt benötigt wird. Das Fraunhofer-Institut für Solare Energiesysteme ISE hat im Auftrag der H2 Mobility Deutschland den Lebenszyklus-Vergleich von Elektro- und Brennstoffzellenfahrzeugen untersucht.

 

Gegenstand der Studie waren die CO2-Emissionen bei Herstellung, Betrieb und Entsorgung von Batterie- und Brennstoffzellenfahrzeugen mit Reichweiten ab 300 Kilometern für die Zeiträume 2020-2030 und 2030-2040. Dabei wurden für die Erzeugung des Stroms beziehungsweise Wasserstoffs verschiedene Szenarien betrachtet. Der Strom für die Batteriefahrzeuge kommt im besten Fall aus der Photovoltaik-Anlage, während der deutsche Strommix den ungünstigsten Fall darstellt. Für die Wasserstoffbereitstellung wurde beispielsweise die Erzeugung in einer Elektrolyse mit Windstrom (Best Case) sowie die Erdgasdampfreformierung (Worst Case) zugrunde gelegt. Außerdem wurden beide Technologien mit einem Pkw verglichen, der mit fossilem Dieselkraftstoff betrieben wird.

 

Bei einer Laufleistung von 150.000 Kilometern sind die CO2-Emissionen des Brennstoffzellenfahrzeugs selbst im Worst-Case-Szenario geringer, als die von vergleichbaren Batteriefahrzeugen (90 kWh Batterie), die aus dem deutschen Strommix gespeist werden. Die fossil betriebenen Dieselfahrzeuge weisen höhere CO2-Emissionen auf. „Die Studie zeigt auch, dass sich Batterie- und Brennstoffzellenfahrzeuge in idealer Weise ergänzen“, sagt Dr. Christopher Hebling, Bereichsleiter Wasserstofftechnologien am Fraunhofer ISE. „Für große Reichweiten sind Brennstoffzellenfahrzeuge klimafreundlicher und für geringe Reichweiten Batteriefahrzeuge.“ Im Zeitraum 2020-2030 besitzen Brennstoffzellenfahrzeuge beispielsweise einen besseren CO2-Fußabdruck als Batteriefahrzeuge mit einer Batteriekapazität von mehr als 45 kWh.

 

Der Projektleiter Dr. André Sternberg sieht über die Studie hinaus weiteren Forschungsbedarf wie zum Beispiel zur Nutzung synthetischer Kraftstoffe, die aus Wasserstoff aus erneuerbaren Energien sowie CO2 produziert werden, zu Second-Life-Aspekten oder zu den Auswirkungen auf Flächen- und Wasserverbrauch.
Foto: © Mariordo (Mario Roberto Durán Ortiz) / Wikimedia.org, CC BY-SA 4.0)

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