Studie zur CO2-Gesamtbilanz: Wasserstoff schlägt Batterie

    Diese Seite verwendet Cookies. Durch die Nutzung unserer Seite erklären Sie sich damit einverstanden, dass wir Cookies setzen. Weitere Informationen

    • Studie zur CO2-Gesamtbilanz: Wasserstoff schlägt Batterie

      Eine neue Studie heizt die Diskussion um die Klimafreundlichkeit von Batteriefahrzeugen an: Nach Berechnungen des Fraunhofer-Instituts für Solare Energiesysteme (ISE) sind wasserstoff-getriebene Autos mit Brennstoffzellen schon ab einer Reichweite von 250 Kilometer klimafreundlicher als Batteriefahrzeuge. Das hat einen einfachen Grund.

      Batteriefahrzeuge werden inzwischen in nahezu allen Ländern der Europäischen Union stark gefördert, vor kurzem hat die Bundesregierung die millionenschwere Förderung eines Batterie-Forschungszentrums in Münster beschlossen. Doch ob dadurch das CO2-Problem der Mobilität gelöst wird, ist umstritten.
      Jetzt liefert eine neue Studie des Fraunhofer-Instituts für Solare Energiesysteme (ISE) in Freiburg/Breisgau Stoff für neue Diskussionen. Die Forscher kamen bei einem Vergleich der erzeugten Treibhausgas-Emissionen bei Herstellung, Betrieb und Entsorgung von Batterie- und Brennstoffzellenfahrzeugen zu einem klaren Ergebnis: Ab einer gefahrenen Reichweite von 250 Kilometern liegen Brennstoffzellenfahrzeuge klar vor rein batteriegetriebenen Fahrzeugen.
      "Der entscheidende Faktor ist der wesentlich größere CO2-Rucksack, den Batterieautos durch die Produktion der Batterie tragen müssen", so die Autoren der Studie. Finanziert wurde die Studie vom Interessenverband H2 Mobility Deutschland. H2-Mobility-Geschäftsführer Nikolas Iwan sieht die Studie als gute Basis für weitere Diskussionen über eine effektive Verkehrswende: „Für Diesel- und Batteriefahrzeuge gab es bereits gute Zahlen zu THG-Emissionen im Lebenszyklus – für Brennstoffzellenfahrzeuge nicht. Um faktenbasiert über Einsatzgebiete von Brennstoffzellen und Batterien bei Pkw diskutieren zu können, haben wir als H2 Mobility die Analyse in Auftrag gegeben. Mit der vorliegenden Studie vom Fraunhofer ISE gibt es nun eine gute Basis für strategische Entscheidungen."



      Fraunhofer- ISE-Studie: Bei einer Gesamtbetrachtung über den gesamten Lebenszyklus inklusive Herstellung der benötigten Materialien schneidet das Brennstoffzellen-Fahrzeug ab einer mittleren Reichweite besser ab als ein reines E-Auto. (Bild: Fraunhofer ISE)

      Je größer die Batterie, um so problematischer der CO2-Fußabdruck

      Die Fraunhofer-Forscher untersuchten die Treibhausgas-Effekte der beiden Fahrzeug-Technologien mit Reichweiten ab 300 Kilometer, für die Zeiträume 2020-2030 und 2030-2040. Die Werte wurden darüber hinaus mit den Werten dieselgetriebener Pkw verglichen.
      Dabei schlüsseln die Forscher detailliert auf, wie viel Material für die Produktion von Batterien, Brennstoffzellen und Wasserstofftanks benötigt wird und welche Emissionen bei der Förderung und der Verarbeitung anfallen. Das Ergebnis: Der CO2-Fußabdruck von Produktion und Recycling eines Brennstoffzellensystems inklusive Tank entspricht etwa dem eines Elektroantriebs mit einer 45-50 kWh Speicherkapazität.
      Je größer allerdings die Batterien sind, um so mehr Treibhausgas-Effekte fallen gegenüber vergleichbaren Brennstoffzellen-Fahrzeugen an.

      Die Energiequelle ist entscheidend

      Im praktischen Betrieb ist natürlich die Energiequelle für Strom und Wasserstoff entscheidend. Im Best-Case-Szenario für Wasserstoff wird dieser vollständig aus Windenergie erzeugt. Verglichen wurden aber auch erzeugte Emissionen beim Laden mit dem deutschen Strommix sowie die Wasserstoffproduktion im Mixed Case (50 Prozent Erdgas und 50 Prozent Windstrom) beziehungsweise im Worst Case aus 100 Prozent Erdgas. Derzeit wird der Wasserstoff an den wenigen verfügbaren Wasserstofftankstellen noch nahezu ausschließlich auf Basis von Erdgas produziert und ist somit problematisch.

      Allerdings muss sich das Brennstoffzellen-Fahrzeug selbst in diesem Szenario nicht vor dem reinen E-Mobil verstecken: Bei einer Laufleistung von 150.000 Kilometern liegt der CO2-Fußabdruck im gesamten Lebenszyklus bei einer rein erdgas-basierten Wasserstoff-Produktion noch die nächsten zehn Jahre unter der CO2-Bilanz vergleichbarer Batteriefahrzeuge und ist ebenfalls geringer als bei Dieselfahrzeugen.

      Quelle: automobilwoche.de
      Gruß
      Uwe
    • In Auftrag gegeben wurde die Studie von Zitat: " ... Finanziert wurde die Studie vom Interessenverband H2 Mobility Deutschland...". Für mich also kein Wunder. Unklar ist definitiv wie die Tatsache einfließt, daß der Wirkungsgrad bei der Herstellung von Wasserstoff sehr gering ist, egal welches Verfahren. Zudem ist auch unklar, ob z.B. der CO2-Abdruck einbezogen wurde, der entsteht, wenn man den Wasserstoff (ähnlich wie die Flüssigkraftstoffe) per LKW an die Tankstellen verteilen muß.
      Die Studie scheint nicht öffentlich zugänglich, zumindest habe ich hier nichts gefunden: ise.fraunhofer.de/de/veroeffen…-veroeffentlichungen.html
      Gruß, Jürgen (ab 11/17)
      "Die Dauer um von A nach B zu kommen, wird von Strecke und Durchschnittsgeschwindigkeit bestimmt, NICHT von der Höchstgeschwindigkeit."
    • Maverick78 schrieb:

      Was ich mich immer Frage, wurde bei den H2 Fahrzeugen eigentlich die Batterie berücksichtigt die da ebenfalls (nur kleiner) verbaut ist.
      Genau das meine ich auch:
      Um 250 km zu fahren braucht es etwa 40 kWh je nach Fahrweise.
      Nun hat ein Wasserstoffauto wie der Toyota Miraii (oder wie das Ding heißt) eine Batterie von 25 kWh, soweit ich weiß.

      Soll jetzt der Unterschied von 15 kWh so eine große Rolle spielen?

      Und außerdem: Wie sieht die Rechnung aus, wenn Batterien rein mit regenerativer Energie (PV auf dem Firmendach und zus. Windräder) produziert wurden.
      Genau da müssen wir nämlich hin.

      Ich weiß gar nicht , was sich die H2-Lobby denkt.
      Selbst wenn sie die Leute verarschen können , aber wenn die später so ein Auto fahren und das dreifache für den Strom zahlen wie wir, wer macht das denn ?
      Privat: E-Golf (300) 06/2017-01/2019, e-Up 04/2019 - 10/2019 und wieder E-Golf ab 11/2019
      Betrieb: Passat Variant GTE 02/2017 bis es Kombi-BEV, eine komfortable Ladeinfrastruktur und V2G gibt
      PV 18kWp und Batterie BMZ 17 kWh + Notstromschaltung, kann tagsüber zu Hause laden
      Gruß, Bernd
    • Ich finde, dass der nachstehende Artikel aus der "Süddeutschen" sehr gut dazu passt - und vor allem macht der Autor deutlich, dass die deutsche Industrie jahrzehntelang nur Fördergerlder kassiert, aber bis dato nichts geliefert hat.

      sueddeutsche.de/auto/wassersto…brennstoffzelle-1.4518980
      Viele Grüße
      Norbert
      _________________________________________________
      09/2015 - 01/2019 e-Golf 190 | 01/2019 - Hyundai Kona e


      Teilnehmer der e-Golf-Treffen: Moers (2017), Hann. Münden (2018/2019)
    • Mir geht die Studienflut so langsam richtig auf den S..., man kann es fast nicht mehr lesen (und trotzdem habe ich es heute Mittag getan).
      Das einzige was damit erreicht wird, ist die Leute zu verunsichern und zurück zur Verbrennerfraktion zu treiben.

      Mein Kollege hat vor 3 Wochen, nach 25 Jahren Audi 80, einen neuen Golf bestellt, blau, tolle Ausstattung, leider nicht elektrisch. :stick:
      Jetzt arbeiten wir in der Automobil Zulieferindustrie. Man sollte meinen, dass in solchen Betrieben klar ist, wohin die Reise zukünftig geht. Pfffff.
      Um es kurz zu machen, seit dem DFB Pokalfinale und meiner Propaganda wissen sie zumindest, dass wir Komponenten für VW´s zukünftigen Hoffnungsträger entworfen haben. :grumble:

      Ich glaube für die Mehrheit der Autofahrer ist es einfacher sich ein Auto vorzustellen, welches wie bisher an einer Zapfsäule getankt wird und dann wieder 500 Kilometer fährt.
      Als ein Auto, dass genau dann laden muß, wenn man 1000 Kilometer fahren will. :ironie: Soweit die Schere im Kopf und ein Pro für die Brennstoffzelle.
      Ich kann mir aber beim besten Willen nicht vorstellen, warum eine Technologie sich durchsetzten sollte, die einen 3fach schlechteren Wirkungsgrad als ein reines BEV hat.
      Die angepriesene Technologieoffenheit (Beispiel BMW) sehe ich so nicht kommen.
      Bei den Unsummen die gerade in die Entwicklung der BEV Technik und Plattformen investiert werden, ist kein Platz für weitere, ernsthafte Investitionen in einen 2.ten Technologiestrang.
      Zumal ja BMW und Mercedes mit der Brennstoffzelle schon seit Jahrzehnten herum experimentieren, aber wenig zählbares abliefern.
      VW geht all in, und BMW wird sich unter neuer Herrschaft ebenfalls Richtung Batterie ausrichten.
      Gruß Robin

      Weihnachtsbesteller 2017
      E-Golf MJ 2019 seit 11/2018

      PV Anlage mit 6,8 KWp seit 06/2011
      Wallbe Eco 2.0S
    • Roman208 schrieb:

      Man darf nicht vergessen die Batterie von einem BEV wird nach der Nutzung im Bev noch als stationärer Speicher verwendet wurde das auch miteinberechnet??
      Nicht nur das, es geht noch weiter: wie viel der Energie die für die Herstellung des Akkus nötig war entfällt, wenn man die Rohstoffe nicht mehr fördern, sondern nur noch recyclen muss? Die Differenz müsste man eigentlich abziehen, da die Rohstoffe immer da sein werden, die Akkus verbrauchen diese im Gegensatz zu Brennstoffzellen nicht. Einmal gefördert, immer da. Das heißt wenn einmal alle Autos elektrisch waren, hat man genug gefördert und dieser Umweltnachteil fällt wieder weg. Mal ganz abgesehen davon, dass bei diesen Rechnungen auch immer die Nachteile der Förderung der fossilen Brennstoffe einfach unter den Teppich gekehrt wird...

      Ich frage mich echt ob denn die Leute und Firmen keinerlei Anstand mehr haben und durch solche Halbwahrheiten schlussendlich Lügen zu verbreiten, nur um sich selbst zu retten, anstatt in Richtung des unterm Strich besseren Systems weiter zu entwickeln.
      Gruß,
      Stephan
    • Mir ist schon beim Betrachten der Abbildung rein logisch nicht so ganz erklärbar, wie ein BEV mit Strommix genauso viel CO2-Emissionen verursachen kann wie ein H2-Auto, das einen um den genannten Faktor 3 schlechteren Wirkungsgrad hat und dessen Treibstoff aus Erdgas gewonnen wird.
      Liebe Grüße,
      Christoph

      e-Golf 300 seit 03/2018
    • Ich habe diese Frauenhofer Studie an meinen Bekannten bei der EMPA welcher im Mai eine Identische Studie verfasst hatte - zusammen mit der ETH - und dabei zu einer besseren Bewertung der Batterie gekommen ist zur Beurteilung weitergeleitet.

      Leider musste er feststellen, dass die Frauenhofer‘s wieder auf die alten, längst überholten Werte des CO2 Ausstosses für die Batterie zurückgegriffen haben - die Werte seien Jahre alt und die aktuellen hätten sich stark verbessert. So kam es dann wieder zu einer Kumulation der falschen Werte welche den Wasserstoff massiv besser abschneiden lassen!

      :whistling:



      Darin sind die derzeit aktuellen Daten verwendet worden...
      Gruss Aragon / Rene
      Mein black-Sioux wurde KW43 2014 produziert also VFL (Vor-Face-Lift) oder 190

      Ich war dabei ! e-Golf-Treffen eins am Bodensee / zwei in Moers / drei in Hann Münden / vier nochmals in Hann Münden - weil es so schön war // aber schön waren auch die vielen kleinen Treffen!!! :thumbup:
    • Ich habe gerade mal recherchiert, weil ja in den Brennstoffzellen-Fahrzeugen auch eine Batterie gebraucht wird: beim Hyundai Nexo hat sie eine Größe von 1,56 kWh ... also relativ klein. Ich hatte - instinktiv - eine Größere erwartet.

      Es gibt einen Info/Animation von Hyundai ( hyundai.de/modelle/nexo/ ... im Abschnitt "So funktioniert der Brennstoffzellen-Antrieb) in dem der Antrieb erklärt wird und da kommt die Batterie gar nicht vor?! ?(
      Gruß, Jürgen (ab 11/17)
      "Die Dauer um von A nach B zu kommen, wird von Strecke und Durchschnittsgeschwindigkeit bestimmt, NICHT von der Höchstgeschwindigkeit."
    • Ich bin bei solchen Studien mittlerweile auch einfach nur noch ratlos. Es stehen oft zu viele offene Fragen im Raum. Bei Electrive.net stand ja auch was inkl. des Links auf die Studie.

      Was ich mich frage:

      Wenn das die CO2/Fahrleistungskurve ist, dann stellt ja X=0 den CO2 Rucksack der Fahrzeuge dar. Wenn dann weiterhin davon ausgegangen wird, das man für die Wasserstoff-Produktion von 1kg Wasserstoff ca. 55kwh Strom benötigt. Also eine Menge, mit der ein BEV ca. 250-350km fahren kann (1kg = 100km), dann sollte doch (ohne weitere Verluste bei Wasserstoff-Wandlung, Transport, Lagerung, etc.) die Wasserstoff-Kurve eine 2.5-3-5x stärkere Steigung haben, richtig?

      Kann mir jemand erklären, warum dies, trotz ignorieren weiterer Verluste beim Wasserstoff, nicht so ist?

      *EDIT*
      Ich glaube, ich hab's gefunden.
      Wasserstoff darf natürlich zu 100% aus Wind hergestellt werden (der neben Wasser saubersten Energievariante), während BEVs maximal mit dem Strommix oder PV Strom fahren dürfen. PV Strom wird dabei mit 48g/kwh bewertet, Windkraft mit 11g/CO2. Faktor 4.36! Ja, so wird ein Schuh draus.

      Übrigens geht der Bundestag von einem Faktor PV Wind von 10x aus! Es macht also Sinn, dem energetisch (wg. Herstellung) schlechten Wasserstoff mit der saubersten Energie herzustellen, während man diese dem BEVs vorenthält... :dash:
      VW eGolf (seit 12/2018) - BMW 530e (seit 4/2018)
    • Mimikri schrieb:

      da kommt die Batterie gar nicht vor
      ... findest du auf der Seite 39 von 42 in den Technischen Daten der zum Download bereitstehenden Broschüre - 1,56 kWh ist richtig!
      Gruss Aragon / Rene
      Mein black-Sioux wurde KW43 2014 produziert also VFL (Vor-Face-Lift) oder 190

      Ich war dabei ! e-Golf-Treffen eins am Bodensee / zwei in Moers / drei in Hann Münden / vier nochmals in Hann Münden - weil es so schön war // aber schön waren auch die vielen kleinen Treffen!!! :thumbup:
    • Dieser kleine Akku wird allerdings extrem stark belastet. Jeder Anfahr-, Beschleunigungs- und Brems-/Rekup-Vorgang landet zuerst in diesem Akku, weil die Brennstoffzelle erstens nicht Rekup-fähig ist und zweitens die Stromstärken, die zum Beschleunigen gebraucht werden, gar nicht aus ihr gezogen werden können, sondern nur die Dauerleistung, die bei ungefähr einem Fünftel bis einem Drittel der Höchstleistung liegt. Das führt zu einer extrem hohen Zyklenbelastung dieses Akkus. Da der Akku klein ist, wird er häufig durchgeladen und entladen, viel mehr, als bei einem BEV. Das heisst, er wird deutlich häufiger als in einem BEV ausgetauscht werden müssen, um den Faktor 3-5 häufiger, was bei sagen wir 15 Jahren Lebensdauer beim BEV immerhin alle 3-5 Jahre wäre. Also so zu einem mittleren und grossen Inspektion (30 bzw. 60tkm).

      @Aragon Danke, dass Du da gleich Deine EMPA Kontakte spielen lässt. Es ist echt nicht mehr nachzuvollziehen, wieso diese Dre...Schwedenstudie immer noch herangezogen wird, wo sie doch offensichtlich falsch bzw. überholt ist. Eigentlich müsste man Leute, die etwas veröffentlichen, gleich auf die Tragweite ihrer Veröffentlichung hinweisen, wer etwas in die Welt setzt, soll auch dafür verantwortlich sein.
      Gruss Christian

      e-Golf 190 Probefahrer Aug+Sept 17, e-Golf 300 seit April 18
      Sommer 13,2 kWh/100km, Winter 15,9 kWh/100km (jeweils Anzeige im Fahrzeug), im Mittel ab Ladedose inkl. Ladeverlusten 16,7 kWh/100km
    • christech schrieb:

      häufiger als in einem BEV ausgetauscht werden müssen
      ist denn die Batterie Produktion bei der Brennstoffzelle auch in die CO2 Bilanz eingeflossen (da wurden dann sicherlich die neuen tieferen Werte angenommen :thinking: ) => glaube nur den Studien bei welchen du die Werte selbst auf verschiedenen Kanälen verifizieren kannst! :thumbup:
      Gruss Aragon / Rene
      Mein black-Sioux wurde KW43 2014 produziert also VFL (Vor-Face-Lift) oder 190

      Ich war dabei ! e-Golf-Treffen eins am Bodensee / zwei in Moers / drei in Hann Münden / vier nochmals in Hann Münden - weil es so schön war // aber schön waren auch die vielen kleinen Treffen!!! :thumbup:
    • Ich habe mir mal meinen eigenen Vergleich anhand des e-Golfs gemacht, da dieser gut zu vergleichen ist.
      Die Verbrauchswerte basieren auf realen Werten aus Spritmonitor.de.

      Grobe Fehler die meiner Meinung nach in der Frauenhofer Studie gemacht wurden, habe ich in meinem Vergleich "korrigiert".
      z.B.
      1. Bei mir der Bezug des Erdgases (Well to Tank) mit eingerechnet.
      2. Bei der Elektrolyse beziehe ich mich genauso auf den Strommix wie beim BEV.
      Anmerkung:
      Die Betrachtung ist Well to Wheel, deswegen habe ich eine Second Life Betrachtung mal außen vor gelassen.
      Meine Meinung:
      Keiner kann die Zukunft voraussagen. Keiner weiß wie sich die Technologien entwickeln. Nur weil wir ein BEV fahren, sollten wir andere Technologien trotzdem im Blick behalten und nicht verteufeln.
      Ob Wasserstoff/Brennstoffzelle sich im PKW durchsetzt, hängt wohl stark von ökonomischen Gesichtspunkten ab. Wenn Wasserstoff aus erneuerbaren Energien hergestellt wird,
      sehe ich ökologisch keinen riesen Unterschied. Beide haben das Potential nahezu CO2 frei hergestellt und gefahren zu werden. Beide brauchen aber auch viele Ressourcen.
      Das BEV für die Batterie und das H2-EV für den 2-3 fachen Mehrbedarf an Kraftwerksleistung.
      Nachteil: Diese Kraftwerksleistung wird mit sehr hoher Wahrscheinlichkeit in die Wüste gebaut (Solarenergie) und direkt in Wasserstoff umgewandelt. Das heißt wir werden wieder einen großen Teil
      unserer Energie importieren. Ich kann mir auf jeden Fall nicht vorstellen, dass wir den kompletten Primärenergiebedarf zukünftig durch erneuerbare Energien aus Deutschland bedienen. Wasserstoff aus Deutschland wird wohl eher in geringen Mengen durch Überkapazitäten am Strommarkt entstehen.
      Bilder
      • W To W_Vergleich.JPG

        98,69 kB, 800×373, 20 mal angesehen

      VW e-Golf MJ2018 seit 24.10.2017
      VW Passat Variant MJ2014 Ecofuel CNG
      16 kWp PV mit Eigenverbrauch
      1Kwp PV Insel mit 4,6kWh Speicher