Fahrzeugeffizienz: Verbesserungen bis 2050 möglich

01.09.2014

Neue Pkw sind in den vergangenen Jahren deutlich effizienter geworden – ein Grund dafür ist die CO2-Regulierung der EU. Dennoch können sowohl bei Pkw als auch bei schweren Nutzfahrzeugen bis zum Jahr 2050 erhebliche weitere Potenziale zur Steigerung der Energieeffizienz ausgeschöpft werden. Damit kann auch bei konventionellen Fahrzeugantrieben und mit bereits heute bekannten Technologien bis zu 50 Prozent der eingesetzten Energie eingespart werden. Dies ist allerdings mit deutlich höheren Investitionskosten verbunden. Dies zeigt ein heute veröffentlichtes Working Paper des Öko-Instituts zur Minderung des Energieverbrauchs bei konventionellen und alternativen Fahrzeugen. Die vom Öko-Institut erstellte Fahrzeugdatenbank weist dabei die Potenziale zur Steigerung der Energieeffizienz für unterschiedliche Fahrzeugklassen sowie die dabei entstehenden Kosten aus heutiger Sicht aus.

Realisiert werden können die Einsparoptionen mit einer Reihe von Verbesserungen am Motor oder durch das Motor-Downsizing (Verkleinerung der Motoren). Auch Optimierungen des Getriebes, hybrid-elektrische Komponenten sowie Optionen zur Verringerung von Luft- und Fahrwiderständen sparen Kraftstoff und tragen zur Steigerung der Energieeffizienz bei.

Alternative Antriebe liegen bei der Effizienz vorn

Die Analysen zeigen zugleich, dass alternative elektrische Antriebe bis zum Jahr 2050 deutlich mehr Energie einsparen können. Die höchste Energieeffizienz auf Fahrzeugebene (tank to wheel) erreichen dabei rein elektrisch betriebene Systeme. Aber auch teil-elektrische Konzepte wie Plug-in-Hybridfahrzeuge sowie Brennstoffzellenfahrzeuge haben aus Effizienzsicht deutliche Vorteile gegenüber Fahrzeugen mit Verbrennungsmotoren, schneiden aber kostenseitig zum Teil deutlich schlechter ab. Hintergrund für die höheren Einsparmöglichkeiten ist vor allem der deutlich höhere Motorenwirkungsgrad bei Elektrofahrzeugen gegenüber Verbrennungsmotoren.

Zusätzlich können wie bei konventionellen Fahrzeugen nicht-motorische Effizienzmaßnahmen zum Einsatz kommen. Dazu gehören beispielsweise der Leichtbau der Fahrzeuge, die Verbesserung der Aerodynamik oder Leichtlaufreifen. Diese Maßnahmen wirken sich jedoch bei Elektrofahrzeugen zusätzlich positiv auf die Gesamtbilanz aus. Denn so kann beispielsweise die Batteriekapazität bei gleichbleibender Reichweite reduziert werden, wodurch wiederum das Fahrzeuggewicht weiter sinkt und der Energieverbrauch des Fahrzeugs weiter reduziert werden kann.

Methodik: Technologiedatenbank für den Blick in die Zukunft

Die Basis für die Analysen des Öko-Instituts ist die im Rahmen des Projekts eMobil 2050 entwickelte Technologiedatenbank für Pkw und schwere Nutzfahrzeuge. Mit ihr können Effizienzpotenziale sowie die damit voraussichtlich verbundenen Zusatzkosten für konventionell und alternativ betriebene Fahrzeuge dargestellt werden. Die Datenbasis bildet damit ein zentrales Element für die Darstellung der Effizienzpotenziale von Straßenfahrzeugen für die kommenden Dekaden, wie beispielsweise im Rahmen von Szenariobetrachtungen.

Im Projekt eMobil 2050 untersucht das Öko-Institut im Auftrag des Bundesministeriums für Umwelt, Naturschutz, Bau und Reaktorsicherheit, wie die Wechselwirkungen von Verkehrs- und Energiesektor aussehen und welchen Klimaschutzbeitrag Strom als Energieträger für den Verkehr leisten kann. Die Wissenschaftler und Wissenschaftlerinnen entwickeln Szenarien zur Marktentwicklung von elektrischen Antriebssystemen und stromgenerierten Kraftstoffen im motorisierten Individual-, Güter- und im öffentlichen Personenverkehr bis zum Jahr 2050 und bestimmen, wie hoch die zusätzliche Stromnachfrage des Verkehrs in 35 Jahren sein kann. Die Ergebnisse werden in Kürze veröffentlicht. 

Working Paper „Konventionelle und alternative Fahrzeugtechnologien bei Pkw und schweren Nutzfahrzeugen – Potenziale zur Minderung des Energieverbrauchs bis 2050“ des Öko-Instituts 

Ansprechpartnerin und -partner am Öko-Institut:

Friederike Hülsmann
Wissenschaftliche Mitarbeiterin im Institutsbereich
Infrastruktur & Unternehmen
Öko-Institut e.V., Büro Berlin
Telefon: +49 30 405085-304
E-Mail: f.hülsmann@oeko.de

Moritz Mottschall
Senior Researcher im Institutsbereich
Infrastruktur & Unternehmen
Öko-Institut e.V., Büro Berlin
Telefon: +49 30 405085-377
E-Mail: m.mottschall--at--oeko.de