Bedingungen für die Reduzierung der WTW CO₂-Emissionen von Kraftfahrzeugen durch die Verbreitung von Elektrofahrzeugen – Ermittlung der Grenzstromquelle für das Laden von Elektrofahrzeugen und Berechnung der CO₂-Emissionen aus Elektrofahrzeugen

Autoren

Dr. K. Hatamura, Hiroshima Universität, Japan

Jahr

2020

Druckinfo

Fortschritt-Berichte VDI, Reihe 12, Nr. 813

Zusammenfassung

Die Verbreitung von Elektrofahrzeugen, die während der Fahrt kein Abgas emittieren, wird weltweit vorangetrieben. Eine detaillierte Lebenszyklusanalyse zeigt jedoch, dass die Well-to-Wheel-CO₂-Emissionen und die CO₂-Emissionen, die bei der Herstellung von Batterien anfallen, nicht außer Acht gelassen werden dürfen. In diesem Artikel konzentrieren wir uns auf CO₂-Emissionen der Stromerzeugung in Japan und vergleichen die CO₂-Emissionen des Lebenszykluses von Elektrofahrzeugen mit denen von Hybrid-Elektrofahrzeugen.
Um die Well-to-Wheel-CO₂-Emissionen korrekt zu bewerten, ist es erforderlich, die CO₂-Emissionen eines „gesamtumfassenden Elektrofahrzeug--Mobilitätssystems“ zu berechnen, das sowohl Elektrofahrzeuge als auch Stromerzeugung umfasst. Hier wenden wir das im Greenhouse-Gas-Protokoll festgelegte Konzept der Grenzstromquelle an, um die CO₂-Emissionen zu berechnen, wenn der Strombedarf für Elektrofahrzeuge zu Änderungen in der Konfiguration der Stromerzeugungsinfrastruktur führt. Die langfristige Ausbreitung von Elektrofahrzeugen kann in vielen Fällen dazu führen, dass Kohle als Grenzstromquelle zur Aufladung von Elektrofahrzeugen eingesetzt wird. Unter diesen Umständen liefert die Berechnung der CO₂-Emissionen mit dem Emissionsfaktor für die Stromerzeugung aus Kohle eine realitätsnahe Schätzung. Als Ergebnis wird gezeigt, dass die Ausbreitung von Hybrid-Elektrofahrzeugens anstelle von Elektrofahrzeugen den CO₂-Ausstoß um etwa 1/3 reduziert. Um die CO₂-Emissionen durch Elektrofahrzeuge gleichermaßen zu reduzieren, muss die Anzahl der Elektrofahrzeuge begrenzt werden, sodass über ein Drittel des gesamten Elektrofahrzeugladebedarfs mit überschüssigem Strom aus erneuerbaren Energien gedeckt werden kann.
Obwohl sich die Stromversorgungssituation in Europa von der in Japan unterscheidet, dürfte Kohlekraft auf lange Sicht und in der gesamten EU die marginale Stromquelle sein, und es kann dieselbe Analyse angewendet werden, die für Japan durchgeführt wurde.