Seite - 172 - in Umwelt- und Bioressourcenmanagement für eine nachhaltige Zukunftsgestaltung

172 5 Umweltrelevante Systeme & Technologien Fallbeispiel 5.1.2: Bereitstellung von Antriebsleistung für Kraftfahrzeuge aus dem Stromnetz Kraftfahrzeuge könnten zukünftig elektrisch angetrieben werden. Derzeit werden Systeme mit Batterie- speichern (Battery Electric Vehicles, BEV) und Systeme auf Wasserstoffbrennstoffzellenbasis (Fuel Cell Electric Vehicles, FCEV) diskutiert, wobei der Wasserstoff durch Elektrolyse mit erneuerbar pro- duzierter elektrischer Energie hergestellt werden soll. Wir vergleichen die beiden Antriebsysteme auf Basis der Wirkungsgrade. Als Nutzen wird die mechanische Leistung an der Antriebswelle der Räder definiert. Als Aufwand wird die elektrische Leistungsaufnahme zur Batterieladung bzw. zur Wasser- stoffherstellung herangezogen. Damit ist die in Abschnitt 5.1.3.4 erwähnte Bedingung, dass auf die gleiche Energiequelle Bezug genommen wird, erfüllt. Die folgenden Zusammenstellungen sind grobe Vereinfachungen. Es fehlen wesentliche Verlustquellen wie Energietransport, Gleich- und Wechsel- richter, deren Berücksichtigung die Gesamteffizienz beider Systeme weiter verringern würde. ≈ 92% ≈ 95% ≈ 0,92 x 0,95 = 0,874 = 87,4% Abbildung 5.1.9: Elektroauto mit Batteriespeicher (BEV) ≈ 67% ≈ 93% ≈ 65% ≈ 95% ≈ 0,67 x 0,93 x 0,65 x 0,95 = 0,385 = 38,5% Abbildung 5.1.10: Brennstoffzellenauto mit Elektrolysewasserstoff (FCEV) Auf Basis des Wirkungsgradvergleiches ist das BEV wesentlich effizienter als das FCEV. In der Praxis müssen aber noch weitere Aspekte berücksichtigt werden. Chemische Energiespeicher wie Wasser- stoff kommen für lange Speicherperioden infrage, wenn es z.B. um saisonalen Überschussausgleich geht. Der geringere Wirkungsgrad der Gesamtkette könnte in Kauf genommen werden, wenn ein echter Überschuss an erneuerbarer elektrischer Leistung vorhanden ist und die vorhandenen Batteriespeicher bereits geladen sind. Weitere Aspekte ergeben sich aus dem Lebenszyklus der Fahrzeuge im Zu- sammenhang mit der angestrebten Reichweite einer Batterieladung bzw. Tankfüllung.