Ressourceneffizienz 03.06.2011, 19:53 Uhr

Automobilhersteller nehmen Ökobilanz ins Visier

Ab welcher Laufleistung zahlt sich der Einsatz von Leichtbau-Werkstoffen energetisch aus? Wie schneiden unterschiedliche Kraftstoffe in der Gesamtbilanz von der Quelle bis zum Rad ab? Immer mehr Automobilhersteller nehmen beim Entwickeln ihrer Fahrzeuge deren Ökobilanz von der Wiege bis zur Bahre ins Visier. Der Trend dürfte Zulieferern in die Karten spielen, die energie- und ressourceneffizienter als ihre Wettbewerber produzieren.

Ob Audi seine Offshore-Windräder mit den vier Ringen schmücken wird, ließ Michael Dick, Audi-Vorstandsmitglied und Technikchef, offen. Doch sein Statement auf der Pressekonferenz anlässlich der Michelin Challenge Bibendum am 19. Mai war deutlich: „Wir denken um. Audi steigt mit vier Windkraftanlagen für die „e-tron“-Flotte in die Stromerzeugung auf See ein. Wir müssen und wollen uns vom Erdöl lösen.“ Dafür nehme man die gesamte Wertschöpfungskette unter die Lupe.

Ein Teil dieses Strategiewandels betrifft die Energieversorgung. Mit vorerst vier 3,6-MW-Anlagen in der Nordsee will Audi rund 50 GWh Strom pro Jahr erzeugen. Laut Dick reicht diese Energie, um 1000 Einheiten des Stromers A1 e-tron zu produzieren und sie jeweils 10 000 km pro Jahr und Fahrzeug zu fahren. Doch soll nur ein Teil des Windstroms in Elektroautos fließen. Den Rest will Audi per Elektrolyse zu Wasserstoff (H2) und dann unter Zugabe von Kohlendioxid (CO2) zu Methan (CH4) verarbeiten.

„Uns geht es nicht um ein grünes Mäntelchen, sondern darum Zukunftsfragen anzupacken“

„Uns geht es nicht um ein grünes Mäntelchen, sondern darum Zukunftsfragen anzupacken“, betonte der Technikvorstand. Eine der drängendsten Fragen sei die Speicherung von Strom aus Wind und Sonne. Noch dieses Jahr will der Autohersteller zusammen mit dem Norddeutschen Energieversorger EWE AG, der jungen Stuttgarter SolarFuel GmbH sowie dem Zentrum für Sonnenenergie und Wasserstoff-Forschung (ZSW) Stuttgart und dem Kasseler Fraunhofer-Institut für Windenergie und Energiesystemtechnik (IWES) im emsländischen Werlte seine erste Anlage zur thermochemischen Methanisierung bauen. Output: 6,3 MW.

Ebenso, wie der Windstrom nur teilweise in Fahrzeuge fließen soll, werden die Ingolstädter nur Teile des Wasserstoffs methanisieren. „Er kann auch als Antrieb für Brennstoffzellen-Fahrzeuge wie unseren Audi Q5 HFC dienen“, sagte Dick. Doch werde Audi pünktlich zum Betriebsstart der emsländischen Anlage 2013 auch ein passendes Erdgasfahrzeug auf den Markt bringen. Der A3 e-gas soll dann als bivalent ausgelegter, hoch aufgeladener 1,4-l-Direkteinspritzer einen Kontrapunkt zu Stadtstromern setzen – die Reichweite gab Dick mit 1200 km an.

Das flexible Zusammenspiel von Windstrom, Elektrolyse und Methanisierung soll erneuerbaren Energien den Weg in den Verkehr bahnen. Auch das benötigte CO2 stamme aus regenerativen Quellen. Im Emsland wird es eine benachbarte Biogasanlage liefern.

Die Methanisierung soll jährlich 2800 t des Treibhausgases binden, das allerdings bei der Verbrennung in Erdgasfahrzeugen sofort wieder freigesetzt wird. Dennoch geht Dick von einem positiven Umwelteffekt aus. „In einer Gesamtbilanz von der Quelle bis zum Rad (well-to-wheel) emittiere der A3 TCNG circa 27 g CO2-Äquivalent pro km“, rechnete er vor. Das gelte natürlich nur, wenn er methanisierten Windstrom tanke, den Audi als „e-gas“ vermarkten will.

Ebenso ist bei der Vermarktung Flexibilität angesagt. Käufer des Erdgas-A3 sollen „e-gas“ an jeder Erdgas-Tankstelle nachfüllen können. Die entsprechende Menge Windstrom wird Audi dann garantiert ins Netz einspeisen. Voraussetzung dafür ist natürlich eine exakte Bilanzierung. Und genau hier beginnt die zweite Säule des weitreichenden Sinneswandels, mit dem die Ingolstädter in ihrer Branche bei Weitem nicht allein sind.

Ökobilanz: Autohersteller berechnen auch den „ökologischen Rucksack“ der verwendeten Materialien

Nicht nur bei den Kraftstoffen setzt sich eine Well-to-wheel-Bilanzierung durch. Die Autohersteller berechnen inzwischen exakt, welche „ökologischen Rucksäcke“ die verwendeten Materialien mitbringen und wie sich die Gesamtbilanzen ihrer Fahrzeuge von der Wiege bis zur Bahre – also von Vorprodukten bis Recycling – gestalten.

„Zuerst interessierte uns Leichtbau vor allem wegen des Gewinns an Dynamik und Effizienz“, räumte Heinz Hollerweger, Leiter Gesamtfahrzeug-Entwicklung bei Audi, in Berlin ein. Der energetische Aufwand bei der Herstellung von Leichtbaumaterialien wie Aluminium, Magnesium oder Kohlenfasern rücke erst jetzt ins Zentrum der Betrachtung.

„Der Einsatz dieser Materialien macht nur Sinn, wenn sie den höheren Energieaufwand ihrer Herstellung und Verarbeitung im Fahrbetrieb überkompensieren“, stellte Hollerweger klar. Deshalb analysiere man schon in der Vorentwicklung, ab welcher Kilometerleistung welcher Materialmix und welche Fahrzeugkonfiguration den energetischen Break-even erreiche.

„Dieser Wert variiert heute je nach Modell zwischen 20 000 km und 60 000 km“, sagte Hollerweger. Audi sei es beim neuen A6 3,0 TDI quattro gelungen, ihn auf 5000 km zu drücken. Hollerweger: „Allein die sorgfältigere Materialauswahl drückt den CO2-Austoß im Gesamtlebenszyklus um 13 %.“

Die Gesamtbilanz wird zum Leitmotiv in der Autmobilbranche

Dieses Denken in Gesamtbilanzen sieht Hollerweger als eine Art Leitmotiv in der Automobilbranche. Diese Ansicht teilt Jörg Walden, Geschäftsführer der iPoint-Systems GmbH, Reutlingen. Sein Softwarehaus entwickelt und vertreibt eine entsprechende Bilanzierungssoftware an Autohersteller, über die deren Designer und Entwickler den ökologischen Rucksack potenzieller Werkstoffe anhand von riesigen Datenbanken analysieren können. „Zu unseren Kunden zählen Hersteller aus Europa, Asien und den USA“, berichtet Walden.

Mittlerweile würden die Autohersteller auch von ihren Zulieferern entsprechende Bilanzen verlangen. Walden sieht darin einen tiefgreifenden Wandel der Branche. „Neben der Qualität wird künftig der Carbon Footprint oder der ökologische Rucksack darüber entscheiden, welche Komponenten und Systeme den Weg in die Serienfertigung finden“, vermutet er. Diese Entwicklung dürfte genau jenen Zulieferern in die Karten spielen, die ihre Prozesse frühzeitig auf Energie- und Ressourceneffizienz trimmen.  

Von Peter Trechow/Wolfgang Pester

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