Vom Bohrloch bis zum Rad - wie viel Energie verbraucht ein Auto wirklich?

Ein Auto kann man auf vielerlei Arten bewegen: Mit herkömmlichen Benzin- oder Dieselmotoren, mit Erdgas, Biokraftstoffen, als Elektromobil oder künftig einmal mit Brennstoffzellen und Wasserstoff. Welcher Antrieb auch immer gewählt wird, für Autofahrer und Autobauer stellen sich drei Fragen: Was ist bezahlbar? Was bietet die bestmögliche Versorgungssicherheit? Und was ist am umweltfreundlichsten? Antwort hierauf geben die sogenannten Well-to-Wheel-Studien. Dr. Hans Weidner, im Brennstoffzellen-Entwicklungszentrum von GM/Opel verantwortlich für Einführungsstrategien und Wasserstoff-Infrastruktur, erläuterte im Gespräch mit UmweltDialog Vorteile und Nutzen solcher Studien.

„Well-to-Wheel-Studien sind im Grunde vereinfachte Lifecycle-Analysen,“ so Weidner. Der Fokus liegt dabei auf Energieverbrauch und Emissionen. Andere Aspekte wie etwa Materialproduktion oder Entsorgung werden hier noch nicht berücksichtigt. Die Studien kamen vor rund zehn Jahren auf, um relativ schnell und kostenbewusst Ergebnisse zu erhalten. Weidner: „Eine komplette Lifecycle-Analyse ist unglaublich umfangreich. Well-to-Wheel-Studien ermöglichen uns einen ersten wichtigen Schritt in diese Richtung.“

Die Studien berechnen nämlich sämtliche in diesem Teilsegment anfallenden Emissionen und Energien. Die Analyse erfolgt in zwei Abschnitten: Zunächst wird - hier etwa als Beispiel für Benzin oder Diesel - die Kette der Kraftstofferzeugung und -bereitstellung von der Förderung aus der Ölquelle, dem Transport zum Hafen, über die Verschiffung und anschließende Raffinierung, bis schließlich zum Weitertransport zur Tankstelle bilanziert. Dieser Pfad heißt im Fachjargon Well-to-Tank. Wenn der Verbrauch im Fahrzeug mitberücksichtigt wird, wird es zur echten Well-to-Wheel Studie. Beide Abschnitte, erläutert Weidner, werden in der Regel getrennt kalkuliert und dann addiert. Das ist praktisch, denn andere Fahrzeugmodelle mit unterschiedlichen Verbrauchsdaten können so relativ schnell neu berechnet werden, ohne jedes Mal den ganzen Pfad neu zu kalkulieren.

General Motors und Opel sind nicht die einzigen Autohersteller, die solche Studien erstellen, aber mit die Gründlichsten, lobt Weidner. Opel und GM stellten ihre Studie bereits 2002 vor, „aber sie ist immer noch hochaktuell. Grundlage war nämlich die angenommene Fahrzeugtechnik im Jahr 2010,“ so Weidner weiter. Der Vorteil an dieser Projektion war, dass sich so auch künftige Brennstoffzellen-Autos in der Berechnung berücksichtigen ließen. Aber auch bei herkömmlichen Verbrennungsmotoren wurde der künftige Stand der Technik angenommen, um eine Vergleichbarkeit zu erzielen.

Quintessenz der Well-to-Wheel-Studie: Versorgungsunsicherheiten, Treibhausemissionen und Begrenztheit der Ressourcen sind die entscheidenden Herausforderungen künftiger Mobilität. Welcher Antrieb auch immer in der Zukunft Autos bewegt, er sollte möglichst wenig zu diesen Problemen beitragen. Die Studie räumte dabei auch mit manchem Vorurteil auf: So sind etwa Erdgas und Wasserstoff nicht automatisch umweltfreundlich. Wenn nämlich der Energieaufwand und die Klimabelastung bei der Herstellung des Kraftstoffs sehr hoch sind, dann nützt anschließend auch der sauberste Motor nichts. Die Gesamtbilanz fällt in solchen Fällen ernüchternd aus. Verbrennungsmotoren, die etwa mit flüssigem Wasserstoff aus Erdgas fahren, verursachen zwar null CO2-Emissionen im Fahrzeug, dafür aber oft so viel bei der Gewinnung, so Weidner, dass letztendlich ein konventioneller Benzin- oder Dieselmotor umweltfreundlicher sei.

Der ideale Antrieb der Zukunft aus ökonomischer, ökologischer und technologischer Sicht ist nach Ansicht von GM/Opel derjenige auf Basis von Wasserstoff und Brennstoffzellen. Die Entscheidung für die Brennstoffzelle ist dabei für die Automobilindustrie ein radikaler Schritt, bestehen doch weltweit Produktionskapazitäten für 50 Mio. Verbrennungsmotoren. Warum setzt Opel dennoch auf diesen Paradigmenwechsel? Weidner: „Brennstoffzellen haben einen deutlich besseren Wirkungsgrad. Auch künftige Kraftstoffe werden nicht billig sein. Wenn Verbraucher weiterhin halbwegs preiswert fahren wollen, müssen die Autos von Morgen das Maximum aus den Antrieben herausholen, also so effizient wie möglich sein.“

Bei Opel entwickelt man derzeit die 3. Generation an Brennstoffzellenfahrzeugen. 2010 soll das Produkt marktreif sein. Bis dahin wird in verschiedenen Projekten und Versuchen die Alltagstauglichkeit verbessert. Ab Herbst wollen Opel und andere Automobilhersteller einen neuen Testlauf in Berlin starten: Dann wird dort die Tankstelle der Clean Energy Partnership eingeweiht.