Green NCAP analysiert CO2-Emissionen verschiedener Fahrzeuge über die gesamte Lebensdauer
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Green NCAP (New Car Assessment Programme), eine Initiative von Euro NCAP, die seit Jahren die Sicherheitsstandards von Autos testet und bewertet, untersucht seit 2019 die Umweltfreundlichkeit von Pkw nach einheitlichen Standards. Die Ergebnisse erfolgen wie auch bei den Crashtests mit einer Sternewertung, in der unter anderem die Schadstoffemissionen, der Kraftstoff- bzw. Energieverbrauch und klimaschädliche Treibhausgase berücksichtigt werden.
Erstmals hat Green NCAP nun in einer Lebenszyklusanalyse (Life Cycle Assessment, LCA) die tatsächlichen Umweltauswirkungen von Autos mit verschiedenen Antriebsarten über ihre gesamte Lebensdauer ermittelt. Diese Beurteilungen fließen zwar (noch) nicht in die Sternewertung ein, sind aber für jedes der 61 untersuchten Fahrzeuge bei Green NCAP einzeln abrufbar. Mit den Ergebnissen will die Initiative Autokäufern zu helfen, fundiertere und nachhaltigere Entscheidungen zu treffen.
In der Top Ten erhalten vier Elektroautos die Bestnote mit 10 Punkten und fünf Sternen: Der Fiat 500 Electric (42 kWh), der Hyundai Kona (39 kWh) Elektro, der Renault Zoe R110 Z.E. (52 kWh) und der Nissan Leaf e+ (62 kWh). Fünf Sterne und 9,9 bzw. 9,8 Punkte vergibt Green NCAP an drei weitere Elektroautos: den Lexus UX 300e (54,3 kWh), den VW ID.3 (58 kWh) und den Ford Mustang Mach-E. Der Hyundai Nexo auf Rang acht, ein Wasserstoffauto, kommt auf 9,1 Punkte und ebenfalls noch fünf Sterne. Rang neun nimmt der erste Plug-in-Hybrid ein: Der Toyota Prius PHEV erhält 7,1 Punkte und vier Sterne, der Mildhybrid Toyota Yaris 1.5 erreicht 6,5 Punkte und drei Sterne.
Um die wahren ökologischen Auswirkungen und die Nachhaltigkeit eines Autos zu verstehen, müsse es im Kontext seines gesamten Lebenszyklus betrachtet werden. Dies bedeutet, dass alle Prozesse und Ressourcen- und Energieflüsse im Zusammenhang mit der Produktion, der Nutzung und dem Recycling des Autos berücksichtigt werden müssen. Die Ökobilanz, oder LCA, ist eine Methode, die alle diese individuellen Beiträge abschätzt, um die Umweltauswirkungen des Autos über seine gesamte Lebensdauer „von der Wiege bis zur Bahre“ zu ermitteln.
Die geschätzten Gesamtemissionen variieren erheblich
Insgesamt zeigen die Ergebnisse, dass die geschätzten Gesamtemissionen und der Primärenergiebedarf sowie die jeweiligen Beiträge in verschiedenen Phasen und Zeiten des Lebenszyklus je nach Antriebssystem, Energieträger und anderen Faktoren erheblich variieren können. Bei konventionellen Fahrzeugen macht die Verbrennung fossiler Brennstoffe während der Betriebsphase den größten Teil der Lebenszyklusemissionen und des Energiebedarfs aus.
Dies unterscheidet sich bei Elektroautos, für die die Produktionsphase im Durchschnitt einen größeren Anteil der Gesamtmenge an CO2 ausmacht, während die Nutzungsemissionen je nach dem Anteil der Energie aus nicht erneuerbaren Quellen in dem zum Laden verwendeten Strom variieren können. Elektroautos haben keine lokalen Treibhausgasemissionen und zeigen insgesamt die besten Ökobilanzzahlen im europäischen Durchschnitt.
Nicht jedes Auto desselben Antriebsstrangtyps ist gleich: Die Ökobilanzanalyse zeigt deutlich, dass die Auswirkungen von Fahrzeugmasse und -größe für alle Fahrzeugtypen nach wie vor signifikant sind. Dasselbe kann darüber gesagt werden, wie Autos gefahren werden – entspannt oder sportlich. Obwohl es noch zu früh ist, ein allumfassendes Sternebewertungssystem auf der Grundlage von Ökobilanz in Betracht zu ziehen, unterstreichen die bereitgestellten Informationen die Bedeutung eines ganzheitlichen Ansatzes für die Umweltauswirkungen moderner Autos auf den realen Lebenszyklus und die Rolle, die die Ökobilanz spielen wird, so Green NCAP in einer aktuellen Mitteilung.
Beispiel 1: Verschiedene Antriebsstrangtypen
Beim Vergleich von Fahrzeugen mit ähnlicher Masse/Größe und Bauform, aber mit einem anderen Antriebsstrang, zeigt die Abbildung, dass das Elektroauto zwar während des Gebrauchs keine lokalen Emissionen verursacht, aber seine Produktion – einschließlich aller elektrischen und elektronischen Komponenten und der Hochspannungsbatterie – bereits eine erhebliche Menge an Treibhausgasen erzeugt.
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Zählt man die geschätzten THG-Emissionen beim Laden der elektrischen Energie über ihre Lebensdauer hinweg hinzu, kommen die Lebenszyklusemissionen nahe an einige der Verbrennerfahrzeuge. Dennoch zeige das Elektroauto immer noch das beste Gesamtergebnis, insbesondere wenn der Vorteil des Recyclings von elektrischen Komponenten berücksichtigt wird.
Dieser Vergleich von Autos bestätigt auch, dass das Benzinfahrzeug aufgrund seines höheren Kraftstoffverbrauchs einen leichten Nachteil gegenüber dem Dieselfahrzeug hat. Insgesamt liefern CNG-Fahrzeuge und Plug-in-Hybridautos ähnliche Lebenszyklusergebnisse mit rund 40 Tonnen CO2-Äquivalent. Trotz der relativ niedrigen THG-Emissionen aus der Kraftstoffproduktion erleben alle Fahrzeuge mit Verbrennungsmotor einen Nachteil aufgrund des CO2, das freigesetzt wird, wenn der fossile Brennstoff verbrannt wird.
Beispiel 2: Fahrzeugmasse
Es ist bekannt, dass die Beschleunigung eines leichten Fahrzeugs weniger Energie benötigt als die Beschleunigung eines schweren Fahrzeugs. Eine Verringerung der Fahrzeugmasse kann also dazu beitragen, die Auswirkungen auf das Klima zu reduzieren. Die Ökobilanz von Green NCAP kann nützliche Einblicke auf den Einfluss der Masse auf den geschätzten CO2-Fußabdruck eins Fahrzeugs geben.
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Um dies zu veranschaulichen, vergleicht die Abbildung die Lebenszyklus-Treibhausgasemissionen von Elektro- und konventionellen Fahrzeugen unterschiedlicher Masse und Größe. Größere Fahrzeuge benötigen mehr Strom oder Kraftstoff, und je höher der Energieverbrauch ist, desto größer sind die Treibhausgase, die bei der Versorgung mit der erforderlichen Energie emittiert werden. Es stimmt zwar, dass elektrische Antriebsstränge hocheffizient sind und die Fähigkeit, kinetische Energie zurückzugewinnen, die Energieverluste mildert, dennoch bleiben die Auswirkungen der Masse offensichtlich.
Die Ökobilanzanalyse unterstreicht auch den gestiegenen Beitrag der Produktion eines schwereren Chassis, größerer Hochspannungsbatterien und der Herstellung von mehr elektrischen Komponenten wie Kabeln und Stromkreisen zur geschätzten CO2-Belastung. Schließlich sollten die Verbraucher das Gesamtvolumen der geschätzten gesamten Treibhausgasemissionen von Autos nicht unterschätzen. Zum Beispiel wird erwartet, dass der neue elektrische Fiat 500 über seine Nutzungsdauer fast 31 Tonnen CO2 emittiert, was im Umkehrschluss bedeutet, dass selbst dieses kleine, effiziente Elektroauto während seiner Lebensdauer, mit dem europäischen Strommix aufgeladen, THG-Emissionen des 24-fachen (!) seiner eigenen Masse verursacht.
Beispiel 3: Nutzungsbedingungen
Ein einzigartiges Merkmal der Ökobilanz von Green NCAP sei die Fähigkeit, Ergebnisse auf der Grundlage realer Kraftstoff- bzw. Energieverbrauchsergebnisse zu berechnen, die in verschiedenen Tests des Green NCAP-Programms gemessen wurden – und von energiesparendem, umweltfreundlichem Fahrverhalten bis hin zu anspruchsvollen, leistungsstarken oder kalten Testzyklen reichen. Während andere Ökobilanzmethoden einfach die Ergebnisse unter der Annahme der offiziell angegebenen Verbrauchswerte präsentieren, kann Green NCAP also genau zwischen einer besten, durchschnittlichen und einer Worst-Case-Nutzung unterscheiden.
Wie aus der Abbildung hervorgeht, kann der Einfluss des Kraftstoff-/Energieverbrauchs auf die Treibhausgasemissionen aus der Betriebsphase des Lebenszyklus (Kraftstoff-/Energieversorgung und Auspuffemissionen) beträchtlich sein. In diesem Beispiel verbraucht das Elektrofahrzeug bei einem Test bei -7 °C mehr als doppelt so viel Energie wie im besten Fall.
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Während die relativen Unterschiede für das Dieselauto nicht so hoch sind, ist der Unterschied zwischen Best- und Worst-Case für das Plug-in-Hybridfahrzeug besonders stark. Hier sind nicht nur der Fahrstil und die Umgebungs- und Wetterbedingungen wichtig, sondern auch der Ladezustand der Batterie. Im besten Fall startet das Fahrzeug mit einer voll geladenen Batterie und wird unter normalen Bedingungen energiesparend gefahren, während es im schlimmsten Fall bei -7 °C mit einer leeren Batterie gefahren wird. Um ihre CO2-Belastung und die Auswirkungen auf das Klima zu reduzieren, müssen Plug-in-Hybride regelmäßig aufgeladen werden.
Beispiel 4: Primärenergiebedarf
Die Ökobilanz von Green NCAP misst dem Primärenergiebedarf (PED) die gleiche Bedeutung bei wie den Emissionen von Treibhausgasen. PED stellt die Summe aller Primärenergie dar, die der Natur abgerungen wird, um den Transport bereitzustellen, einschließlich Kohle-, Öl-, Erdgas-, Wasserkraft-, Wind-, Abfall-, Solar- und Kernenergie. Da die Energieversorgung knapp und wertvoll ist, sollte sie klug genutzt und die Effizienz aller Prozesse im Lebenszyklus eines Fahrzeugs maximiert werden.
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Die Abbildung zeigt, dass ein großes Elektroauto in seinem Lebenszyklus viel mehr Energie benötigt als ein kleines und dass ein Elektroauto im Allgemeinen einen ähnlichen oder sogar höheren Primärenergiebedarf haben kann als ein vergleichbares konventionelles Auto. Die besten Ergebnisse in diesem Beispiel werden mit einem konventionellen Diesel-Familienfahrzeug, dem Škoda Octavia, mit einem geschätzten Gesamtlebenszyklus-Primärenergiebedarf von 164 MWh erzielt. Zum Vergleich entspricht dies jedoch dem jährlichen Strombedarf von 55 europäischen durchschnittlichen Haushalten. Für alle Fahrzeuge tritt der höchste Primärenergiebedarf in der Nutzungsphase auf, so dass die Energie, die für die Versorgung des Energieträgers (Strom oder Kraftstoff) erforderlich ist, und der Verbrauch der Fahrzeuge so weit wie möglich reduziert werden sollten.
Beispiel 5: Strommix
Schließlich kommt für ein Elektroauto ein wichtiger Beitrag zur Ökobilanz aus den Quellen, die zur Erzeugung des Stroms verwendet werden. Je höher der Anteil erneuerbarer Energien am Strommix, desto umweltfreundlicher ist das Elektroauto, und hier können sich die lokalen Ergebnisse einzelner Länder vom europäischen Durchschnitt unterscheiden.
Wird für die Berechnungen ein rein erneuerbarer Strommix angenommen, zeigt die Nutzungsphase des VW ID.3 minimale THG-Auswirkungen und die geschätzte Gesamtsumme des gesamten Lebenszyklus beträgt nur die Hälfte der eines herkömmlichen Autos. So verleiht der hohe Anteil erneuerbarer Energien, die zur Stromerzeugung in Schweden verwendet werden, dem Elektroauto die beste Leistung in der Europäischen Union.
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Aber wenn der Anteil fossiler Energie am Strommix steigt, steigen auch die Emissionen der Energieversorgung. In Italien zeigt der ID.3 CO2-Emissionen ähnlich wie einige konventionelle Wettbewerber, während in Polen – dem europäischen Land mit dem höchsten Anteil an kohleproduziertem Strom – das Elektroauto deutlich schlechter abschneidet als vergleichbare Verbrennerfahrzeuge. Dennoch hat das Elektroauto mit dem durchschnittlichen europäischen Strommix einen leichten Treibhausgasvorteil im Vergleich zu Wettbewerbern mit anderen Antriebsstrangtypen.
Hintergrund
Die Ökobilanz von Green NCAP umfasst Schätzungen auf der Grundlage der verfügbaren Daten und einer modernen wissenschaftlichen Methodik, die von Joanneum Research entwickelt und vom Paul Scherrer Institute begutachtet werden. Ein einzigartiges Merkmal dieses Ansatzes ist laut Green NCAP die Verwendung realistischer, umfassender und präziser Messungen, um die Auswirkungen der Nutzungsphase des Fahrzeugs abzuschätzen. Der durchschnittliche, beste und am schlechtesten gemessene Kraftstoff- und Energieverbrauch aus den Tests von Green NCAP dienen als Eingabedaten für die Ökobilanzberechnungen und zeigen die potenziellen Auswirkungen von Fahrstil und Umgebungsbedingungen auf die Ökobilanzergebnisse auf.
Neben den Fahrzeugtestdaten enthält die Ökobilanzmethodik auch eine Prognose über den sich ändernden Strommix in verschiedenen Ländern und die geschätzte Entwicklung der Energieversorgung für die nächsten zwei Jahrzehnte. Die Ökobilanz von Green NCAP will damit die Voraussetzungen schaffen für die erste langfristig harmonisierte LCA-Plattform für den europäischen Markt.
Um den Wert des Ökobilanzansatzes zu demonstrieren, hat Green NCAP die geschätzten Gesamtlebenszyklus-CO2-Emissionen und den Primärenergiebedarf für die 61 kürzlich im Euro-NCAP-Programm getesteten Fahrzeuge im Zeitraum 2019 bis 2021 errechnet. Dies umfasst Fahrzeuge aller Größen und Typen, einschließlich konventioneller Benzin- und Dieselfahrzeuge, vollelektrischer und hybrid-elektrischer Autos. Für die vergleichende Analyse wird eine Fahrzeuglebensdauer von 16 Jahren und eine Gesamtlaufleistung von 240.000 km angenommen. Die Berechnungen basieren auf der aktuellen Prognose über die Änderungen der Energieerzeugung der 27 Mitgliedstaaten der Europäischen Union und des Vereinigten Königreichs, wodurch die Auswirkungen der lokalen Energieversorgung auf die Ökobilanzwerte der Autos aufgehoben werden. Für jedes Modell werden die Ergebnisse in einem Ökobilanz-Factsheet zusammengefasst.
Quelle: Green NCAP –Pressemitteilung vom 21.04.2022
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