Mobilität

Arten der Mobilität

Unterscheidung: motorisiert (Auto, Lkw, Bus/Bahn), nicht-motorisiert (Fuß, Rad), neue Formen (E-Fahrzeuge, Sharing)

Ausstieg aus Verbrennungs­motoren

Deutschland: Beitritt zur IZEVA, Ziel Nullemissions-Pkw spätestens 2050

Autogas und LPG

LPG (Liquefied Petroleum Gas) besteht hauptsächlich aus Propan und Butan

Benzin und Diesel

Benzin-Herstellung: ca. 0,43 kg CO2/Liter, Verbrennung ca. 2,33 kg CO2/Liter

Biokraftstoffe

Arten: Biodiesel (aus Raps/Altspeisefetten), Bioethanol (aus Getreide/Zuckerrüben, Beimischung E5/E10), Biomethan (aus Vergärung)

CO₂-Bilanz Antriebe

Benziner gesamt: ca. 46–47 t CO2 (Herstellung 6–7 t, Nutzung 40 t bei 200.000 km, Ø 200 g CO2/km)

Dieselmotor

Erfinder: Rudolf Diesel; Selbstzündung durch hohe Verdichtung, keine Zündkerze

E-Fuels

Synthetische Kraftstoffe aus CO2 und Wasserstoff, mittels erneuerbarer Energie hergestellt

Elektroenergie

Elektrofahrzeuge erzeugen keine direkten CO2-Emissionen

Elektromotor

Wandelt elektrische in mechanische Energie um, nahezu emissionsfrei und geräuschlos

Energieverbrauch und Emissionen Antriebe

Benzinmotor: ca. 6,5 l/100 km, ca. 149 g CO2/km, ca. 11,70 €/100 km

Energieverbrauch Herstellung und Nutzung KraftstoffeEnergieverbrauch zur Herstellung und Nutzung Kraftstoffe

Well-to-Wheel-Betrachtung nach GREET-Modell (Argonne National Laboratory), IEA und EEA

Hybridmotor

Kombination aus Verbrennungsmotor (Otto/Diesel) und Elektromotor

Individualmobilität

Individualmobilität: eigenständige Fortbewegung ohne ÖPNV/andere Personen

Motoren und Kraftstoffe

Motorentypen: Otto-, Diesel-, Elektro-, Hybrid-, Wasserstoffmotor (Brennstoffzelle)

Ottomotor

Erfinder: Nikolaus August Otto, 1876

Wasserstoffmotor

Zwei Bauarten: Wasserstoff-Verbrennungsmotor und Brennstoffzellenantrieb (FCEV)

Wirkungsgrad

Benzinmotoren: Gesamtwirkungsgrad ca. 20–30 % (genauer Wert 30 %)

„Aber wenn alle gleichzeitig laden“

Deutschland (Stand 2023): ca. 10 Mio. Autos; Prognose bis 2030: 15–20 Mio. Elektrofahrzeuge

Anteile Neuzulassungen nach Ländern 2024

Deutschland 2024: 2,8 Mio. Pkw gesamt, davon 380.000 Elektro (Anteil ca. 13,6 %)

Batterie­technologien

Lithium-Ionen-Batterie aktuell dominierende Technologie: hohe Energiedichte, lange Lebensdauer

Energiequelle

CO2-Fußabdruck von E-Autos hängt direkt von der Energiequelle des Ladestroms ab

Gesellschaftliche Akzeptanz

Wirkungsgrad E-Auto laut Fraunhofer UMSICHT: 85–90 %, Verbrenner nur etwa 20–25 %

Kosten

Elektroautos erreichen Energieeffizienz von rund 80 %, Verbrenner nur 30–40 %

Ladezeiten und Bezahl-Chaos

800-Volt-Modelle (z. B. Hyundai Ioniq 6, Porsche Taycan) laden 10–80 % in 18–25 Min. an 350-kW-Schnellladern

Lebensdauer

Lithium-Ionen-Batterien: 1.500–3.000 Ladezyklen, entspricht 250.000–über 500.000 km Laufleistung

Recycling

Drei Recyclingverfahren: mechanisch, hydrometallurgisch, pyrometallurgisch

Reichweitenangst und Lade­infrastruktur

Ladeinfrastruktur umfasst öffentliche Ladestationen, private Wallboxen, Schnellladepunkte

Rohstoffe

Typisches E-Auto benötigt ca. 8–12 kg Kobalt, 40–70 kg Lithium, 100–150 kg Nickel für die Batterie

Seltene Erden

Seltene Erden (REMs): Gruppe von 17 chemischen Elementen, u. a. Neodym, Dysprosium, Terbium, Praseodym

Stand der Technik und Zukunfts­aussichtenStand der Technik und Zukunftsaussichten

Lithium-Ionen-Akkus dominieren aktuell den Markt, Festkörperbatterien in Entwicklung

Technologische Unsicherheit

Neue Batterietechnologien, wechselnde Ladeinfrastruktur und Alternativen (Wasserstoff, E-Fuels) erschweren Planung

Umwelteinflüsse der Produktion

Batterieherstellung macht großen Teil der Umweltauswirkungen von E-Fahrzeugen aus

Verkaufszahlen Hybrid- und Elektrofahrzeuge USA bis 2025

Hybrid-Verkäufe (USA) stiegen von 9.350 (2000) auf ca. 2,06 Mio. (2025)