Energieverbrauch zur Herstellung und Nutzung Kraftstoffe

Im Folgenden wird ein Überblick über die Well‐to‐Wheel-Energieverbräuche (gesamte Energie- und Emissionsbilanz eines Kraftstoffs von der Rohstoffgewinnung bis zur Nutzung im Fahrzeug) verschiedener Antriebsarten für einen durchschnittlichen PKW gegeben. Drei Begriffe sind dafür zentral: Well-to-Tank (WTT) bezeichnet die Bereitstellung des Energieträgers – bei fossilen Kraftstoffen also Förderung, Transport, Raffination und Verteilung bis zum Fahrzeug; Tank-to-Wheel (TTW) beschreibt die eigentliche Nutzung im Fahrzeug, also die Verbrennung bzw. den Stromverbrauch des Motors; Well-to-Wheel (WTW) ist die Summe aus beiden und damit die hier gezeigte Gesamtkette. Berücksichtigt werden sämtliche Produktions-, Raffinerie-, Transport- und Verteilungsprozesse des jeweiligen Energieträgers, nicht jedoch die Fahrzeugherstellung oder das Recycling. Die Werte basieren auf aktuellen Daten und Modellen wie GREET (Argonne National Laboratory), Studien der IEA und Analysen der EEA. Es handelt sich um Näherungswerte, die je nach Region, Methodik und Technologie variieren können.

Elektrofahrzeuge benötigen etwa 40–60 kWh Primärenergie pro 100 km, wobei Verluste aus Stromproduktion und Netzübertragung berücksichtigt sind. Wasserstoff- und E-Fuel-Antriebe sind stark vom Produktionsweg abhängig – insbesondere „grüner“ Wasserstoff kann durch alternative Verfahren deutlich variierende Werte aufweisen. Diese Faktoren sind entscheidend für eine realistische Bewertung der Energiebilanz verschiedener Antriebsformen. Mehr dazu im Artikel „E-Fuels“.

Diesel (ICE*) Annahme: 5,5 Liter/100 km; Diesel – LHV** ca. 9,7 kWh/Liter → ca. 53,35 kWh nutzbare Energie; zusätzliche Bereitstellungsenergie (Well-to-Tank)*** ca. + 15 – 20 % (zum Vergleich: Bundesamt für Energie Schweiz beziffert die Bereitstellung von 1 Liter Diesel mit rund 3 kWh zusätzlicher Energie über die gesamte Lieferkette)

Benzin (ICE*) Annahme: 6,5 Liter/100 km (aufgrund geringerer Verbrennungseffizienz); Benzin-LHV** ca. 8,8 kWh/Liter → ca. 57,2 kWh nutzbare Energie; zusätzliche Bereitstellungsenergie (Well-to-Tank)*** ca. + 20 % (zum Vergleich: Bundesamt für Energie Schweiz beziffert die Bereitstellung von 1 Liter Benzin mit rund 3,5 kWh zusätzlicher Energie über die gesamte Lieferkette)

Wasserstoff (FCEV²) Annahme: 1 kg H₂/100 km; H₂-LHV** ca. 33 kWh/kg; der gezeigte Wert entspricht eher strombasierter Erzeugung (Elektrolyse) als der heute noch üblichen Dampfreformierung aus Erdgas, die primärenergetisch niedriger, aber mit direkten CO₂-Emissionen verbunden ist

E-Fuels Aufgrund der mehrstufigen Umwandlungsprozesse (z. B. Elektrolyse, CO₂-Abscheidung, Synthese) liegen erhebliche Energieverluste vor (Effizienz oft im Bereich 30–40 %) Mehr dazu im Artikel „Was bedeutet Wirkungsgrad?“.

Elektro (BEV³) Direkte Nutzung von Strom im Fahrzeug (typischer Batterieverbrauch ca. 15–20 kWh/100 km); Zugrunde gelegt werden globale Netzverluste & Stromerzeugungswirkungsgrade

* Internal Combustion Engine (Klassischer Verbrennungsmotor)

** Lower Heating Value (Niedriger Heizwert; Maß für den nutzbaren Energiegehalt eines Brennstoffs)

*** Well-to-Tank: Förderung, Raffinerie, Transport etc. – das ist Prozessenergie für die Bereitstellung, kein reiner Wirkungsgradverlust des Kraftstoffs selbst.

² Fuel Cell Electric Vehicle (Brennstoffzellen-Elektrofahrzeug)

³ Battery Electric Vehicle (Batterieelektrisches Fahrzeug)