CO2e-Emissionen verschiedener PKW-Technologien bei realen Nutzerverhalten im Produktlebenszyklus

Research output: Chapter in Book/Report/Conference proceedingConference contributionResearchpeer-review

Abstract

Eine umfassende, objektive Bewertung von Technologien kann nur unter Berücksich-tigung des gesamten Produktlebenszyklus durchgeführt werden. In der vorliegenden Arbeit werden die resultierenden CO2-Äquivalentemissionen verschiedener Antriebs-technologien auf einer Gesamtlebenszyklus-bezogenen Basis verglichen und quantifi-ziert. Im Fokus stehen hybride und vollelektrische Antriebe im Vergleich zu verbren-nungsmotorischen Konzepten. Aus Sicht des Gesamtfahrzeugs wird auf die Evaluie-rung von verschiedenen Leichtbautechnologien (z.B. Stahl, Aluminium und CFK), so-wie die Bereitstellung von Energie und Kraftstoffe konventioneller und regenerativer Herkunft eingegangen. Neben der Produktionsphase stellt die Phase der Nutzung der Fahrzeuge einen Haupteinfluss auf die Bewertung dar. Dabei werden kundenspezifi-sche Nutzungsweisen, typische Einsatzszenarien und Fahrleistungen berücksichtigt. Die Ermittlung und Aufbereitung der Daten erfolgt durch eine Kombination von Simu-lationsrechnungen und Feldversuchen. Anschließend wird die gesamtheitliche Bilanz der resultierenden CO2e-Emissionen der betrachteten Systeme unter Berücksichti-gung verschiedener Nutzungsmuster diskutiert und ein Ausblick auf zukünftige ge-samtheitliche Bewertungsstrategien gegeben.
Insbesondere bei Plug-In Hybriden und E-Fahrzeugen mit Range Extendern zeigt das Verhältnis des Betriebs mittels elektrischem Strom oder Kraftstoff signifikanten Ein-fluss auf die Gesamtbilanz. Ein hoher Anteil an Kurzstrecken und möglichen Zwi-schenladungen trägt zur vermehrten Nutzung des E-Antriebs bei. Dies begünstigt die CO2e-Bilanz speziell bei Verwendung von Strom aus regenerativen Energiequellen. Ein höherer Anteil an Langstrecken ohne Zwischenladungen erfordert vermehrt den Einsatz der Verbrennungskraftmaschine.
Das Einsparungspotenzial aus Material-Leichtbaumaßnahmen ist abhängig vom Anteil an Beschleunigungs- und Verzögerungsphasen an der Gesamtfahrleistung, der Effizi-enz der Antriebseinheit und den Aufwänden zur Produktion. Je höher der Anteil des urbanen Verkehrs und je geringer die Effizienz des Antriebs ist, desto höher ist das Einsparungspotenzial aus der Leichtbaumaßnahme im Betrieb.
Die Untersuchungsergebnisse zeigen, dass für eine ganzheitliche Bewertung von Technologien im Fahrzeugbau sowohl die Aufwände in der Produktion als auch die bisher wenig beachtete Nutzungsweise Berücksichtigung finden müssen.
Original languageGerman
Title of host publicationFortschritt-Berichte VDI Reihe 12 Nr. 799
Subtitle of host publication37. Internationales Wiener Motorensymposioum
EditorsUniv.-Prof. Dr.techn. Hans-Peter Lenz
Place of PublicationDüsseldorf
PublisherVDI/VDE
Pages429 - 446
Number of pages18
Volume2
ISBN (Print)978-3-18379912-1
Publication statusPublished - 2016
Event37. Internationales Wiener Motorensymposium - Kongresszentrum Hofburg Wien, Wien, Austria
Duration: 28 Apr 201629 Apr 2016
https://wiener-motorensymposium.at/en/

Publication series

NameFortschritt-Berichte VDI Reihe
PublisherVDI Verlag GmbH
Number799
VolumeReihe 12
ISSN (Print)0178-9449

Conference

Conference37. Internationales Wiener Motorensymposium
CountryAustria
CityWien
Period28/04/1629/04/16
Internet address

Keywords

    Fields of Expertise

    • Mobility & Production

    Cite this

    Brunner, H., Hirz, M., & Fischer, P. (2016). CO2e-Emissionen verschiedener PKW-Technologien bei realen Nutzerverhalten im Produktlebenszyklus. In U-P. D. T. H-P. Lenz (Ed.), Fortschritt-Berichte VDI Reihe 12 Nr. 799: 37. Internationales Wiener Motorensymposioum (Vol. 2, pp. 429 - 446). (Fortschritt-Berichte VDI Reihe; Vol. Reihe 12, No. 799). Düsseldorf: VDI/VDE.

    CO2e-Emissionen verschiedener PKW-Technologien bei realen Nutzerverhalten im Produktlebenszyklus. / Brunner, Helmut; Hirz, Mario; Fischer, Peter.

    Fortschritt-Berichte VDI Reihe 12 Nr. 799: 37. Internationales Wiener Motorensymposioum. ed. / Univ.-Prof. Dr.techn. Hans-Peter Lenz. Vol. 2 Düsseldorf : VDI/VDE, 2016. p. 429 - 446 (Fortschritt-Berichte VDI Reihe; Vol. Reihe 12, No. 799).

    Research output: Chapter in Book/Report/Conference proceedingConference contributionResearchpeer-review

    Brunner, H, Hirz, M & Fischer, P 2016, CO2e-Emissionen verschiedener PKW-Technologien bei realen Nutzerverhalten im Produktlebenszyklus. in U-PDTH-P Lenz (ed.), Fortschritt-Berichte VDI Reihe 12 Nr. 799: 37. Internationales Wiener Motorensymposioum. vol. 2, Fortschritt-Berichte VDI Reihe, no. 799, vol. Reihe 12, VDI/VDE, Düsseldorf, pp. 429 - 446, 37. Internationales Wiener Motorensymposium, Wien, Austria, 28/04/16.
    Brunner H, Hirz M, Fischer P. CO2e-Emissionen verschiedener PKW-Technologien bei realen Nutzerverhalten im Produktlebenszyklus. In Lenz U-PDTH-P, editor, Fortschritt-Berichte VDI Reihe 12 Nr. 799: 37. Internationales Wiener Motorensymposioum. Vol. 2. Düsseldorf: VDI/VDE. 2016. p. 429 - 446. (Fortschritt-Berichte VDI Reihe; 799).
    Brunner, Helmut ; Hirz, Mario ; Fischer, Peter. / CO2e-Emissionen verschiedener PKW-Technologien bei realen Nutzerverhalten im Produktlebenszyklus. Fortschritt-Berichte VDI Reihe 12 Nr. 799: 37. Internationales Wiener Motorensymposioum. editor / Univ.-Prof. Dr.techn. Hans-Peter Lenz. Vol. 2 Düsseldorf : VDI/VDE, 2016. pp. 429 - 446 (Fortschritt-Berichte VDI Reihe; 799).
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    keywords = "Antriebssysteme, life cycle assess, CO2 emissions, Nutzerverhalten",
    author = "Helmut Brunner and Mario Hirz and Peter Fischer",
    year = "2016",
    language = "deutsch",
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    publisher = "VDI/VDE",
    number = "799",
    pages = "429 -- 446",
    editor = "Lenz, {Univ.-Prof. Dr.techn. Hans-Peter}",
    booktitle = "Fortschritt-Berichte VDI Reihe 12 Nr. 799",

    }

    TY - GEN

    T1 - CO2e-Emissionen verschiedener PKW-Technologien bei realen Nutzerverhalten im Produktlebenszyklus

    AU - Brunner, Helmut

    AU - Hirz, Mario

    AU - Fischer, Peter

    PY - 2016

    Y1 - 2016

    N2 - Eine umfassende, objektive Bewertung von Technologien kann nur unter Berücksich-tigung des gesamten Produktlebenszyklus durchgeführt werden. In der vorliegenden Arbeit werden die resultierenden CO2-Äquivalentemissionen verschiedener Antriebs-technologien auf einer Gesamtlebenszyklus-bezogenen Basis verglichen und quantifi-ziert. Im Fokus stehen hybride und vollelektrische Antriebe im Vergleich zu verbren-nungsmotorischen Konzepten. Aus Sicht des Gesamtfahrzeugs wird auf die Evaluie-rung von verschiedenen Leichtbautechnologien (z.B. Stahl, Aluminium und CFK), so-wie die Bereitstellung von Energie und Kraftstoffe konventioneller und regenerativer Herkunft eingegangen. Neben der Produktionsphase stellt die Phase der Nutzung der Fahrzeuge einen Haupteinfluss auf die Bewertung dar. Dabei werden kundenspezifi-sche Nutzungsweisen, typische Einsatzszenarien und Fahrleistungen berücksichtigt. Die Ermittlung und Aufbereitung der Daten erfolgt durch eine Kombination von Simu-lationsrechnungen und Feldversuchen. Anschließend wird die gesamtheitliche Bilanz der resultierenden CO2e-Emissionen der betrachteten Systeme unter Berücksichti-gung verschiedener Nutzungsmuster diskutiert und ein Ausblick auf zukünftige ge-samtheitliche Bewertungsstrategien gegeben.Insbesondere bei Plug-In Hybriden und E-Fahrzeugen mit Range Extendern zeigt das Verhältnis des Betriebs mittels elektrischem Strom oder Kraftstoff signifikanten Ein-fluss auf die Gesamtbilanz. Ein hoher Anteil an Kurzstrecken und möglichen Zwi-schenladungen trägt zur vermehrten Nutzung des E-Antriebs bei. Dies begünstigt die CO2e-Bilanz speziell bei Verwendung von Strom aus regenerativen Energiequellen. Ein höherer Anteil an Langstrecken ohne Zwischenladungen erfordert vermehrt den Einsatz der Verbrennungskraftmaschine.Das Einsparungspotenzial aus Material-Leichtbaumaßnahmen ist abhängig vom Anteil an Beschleunigungs- und Verzögerungsphasen an der Gesamtfahrleistung, der Effizi-enz der Antriebseinheit und den Aufwänden zur Produktion. Je höher der Anteil des urbanen Verkehrs und je geringer die Effizienz des Antriebs ist, desto höher ist das Einsparungspotenzial aus der Leichtbaumaßnahme im Betrieb.Die Untersuchungsergebnisse zeigen, dass für eine ganzheitliche Bewertung von Technologien im Fahrzeugbau sowohl die Aufwände in der Produktion als auch die bisher wenig beachtete Nutzungsweise Berücksichtigung finden müssen.

    AB - Eine umfassende, objektive Bewertung von Technologien kann nur unter Berücksich-tigung des gesamten Produktlebenszyklus durchgeführt werden. In der vorliegenden Arbeit werden die resultierenden CO2-Äquivalentemissionen verschiedener Antriebs-technologien auf einer Gesamtlebenszyklus-bezogenen Basis verglichen und quantifi-ziert. Im Fokus stehen hybride und vollelektrische Antriebe im Vergleich zu verbren-nungsmotorischen Konzepten. Aus Sicht des Gesamtfahrzeugs wird auf die Evaluie-rung von verschiedenen Leichtbautechnologien (z.B. Stahl, Aluminium und CFK), so-wie die Bereitstellung von Energie und Kraftstoffe konventioneller und regenerativer Herkunft eingegangen. Neben der Produktionsphase stellt die Phase der Nutzung der Fahrzeuge einen Haupteinfluss auf die Bewertung dar. Dabei werden kundenspezifi-sche Nutzungsweisen, typische Einsatzszenarien und Fahrleistungen berücksichtigt. Die Ermittlung und Aufbereitung der Daten erfolgt durch eine Kombination von Simu-lationsrechnungen und Feldversuchen. Anschließend wird die gesamtheitliche Bilanz der resultierenden CO2e-Emissionen der betrachteten Systeme unter Berücksichti-gung verschiedener Nutzungsmuster diskutiert und ein Ausblick auf zukünftige ge-samtheitliche Bewertungsstrategien gegeben.Insbesondere bei Plug-In Hybriden und E-Fahrzeugen mit Range Extendern zeigt das Verhältnis des Betriebs mittels elektrischem Strom oder Kraftstoff signifikanten Ein-fluss auf die Gesamtbilanz. Ein hoher Anteil an Kurzstrecken und möglichen Zwi-schenladungen trägt zur vermehrten Nutzung des E-Antriebs bei. Dies begünstigt die CO2e-Bilanz speziell bei Verwendung von Strom aus regenerativen Energiequellen. Ein höherer Anteil an Langstrecken ohne Zwischenladungen erfordert vermehrt den Einsatz der Verbrennungskraftmaschine.Das Einsparungspotenzial aus Material-Leichtbaumaßnahmen ist abhängig vom Anteil an Beschleunigungs- und Verzögerungsphasen an der Gesamtfahrleistung, der Effizi-enz der Antriebseinheit und den Aufwänden zur Produktion. Je höher der Anteil des urbanen Verkehrs und je geringer die Effizienz des Antriebs ist, desto höher ist das Einsparungspotenzial aus der Leichtbaumaßnahme im Betrieb.Die Untersuchungsergebnisse zeigen, dass für eine ganzheitliche Bewertung von Technologien im Fahrzeugbau sowohl die Aufwände in der Produktion als auch die bisher wenig beachtete Nutzungsweise Berücksichtigung finden müssen.

    KW - Antriebssysteme

    KW - life cycle assess

    KW - CO2 emissions

    KW - Nutzerverhalten

    M3 - Beitrag in einem Konferenzband

    SN - 978-3-18379912-1

    VL - 2

    T3 - Fortschritt-Berichte VDI Reihe

    SP - 429

    EP - 446

    BT - Fortschritt-Berichte VDI Reihe 12 Nr. 799

    A2 - Lenz, Univ.-Prof. Dr.techn. Hans-Peter

    PB - VDI/VDE

    CY - Düsseldorf

    ER -