Das Ziel dieser Untersuchung ist es, eine Ökobilanz von zehn unterschiedlichen Mobilitätsoptionen durchzuführen, um die Umweltauswirkungen insbesondere Treibhausgasemissionen und lokale Emissionen von alternativen Kraftstoffen insbesondere Wasserstoff besser beurteilen zu können. Die Ergebnisse zeigen, dass der genutzte Treibstoff maßgeblich für die Treibhausgasemissionen ist. Bei den versauernden Emissionen spielt auch die Art des Antriebs wegen des Platineinsatzes eine Rolle. Die wichtigsten Ergebnisse sind folgende: Die niedrigsten Treibhausgasemissionen der Wasserstoffproduktion werden durch die elektrolytische Spaltung von Wasser mit regenerativem Strom erzielt. Bei der Betrachtung der gesamten Mobilitätskette schneidet bezüglich der Treibhausgasemissionen das batterieelektrische Fahrzeug am besten ab. Die niedrigsten Emissionen mit versauernder Wirkung werden vom Brennstoffzellenfahrzeug mit Wasserstoff aus der Kohlevergasung verursacht. Für die Stickoxidemissionen erzielt hingegen das Erdgasfahrzeug zusammen mit dem Brennstoffzellenfahrzeug mit Wasserstoff aus der Kohlevergasung die niedrigsten Emissionen. Brennstoffzellenfahrzeuge betrieben mit Wasserstoff aus der Elektrolyse mit dem derzeitigen Strom (d.h. heutiger Strommix) zeigen in fast allen betrachteten Kategorien die jeweils höchsten Werte. Mobilitätsoptionen mit Wasserstoff aus der Elektrolyse sind bei den versauernden Emissionen durch sehr hohe Werte gekennzeichnet; auch wenn die Nutzung regenerativer Energiequellen die Bilanz verbessert, treten immer noch mehr versauernde Emissionen aus als bei den herkömmlichen Fahrzeugen mit Verbrennungsmotor und den batterie-elektrischen Fahrzeugen. Brennstoffzellenfahrzeuge bieten bei Verwendung von Wasserstoff aus der Elektrolyse mit Strom aus regenerativen Energien die Möglichkeit zur signifikanten Senkung der Treibhausgasemissionen. Um jedoch nicht gleichzeitig bei anderen Umwelteffekten zu höheren Emissionen zu kommen, müssten die Emissionen mit versauernder Wirkung bei der Strom- und der Brennstoffzellenproduktion gesenkt werden, z.B. durch den Einsatz von recyceltem Platin. Darüber hinaus sollte beim Einsatz von regenerativen Energien Strom aus Wind und Sonne gegenüber Biomasse vorgezogen werden. Eine Nutzung von Rückständen aus der Erdölindustrie für die Wasserstoffproduktion benötigt unbedingt eine sehr gute Entschwefelungsanlage, um neben den aufjeden Fall hohen Treibhausgasemissionen wenigstens andere Emissionsklassen zu reduzieren. Bei der Nutzung von Wasserstoff, der nicht direkt an der Tankstelle produziert wird, z.B. durch die Erdgasdampfreformierung, sollte auf kurze Transportwege geachtet werden. Auf diese Weise lassen sich sowohl Treibhausgas- als auch versauernde Emissionen einsparen. Der Einsatz von fossilen Rohstoffen für die Wasserstoffproduktion kann unter Einsatz geeigneter Reinigungsverfahren im Vergleich zur Nutzung fossiler Kraftstoffe im Verbrennungsmotor lokal als auch regional Emissionen (außer Treibhausgase) einsparen. Diese können für die Etablierung von Wasserstoff als Kraftstoff genutzt werden bis ausreichend günstige regenerative Wasserstoffproduktionsverfahren verfügbar sind.
Wasserstoff als Kraftstoff im Deutschen Verkehrssektor
Hydrogen as a fuel in the german transport sector
Zeitschrift für Energiewirtschaft ; 37 , 2 ; 127-141
2013
15 Seiten, 6 Bilder, 16 Tabellen, 37 Quellen
Aufsatz (Zeitschrift)
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