Einfluss der verwendeten Technik zur Aufladung der Fahrzeuge

Kontaktloses Laden erhöht die Treibhausgasemissionen eines Elektrofahrzeugs der Kompaktklasse über den Lebensweg um etwa 5 Tonnen, insbesondere durch den niedrigeren Wirkungsgrad bei der Übertragung. Die Vorteile liegen im Bereich der Sicherheit und des Komforts.

Hintergrund kabelloses Laden

Der Ladevorgang heutiger Elektrofahrzeuge wird in der Regel mit einem Stromkabel und Stecker durchgeführt. Dies bringt jedoch auch Sicherheitsprobleme mit sich: „Herumhängende Kabel können zu Stolperfallen werden, Ladesäulen im öffentlichen Raum bieten ein leichtes Ziel für Vandalismus und Sabotage“, stellte etwa der VDI fest. Kabelloses Laden (auch bezeichnet als „kontaktloses“ oder „induktives“ Laden) erhöht hier diese Sicherheit und natürlich auch den Bedienkomfort. Außerdem wird die Batterie tendenziell über eine längere Zeit mit dem Netz verbunden und kann entsprechend schonend geladen werden. Zukünftig könnten Elektrofahrzeuge auf diese Weise auch besser einen relevanten Beitrag zur Integration fluktuierender erneuerbarer Energien leisten.

Auf der anderen Seite stehen höhere Umweltwirkungen durch die Ladeinfrastruktur (sowohl im Fahrzeug als auch am Ladeplatz), höheres Fahrzeuggewicht und Verluste bei der kontaktlosen Energieübertragung. Diese Effekte wurden im Rahmen von UMBReLA auf Basis von Angaben aus den Forschungsprojekten näherungsweise quantifiziert.

Ergebnisse

Es zeigt sich, dass kabelloses Laden mit relevanten zusätzlichen Umweltwirkungen verbunden ist, die vor allem auf den niedrigeren Wirkungsgrad der Energieübertragung zurückgehen: Insgesamt entstehen heute über den Lebensweg fast 5 Tonnen zusätzliche Treibhausgasemissionen durch kabelloses Laden. Der größte Teil dieser zusätzlichen Belastung geht bei einem angenommenen Gesamtladewirkungsgrad von 75% (gegenüber 90% für Laden per Kabel) auf den niedrigeren Ladewirkungsgrad zurück. Perspektivisch verringert sich diese Zusatzbelastung bis 2030 auf 1,7 t CO2-Äquivalente.

Klimabilanz eines mittleren Pkw (Strommix D) über den gesamten Lebensweg in Abhängigkeit vom Wirkungsgrad des kontaktlosen Ladens (IFEU 2011)

Diese zusätzlichen Emissionen können gegenwärtig durch z.B. schonenderes Laden der Batterie kaum kompensiert werden, da sie die gesamten mit der Batterieherstellung verbundenen Klimagasemissionen übersteigen (angenommene Batteriekapazität: 24 kWh). Auch durch die Integration von überschüssigem Windstrom ist dies kaum möglich, da der Anteil der Windenergie, der durch die Stromnetze heutzutage nicht aufgenommen werden kann, minimal ist (laut einer Studie von Ecofys wurden 2009 nur etwa 0,2 % des erzeugten Windstroms abgeregelt).

Die Ergebnisse hängen jedoch stark vom angenommen Übertragungswirkungsgrad ab, wie die Sensitivitätsbetrachtung in der Abbildung zeigt. Eine weitergehende Analyse muss darüber hinaus in Betracht ziehen, ob Vorteile des kontaktlosen Ladens, wie die Erhöhung von Sicherheit und Komfort, zu einer schnelleren oder umfassenderen Einführung von Elektromobilität führen und damit insgesamt zu einem positiven Umwelteffekt führen.