Effizienz, gemessen
am Wirkungsgrad.

Die Wahl des richtigen Antriebs ist entscheidend für die Effizienz und Nachhaltigkeit von Fahrzeugen. In diesem Artikel beleuchten wir die Wirkungsgrade verschiedener Antriebsarten.

Wirkungsgrad:
Was ist das eigentlich?

Der Wirkungsgrad eines Antriebes gibt an, wie viel der eingesetzten Energie tatsächlich in Bewegungsenergie umgewandelt wird. Ein höherer Wirkungsgrad bedeutet, dass weniger Energie verloren geht und das Fahrzeug effizienter arbeitet.

Antriebsarten im Vergleich.

Diesel- und Benzinmotoren.

Dieselantriebe haben einen Wirkungsgrad von etwa 28 % und sind somit effizienter als Benzinmotoren mit einem Wirkungsgrad von etwa 19 %. Beide Antriebe verursachen aber hohe Emissionen und Lärmbelastung.

LNG / Gas-Motoren.

Mit 14 % fällt der Wirkungsgrad dieser Antriebe eher gering aus. Somit sind sie auch weniger effizient als herkömmliche Verbrennungsmotoren. Zudem verursachen sie ebenfalls hohe Emissionen.

Brennstoffzellen.

Diese Technologie erreicht einen Wirkungsgrad von etwa 36 %. Sie sind effizienter als fossile Antriebe und verursachen geringere Emissionen. Jedoch ist der Energieaufwand für die Bereitstellung sehr hoch.

E-Fuels.

E-Fuels haben einen Wirkungsgrad von etwa 13%. Sie sind eine Übergangstechnologie und weniger effizient als andere Antriebsarten. Zudem ist der Energieaufwand für die Herstellung sehr hoch.

Elektrische Antriebe.

Batterieelektrische Fahrzeuge (BEVs) haben den höchsten Wirkungsgrad von bis zu 70 %. Sie sind die effizienteste Antriebslösung und verursachen keine lokalen Emissionen. Auch der Energieaufwand für die Bereitstellung ist gering.

Wie wird der Wirkungsgrad berechnet?

Der Wirkungsgrad eines Antriebs kann in zwei Hauptkomponenten unterteilt werden:

  • Well-to-Tank – dieser Teil umfasst die Energieverluste, die bei der Gewinnung, Verarbeitung und Verteilung des Energieträgers entstehen.
  • Tank-to-Wheel – dieser umfasst die Energieverluste, die bei der Umwandlung des Energieträgers in Bewegungsenergie im Fahrzeug entstehen.

 

Der Gesamtwirkungsgrad (Well-to-Wheel) ergibt sich aus der Multiplikation der beiden Komponenten.

Alternative Energieträger und deren Potenziale.

Neben der E-Mobilität gibt es natürlich noch weitere Energieträger, die es zu berücksichtigen gilt. Hier haben wir die wichtigsten Faktoren gegenübergestellt:

Wasserstoff

  • Herstellung: Aus Wasser gewonnen durch Elektrolyse.
  • Nutzung: Kann direkt in Brennstoffzellen oder als Ausgangsstoff für E-Fuels verwendet werden.
  • Vorteile: CO2-neutral, vielseitig einsetzbar.
  • Nachteile: Hoher Energieaufwand für die Herstellung.

 

E-Gas (SNG)

  • Herstellung: Methanisierung von Wasserstoff zu einem Erdgas-Äquivalent.
  • Nutzung: Verbrennung in CNG-Motoren.
  • Vorteile: Nutzung bestehender Infrastruktur.
  • Nachteile: Geringer Wirkungsgrad.

 

Liquid E-Fuel

  • Herstellung: Synthese aus CO2 und Wasserstoffelektrolyse.
  • Nutzung: Verbrennung in herkömmlichen Motoren.
  • Vorteile: Hohe Reichweite, keine Umstellung der Infrastruktur notwendig.
  • Nachteile: Sehr hoher Energiebedarf, geringer Wirkungsgrad.

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