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Viele Wege führen zur nachhaltigen Mobilität - dank synthetischer Kraftstoffe muss diese nicht einmal zwingend elektrisch sein.

Bild: iStock, deepblue4you

Der Weg der Energie in die Elektromobilität Von der Windkraftanlage bis ins Auto

13.09.2017

Die Betrachtung der gesamten Energiekette wird von Experten auch als „Well-to-Wheel“-Methode bezeichnet, was mit „von der Quelle bis zum Rad“ übersetzt werden kann. Mit diesem Verfahren kann untersucht werden, wie viele Treibhausgas-Emissionen innerhalb der vollständigen Wirkkette für die Fortbewegung entstehen – von der Energieerzeugung über die Speicherung bis hin zur Umwandlung in kinetische Energie.

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So emittiert nach Berechnungen von Schaeffler ein Elektrofahrzeug immer noch bis zu 65 Prozent der CO2-Menge eines vergleichbaren Fahrzeugs mit Benzinmotor, wenn man den aktuellen Strommix innerhalb der Europäischen Union zugrunde legt. Wird das Elektrofahrzeug hingegen zu 100 Prozent mit regenerativ erzeugtem Strom geladen, dann sinkt die CO2-Emission verglichen mit dem konventionellen Fahrzeug auf nur noch drei Prozent.

Elektromobilität macht nur Sinn, wenn der Strom 100 Prozent regenerativ ist

Damit wird deutlich: Nachhaltige Mobilität kann nur dann gelingen, wenn auch die Primärenergie zur Fortbewegung regenerativ erzeugt wird, etwa durch Windkraft, Sonnenenergie, Wasserkraft oder Geothermie. Schaeffler leistet Beiträge zum konsequenten Ausbau dieser Energiequellen und unterstützt die regenerative Energieerzeugung mit Technologie und Know-how.

Zum Beispiel entwickelt Schaeffler für die Hersteller von Windkraftanlagen leistungsfähige und reibungsarme Komponenten zur Lagerung des Antriebsstranges und unterstützt die Betreiber mit Dienstleistungen, die eine Ferndiagnose der Anlagen und eine vorausschauende Wartung ermöglichen. Um weitere Energiequellen zu erschließen, forscht Schaeffler mit seinen Partnern beispielsweise daran, wie nachhaltiger und vor allem gut planbarer Strom mit Wellen- und Gezeitenkraftwerken auf wirtschaftliche Weise erzeugt werden kann.

Wasserstof als Energiespeicher der Zukunft

Damit die elektrische Energie ihren Weg ins Auto findet, muss sie erst einmal gespeichert werden. Auch hier gibt es nicht nur den einen Weg. Denn der Strom kann nicht nur zum Laden einer Batterie verwendet, sondern mit Hilfe der Elektrolyse auch zur Erzeugung von Wasserstoff genutzt werden. In einer Brennstoffzelle kann dieser Wasserstoff wieder in Strom umgewandelt werden, um etwa ein Elektroauto anzutreiben.

Die Schaeffler-Ingenieure forschen deswegen auch daran, wie eine Brennstoffzelle möglichst effizient betrieben werden kann – etwa, indem sie sogenannte „Bipolar-Platten“ beschichten, die das Herz einer jeder Brennstoffzelle sind. Ein großer Nachteil der Wasserstoff-Technologie ist jedoch die noch fehlende Infrastruktur. So gibt es derzeit in Deutschland nur einige Dutzend Wasserstoff-Tankstellen, auch weltweit ist die Anzahl noch sehr niedrig. Ein flächendeckender Ausbau des Tankstellennetzes ist aber Voraussetzung für eine erfolgreiche Umsetzung dieser Antriebstechnik.

Synthetische Kraftstoffe für nachhaltige Mobilität

Regenerativ erzeugter Strom kann außerdem dazu verwendet werden, synthetisches Erdgas oder synthetischen Flüssigkraftstoff herzustellen. Um beispielsweise ökostrom-basierten Diesel-Ersatzkraftstoff herzustellen, werden unter Einsatz von elektrischer Energie sogenannte Synthesegase erzeugt und dann in mehreren Prozessschritten zu einer farblosen, brennbaren Flüssigkeit synthetisiert.

Die so hergestellten Designer-Kraftstoffe können unter bestimmten Voraussetzungen über die gesamte Energiekette hinweg nahezu CO2-neutral sein und mit dem bestehenden Tankstellennetz bereitgestellt werden, um dann die Verbrennungsmotoren von Fahrzeugen anzutreiben.

Viele Wege führen in die Nachhaltigkeit

Die Betrachtung der gesamten Energiekette zeigt: Für die Mobilität von morgen gibt es nicht die eine Lösung. Schaeffler entwickelt deswegen für die verschiedenen Anforderungen eine Vielzahl an Systemen und Komponenten. Neben der Modernisierung des klassischen Verbrennungsmotors und der dazugehörigen Getriebe arbeiten die Schaeffler-Ingenieure an Lösungen zur Elektrifizierung des Antriebstranges, dem aufeinander abgestimmten Zusammenspiel von Verbrennungs- und Elektromotor für Hybridfahrzeuge sowie maßgeschneiderten, effizienten Elektroantrieben für E-Fahrzeuge.

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