Potenziale der Antriebsstrangelektrifizierung zur Senkung der CO2- und Schadstoffemissionen am Beispiel eines kombinierten Hybridantriebs

Die aktuellen Entwicklungen im Verkehrssektor gründen maßgeblich auf der Anstrengung der EU, den Ausstoß an Treibhausgasen und die Emission von Luftschadstoffen zu senken. Während die Grenzwerte für Schadstoffemissionen bereits seit einigen Jahrzehnten bestehen und kontinuierlich abgesenkt werden, existieren die Grenzwerte für den CO2-Ausstoß erst seit einigen Jahren. Der noch aktuelle Flottengrenzwert von 130 g/km wird ab dem Jahr 2020 auf 95 g/km abgesenkt. Aufgabe der Fahrzeugentwickler ist es daher, den CO2-Ausstoß der zukünftigen Fahrzeuge weiter zu reduzieren. Aus den vielfältigen technisch möglichen Maßnahmen zur Reduzierung des CO2-Ausstoßes wird ein Weg von der EU über die Fahrzeugzertifizierung deutlich bevorzugt: die Elektrifizierung der Antriebsstränge. Durch die Tank-to-Wheel Betrachtung des CO2-Ausstoßes mittels Messung am Abgasstrang wird bei der Zertifizierung CO2 nur dann erfasst, wenn der Verbrennungsmotor läuft und Krafstoff verbrannt wird. Elektrisches Fahren wird dagegen als emissionsfrei gewertet, der mit der Stromerzeugung verbundene CO2-Ausstoß wird nicht berücksichtigt. Die vorliegende Arbeit untersucht die Reduktionspotenziale elektrifizierter Antriebe hinsichtlich Schadstoffemissionen und CO2-Ausstoß am Beispiel eines kombinierten Hybridantriebs. In der Simulation wird die aktuelle Zertifizierungsprozedur mit entsprechender Betriebsstrategie durchlaufen. Die Erweiterung der CO2-Betrachtung von Tank-to-Wheel auf Well-to-Wheel offenbart die Möglichkeiten, den CO2-Ausstoß über die Energiebereitstellung zu beeinflussen. Dies ermöglicht die Umsetzung einer emissionsmindernden Betriebsstrategie, welche die distanzabhängig formulierten Schadstoffgrenzwerte berücksichtigt. Das Reduktionspotential einer solchen Strategie wird abschließend untersucht.