RENEWBILITY „Stoffstromanalyse nachhaltige Mobilität im Kontext ...

Institut für Verkehrsforschung
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Eine Abschätzung der Materialzusammensetzung von NiMH- und Li-Ionen für die
Anwendung in Hybridfahrzeugen ist in Tabelle 33 für die wichtigsten Werkstoffe
dokumentiert. Angesichts der fortschreitenden Speichertechnologieentwicklung ist eine
veränderte Materialzusammensetzung von Batterien für die PHEV- und BEV-
Anwendung denkbar, jedoch liegen hierzu keine detaillierten Daten vor und können
daher zunächst nicht berücksichtigt werden.
Tabelle 33: Materialzusammensetzung von Li-Ionen- und NiMH-Batterien
Batterietyp Materialien
Li-Ionen
Aluminium
31,5 %
Kupfer
14,5 %
Mangan
12,1 %
Stahl
9,6 %
Kunststoffe
10,1 %
Andere
22.20%
NiMH
Nickel Eisen PVC,PP Zirkonium Kaliumhydroxid Andere
40.2% 21.8% 12.2% 4.7% 4.3% 16.8%
Quelle: DHIN 2001, IPTS 2005
Energieeffizienz und Energiebedarf
Plug-in-Hybridfahrzeuge
Der Energiebedarf von PHEV wird insbesondere bestimmt von der elektrischen
Reichweite, der Konfiguration (rein elektrischer versus Mischmodus) und der
Fahrsituation. Wie bereits erläutert, kommen im PHEV-Betrieb zwei unterschiedlichen
Energieträgern (konventioneller Kraftstoff und Strom) zum Einsatz, die je nach
Fahrmodus variieren. In den folgenden Betrachtungen wird vereinfachend lediglich von
zwei Fahrmodi ausgegangen, die in der Realität vermutlich nicht in dieser Trennschärfe
auftreten, jedoch die Abschätzung des Energieverbrauchs wesentlich vereinfachen. Es
wird die Annahme getroffen, dass PHEV entsprechend ihrer elektrischen Reichweite
zunächst bis zu einem kritischen Ladestand der Batterie rein elektrisch betrieben
werden und danach im gemischten Modus, der dem gewöhnlichen Hybridantrieb
entspricht, weiter betrieben werden. Dies bedeutet, dass im elektrischen Fahrbetrieb
lediglich Strom aus dem Batteriespeicher verbraucht wird (im sogenannten Charge
Depleting-Modus) und im folgenden Charge Sustaining-Modus die Batterie lediglich der
Funktionalität in einem gewöhnlichen Hybridfahrzeug entspricht und konventioneller
Kraftstoff den Energiebedarf des Antriebs deckt.
Weiter ist zu beachten, dass der Energieverbrauch zwischen verschiedenen
Fahrsituationen stark variiert. Daher wird der erforderliche Energieeinsatz für
verschiedene Fahrsituationen differenziert ausgewiesen.
Fahrmodus 1 (rein elektrisch – Charge Depleting-Modus)
In Tabelle 34 sind Literaturangaben zum Energiebedarf von PHEV unterschiedlicher
elektrischer Reichweite bei rein-elektrischem Fahrbetrieb im CD-Modus überblicksartig
zusammengestellt und deren relative Verbrauchsminderung gegenüber
konventionellen verbrennungsmotorischen Fahrzeugen (CV) und konventionellen
Endbericht, Teil 1
Dezember 2009