Emissionen und Schadstoffe beim Autofahren
(Fachagentur Nachwachsende Rohstoffe e.V., 2015; Steven, 2012)
Die Schadstoff-Emissionen, die durch eine Autofahrt verursacht werden, hängen von verschiedenen Faktoren ab. Grundsätzlich lassen sie sich in zwei Hauptkategorien einteilen:
1️⃣ Emissionen aus der Herstellung des Energieträgers
2️⃣ Emissionen während der Fahrt
Schadstoffe aus der Herstellung des Energieträgers
Diese Emissionen betreffen alle Fahrzeugtypen, unabhängig davon, ob es sich um Verbrennungsmotoren, Brennstoffzellenmotoren oder Elektromotoren mit Lithium-Ionen-Akkus handelt.
Emissionen bei Elektromotoren
Die Umweltbelastung hängt stark von der Stromquelle ab:
✔ Nachhaltige Energiequellen (Wasser-, Wind- oder Solarenergie) → nahezu null Emissionen
❌ Strom aus Kohlekraftwerken → erhebliche Schadstoffausstöße
Emissionen bei Brennstoffzellen
Die Umweltbelastung hängt auch hier stark von der Stromquelle ab:
Der benötigte Wasserstoff wird durch die Spaltung von Wasser gewonnen, ein Prozess, der Strom benötigt.
Brennstoffzellen haben jedoch einen niedrigeren Wirkungsgrad als Elektromotoren mit Lithium-Ionen-Akkus, da durch zusätzliche Schritte Energie verloren geht.
Dies führt zu einem höheren Schadstoffausstoß bei der Herstellung des Energieträgers.
Emissionen bei Verbrennungsmotoren
Hier hängt der Schadstoffausstoß stark von der Art des verwendeten Kraftstoffs ab:
✔ Biodiesel aus nachwachsenden Rohstoffen (z. B. Raps) verursacht weniger als die Hälfte der CO₂-Emissionen fossiler Kraftstoffe.
✔ Biodiesel aus Abfall verursacht nur ein Sechstel der Emissionen fossiler Kraftstoffe. (Fachagentur Nachwachsende Rohstoffe e.V., 2015)
💡 Obwohl die Emissionen pro Einheit Kraftstoff konstant bleiben, beeinflussen Fahrverhalten und Fahrzeuggröße die Gesamtmenge der Emissionen.
📌 Ein höherer Verbrauch führt dazu, dass mehr Kraftstoff benötigt wird – und damit auch mehr Emissionen entstehen.
Schadstoffe während der Fahrt
Hier geht es um die direkten Emissionen, die beim Betrieb des Fahrzeugs entstehen.
✔ Elektromotoren und Brennstoffzellen → keine direkten Emissionen während der Fahrt
❌ Verbrennungsmotoren → Emissionen durch Verbrennung des Kraftstoffs
📌 Die Höhe der Emissionen hängt in erster Linie vom Verbrauch des Fahrzeugs ab.
📌 Dieser kann von der Fahrzeuggröße, dem Fahrstil oder der Geschwindigkeit beeinflusst werden.
📌Je höher der Verbrauch, desto mehr Kraftstoff wird verbrannt und desto größer ist die Schadstoffbelastung.
Einfluss der Geschwindigkeit auf den Verbrauch
Verbrauch pro Minute → Steigt mit zunehmender Geschwindigkeit kontinuierlich.
Verbrauch pro Kilometer → Sinkt zunächst bis zu einer optimalen Geschwindigkeit, bevor er wieder ansteigt. (Steven, 2012)
➡️ Erklärung: Selbst wenn das Auto sehr langsam fährt oder steht, wird dennoch eine Grundmenge an Kraftstoff benötigt, um den Motor am Laufen zu halten.
➡️ Diese Grundmenge wird bei niedriger Geschwindigkeit auf eine geringe oder nicht vorhandene Strecke verteilt, was den Verbrauch pro Kilometer sehr hoch erscheinen lässt.
In der nachfolgenden Simulation können Sie den Einfluss unterschiedlicher Variablen auf den Ausstoß unterschiedlicher Emissionen untersuchen und beobachten.
Anleitung: An den Schiebereglern und Klickoptionen entsprechende Variablen verändern und Emissionsausstoß beobachten.
Genau genommen gibt es noch eine dritte Art von Schadstoffen. Das sind diejenigen, die bei der Herstellung von Auto und Motor anfallen. Diese sind nicht zu vernachlässigen, lassen sich jedoch nicht auf den Kilometer oder gar die Minute herunterrechnen, weshalb sie in der Visualisierung nicht berücksichtigt sind.
Weitere Schadstoffquellen
Neben den direkten und indirekten Emissionen gibt es noch eine dritte Art von Schadstoffen:
✔ Emissionen aus der Herstellung von Auto und Motor
❌ Diese sind nicht vernachlässigbar, können aber nicht genau auf eine bestimmte Strecke oder Zeit umgerechnet werden.
➡️ Daher werden sie in der Visualisierung nicht berücksichtigt.
© Zerouali, A., Brinkmann, J., Frömmel, M. & Koenen, J. (2024) Toolbox Lehrerbildung – ViFoNet Fortbildungsmodul: Emissionen und Schadstoffe beim Autofahren. (URL).