Bewertung von Fahrzeugkonzepten mit seriellem Plug-In Hybrid Antrieb: Modellierung, Betriebsstrategien und CO₂-Bilanz

Abstract

Serielle Hybridfahrzeuge mit elektrischem Energiespeicher zum Laden am Stromnetz werden aktuell als mögliches Fahrzeug-/Antriebskonzept diskutiert. Die CO₂-Bilanz dieses Konzeptes ist im Unterschied zum konventionellen Referenzfahrzeug abhängig vom Nutzungsprofil und den CO₂-Emissionen der Strombereitstellung (Kraftwerksmix) sowie der Abstimmung der elektrischen Reichweite auf die Nutzung. Eine Auswertung aktueller Mobilitätsdaten für Deutschland ergeben erste Anhaltspunkte zur Pkw-Nutzung. Die längskinematische Simulation des Fahrzeugkonzeptes ermöglicht die Auslegung und Berechnung des Energieverbrauchs auf verschiedenen Real-World-Fahrzyklen. Exemplarische Konstellationen ergeben beim heutigen Strommix in Deutschland CO₂-Einsparungen well-to-wheel von bis zu 25 % für kurze Fahrstrecken, die aus der Batterie (Stromnetz) abgedeckt werden. Für längere Fahrstrecken, die ab der elektrischen Reichweite im Verbrennungsmotor/Generatorbetrieb gefahren werden, gehen die Einsparungen erheblich zurück. Die Ergebnisse sind sensitiv auf die Annahmen der Fahrweitenverteilung auf außerorts, innerorts und Autobahn-Straßenabschnitte, der Fahrweite, die Dimensionierung der Batterie und der Auslegung der Generatoreinheit sowie den zugrunde gelegten CO₂-Emissionen der Strombereitstellung.