Technik
Die Stahlbauweise von E-Autos spart mehr Emissionen ein als die Leichtbauvariante - Foto: afrndz/Pixabay
29.04.2020

E-Autos: Stahlbauweise effizienter als Leichtbau

THI-Studie untersucht den optimalen Materialmix für Elektrofahrzeuge

Emissionen in der Elektromobilität lassen sich nicht nur durch den richtigen Strommix verringern, sondern bereits in der Fahrzeugherstellung durch eine geeignete Verwendung von Werkstoffen. Das hat Manuel Schweizer, Studierender der Technischen Hochschule Ingolstadt (THI) im Masterstudiengang Applied Research in Engineering Sciences, in einem Forschungsprojekt analysiert. Das überraschende Ergebnis: Im Gegensatz zu Fahrzeugen mit Verbrennungsmotor bringt Leichtbau bei Elektrofahrzeugen hinsichtlich der Gesamtenergie und Gesamtemissionen keinen Vorteil gegenüber Stahl.

In seiner Arbeit verglich Schweizer die Auswirkungen von Leichtbaumaßnahmen bei Fahrzeugen mit Verbrennungsmotor und Elektrofahrzeugen im Hinblick auf Ressourceneffzienz und Emissionen. Ziel war es, den optimalen Materialmix für beide Fahrzeugarten zu ermitteln. Zunächst modellierte Schweizer jeweils ein Fahrzeug beider Antriebsarten für die untere Mittelklasse sowie die Oberklasse. In seine anschließenden Berechnungen bezog er die Herstellungsenergie und Emissionen verschiedener Werkstoffe, u.a. Aluminium und Stahl, ein.

Die vergleichenden Berechnungen ergaben, dass die Leichtbauvariante über den gesamten Lebenszyklus sowohl mehr Energie benötigt als auch mehr Emissionen ausstößt wie Stahlbauweisen der gleichen Fahrzeugklasse. Ein negativer Einfluss des zusätzlichen Gewichts tritt dabei nicht in dem Maße auf, wie es bei Fahrzeugen mit Verbrennungsmotor der Fall ist, da der Elektromotor neben seinem höheren Wirkungsgrad auch die Möglichkeit der Energierückgewinnung beim Bremsen besitzt.

Schweizers Ergebnis: Durch eine ressourceneffziente Werkstoffwahl lassen sich bei einem Fahrzeug der unteren Mittelklasse 9 bis 13 % der Emissionen einsparen, die bei der Batterieherstellung anfallen, bei einem Fahrzeug der oberen Mittelklasse 19 bis 24 %. Durch diese Energie- und Emissionseinsparungen, so Schweizer, könnte mehr Batteriekapazität hergestellt und somit die Reichweite von Elektrofahrzeugen erhöht werden. Betreut wurde er in seiner Forschungsarbeit von Prof. Dr. Martin Bednarz, Professor für Innovative Fertigungsverfahren und Digitalisierung in der Produktion.

Technische Hochschule Ingolstadt

Schlagworte

EmissionenEnergieeffizienzForschung

Verwandte Artikel

Der Hafen von Antwerpen-Brügge möchte eine wichtige Wasserstoff-Drehscheibe für Europa zu werden.
22.04.2025

Austausch zur Transformation der Stahlindustrie

Die Veranstaltung von Swiss Steel Group und Dirostahl thematisierte dabei u.a. den Ausbau der europäischen Wasserstoff-Infrastruktur. So gab ein Vertreter des Hafens Antw...

Bund Edelstahl Emissionen Energie Essen EU Getriebe Green Steel Industrie ING KI Klima Klimaziel Klimaziele Nachhaltigkeit Partnerschaft Produktion Stahl Stahlwerk Strategie Swiss Steel Group TEMA Transformation Unternehmen Veranstaltung Vertrieb Wasserstoff Wirtschaft
Mehr erfahren
Bei der Auslieferung
11.04.2025

Hammerwerk Erft setzt auf Stahl der GMH Gruppe

Das Traditionsunternehmen nutzt den um 98 Prozent CO₂-reduzierten Stahl der Georgsmarienhütte für nachhaltige Schmiedeprodukte. Mit der ersten erfolgten Lieferung von 12...

CO2 Dekarbonisierung Deutschland Elektrolichtbogenofen Emissionen Ergebnis EU Georgsmarienhütte GMH Hochofen Industrie ING Klima Lichtbogenofen Lieferung Marienhütte Nachhaltigkeit Partnerschaft Produktion Schmelze Schmieden Schrott Stahl Stahlherstellung Strangguss Unternehmen
Mehr erfahren
Kerstin Maria Rippel, Hauptgeschäftsführerin der Wirtschaftsvereinigung Stahl
11.04.2025

WV Stahl: Koalitionsvertrag ist eine gelungene Grundlage

Um die Industrie so zu stärken, pocht Kerstin Maria Rippel auf eine schnelle Umsetzung. Dringendster Punkt seien international wettbewerbsfähige Energiekosten. Die angest...

Bund China CO2 CO2-Emissionen Deutschland Emissionen Energie Erdgas EU EU-Safeguards Frankreich Getriebe Handel HZ Industrie ING Italien KI Klima Klimaziel Klimaziele Modernisierung Politik Schrott Stahl Stahlindustrie USA Wasserstoff Wettbewerb Wirtschaft
Mehr erfahren
Bei Gebirgsankern, die Felswände entlang von Verkehrswegen, Tunnelwände oder Abbauräume im Untertagebau sichern, kann ins Sicherungsnetz stürzendes Gesteinsmaterial zu Schäden im Anker führen. Bei der untersuchten, kaltumgeformten Legierung bewirkt diese Belastung eine erneute Verfestigung des Materials. Auch Verbindungselemente profitieren von diesem Effekt.
10.04.2025

Stahlguss: Kombination aus Festigkeit und Duktilität

Das Fraunhofer IWU und die TU Bergakademie Freiberg haben erfolgreich an der Stahlgusstechnologie geforscht. Sie haben einen kaltumformbaren, kupferlegierten austenitisch...

Automobil Bauwesen CO2 CO2-Emissionen Einsparung Emissionen Energie Entwicklung Entzundern Ergebnis EU Forschung Fraunhofer ING Innovation KI Massivumformung Messe Nachhaltigkeit Optimierung Produktion SHS Technik Temperatur Transformation TU Bergakademie Freiberg Umformung Walzen Warmwalzen Werkstoff Werkstoffe Wirtschaft
Mehr erfahren
Bunker zur Lagerung verschiedener Schrotte
09.04.2025

Tata Steel Nederland forscht an Stahlschrottanalyse

Eine Herausforderung stellt die Analyse und Sortierung großer Schrottteile, wie ausrangierte Schiffe oder Eisenbahnschienen, dar. Im Fokus der Entwicklung steht daher ein...

Anlagen CO2 Einsparung Energie Energieeffizienz Entwicklung EU Forschung Forschungsprojekt Fraunhofer Green Steel IMU Industrie ING KI Koks Kreislaufwirtschaft Lieferung Messung Optimierung Produktion Produktionsprozess Recycling Saarstahl Schienen Schrott Stahl Stahlindustrie Stahlproduktion Steuerung Transformation USA Voestalpine Wirtschaft
Mehr erfahren