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E. Ibrahimovic:
"Life cycle assessment of vehicles with alternative powertrains";
Betreuer/in(nen): B. Geringer, C. Six; Institut für Fahrzeugantriebe und Automobiltechnik (IFA), 2017.

Die Reduktion der Emission von Kohlendioxid (C02) ist ein zentrales Thema der europäischen sowie weltweiten Umweltpolitik. Dabei steht unter anderem nachhaltige Mobilität im Fokus, welche durch die Optimierung vorhandener Antriebstechnologien, vor allem die der Verbrennungsmotorfahrzeuge, sowie die Entwicklung alternativer Antriebsstränge, wie Elektrofahrzeugen, (Plug-in) Hybridfahrzeugen sowie Brennstoffzellenfahrzeugen, ermöglicht werden soll. In Anbetracht des konzeptionellen Unterschieds des Energieeinsatzes bei Fahrzeugen welche Primärenergie in mechanische Antriebsenergie an Bord übertragen und solchen die bereits umgewandelte Energie für den Antrieb verwenden, ist die rein auf direkte Emissionen basierende Umweltbewertung von Fahrzeugen nicht ausreichend. Für die Ermittlung der Umweltbelastung sind neue Methoden erforderlich, wobei die Ökobilanzierungsmethode hierbei die umfassendsten Informationen liefert. Die vorliegende Arbeit liefert eine Datenbestandsaufnahme der Produktion und des Betriebs von Fahrzeugen mit herkömmlichen sowie alternativen Antriebssträngen für vier geografische Regionen:
USA, Europäische Union, Deutschland und Österreich. Durch Fahrzeugsimulation und Datenbestände wurde hierbei der C02-Ausstoß für den vollen Lebenszyklus der Fahrzeuge erfasst. Ergebnisse die durch die Simulation der derzeit gültigen Prüfverfahren erzielt wurden, zeigen dass das Elektrofahrzeug mit einer Reduktion des C02 Ausstoßes um 30% im Vergleich zum ineffizientesten Fahrzeug, das höchste Potenzial für C02-nachhaltige Mobilität bietet. Leider ist das Elektrofahrzeug stark abhängig von den lokalen Bedingungen der Stromerzeugung und der C02-Effizienz der Batterieproduktion. Das momentan gültige Prüfverfahren für Elektro- und Brennstoffzellenfahrzeuge in Europa spiegelt nicht exakt die tatsächlich verursachten C02-Emissionen wieder, sondern nur die lokalen Emissionen dieser Fahrzeuge. Signifikante Unterschiede zwischen den Regionen zeigen sich in der Produktion und beim Einsatz der Fahrzeuge, während im Fall von Österreich die Bedeutung eines C02-effizienten Strommixes durch mehrfache Sensitivitätsanalysen aufgezeigt wurde. Das Elektrofahrzeug bietet hohes Potenzial, bedarf jedoch weiterer Verbesserungen seines tatsächlichen Umweltprofils. So müsste weltweit die Stromerzeugung C02- effizient aus erneuerbaren Energiequellen stattfinden, sowie die Supply Chain Auswirkungen der Batterieproduktion verbessert werden. Darüber hinaus sollen die Prüfverfahren angepasst werden um die Umweltkosten der Primärenergieumwandlung für die verwendete Betriebsenergie zu berücksichtigen

The reduction of Carbon Dioxide (C02) is a central topic of environmental policies in Europe and worldwide, with a large focus on sustainable mobility. Initiatives are taken to enable sustainable mobility by optimising existing vehicle powertrain technologies such as conventional combustion engine vehicles and developing alternative powertrains such as electric vehicles, (plug-in) hybrid electric and fuel cell electric vehicles. Given the conceptual difference of energy deployment where vehicles convert primary energy into operating (propulsion) energy on-board or use loaded already converted energy for propulsion, environmental assessment of vehicles based only on direct emissions is not adequate. New methods are needed to determine the environmental burden whereas
life cycle assessment provides the most comprehensive information. The work provides a data inventory for production and operation of vehicles with conventional and alternative powertrains for four geographical regions: United States, European Union, Germany and Austria. Through vehicle simulation and data inventories the C02 emissions of vehicles have been assessed for their full life cycle. The results show that according to the simulated current test procedures, electric vehicles provide the most potential for enabling C02 sustainable mobility, currently resulting in an average of 30% less C02 compared to the most inefficient vehicle. However, the electric vehicle is highly dependent on local conditions of used electricity generation and C02-efficiency of traction battery production. lt is found . that the regulated assessment procedures for electric and fuel cell vehicles in Europe do not accurately reflect on the actually caused C02-emission associated with their propulsion,
but only on the local emissions. Significant differences are exhibited in production and operation of vehicles between the regions, whereas the case of Austria demonstrated the importance of C02-efficient electricity mix through multiple sensitivity analyses. Electric vehicles provide a great potential, however, further improvements are urgently required to enhance its actual environmental profile. Primarily, the global C02 efficient electricity generation from renewable sources must be iricreased and the supply chain impact of battery production improved. Also, environmental assessment regulations of vehicles require urgent improvement as to take into account the environmental cost of
primary energy conversion used for propulsion.