Die Umweltbilanz des Mercedes-Benz GLC F-CELL: Nachhaltig transparent: Auf den Lebenszyklus kommt es an

Der Brennstoffzellen-Plug-in-Hybrid Mercedes-Benz GLC F-CELL (Wasserstoffverbrauch kombiniert: 0,34 kg/100 km, CO₂-Emissionen kombiniert: 0 g/km, Stromverbrauch kombiniert: 13,7 kWh/100 km)^[1] hat erfolgreich den 360°-Umweltcheck abgeschlossen. Das Ergebnis wurde vom TÜV Süd umfassend geprüft. Der Umweltcheck basiert auf einer Ökobilanz, bei der die Umweltwirkungen des Pkw über den gesamten Lebenszyklus untersucht werden.

Erst eine Betrachtung des gesamten Lebenszyklus der Fahrzeuge ergibt ein realistisches Bild. Mercedes-Benz führt diesen Umweltcheck bereits seit 2005, damals mit der S-Klasse, regelmäßig durch. Der Berechnung zugrunde legt Mercedes-Benz eine Fahrtstrecke je nach Segment von 150 bis 300 Tausend Kilometern. Elektrofahrzeuge können dabei aufgrund ihrer emissionsfreien Fahrt einen großen Teil der in der Produktion zunächst mehr aufgebrachten CO₂-Emissionen wieder gut machen. Gelingt es, Elektrofahrzeuge nur mit regenerativen Energien zu betreiben, schrumpfen die CO₂-Emissionen über den Lifecycle betrachtet um bis zu 70 Prozent gegenüber Fahrzeugen mit Verbrennungsmotor. So auch bei Brennstoffzellenfahrzeugen, die in der Herstellung weniger, im Fahrbetrieb aber etwas mehr Emissionen als das Batteriefahrzeug verursachen und bei denen die Bereitstellung des Wasserstoffs einen großen Einfluss auf den Gesamteffekt hat.

Beim 360°-Umweltcheck geht es aber nicht nur um die CO₂-Emissionen. Um die Umweltverträglichkeit eines Fahrzeugs bewerten zu können, betrachten die Experten alle Emissionen und den Ressourcenverbrauch über den gesamten Lebenszyklus hinweg. Dies geschieht mittels einer Ökobilanz, die die wichtigsten Umweltwirkungen erfasst. Dazu gehören die Rohstoffgewinnung – in der Brennstoffzelle konnte der Platineinsatz im Vergleich zur B-Klasse F-CELL um 90 Prozent reduziert werden – die Produktion und Nutzung sowie die Verwertung. Für die Komponenten des neuen Triebstrangs wurden entwicklungsbegleitend Recyclingkonzepte erarbeitet. Somit ist die hohe Recyclingfähigkeit wie bei jedem anderen Mercedes-Benz auch beim GLC F-CELL sichergestellt.

Unterschiedliche CO₂-Szenarien je nach Strom- und Wasserstofferzeugung

Wie bei allen Elektrofahrzeugen kommt es auch beim Mercedes-Benz GLC F‑CELL entscheidend darauf an, wie der benötigte Strom erzeugt wird: 100 Prozent erneuerbar, z.B. aus Wasserkraft, oder beispielsweise im EU-Strom-Mix. Die gleiche Frage stellt sich bei der Gewinnung des Wasserstoffs: In der Ökobilanz gerechnete Szenarien sind die Reformation aus Erdgas, das so genannte H2-Mobility Szenario (50 % regenerativ, 50 % aus Erdgas), und die 100-prozentige Gewinnung des Wasserstoffs aus Elektrolyse mit Strom aus Wasserkraft.

Entsprechend fällt die Umweltbilanz, insbesondere die CO₂-Bilanz, bei einer Betrachtung des gesamten Lifecycles mit einer Laufleistung von 200.000 Kilometern aus. In der Pkw-Herstellung bedingen die spezifischen Komponenten des GLC F-CELL zwar deutlich höhere CO2-Emissionen, diese können in der Nutzungsphase, je nach Wasserstoff- und Stromerzeugung, jedoch teils deutlich überkompensiert werden. Wird der GLC F-CELL ausschließlich mit regenerativ erzeugtem Wasserstoff und Strom betrieben, so ist die CO2-Einsparung über den gesamten Lebenszyklus am größten. Gegenüber dem Szenario mit Wasserstoff aus Erdgas und dem EU Strom-Mix sind so Einsparungen von über 50 % möglich.

Klare Zielsetzung: Primärrohstoffeinsatz künftig weiter verringern

Das Ziel der Daimler AG ist es, bis 2030 den Einsatz primärer Ressourcen im Bereich des Antriebsstrangs und der Batterietechnik um 40 Prozent zu reduzieren. Neben dem sparsamen Umgang mit den Ressourcen spielen die Aufarbeitung von Bauteilen und das Recycling eingesetzter Rohstoffe eine wichtige Rolle. Weiter zur Verminderung werden besonders Fortschritte in der Lithium-Ionen-Batterie Technologie beitragen: Die Energiedichte wird weiter erhöht, wobei die Batterien immer leichter werden. Die Materialzusammen­setzung wird sich verändern und Materialien wie Kobalt werden von Nickel abgelöst. Der ganzheitliche Ansatz umfasst zudem auch den Einsatz von Fahrzeugbatterien nach der mobilen Nutzung in stationären Energiespeichern. Auch der Aspekt der Energieversorgung der Produktionsstätten spielt eine bedeutende Rolle. Deshalb werden alle Mercedes-Benz Werke in Deutschland bis 2022 auf eine CO₂-neutrale Energieversorgung beispielsweise aus Wind- und Wasserkraft umgestellt. Damit verringert sich der CO₂-Aufwand im Lebenszyklus der Fahrzeuge um den Anteil, der auf die Montage der Baugruppen entfällt.

Der GLC F-CELL: Brennstoffzelle als Plug-in-Hybrid

Der Mercedes-Benz GLC F-CELL verfügt weltweit einmalig sowohl über Brennstoffzellen- als auch über Batterieantrieb, der via Plug-in-Technologie extern aufgeladen wird. Er „tankt“ außer Strom auch reinen Wasserstoff. Dies hatte eine Reihe von Vorteilen:

• An einer Wasserstofftankstelle steht innerhalb von drei Minuten wieder die volle Reichweite von über 400 km zur Verfügung.
• Die Batterie bietet weitere rund 50 km Reichweitenreserve.
• Bergab und beim Bremsen kann die Bewegungsenergie in der Batterie gespeichert werden (Rekuperation).
• Für kräftige Beschleunigung stellt die Batterie zusätzlichen Schub zur Verfügung.
• Beim Laden der Batterie an der Steckdose kann rein regenerativer Strom verwendet werden.

Zwei karbonfaserummantelte Tanks im Fahrzeugboden des GLC F-CELL fassen 4,4 kg Wasserstoff. Dank der 700-bar-Tanktechnologie ist der Wasserstoffvorrat innerhalb von nur drei Minuten aufgefüllt – so schnell, wie man es von einem Fahrzeug mit konventionellem Antrieb gewohnt ist. Bei einem Wasserstoffverbrauch von rund 1 kg/100 km schafft der GLC F-CELL rund 430 wasserstoffbasierte Kilometer im NEFZ; im Hybridmodus kommen noch einmal bis zu 51 km bei vollgeladener Batterie dazu.

Die Lithium-Ionen-Batterie verfügt über eine Bruttokapazität von 13,5 kWh und dient als zusätzliche Energiequelle für den Elektromotor. Per Plug-in-Technologie lässt sie sich über den 7,4 kW Onboard-Lader an einer haushaltsüblichen Steckdose, einer Wallbox oder einer öffentlichen Ladestation bequem aufladen – bei Ausnutzung der gesamten Leistung in ca. 1,5 Stunden von 10 auf 100 Prozent SoC (State of Charge). Ebenso wie der Antriebsmotor, eine Asynchronmaschine mit einer Leistung von 155 kW (211 PS) und einem Drehmoment von 365 Nm, ist der leistungsstarke Akkumulator platzsparend im Heck des SUV untergebracht.

(Angaben zu Kraftstoffverbrauch, Stromverbrauch und CO₂-Emissionen sind vorläufig und wurden vom Technischen Dienst für das Zertifizierungsverfahren nach Maßgabe des WLTP-Prüfverfahrens ermittelt und in NEFZ-Werte korreliert. Die EG-Typgenehmigung und eine Konformitätsbescheinigung mit amtlichen Werten liegen noch nicht vor. Abweichungen zwischen den Angaben und den amtlichen Werten sind möglich.)

Quelle: Daimler AG