So nachhaltig ist der Mercedes-Benz EQC 400 4MATIC

Mit dem Mercedes-Benz EQC 400 4MATIC bringt das Unternehmen in diesem Jahr das erste Mercedes-Benz Fahrzeug der Produkt- und Technologiemarke EQ auf den Markt. Gerade hat dieses Modell erfolgreich den 360°-Umweltcheck abgeschlossen. Das Ergebnis wurde vom TÜV Süd umfassend geprüft.

Der Umweltcheck für den EQC basiert auf einer Ökobilanz, bei der die Umweltwirkungen des Pkw über den gesamten Lebenszyklus, von der Rohstoffgewinnung über die Produktion und Nutzung bis hin zur Verwertung, untersucht werden. Dabei kommen dem EQC 400 4MATIC dauerhaft lokal emissionsfreies Fahren und die hohe Effizienz des elektrischen Antriebsstrangs zu Gute. Es zeigt sich jedoch auch: Ausschlaggebend insbesondere für die CO₂-Bilanz ist der Strom-Mix für den Fahrbetrieb.

Erst eine Betrachtung des gesamten Lebenszyklus eines Fahrzeuges ergibt ein realistisches Bild z.B. über seinen CO₂-Fußabdruck. Mercedes-Benz führt diesen sogenannten Umweltcheck, der alle Umweltaspekte im Detail betrachtet, bereits seit 2005 regelmäßig durch. Der Berechnung zugrunde liegt eine Fahrtstrecke je nach Segment von 150.000 bis 300.000 Kilometern. Beim EQC sind es 200.000 Kilometer. Elektrofahrzeuge können die in der Produktion zunächst oft höheren CO₂-Emissionen im anschließenden Fahrbetrieb je nach Stromquelle kompensieren. Gelingt es, Elektrofahrzeuge nur mit regenerativen Energien zu betreiben, schrumpfen die CO₂-Emissionen über den Lebenszyklus betrachtet um bis zu 70 Prozent gegenüber Fahrzeugen mit Verbrennungsmotor.

Ziel: CO₂-neutral aus dem Werk

Unter sonst gleichen Voraussetzungen entsteht bei der Herstellung von Elektrofahrzeugen im Vergleich zur Produktion von Fahrzeugen mit Verbrennungsmotor mehr CO₂, weil insbesondere zur Batteriezellenproduktion viel Energie benötigt wird. Umso wichtiger ist daher perspektivisch der Bezug CO₂-neutraler Energie für die Produktion. Mercedes-Benz will dies schon ab 2022 erreichen. Bis dahin sollen alle europäischen Werke CO₂-neutral produzieren. Ein Schritt auf diesem Weg ist in Deutschland Strom, der aus heimischen Windkraftanlagen stammt, deren Förderung nach dem Erneuerbare-Energien-Gesetz (EEG) nach 2020 ausläuft. Diesen bezieht Mercedes-Benz als erster industrieller Großkunde. Damit sichert das Unternehmen den langfristigen Weiterbetrieb dieser norddeutschen Windräder. Genutzt werden soll der grüne Strom aus den Windparks unter anderem für die Produktion des EQC im Mercedes-Benz Werk Bremen sowie für die Batterieproduktion am Standort der Deutschen ACCUMOTIVE im sächsischen Kamenz. Im Kundencenter Bremen werden die EQC vor der Übergabe an Selbstabholer zudem mit Solarenergie geladen.

CO₂-neutrale Fahrt voraus

Bei Elektrofahrzeugen fallen unter anderem auf Grund der aufwändigen Batterieproduktion ca. 51 Prozent der CO₂-Emissionen des gesamten Lebenszyklus an. In der Nutzungsphase sind es noch etwa 49 Prozent, bei der Verwendung von EU-Strom für den Fahrbetrieb sowohl in der Produktions- als auch in der Nutzungsphase ist es daher entscheidend, wie der Strom produziert wird.

Die CO₂-neutrale Produktion in den eigenen europäischen Werken strebt Mercedes-Benz ab 2022 an. In der Nutzungsphase kann der Fahrer sogar schon heute unmittelbar beeinflussen, wie die Bilanz seines Elektrofahrzeugs aussieht – je nachdem, welchen Strom er tankt. Entsprechend fällt auch die Umweltbilanz, insbesondere die CO₂-Bilanz, bei einer konkreten Betrachtung des gesamten Lebenszyklus des Mercedes-Benz EQC mit einer Laufleistung von 200.000 Kilometern aus. Aktuell werden bei seiner Herstellung 16,4 Tonnen CO₂ emittiert. Erfolgt das Laden seiner Batterien mit dem EU-Strom-Mix, kommen weitere 16 Tonnen hinzu. Insgesamt liegt die emittierte CO₂-Menge dann bei 32,4 Tonnen. Wird der Fahrstrom jedoch regenerativ gewonnen, werden im Lebenszyklus (Pkw-Herstellung, Fahrstrom-Verbrauch, End of Life) des EQC nur noch weitere 0,7 Tonnen CO₂ zusätzlich zur Herstellung emittiert. Die CO₂-Gesamtemissionen liegen dann bei 17,1 Tonnen CO₂: Mit der Nutzung sauberen Stroms zum Laden der Batterien kann beim EQC der CO₂-Fußabdruck nahezu halbiert werden.

Bei der Betrachtung der Energiebilanz spielen ähnliche Faktoren eine Rolle. Denn die Effizienz der Stromherstellung unterscheidet sich deutlich je nach eingesetzter Primärenergiequelle. Entsprechend ändert sich der energetische Ressourceneinsatz. Bei dessen Berechnung wurde die Energieerzeugung und damit der Primärenergieverbrauch zum Betrieb des Fahrzeugs variiert (EU-Strom-Mix bzw. Strom aus Wasserkraft), der Energieverbrauch von EQC Herstellung und End of Life bleibt dagegen unverändert. Und auch hier ist das Ergebnis ein ähnliches: Regenerativer Strom im Fahrbetrieb senkt in Summe die Energiebilanz des EQC von 722 auf 478 Gigajoule – also eine Energieersparnis von rund 34 Prozent.

Verantwortungsbewusster Umgang mit Ressourcen: Materialeinsatz und Recycling

Beim 360°-Umweltcheck geht es aber nicht nur um CO₂-Emissionen und Energiebedarf: Um die Umweltverträglichkeit eines Fahrzeugs bewerten zu können, betrachten die Experten alle Emissionen und den Ressourceneinsatz und -verbrauch über den gesamten Lebenszyklus hinweg.

Die spezifischen Antriebskomponenten des EQC führen in der Herstellung zu einem höheren Material- und auch zu einem höheren Energieeinsatz im Vergleich zum konventionellen Verbrennerfahrzeug. Durch den Entfall von Verbrennungsmotor, Getriebe und der Motor-/Getriebe-Peripherie reduziert sich der Stahl-/Eisenwerkstoffanteil. Im Gegenzug steigen die Werkstoffanteile der Leichtmetalle, Polymere und sonstigen Metalle an.

Die Werkstoffzusammensetzung

Das Leergewicht des EQC 400 4MATIC beträgt 2.420 Kilogramm. Der größte Anteil entfällt mit 39 Prozent auf Stahl und Eisenwerkstoffe, gefolgt von Leichtmetallen (23 Prozent) und Polymerwerkstoffen, also Kunststoffen (18 Prozent).

Grundsätzlich liegt bei Mercedes-Benz ein Entwicklungsschwerpunkt darauf, den Ressourceneinsatz und die Umweltwirkungen der eingesetzten Materialien weiter zu verringern. Den Einsatz primärer Ressourcen im Bereich des Antriebsstrangs und der Batterietechnik möchte Mercedes-Benz im Vergleich zu den heutigen Elektro- und Plug-in-Hybrid-Fahrzeugen bis 2030 um 40 Prozent reduzieren.

Schon heute wird der Einsatz von ressourcenschonenden Materialien wie Kunststoffrezyklate und nachwachsende Rohstoffe in den Fahrzeugen kontinuierlich erweitert. So besteht der neu für den EQC entwickelte, hochwertige Sitzbezugsstoff „Response“ zu 100 Prozent aus recycelten PET-Flaschen. Zudem werden Kunststoffrezyklate auch in der Verkleidung der Ersatzradmulde oder den Abdeckungen der Motorraumunterseite verwendet. Nachwachsende Rohstoffe wie zum Beispiel Kenaf, Wolle und Papier kommen ebenfalls zum Einsatz. Die Fasern der Kenaf-Pflanze werden z.B. in der Laderaumverkleidung und Papier als Papierwabenkern im Ladeboden eingesetzt.

Beim neuen EQC werden insgesamt 100 Bauteile zuzüglich Kleinteile wie Druckknöpfe, Kunststoffmuttern und Leitungsbefestiger mit einem Gesamtgewicht von 55,7 Kilogramm anteilig aus ressourcenschonenden Materialien hergestellt.

Zweites Leben der Hochvoltbatterien

Während der Entwicklung eines Fahrzeugs erstellt Mercedes-Benz für jedes Fahrzeugmodell ein Konzept, in dem alle Bauteile und Werkstoffe auf ihre Eignung für die verschiedenen Stufen des Recycling-Prozesses hin analysiert werden. Dadurch sind alle Mercedes-Benz Pkw-Modelle gemäß ISO 22 628 zu 85 Prozent stofflich recyclingfähig und zu 95 Prozent verwertbar. So auch der Mercedes-Benz EQC. Recycling bedeutet aber nicht in erster Linie die Rückführung in den Wertstoffkreislauf.

Zur Umsetzung der entsprechenden Prozesskette und Sicherung des zukünftigen Rohstoffbedarfes für die Elektromobilität beteiligt sich das Unternehmen aktiv an der Forschung und Entwicklung von neuen Recyclingtechnologien. Erkenntnisse zum Recyceln von Lithium-Ionen-Batterien konnten bereits vielfach in verschiedenen Forschungsprojekten und in Zusammenarbeit mit Lieferanten und Entsorgungspartnern gesammelt werden. Das stoffliche Recycling der verwendeten Rohstoffe wie Lithium, Nickel, Platin, Kobalt und seltenen Erden ist integraler Bestandteil der Betrachtung und beginnt ebenso bereits bei der Konzeption der Bauteile. Für den Recyclingprozess der Batterie hat Mercedes-Benz vier Stufen definiert und entsprechende Prozesse entwickelt:

• ReUse: Wiederverwendung der Batterie. Hier beschränkt sich die Aufarbeitung auf Reinigungsarbeiten und den Tausch von Teilen mit begrenzter Nutzungsdauer wie z.B. Sicherungen.
• RePair: Diese tiefergehende Reparaturstufe schließt zusätzlich Reparaturarbeiten an der Batterie ein. So können einzelne Module des Batteriesystems ausgetauscht werden.
• ReManufacturing: Dieser Prozess umfasst die komplette Zerlegung der Batterie bis auf Einzelzellebene. Nach deren Sortierung, Prüfung und dem Austausch von Bauteilen kann das Batteriesystem wiederaufgebaut werden.
• ReMat: Dieser Prozess umfasst das stoffliche Recycling und die Wiedergewinnung der wertvollen Inhaltsstoffe. Für das Produktrecycling von Hochvoltbatterien hat das Unternehmen bereits am Standort Mannheim ein zentrales Aufarbeitungszentrum eingerichtet.Mercedes-Benz EQC 400 4MATIC: elektrische IntelligenzVorausschauend fahren und sparen: Beim Umsetzen dieser wirksamen Effizienzstrategie unterstützt das Assistenzsystem ECO Assistent den Fahrer umfassend – durch Hinweise, wann er den Fuß vom Fahrpedal nehmen kann, etwa weil ein Geschwindigkeitslimit folgt, und durch Funktionen wie Segeln und gezielte Steuerung der Rekuperation. Dafür werden Navigationsdaten, Verkehrszeichenerkennung und Informationen der Intelligenten Sicherheitsassistenten (Radar und Stereokamera) vernetzt genutzt.Die Daten auf einen Blick
• Der EQC trägt an Vorder- und Hinterachse je einen kompakten elektrischen Antriebsstrang (eATS) und hat damit die Fahreigenschaften eines Allradantriebs. Die Asynchron-Maschinen haben eine gemeinsame maximale Leistung von 300 kW. Kernstück des Mercedes-Benz EQC ist die im Fahrzeugboden angeordnete Lithium-Ionen-Batterie. Mit 80 kWh (NEFZ) Energieinhalt versorgt sie das Fahrzeug unter Einbeziehung einer ausgeklügelten Betriebsstrategie und kann so eine elektrische Reichweite von 445 – 471 km (NEFZ) ermöglichen.
• Der neue Mercedes-Benz EQC setzt den Ansatz der „Human centered Innovation“ konsequent um und gestaltet Elektromobilität für den Kunden einfach, zuverlässig und komfortabel. Verbrauch und Reichweite hängen auch bei Elektrofahrzeugen sehr stark von der Fahrweise ab. Der EQC unterstützt seinen Fahrer durch verschiedene Fahrprogramme mit unterschiedlicher Charakteristik. Das Highlight des neuen MAX RANGE Fahrprogramms ist das haptische Fahrpedal, welches den Fahrer beim ökonomischen Fahren leitet. Darüber hinaus hat der Fahrer die Möglichkeit, die Rekuperationsleistung über Schaltwippen, so genannten Paddles, hinter dem Lenkrad zu beeinflussen.
• Besonders auf ReUse hat sich Daimler mit der Gründung der 100-prozentigen Tochter Mercedes‑Benz Energy GmbH in Form von stationären Energiespeichern fokussiert: Denn der Lebenszyklus einer Plug-in- oder E-Fahrzeug-Batterie muss nicht mit dem Automobilbetrieb enden, sie lassen sich für stationäre Batteriespeicher weiterverwenden. Bei dieser Anwendung kommt es auf geringe Leistungsverluste nicht an, sodass ein wirtschaftlicher Betrieb im stationären Bereich für schätzungsweise mindestens zehn weitere Jahre möglich ist. Durch die Weiterverwendung der Lithium-Ionen-Module lässt sich deren wirtschaftliche Nutzung also quasi verdoppeln. Der erste 2nd-Life-Batteriespeicher ging im Oktober 2016 am REMONDIS-Hauptsitz im westfälischen Lünen ans Netz.

^[1] elektronisch abgeregelt

^[2] Die Ladezeiten entsprechen 10-100% Vollladung bei Verwendung einer Wallbox oder öffentlichen Ladestation (AC-Anschluss mit mindestens 7,4 kW, 16A pro Phase)

^[3] Die Ladezeiten entsprechen 10-80% Vollladung bei Verwendung einer DC-Schnellladestation mit Versorgungsspannung 400V, Strom mindestens 300A.

^[4] Unverbindliche Preisempfehlung für Deutschland inklusive 19 % MwSt.