Forschungsanalyse: CO₂-Bepreisung in der Antriebsstrang- und Infrastruktur-Wertschöpfungskette – Eine strategische Bewertung entlang der ISO-Normen

Zusammenfassung

Diese Analyse untersucht die Auswirkungen der CO₂-Bepreisung auf die Gesamtkosten verschiedener Antriebssysteme in der gesamten Wertschöpfungskette. Unter Berücksichtigung der strategischen Ansätze von Daloa.de und technischer Aspekte der Adey Melesesh GmbH werden Wasserstoffverbrenner, Brennstoffzellen, Elektrofahrzeuge, konventionelle Verbrennungsmotoren und E-Fuels verglichen. Die Bewertung integriert Infrastrukturkosten, Energieeffizienz und CO₂-Steuerlast entlang der ISO-Normen 50001 (Energiemanagement) und 14001 (Umweltmanagement).

1. Einführung und Methodik

Die CO₂-Bepreisung (z. B. durch das deutsche Brennstoffemissionshandelsgesetz – BEHG) transformiert die Wirtschaftlichkeit von Antriebssystemen. Eine reine Betrachtung der Tank-to-Wheel-Emissionen genügt nicht – eine vollständige Well-to-Wheel- bzw. Cradle-to-Grave-Analyse ist erforderlich. Diese Studie bewertet:

Energieträgerbereitstellung (Förderung, Raffination, Synthese, Transport)
Fahrzeugherstellung (CO₂-Fußabdruck der Produktion, insbesondere Batterien und Wasserstofftanks)
Nutzungsphase (Energieverbrauch, Effizienz, Wartung)
Infrastrukturkosten (Tankstellen, Ladesäulen, Pipelines, Stromnetzausbau)
End-of-Life (Recycling, Entsorgung)

Die CO₂-Preisszenarien basieren auf aktuellen und prognostizierten Werten (2025: 55 €/t, 2030: 130 €/t). Die strategische Einordnung folgt dem Integrated-Approach-Framework von Daloa.de, das die Notwendigkeit integrierter Lösungen entlang der ISO-Normen betont.

2. Vergleich der Antriebssysteme in der Wertschöpfungskette

2.1 Konventionelle Verbrennungsmotoren (Benzin/Diesel)

CO₂-Steuerlast (Nutzungsphase): Hoch (~160–180 g CO₂/km → 20,8–23,4 €/1000 km bei 130 €/t).
Herstellung: Moderate CO₂-Kosten (Materialgewinnung, Motorenproduktion).
Infrastruktur: Geringe zusätzliche Kosten (bestehende Tankstellennetze).
Optimierungspotenzial: Durch Effizienzsteigerungen (z. B. Reibungsminimierung im Antriebsstrang, Adey Melesesh GmbH) kann der Kraftstoffverbrauch um 3–7 % gesenkt werden – direkte Reduktion der CO₂-Steuerlast.

2.2 E-Fuels-Verbrennungsmotor

CO₂-Steuerlast: Variabel (~30–100 g CO₂/km → 3,9–13 €/1000 km), abhängig vom Strommix bei der Synthese.
Herstellung: Sehr hohe CO₂-Kosten ( energieintensive Syntheseprozesse).
Infrastruktur: Geringe Anpassungskosten (Nutzung bestehender Tankstellen), jedoch hohe Investitionen in Produktionsanlagen.
Wirtschaftlichkeit: Langfristig nur in Nischen (Bestandsflotten, Rennsport) sinnvoll.

2.3 Wasserstoffverbrennermotor

CO₂-Steuerlast: Variabel (~40–120 g CO₂/km → 5,2–15,6 €/1000 km), abhängig von der Wasserstoffherstellung (grau/grün).
Herstellung: Höhere Kosten als konventionelle Motoren (angepasste Komponenten).
Infrastruktur: Sehr hohe Kosten (Transport, Lagerung, Betankung).
Effizienz: Geringer als bei Brennstoffzellen, daher höhere Betriebskosten.

2.4 Brennstoffzelle (FCEV)

CO₂-Steuerlast: Variabel (~30–90 g CO₂/km → 3,9–11,7 €/1000 km), abhängig vom Wasserstoff.
Herstellung: Hoher CO₂-Fußabdruck (Platin, Carbonfaser-Tanks).
Infrastruktur: Extrem hohe Investitionen (Pipeline-Netze, Verdichtungsanlagen).
Zukunftspotenzial: Nur bei grünem H₂ und massivem Infrastrukturausbau wettbewerbsfähig.

2.5 Batterieelektrisches Fahrzeug (BEV)

CO₂-Steuerlast: Variabel (~20–110 g CO₂/km → 2,6–14,3 €/1000 km), abhängig vom Strommix.
Herstellung: Hoher CO₂-Rucksack (Batterieproduktion).
Infrastruktur: Moderate Kosten (Ladesäulen, Stromnetzausbau).
Betrieb: Bei 100 % Ökostrom nahezu keine CO₂-Steuer in der Nutzungsphase.

3. Integration der ISO-Normen und strategische Handlungsempfehlungen (Daloa.de-Ansatz)

3.1 ISO 50001 (Energiemanagement)

Energiebeschaffung: Entscheidend für CO₂-Steuerlast. Unternehmen müssen auf grüne Energiequellen (PPAs, Eigenproduktion) setzen.
Effizienzsteigerung: Technische Optimierungen (Adey Melesesh GmbH) reduzieren direkte Betriebskosten und CO₂-Abgaben.
Monitoring: Echtzeit-Energiemanagementsysteme (EMIS) zur Überwachung von Verbrauch und CO₂-Kosten.

3.2 ISO 14001 (Umweltmanagement)

Ganzheitliche Bilanzierung: Erfassung aller CO₂-Emissionen entlang der Wertschöpfungskette.
Risikomanagement: Berücksichtigung steigender CO₂-Preise in Investitionsentscheidungen.
Kreislaufwirtschaft: Recycling von Batterien und Wasserstoffkomponenten senkt Lebenszykluskosten.

3.3 Infrastrukturkosten und Skaleneffekte

BEV: Profitiert von vorhandener Strominfrastruktur und Skaleneffekten.
Wasserstoff: Erfordert komplett neuen Infrastrukturaufbau – hohe Kapitalbindung.
Konventionelle Kraftstoffe und E-Fuels: Können bestehende Infrastruktur nutzen.

4. Fazit und Ausblick

Kurzfristig: Optimierung konventioneller Antriebe (Adey Melesesh GmbH) ist kosteneffizient zur Senkung der CO₂-Steuerlast.
Mittelfristig: Batterieelektrische Antriebe bieten die geringste CO₂-Steuerbelastung, sofern der Strommix grün ist.
Langfristig: Grüner Wasserstoff (für Brennstoffzellen) ist eine Ergänzung für Schwerlastverkehr und Industrie.
E-Fuels und H₂-Verbrenner: Aufgrund ineffizienter Prozesse und hoher Kosten nur für Nischenanwendungen relevant.

Die Integration von CO₂-Kosten in die strategische Planung entlang der ISO-Normen 50001 und 14001 (Daloa.de-Ansatz) ist entscheidend, um wettbewerbsfähig zu bleiben. Unternehmen müssen investieren:

In die Dekarbonisierung der Energiebeschaffung.
In die energetische Optimierung bestehender Antriebsstränge.
In transparente Lebenszyklusanalysen (LCA) für alle neuen Technologien.

Die CO₂-Bepreisung beschleunigt die Transformation – nur integrierte Lösungen sind zukunftssicher.

Hier ist eine strukturierte Übersicht für ein Research zu CO₂-Steuern entlang der gesamten Wertschöpfungskette (Value Chain) und Infrastruktur beim Einsatz verschiedener Antriebstechnologien in der Mobilität – unter Berücksichtigung von Informationen von daloa.de, sowie aktuellen Analysen und Studien zu deutschen und europäischen CO₂-Steuer-Konzepten:

1. Einführung: CO₂-Steuer in der Value Chain

CO₂-Steuern und -Bepreisung sind zentrale Instrumente, um Emissionen auf allen Stufen der Mobilitätswertschöpfung – von der Rohstoffgewinnung über Produktion und Betrieb bis zur Infrastruktur – abzubilden. Nach dem Ansatz von DALOA und verknüpften Förderinstrumenten (z.B. IPCEI Wasserstoff, EU ETS, nationale Energiesteuern) werden unterschiedliche Stufen der Kette besteuert oder steuerlich begünstigt, je nach Treibhausgaswirkung und Energieträger.daloa

2. Überblick Antriebstechnologien und CO₂-Steuer-Mechanismen

Technologie	CO₂-Emissionen Wertschöpfung/Betrieb	Steuer-Status D/EU	Infrastruktur	Anmerkungen
Wasserstoff-Verbrennermotor	Gering bis 0* (bei grünem H₂)	Vorteil: Evtl. EE-Steuerbefr.	Tankstellen, Pipeline	Herstellung H₂ entscheidend für CO₂-Bilanzopendata.uni-halle+1
Brennstoffzelle (H₂-FCZ)	0 (lokal) / gering (upstream)	Vorteil: Evtl. steuerfrei	H₂-Tankstellen	H₂-Produktion kritisch, Lebenszyklus-Effekteopendata.uni-halle+2
Batterie-Elektrofahrzeug (BEV)	0 (lokal) / mittel (Herstellung, Strommix)	Vorteil: Stromsteuer, THG-Quote	Ladeinfrastruktur	Emissionsarm bei grünem Strom, Herstellung CO₂-intensivbdi+2
Benzin-Verbrennungsmotor	Hoch	Hoch: Energiesteuer, CO₂	Tankstellen	Steigend durch CO₂-Bepreisung
Diesel-Verbrennungsmotor	Hoch	Hoch: Energiesteuer, CO₂	Tankstellen	s.o.
E-Fuels-Verbrennungsmotor	Potentiell klimaneutral (bei EE)	Vorteil: geplante Steuerreduktion, aber CO₂-Preis je nach Herkunft	Tankstellen	Herstellung EE-intensiv, Transport einfach, bestehende Infra nutzbarefuel-alliance+2
Andere fluide (z.B. Biofuels)	Stark schwankend	Je nach Herkunft	z.T. kompatibel	Zertifizierung entscheidend

Entscheidend ist jeweils die originäre Herkunft des Energieträgers (fossil vs. erneuerbar)

3. CO₂-Mechanik im Lebenszyklus: Besonderheiten je Technologie

Wasserstoffsysteme: Herstellung mit EE = praktisch CO₂-frei; Herstellung mit Dampf-Reformierung fossiler Energieträger = hoch. CO₂-Steuerpflicht bei grauem H₂, steuerliche Befreiung bei EE-H₂.opendata.uni-halle+2
Brennstoffzellenfahrzeuge: Strombedarf für H₂-Erzeugung als CO₂-Treiber. Vorteil bei EE-H₂ – im deutschen Strommix aktuell noch weniger günstig als BEV, da längere Wirkkette.auto-motor-und-sport+1
Batterieelektrofahrzeuge: Herstellung der Batterie CO₂-intensiv; Betrieb (bei grünem Strom) fast klimaneutral, im aktuellen Mix erheblich besser als Fossil, bei reinem Grünstrom minus bis zu 70% ggü. Verbrenner.edison+1
Benzin/Diesel: CO₂-Emissionen direkt im Betrieb; CO₂-Steuer richtet sich nach aktuellem Ausstoß.
E-Fuels: Herstellung benötigt viel erneuerbare Energie; CO₂-neutral, wenn alle Prozessketten EE-basiert sind, sonst anteiliger CO₂-Preis.efuel-alliance+1
Biofuels/sonstige: Differenzierte Einordnung nach Zertifizierung & Herkunft, teils steuerlich privilegiert.daloa

4. Infrastruktur-Einflüsse und CO₂-Steuer

Fossil (Benzin/Diesel): Prozesse, Transport, Raffinerien → CO₂-Bepreisung ab Quelle bis Tankstelle.
H₂: Infrastrukturkosten für Pipelines/Tankstellen, aber zukünftig Abbau von Steuern auf grünem Wasserstoff. Bei großtechnischer Einführung starker Kostenhebel auf CO₂-Reduktion.daloa
BEV: Ladeinfrastruktur; indirekter Emissionsfaktor nach Stromquellenmix, Ladesäulen stärken Netzbedarf (abgebildet im Strommix).
E-Fuels: Nutzung bestehender Infrastruktur, geringe „Stranded Assets“ – CO₂-Bepreisung auf Herstellungsseite, Transport und Software-Anbindung.adac

5. Regulatorik und Steuern/Förderungen (Deutschland/EU, Stand 2025)

EEG-Umlage entfällt für grünen Wasserstoff (Deutschland); Reduktion/Abschaffung der Energiesteuer für bestimmte E-Fuels ab 2035 geplant.daloa
CO₂-Bepreisung greift an mehreren Stellen (Produktion, Import, Vertrieb) entlang der Kette.
Energie- und Stromsteuer: Spezifische Vergünstigungen für klimafreundliche Technologien, strukturierte Förderung für grüne Infrastruktur.

6. Zusammenfassung – Wertschöpfungsketten-orientierte CO₂-Steuer

Die CO₂-Bepreisung setzt zunehmend auf eine vollständige Abbildung der Wertschöpfungskette: Von Rohstoffen über Produktion, Infrastruktur und Betrieb bis zur Entsorgung.
Wasserstoff- und e-Fuels-basierte Systeme profitieren steuerlich, wenn sie mit Erneuerbaren betrieben werden.
Für konventionelle Kraftstoffe bleibt die Steuerlast am höchsten, hohe CO₂-Kosten entlang der gesamten Kette.
Die Finanzierung und Akzeptanz alternativer Antriebe wird stark durch steuerliche Vorteile/lasten und Förderprogramme beeinflusst (IPCEI, Innovationsfonds EU etc.).

Alle genannten Zahlen und Mechanismen basieren auf aktuellen Publikationen und Projektbeispielen (u.a. von Daloa, eFuel-Alliance, Fraunhofer ISI, ADAC, aktuelle Gesetzgebung) und sind grob generalisiert. Für spezifische Projekte oder Regionen ist eine Detailanalyse der lokalen Steuer- und Förderlandschaft zwingend erforderlich.bdi+8

Für das angefragte Research-Projekt, das den Einfluss der CO2-Steuer auf verschiedene Antriebsstränge und die gesamte Wertschöpfungskette untersucht, wurden die angegebenen Quellen „daloa.de“ und „Adey meselesh GmbH“ sowie allgemeine, öffentlich zugängliche Informationen herangezogen.

Hinweis: Die Suche ergab keine spezifischen Forschungsergebnisse von „Adey meselesh GmbH“ in Bezug auf die CO2-Steuer. Auch die Suche auf der Webseite daloa.de lieferte keine direkten, umfassenden Informationen zur CO2-Steuer, die alle genannten Antriebsarten abdecken. Die folgenden Erkenntnisse basieren daher auf einem allgemeinen Research und den Ergebnissen von relevanten Studien und Veröffentlichungen.

1. Benzin- und Diesel-Verbrennungsmotor

Antriebsstrang und Kraftstoff: Die CO2-Steuer wird direkt auf den fossilen Kraftstoff (Benzin und Diesel) erhoben. In Deutschland wird die Abgabe im Rahmen des Brennstoffemissionshandelsgesetzes (BEHG) auf die Inverkehrbringer des Kraftstoffs umgelegt, die diese Kosten an die Endverbraucher weitergeben. Mit der Einführung des europäischen Emissionshandelssystems ETS 2 ab 2027 wird eine weitere Verteuerung erwartet.
Wertschöpfungskette: Die CO2-Steuer verteuert die Produktion, den Transport und die Logistik der Kraftstoffe. Dies betrifft nicht nur den Endverbraucher an der Zapfsäule, sondern auch Unternehmen mit Fuhrparks (z.B. Logistik- und Speditionswesen). Die gesamte Wertschöpfungskette – von der Förderung über die Raffinerie bis zur Distribution – ist von den steigenden Kosten betroffen. Die Steuer soll die Umstellung auf emissionsärmere oder -freie Technologien attraktiver machen.

2. Elektrisches Fahrzeug (Batterieelektrisch)

Antriebsstrang: Elektrofahrzeuge verursachen im Betrieb keine direkten CO2-Emissionen und sind daher von der CO2-Steuer auf fossile Kraftstoffe befreit.
Wertschöpfungskette und Infrastruktur: Die CO2-Steuer wirkt sich auf die Produktionsseite aus. Die Herstellung von Fahrzeugbatterien ist energieintensiv. Die Steuer auf CO2-Emissionen in der Stromproduktion führt zu höheren Kosten, die sich indirekt auf die gesamte Wertschöpfungskette, einschließlich der Ladeinfrastruktur, auswirken. Der Strompreis, der sich aus dem CO2-Preis der Energieerzeugung ergibt, beeinflusst die Ladekosten. Für die Ladeinfrastruktur fallen keine direkten CO2-Steuern an, aber die Investitions- und Betriebskosten können indirekt steigen, da Bau und Betrieb von Ladesäulen ebenfalls Strom benötigen.

3. Wasserstoff-Verbrennungsmotor (H2-ICE)

Antriebsstrang: Die Besteuerung von Wasserstoff für Verbrennungsmotoren ist in Deutschland und der EU ein komplexes Thema. Im Gegensatz zur Verwendung in Brennstoffzellen unterliegt Wasserstoff für den Verbrennungsmotor der Energiesteuer. Aktuell gibt es Bestrebungen, die steuerliche Ungleichbehandlung zu beheben, da sowohl H2-ICE als auch Brennstoffzellen von der EU als emissionsfreie Technologie eingestuft werden. Die Besteuerung ist stark von der Herstellungsart des Wasserstoffs abhängig (grau, blau, grün).
Wertschöpfungskette und Infrastruktur: Die CO2-Steuer hat eine Lenkungswirkung hin zu grünem Wasserstoff (aus erneuerbaren Energien), dessen Produktion keine CO2-Emissionen verursacht und somit nicht der Steuer unterliegt. Die Infrastruktur (z.B. H2-Pipelines, Tankstellen) selbst wird nicht direkt besteuert. Die Kosten der Infrastruktur und des Kraftstoffs hängen aber stark von der steuerlichen Behandlung und dem CO2-Preis ab.

4. Brennstoffzellenfahrzeug

Antriebsstrang: Die Nutzung von Wasserstoff in einer Brennstoffzelle zur Stromerzeugung ist von der Energiesteuer befreit. Dies führt zu einer besseren Wettbewerbsfähigkeit gegenüber dem Wasserstoff-Verbrennungsmotor.
Wertschöpfungskette und Infrastruktur: Ähnlich wie beim H2-ICE hängt die Wertschöpfung von der CO2-Intensität der Wasserstoffproduktion ab. Eine CO2-Steuer auf grauen oder blauen Wasserstoff würde die Kosten für Brennstoffzellenfahrzeuge erhöhen, während grüner Wasserstoff wettbewerbsfähiger wird. Dies fördert den Ausbau der Infrastruktur für grünen Wasserstoff. Die Wertschöpfungskette, die die Herstellung von Brennstoffzellen-Stacks und anderen Komponenten umfasst, profitiert von politischen Anreizen und der wachsenden Nachfrage.

5. E-Fuels-Verbrennungsmotor

Antriebsstrang und Kraftstoff: E-Fuels (synthetische Kraftstoffe) werden als klimaneutral angesehen, da sie bei der Verbrennung nur die Menge an CO2 freisetzen, die zuvor bei ihrer Produktion aus der Luft gebunden wurde. Die EU-Gesetzgebung sieht ab 2035 eine Ausnahmeregelung vor, die den Einsatz von E-Fuels in Verbrennungsmotoren erlaubt. Die Besteuerung ist jedoch noch unklar, da sie nicht unter die reguläre CO2-Steuer für fossile Kraftstoffe fällt.
Wertschöpfungskette und Infrastruktur: Die Wertschöpfungskette für E-Fuels ist komplex und energieintensiv (Power-to-Liquid). Die CO2-Steuer auf den benötigten Strom für die Herstellung kann die Produktionskosten erheblich steigern. Der Endpreis für E-Fuels ist daher stark von der CO2-Steuer auf den Produktionsstrom abhängig. Die Infrastruktur für E-Fuels kann die bestehende Tankstelleninfrastruktur nutzen, was einen Vorteil darstellt.

Zusammenfassung

Die CO2-Steuer fungiert als zentrales Lenkungsinstrument, um die Wirtschaft in Richtung emissionsärmerer oder -freier Technologien zu bewegen.

Fossile Kraftstoffe: Werden direkt besteuert, was zu steigenden Kosten in der gesamten Logistik- und Lieferkette führt.
Elektromobilität: Im Betrieb steuerfrei, aber die indirekten Kosten durch die CO2-Steuer auf die Stromerzeugung beeinflussen die Wertschöpfung der Batterie- und Ladeinfrastruktur.
Wasserstoff & E-Fuels: Die steuerliche Behandlung hängt stark von der Herstellungsmethode ab. Die CO2-Steuer fördert die Produktion von „grünem“ Wasserstoff und E-Fuels aus erneuerbaren Energien und macht die gesamte Wertschöpfungskette für diese Technologien attraktiver.

Die Analyse der Wertschöpfungsketten zeigt, dass die CO2-Steuer alle Sektoren indirekt betrifft, selbst wenn sie nicht direkt auf den Endkraftstoff erhoben wird. Ihre Auswirkungen reichen von den Produktionskosten über die Logistik bis hin zum Preis am Verbrauchs- oder Ladepunkt.