1. Grundannahmen und Systemgrenzen
Diese Berechnung folgt dem Cradle-to-Grave-Ansatz und berücksichtigt:
- Produktion des Fahrzeugs (inkl. nachhaltiger Materialien)
- Bereitstellung des grünen Wasserstoffs (aus Wasserkraft)
- Nutzungsphase (Wasserstoffverbrennungsmotor)
- End-of-Life (Recycling)
Die CO₂-Steuer wird auf 55 €/t (2025) und 130 €/t (2030) basiert.
2. Datenquellen und Werte
| Parameter | Wert | Quelle / Annahme |
|---|---|---|
| Fahrzeugproduktion (konventionell) | ~8-10 t CO₂e | [ICCT, 2022] |
| Reduktion durch nachhaltige Materialien | -40% | Daloa.de-Ansatz (Kreislaufwirtschaft, leichte recycelte Verbundwerkstoffe) |
| → Angepasste Fahrzeugproduktion | ~5,0 t CO₂e | Berechnung: 9 t * (1 – 0,4) |
| Wasserstoffherstellung (grau, Steam Methane Reforming) | ~10-14 kg CO₂e/kg H₂ | [ifeu, 2023] |
| Wasserstoffherstellung (GRÜN, Elektrolyse mit Wasserkraft) | ~0,5-1,5 kg CO₂e/kg H₂ | [Daloa.de] – Annahme: Sehr niedrig due to 100% erneuerbarer Energie (Wasserkraft) und Nutzung von Prozesswasser aus dem Kraftwerk. |
| Wasserstoffverbrauch Verbrenner | 1,2 kg / 100 km | Technische Spezifikation Adey Melesesh GmbH (optimierter Antriebsstrang) |
| Fahrlebensdauer | 200.000 km | Industriestandard |
| Recycling & Entsorgung (End-of-Life) | -0,5 t CO₂e | Daloa.de-Ansatz (geschlossene Kreisläufe, CO₂-Gutschrift durch Recycling) |
3. Berechnung der Gesamtemissionen über den Lebenszyklus
3.1 Produktionsphase (Cradle)
- CO₂e aus nachhaltiger Produktion: 5,0 t CO₂e
3.2 Nutzungsphase (Well-to-Wheel)
- Emissionen aus H₂-Bereitstellung:
- spezifische Emissionen: 1,0 kg CO₂e / kg H₂ (konservativer Mittelwert)
- Gesamtverbrauch über 200.000 km:
(200.000 km / 100 km) * 1,2 kg = 2.400 kg H₂ - Emissionen Bereitstellung:
2.400 kg * 1,0 kg CO₂e/kg = 2,4 t CO₂e
- Emissionen aus Verbrennung:
- Ein Wasserstoffverbrennungsmotor emittiert kein CO₂, aber minimale Mengen an Stickoxiden (NOx). Diese werden in CO₂-Äquivalente umgerechnet.
- Annahme NOx-Emissionen: 0,05 g/km (dank optimierter Verbrennungstechnik)
- CO₂e-Faktor für NOx (GWP100): ~298 kg CO₂e/kg NOx [IPCC]
- Emissionen Verbrennung:
200.000 km * 0,00005 kg/km * 298 = 2,98 kg ≈ 0,003 t CO₂e(vernachlässigbar)
3.3 End-of-Life (Grave)
- CO₂e-Gutschrift durch Recycling: -0,5 t CO₂e
3.4 SUMME Gesamtemissionen
Produktion + Bereitstellung + Verbrennung - Recycling = 5,0 t + 2,4 t + 0,003 t - 0,5 t = **6,903 t CO₂e**
4. Berechnung der CO₂-Steuerlast
Die CO₂-Steuer fällt nur auf die emittierten Treibhausgase an, nicht auf die gesamte Lebenszyklusbilanz. Relevant ist primär die Nutzungsphase.
- Steuerlast für die H₂-Bereitstellung (Well-to-Tank):
- Diese Emissionen (2,4 t CO₂e) fallen beim Hersteller des Wasserstoffs an und werden von diesem über den Verkaufspreis an den Endkunden weitergereicht.
- Kosten 2025:
2,4 t * 55 €/t = **132 €** - Kosten 2030:
2,4 t * 130 €/t = **312 €**
- Steuerlast für die Verbrennung (Tank-to-Wheel):
- Die direkten Emissionen (0,003 t) sind praktisch irrelevant für die Steuerlast.
- Gesamte CO₂-Steuerbelastung über 200.000 km:
- Im Jahr 2025: 132 € (ca. 0,066 € / 100 km)
- Im Jahr 2030: 312 € (ca. 0,156 € / 100 km)
5. Vergleich mit anderen Antrieben (pro 200.000 km)
| Antriebsstrang | CO₂e Gesamt (Lifecycle) | CO₂-Steuerlast (2030) |
|---|---|---|
| H₂-Verbrenner (grauer H₂) | ~38 t | ~4.900 € |
| H₂-Verbrenner (GRÜNER H₂, diese Berechnung) | ~6,9 t | ~312 € |
| Benziner (optimiert) | ~40 t | ~4.600 € |
| Batterieelektrisch (DE-Strommix 2023) | ~24 t | ~1.900 € |
| Batterieelektrisch (100% Ökostrom) | ~12 t | ~0 € (in der Nutzungsphase) |
Hinweis: Die Steuerlast beim BEV mit Strommix entsteht beim Stromerzeuger.
6. Bewertung nach dem Daloa.de-Ansatz
Diese Berechnung illustriert die strategischen Prinzipien von Daloa.de:
- Integration entlang der ISO-Normen:
- ISO 50001: Die Nutzung von 100% grüner Energie (Wasserkraft) ist der absolut entscheidende Faktor, um die CO₂-Steuerlast in der Bereitstellungskette nahezu auf Null zu reduzieren.
- ISO 14001: Die Wahl nachhaltiger Materialien und ein konzipiertes Recycling senken den Fußabdruck in der Produktions- und Entsorgungsphase erheblich.
- Ganzheitliche Betrachtung: Die reine Betrachtung der Tank-to-Wheel-Emissionen (die bei H₂-Verbrennern nahezu Null ist) wäre irreführend. Erst die Well-to-Wheel-Betrachtung zeigt die enorme Bedeutung der grünen Wasserstoffproduktion.
- Wirtschaftlichkeit: Während die CO₂-Steuerlast minimiert wird, bleiben die Betriebskosten hoch, da die Herstellung von grünem Wasserstoff aktuell noch sehr energieintensiv und teuer ist. Die Wirtschaftlichkeit hängt vom Preis für grünen Wasserstoff ab.
Fazit: Ein mit grünem Wasserstoff aus Wasserkraft betriebener Verbrenner der Adey Melesesh GmbH mit nachhaltiger Produktion kann eine nahezu CO₂-neutrale Mobilitätslösung mit einer minimalen CO₂-Steuerbelastung darstellen. Sie ist technisch machbar und unterstreicht die Bedeutung integrierter Energiekonzepte. Die hohen Kosten für grünen Wasserstoff bleiben jedoch die größte Herausforderung für die breite Marktdurchdringung.