Diese Arbeit beschäftigt sich mit konventionellen und alternativen Antriebstechnologien von Autos. Seit dem Pariser Klimaabkommen von 2015 verpflichtet sich Deutschland, die CO2-Emissionen deutlich zu reduzieren. Hierzu hat der Automobilsektor auch einen Beitrag zu leisten. Jedoch stellt sich die Frage, mit welchen Antrieben das Ziel bestmöglich erreicht werden kann. Dennoch gilt es, den Kunden schlussendlich zum Kauf des „bestgeeignetsten“ Antriebs zu überzeugen.
Nach wie vor sind hauptsächlich der Anschaffungspreis und die Betriebskosten für den Erwerb eines PKWs entscheidend. Daher ist es umso wichtiger, den Zielgruppen einen transparenten Überblick über die verfügbare Alternativen zu bieten, um sie bei der Entscheidungsfindung zur Fahrzeugwahl zu unterstützen, sodass ein Wandel hinsichtlich einer saubereren Mobilität gelingen kann. Diese Arbeit soll hierzu als Entscheidungshilfe für unterschiedliche Zielgruppen dienen.
Inhaltsverzeichnis
1 Einleitung
1.1 Einführung
1.2 Zielsetzung
1.3 Aufbau der Arbeit und methodisches Vorgehen
2 Antriebstechnologien
2.1 Ottomotor
2.1.1 Emissionen von Otto-Motoren
2.2 Dieselmotor
2.2.1 Emissionen von Diesel-Motoren
2.3 Elektromotor
2.3.1 Elektromotor mit einer Lithium-Ionen-Batterie
2.3.2 Elektromotor mit einer Brennstoffzelle
2.4 Hybrid
2.4.1 Micro-Hybrid
2.4.2 Mild-Hybrid
2.4.3 Voll-Hybrid
2.4.4 Plug-In-Hybrid
3 Kraftstoffe und Energiequellen
3.1 Erdölbasierte Kraftstoffe
3.1.1 Herstellung erdölbasierter Kraftstoffe – Autogas (LPG), Benzin, Diesel
3.1.2 Bepreisung der Kraftstoffe
3.2 Erdgas - CNG
3.3 Biokraftstoffe am Beispiel von Bioerdgas
3.4 Elektrische Energie
3.4.1 Bepreisung des elektrischen Stromes
3.5 Wasserstoff
3.6 Wasserstoffspeicherung in LOHC
3.7 Synthetische Kraftstoffe
4 Nutzwertanalyse unter Berücksichtigung technischer, ökologischer und ökonomischer Kriterien am Beispiel von Mittelklassewagen
4.1 Grundlagen der Nutzwertanalyse
4.2 Formulierung des Zieles
4.3 Bildung und Gewichtung der Bewertungskriterien
4.4 Durchführung der Nutzwertanalyse
4.5 Erläuterung der Nutzwertanalyse
5 Interpretation der Nutzwertanalyse und TCO-Berechnung in Bezug auf verschiedene Zielgruppen
5.1 Der Wenigfahrer (<5000 km p.a.)
5.2 Der Durchschnittsfahrer (ca. 5.000-20.000km p.a.)
5.3 Der Vielfahrer (>20.000 km p.a.)
6 Fazit
Zielsetzung & Themen
Die vorliegende Arbeit untersucht die aktuelle Marktlandschaft für Pkw-Antriebstechnologien und deren Energiequellen. Das primäre Ziel ist es, potenziellen Käufern als Orientierungshilfe zu dienen, indem verschiedene Antriebskonzepte unter ökologischen und ökonomischen Kriterien bewertet und auf spezifische Fahrprofile von Zielgruppen interpretiert werden.
- Vergleich konventioneller (Verbrennungsmotor) und alternativer (Elektro, Hybrid, Wasserstoff) Antriebe.
- Analyse der Kraftstoff- und Energiequellen sowie deren Preisstruktur.
- Durchführung einer Nutzwertanalyse anhand von Referenzmodellen der Mittelklasse.
- Total Cost of Ownership (TCO)-Berechnung für unterschiedliche jährliche Fahrleistungen.
Auszug aus dem Buch
2.1.1 Emissionen von Otto-Motoren
Während der Verbrennung des Luft-Benzin-Gemischs entstehen verschiedene Emissionen. Bei einer idealen Verbrennung eines perfekten Kraftstoffs werden grundsätzlich nur Wasserdampf (H2O) und Kohlenstoffdioxid (CO2) verbrannt. Allerdings herrschen in einem Motor nie ideale Verbrennungsbedingungen und der Kraftstoff enthält mehrere Nebenprodukte, wie zum Beispiel Schwefel. Dies führt dazu, dass Nebenprodukte und Schadstoffe wie Stickoxide, (NOx) auch bekannt als Feinstaub, entstehen.
Grundsätzlich setzen sich die Abgase aus 71% Stickstoff (N2), 14% Kohlenstoffdioxid (CO2), 13% Wasserdampf (H2O), 1% Schadstoffe (z.B. 0,1% Stickoxide, 0,2% Kohlenwasserstoffe (HC), 0,7% Kohlenmonoxid (CO) und 1% weitere sonstige Gase wie Edelgase, Sauerstoff (O2) und Wasserstoff (H2) zusammen. Der größte Anteil der Rohemissionen besteht aus Stickstoff. Dieser ist mit 78% Hauptbestandteil unserer Luft. Daher ist diese Emission absolut unbedenklich. Kohlenstoffdioxid ist zwar ebenso ein ungiftiges Gas und kommt in geringen Mengen in unserer Luft vor, dennoch ist es ein Mitverursacher des Treibhauseffektes und dem damit zusammenhängenden Klimawandel. Seit Beginn der Industrialisierung ist der CO2-Gehalt in der Atmosphäre um circa 30% angestiegen.
Zusammenfassung der Kapitel
1 Einleitung: Motivation und Zielsetzung der Bachelorarbeit im Kontext der Mobilitätswende und Emissionsreduzierung im Pkw-Sektor.
2 Antriebstechnologien: Detaillierte technische Beschreibung konventioneller Verbrennungsmotoren sowie alternativer Konzepte wie Elektro- und Hybridantriebe.
3 Kraftstoffe und Energiequellen: Überblick über fossile Kraftstoffe, alternative Energieträger wie Erdgas, Wasserstoff und synthetische Kraftstoffe sowie deren Bepreisung.
4 Nutzwertanalyse unter Berücksichtigung technischer, ökologischer und ökonomischer Kriterien am Beispiel von Mittelklassewagen: Anwendung einer Nutzwertanalyse zur methodischen Bewertung der Antriebsalternativen basierend auf Referenzfahrzeugen.
5 Interpretation der Nutzwertanalyse und TCO-Berechnung in Bezug auf verschiedene Zielgruppen: Anwendung der Analyseergebnisse auf unterschiedliche Nutzerprofile (Wenig-, Durchschnitts- und Vielfahrer) inklusive Kostenbetrachtung.
6 Fazit: Zusammenfassende Bewertung der Antriebstechnologien und Ausblick auf zukünftige Entwicklungen im Pkw-Markt.
Schlüsselwörter
Antriebstechnologien, Verbrennungsmotor, Elektromobilität, Hybridantrieb, Wasserstoff, Nutzwertanalyse, Total Cost of Ownership, CO2-Emissionen, Kraftstoffpreise, Pkw-Markt, Mobilitätswende, Energieeffizienz, Brennstoffzelle, Schadstoffemissionen, Fahrleistung.
Häufig gestellte Fragen
Worum geht es in dieser Bachelorarbeit grundsätzlich?
Die Arbeit untersucht, welche Antriebsarten und Kraftstoffe für verschiedene Zielgruppen unter ökologischen und ökonomischen Aspekten am sinnvollsten sind.
Welche Antriebe werden in der Arbeit betrachtet?
Die Untersuchung umfasst konventionelle Otto- und Dieselmotoren sowie alternative Antriebe wie Hybridfahrzeuge, Elektroautos (BEV) und Brennstoffzellen-Fahrzeuge.
Was ist das primäre Ziel der Forschung?
Das Ziel ist die Erstellung einer Orientierungshilfe für potenzielle Autokäufer, um auf Basis individueller Fahrprofile fundierte Entscheidungen zu treffen.
Welche wissenschaftliche Methode wird angewendet?
Es wird eine Nutzwertanalyse durchgeführt, die ökologische und ökonomische Kriterien gewichtet, ergänzt durch eine umfassende Total Cost of Ownership (TCO)-Betrachtung.
Was sind die inhaltlichen Schwerpunkte im Hauptteil?
Der Hauptteil behandelt die technische Funktionalität der Antriebe, die Herkunft und Bepreisung der Kraftstoffe sowie die vergleichende Bewertung anhand von Mittelklasse-Referenzmodellen.
Welche Rolle spielt die Fahrleistung für das Ergebnis?
Die Fahrleistung ist entscheidend, da sie die Gewichtung der variablen Kosten (Kraftstoff, Wartung) gegenüber den Fixkosten (Anschaffung, Steuer) massiv beeinflusst.
Warum schneiden Elektroautos in der Nutzwertanalyse je nach Zielgruppe unterschiedlich ab?
Aufgrund hoher Anschaffungskosten sind sie für Wenigfahrer finanziell weniger attraktiv, können aber bei spezifischen Profilen durch geringe Betriebskosten und Emissionsvorteile punkten.
Welchen Einfluss hat die Politik auf die Ergebnisse der Arbeit?
Die Arbeit diskutiert, wie bestehende oder künftige Förderungen (z.B. Elektroprämie, Stromsteuersenkung) die Wirtschaftlichkeit der alternativen Antriebe im Vergleich zu Verbrennern verändern können.
- Citar trabajo
- Björn Becker (Autor), 2020, Antriebstechnologien von Automobilen. Bewertung konventioneller und alternativer Antriebe und Energiequellen, Múnich, GRIN Verlag, https://www.grin.com/document/933867
