Realfahrtbasierte Bewertung des ökologischen Potentials von Fahrzeugantriebskonzepten

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Arved Eßer

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Um die Auswirkungen des Klimawandels einzudämmen besteht das Bestreben, möglichst klimafreundliche Pkw-Antriebe zu gestalten, wozu die Bewertung der Treibhausgasbilanz von hoher Relevanz ist. Üblicherweise werden die zu vergleichenden Fahrzeuge verschiedener Antriebskonzepte auf Basis der Auslegung und der Verbrauchswerte von bestehenden Marktfahrzeugen charakterisiert, wodurch eine realitätsnahe Bewertung der aktuellen Umsetzung der Konzepte erreicht wird. Allerdings bleibt bei diesem Vorgehen unbekannt, wie die Antriebskonzepte in der Bewertung abschneiden würden, wenn ihre Auslegung und Betriebsweise zur Erreichung der minimal möglichen Treibhausgasbilanz, welche als ökologisches Potential definiert wird, optimiert werden. Um einen realfahrtbasierten und belastbaren Vergleich des Potentials zur Reduktion der THG-Emissionen zu ermöglichen, wird im Rahmen dieser Arbeit ein Optimierungsansatz umgesetzt. Für eine bestmögliche Vergleichbarkeit werden stets einheitliche Anforderungen, Nutzungsprofile und Randbedingungen zugrunde gelegt. Zur Abbildung der Fahrweise werden repräsentative Fahrzyklen für verschiedene Distanzbereiche verwendet. Die Nutzbarkeit der synthetischen Fahrzyklen wird durch einen neuen Validierungsprozess überprüft. Innerhalb der Optimierung wird eine Gütefunktional-basierte Betriebsstrategie eingesetzt, um das quasi-optimale Betriebsverhalten für jede Antriebsparametrierung zu ermitteln. Durch die Bestimmung der optimalen Auslegung und Betriebsweise jedes Antriebskonzepts entsteht eine einheitliche Bewertungsbasis, die den belastbaren Vergleich des ökologischen Potentials der Konzepte ermöglicht. Mit diesem Vorgehen wird das ökologische Potential verschiedener Antriebskonzepte in den Bezugsjahren 2020 und 2030 in Deutschland untersucht.