Werkstoffauswahl und Konstruktion

Vergleicht man bei einem üblichen Pkw mit Ottomotor die über den Lebenszyklus von der Werkstoffherstellung bis zur Entsorgung verbrauchte Energie nach Phasen: Welche Phase ist gewöhnlich die größte, und welcher Grundsatz der Werkstoffauswahl folgt daraus?

  1. ADie Herstellung der Werkstoffe; am wirksamsten ist es, möglichst viel Werkstoff mit geringem Herstellungsenergiebedarf zu verwenden
  2. BDie Nutzung (der Fahrbetrieb); wirksam ist eine Werkstoffauswahl, die die Karosserie leichter macht und den Kraftstoffverbrauch senkt
  3. CDie Entsorgung; es genügt, nur an die Verringerung von Verbrennung und Deponierung zu denken
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Lösung: B. Die Nutzung (der Fahrbetrieb); wirksam ist eine Werkstoffauswahl, die die Karosserie leichter macht und den Kraftstoffverbrauch senkt

Nach der Ökobilanz (LCA) entfällt bei einem Pkw mit Ottomotor gewöhnlich der größte Teil der Gesamtenergie auf die Nutzungsphase, also auf den Kraftstoffverbrauch im Fahrbetrieb. Selbst Aluminiumlegierungen und CFK, deren Herstellung viel Energie erfordert, können sich daher insgesamt lohnen, wenn sie die Karosserie leichter machen und den Verbrauch im Betrieb senken. Die Herstellungsphase dominiert bei Produkten, die im Betrieb keine Energie verbrauchen, etwa bei Baustoffen. Die Entsorgungsphase hat im Allgemeinen nur einen kleinen Anteil an der Energie, sodass es nicht ausreicht, nur sie zu betrachten. Welche Phase dominiert, hängt vom Produkt ab; grundlegend ist daher, zuerst diese Phase zu bestimmen und dann Werkstoffe zu wählen, die sie verringern. Die Anteile ändern sich mit den Annahmen; bei Elektroautos ist etwa der Anteil der Batterieherstellung größer.

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