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'''Well-to-Wheel''' (auch: ''Well to Wheel'', ''Well2Wheel'' oder ''WTW'', wörtlich: „vom Bohrloch bis zum Rad“) ist eine Betrachtungs- bzw. Analysemethode im Bereich der [[Kraftfahrzeug]]e. Dabei wird die gesamte [[Wirkungskette]] für die Fortbewegung von der Gewinnung und Bereitstellung der Antriebsenergie bis zur Umwandlung in [[kinetische Energie]] untersucht.<ref name="WTW Analysys 2006">European Commission, Mai 2006, März 2007: {{Webarchiv |text=''Well-to-Wheels Analysys of future automotive fuels and powertrains in the european context'' |url=http://ies.jrc.ec.europa.eu/uploads/media/WTW_Report_010307.pdf |wayback=20110304231419}} (PDF-Datei; 1 MB), eingefügt am 26. Januar 2012.</ref><ref name="WTW Analysys 2011">European Commission, Juli 2011: [http://iet.jrc.ec.europa.eu/about-jec/sites/iet.jrc.ec.europa.eu.about-jec/files/documents/wtw3_wtw_report_eurformat.pdf ''Well-to-Wheels Analysys of future automotive fuels and powertrains in the european context.''] (PDF-Datei; 728 kB), eingefügt am 18. April 2012.</ref><ref name="Kein E-Auto sauber">Zeit online, Juli 2010: [https://www.zeit.de/auto/2010-07/elektroauto-sauber-treibhausgase/seite-1 ''Kein Elektroauto ist völlig sauber.''] Eingefügt am 26. Januar 2012.</ref>

== Allgemeines ==
[[Datei:Well to Wheels (kWh).svg|mini|hochkant=1.8|Verschiedene Kraftstoffpfade erfordern unterschiedliche Energiemengen, um 100 km zu fahren. Von links nach rechts: Kohle zu Strom zu Elektroauto. Erneuerbare Energie (z. B. Wind oder Photovoltaik) zu batteriebetriebenem Elektroauto. Erneuerbare Energie zu Wasserstoff zu Wasserstoffauto. Erdöl zu Diesel zu Auto mit klassischem Verbrennungsmotor.]]
In der ''Well-to-Wheel''-Betrachtung werden die Teilbereiche [[Well-to-Tank]] (Energiebereitstellung) und [[Tank-to-Wheel]] (Fahrzeugwirkungsgrad) zusammengefasst.<ref>A.M. Foley, B. Smyth, B. Gallachoir, 2011: {{Webarchiv|url=http://www.itrn.ie/uploads/SesA1_ID103.pdf |wayback=20140108163921 |text=''A Well-to-Wheel Analysis of electric Vehicles and greenhouse Gas savings.'' |archiv-bot=2023-02-10 20:02:47 InternetArchiveBot }} (PDF-Datei; 73 kB), eingefügt am 18. April 2012.</ref> Dabei können Fahrzeughersteller stets nur den Teilbereich ''Tank-to-Wheel'' konstruktiv beeinflussen. Nur dieser ist daher in Herstellerangaben zum Fahrzeug (Kraftstoff-/Energieverbrauch bzw. Abgasangaben bzw. CO2-Ausstoß)<ref name="Hydogen Austria 2009">Hydrogen Center Austria, Oktober 2009: [http://www.hycenta.tugraz.at/Image/Report%20Hy8-2009%20HyCentA%20Research%20GmbH.pdf ''Wirkungsgrade und CO2-Emissionen verschiedener Energieketten.''] (PDF-Datei; 173 kB), eingefügt am 26. Januar 2012.</ref> enthalten. Mit Simulationsprogrammen können Zusammenhänge veranschaulicht und Optimierungsmöglichkeiten aufgezeigt werden.<ref name="Optiresource">Softwaretool für Well-to-Wheel-Vergleiche: [http://www.optiresource.org/ ''Optiresource.''] Informationen und Online-Simulationsprogramm, eingefügt am 26. Januar 2012.</ref>

Well-to-Wheel-Untersuchungen können unter verschiedenen Gesichtspunkten durchgeführt werden:
* [[Wirkungsgrad]] der Energieumwandlungskette ([[Energieeffizienz|Effizienz]])
* [[Energiebilanz (Energiewirtschaft)|Gesamtenergiebedarf]]
* Verbrauch [[Energiequelle#Fossile Energieträger|fossiler Primärenergien]]
* [[Schadstoffemission#Begriffe im umweltrechtlichen Sinne|Schadstoffausstoß]]

Die Well-to-Wheel-Betrachtung spielt auch bei der [[Life Cycle Assessment|ökologischen Bewertung]] eine große Rolle. Allerdings erfasst ''Well-to-Wheel'' nur den tatsächlichen Betrieb des Kraftfahrzeuges, weder Wartung und Unterhalt, noch den Herstellungs- und Entsorgungsaufwand. In Untersuchungen zur [[Life Cycle Assessment|Ökobilanz]] wird dagegen der gesamte Lebenszyklus einschließlich Herstellung und Verwertung analysiert.<ref>Paul Scherer Institut PSI, 7. April 2010: [http://gabe.web.psi.ch/pdfs/emobility/Oekobilanz_Elektromobilitaet_Schlussbericht.pdf ''Ökobilanz der Elektromobilität.''] (PDF-Datei; 353 kB), eingefügt am 27. Februar 2012.</ref>

== Well-to-Wheel bei Fahrzeugen mit Verbrennungsmotor ==
Bei Fahrzeugen mit [[Verbrennungsmotor]] ist der größte Verlust die nicht genutzte Verbrennungswärme, die Kraftstofferzeugung und -bereitstellung erfolgt überwiegend aus fossilen Primärenergien und mit einem hohen Wirkungsgrad. Daher sind die Unterschiede von den Herstellerangaben ''Tank-to-Wheel'' zu ''Well-to-Wheel'' relativ gering. Allerdings ist der [[Well-to-Tank#Well-to-Tank bei der Stromerzeugung für den Elektroantrieb|Wirkungsgrad ''Well-to-Tank'']] mit ca. 90 % bei Dieselkraftstoff, ca. 82 % bei Benzin und ca. 86 % bei Erdgas nicht vernachlässigbar, wenn mit alternativen Antriebstechnologien verglichen wird.<ref name="AMS Energiebrisanz">AMS, Januar 2009: {{Toter Link |datum=2018-03 |url=http://www.etha-plus.ch/fileadmin/templates/main/pdf/Argus090328/20.01.09_AutoMotorSport_Well_to_Wheel_Analyse_Energiebrisanz.pdf |text=''Energiebrisanz.''}} PDF-Datei, eingefügt am 26. Januar 2012.</ref>

Als Sonderfall kann der [[BMW Hydrogen 7]] gelten, dessen modifizierter Verbrennungsmotor mit [[Wasserstoff]] betrieben wird. Neben der fast völligen lokalen Emissionsfreiheit (bei Tank-to-Wheel entstehen lediglich Wasserdampf und geringe Mengen Stickoxide) ist bei der Well-to-Wheel-Betrachtung ähnlich wie beim [[Brennstoffzellenfahrzeug]] der Aufwand zur Wasserstofferzeugung und -bereitstellung einzubeziehen. Die [[Wasserstoffherstellung]] nutzt derzeit (2015) fast ausschließlich fossile Primärenergien. Deren Aufbereitung sowie die notwendige Verflüssigung führen zu einem niedrigen Well-to-Wheel-Wirkungsgrad bzw. hohem Verbrauch fossiler Primärenergien mit entsprechend hohem CO2-Ausstoß.

== Well-to-Wheel bei Fahrzeugen mit Elektroantrieb ==
Das [[Elektroauto]] hat einen sehr hohen Wirkungsgrad ''Tank-to-Wheel'' und keinerlei lokale CO2-Emissionen. Dies drückt sich in den sehr geringen Herstellerangaben ''Tank-to-Wheel'' beim Verbrauch (15–20 kWh/100 km) und der Angabe zum CO2-Ausstoß (0 g CO2/km) aus. Die Verluste entstehen hauptsächlich bei der [[Well-to-Tank#Well-to-Tank bei der Stromerzeugung für den Elektroantrieb|Stromerzeugung und -bereitstellung, also ''Well-to-Tank'']]. Daher wird oftmals die Well-to-Tank-Kette mit einbezogen und somit im Gegensatz zum herkömmlichen Fahrzeug mit Verbrennungsmotor (Herstellerangaben ausschließlich Tank-to-Wheel) bei Angaben zum Elektroauto die Daten ''Well-to-Wheel'' angegeben. Für objektive Vergleiche sollten daher immer die gleichen Wirkketten der verschiedenen Kraftfahrzeuge betrachtet werden.<ref name="AMS Energiebrisanz" /> 2014 fuhr ein mit dem deutschen [[Strommix]] (29 % [[Erneuerbare Energien]]) geladenes Elektroauto mit ca. 20 Prozent weniger CO2-Ausstoß als Fahrzeuge mit fossilen Kraftstoffen.<ref>JRC, UBA, September 2013: [https://www.goingelectric.de/forum/resources/co2-bilanz/9191 ''Treibgasemissionen verschiedener Kraftstoffe und Antriebsarten.''] Aufgerufen am 22. September 2014.</ref> 2019 (45 % Anteil Erneuerbare Energien) sinkt dieser Anteil weiter.
Wird ein Elektroauto vollständig mit [[Erneuerbare Energien|erneuerbaren Energien]] angetrieben, sinken die Well-to-Wheel CO2-Emissionen fast auf Null.

== Well-to-Wheel bei Fahrzeugen mit Hybridantrieb ==
{{Hauptartikel|Hybridelektrokraftfahrzeug}}
Beim [[Hybridantrieb]] kommt es zu einer Verbindung verschiedener [[Antrieb]]sarten. Dies erschwert eine allgemeingültige Aussage, da je nach Konzept und vor allem auch dem individuellen Fahrprofil die Anteile der Antriebsarten variieren und somit der Wirkungsgrad und der Schadstoffausstoß ''Well-to-Wheel'' stark schwanken können. Einen Anhaltspunkt bilden die Angaben zum [[Normverbrauch]], welche sich allerdings auf ein Fahrprofil beziehen, welches in der Praxis auch stark abweichen kann.

Die aktuellen [[Fahrzyklus#Verbrauchsangaben für Elektrohybrid-Fahrzeuge|Verbrauchsangaben für Elektrohybrid-Fahrzeuge – ECE-Norm R 101]] stehen offen in der Kritik, da sie weder die benötigte (vorher eingeladene) elektrische Energiemenge berücksichtigt, noch die elektrische Reichweite der Fahrzeuge aufzeigen. Zugunsten der Automobilindustrie werde [[Greenwashing]] betrieben und der Kunde vorsätzlich über die wahren Energieverbräuche/Kraftstoffkosten getäuscht.<ref>Zeit online, 4. November 2010: [https://www.zeit.de/auto/2010-11/plug-in-verbrauchsangaben/seite-2 ''Verbrauchswerte von Hybridautos führen in die Irre.''] Aufgerufen am 6. Mai 2013.</ref> Dies hat sich bis 2019 nicht geändert<ref>WDR, 7.11.19: [https://www.tagesschau.de/investigativ/monitor/plugin-hybride-101.html ''Hybridautos, die große Klimalüge''] Aufgerufen am 3. Dezember 2019.</ref>, in der Praxis verbrauchen Hybridautos vier Mal so viel Kraftstoff wie in den Prüfzyklen ermittelt wird und mehr – und emittieren damit auch bis zu vier Mal so viel CO2 und andere Stoffe wie angegeben.

=== Brennstoffzellenfahrzeuge ===
Beim [[Brennstoffzellenfahrzeug]] wie dem [[Honda FCX]] handelt es sich um ein Fahrzeug mit [[Elektroantrieb]], bei dem zur Erhöhung der Reichweite eine [[Brennstoffzelle]] als Reichweitenverlängerer ([[Range Extender]]) eingebaut ist. Obwohl die Fahrzeuge lokal (Tank-to-Wheel) emissionsfrei fahren und einen hohen Wirkungsgrad besitzen, werden bei der [[Well-to-Tank#Well-to-Tank bei der Wasserstofferzeugung|Wasserstofferzeugung und -bereitstellung]] (''Well-to-Tank'') große Mengen Energie benötigt (Verflüssigung für Transport und Lagerung, Kompression bis 700 bar in den Drucktank) und fossile Primärenergien eingesetzt. Daher ist das Brennstoffzellenfahrzeug derzeit (2015) bei Betrachtung der Well-to-Wheel-Kette ebenso wie das Elektroauto (außer man lädt es mit [[Erneuerbare Energien|regenerativen Energien]]) nicht schadstofffrei und besitzt im Vergleich zu diesem einen deutlich schlechteren energetischen Wirkungsgrad.

Für die Verfahrenskette Regenerativer Stromelektrolyse – Niederdruck-Wasserstoffspeicherung (200 bar) – (zentrale) Rückverstromung mit Brennstoffzelle wird ohne Nutzung der Wärmeenergie von einem Wirkungsgrad von 30 % ausgegangen.<ref>H2-Works: [http://www.h2works.org/de/inhaltliches/speicherung ''Wasserstoffspeicherung.''] Aufgerufen am 14. August 2012.</ref> Für diese Wirkkette ist derzeit (2012) die Wirtschaftlichkeit noch nicht gegeben. Außerdem bleiben die Verluste für die Verflüssigung und Lagerung (Ausgasen) an der Tankstelle (sofern nicht per [[Pipeline]] versorgt) sowie der Aufwand für die Höchstkompression (700 bar) für mobile Anwendung in Drucktanks ebenso wie die Zwischenspeicherung von elektrischer Energie in [[Traktionsbatterie]]n unberücksichtigt.

Während also die Hersteller ihre Fahrzeuge ([[Tank-to-Wheel]]) als das „mit Abstand umweltfreundlichstes Auto der Welt“<ref>Zeit online, 17. Mai 1996: [https://www.zeit.de/1996/21/Das_gezaehmte_Knallgas/komplettansicht ''Das gezähmte Knallgas.''] Aufgerufen am 25. Juni 2013.</ref> rühmen, wurde es bei einer Well-to-Wheel-Betrachtung auch schon als „eines der klimafeindlichsten Autos überhaupt“<ref>heise.de, 7. Juli 2014: [https://www.heise.de/tr/artikel/Meinung-Eines-der-klimafeindlichsten-Autos-ueberhaupt-2250667.html ''Eines der klimafeindlichsten Autos überhaupt.''] Aufgerufen am 29. September 2014.</ref> bezeichnet. Ihr Well-to-Wheel-Wirkungsgrad liegt systembedingt immer niedriger als der reiner [[Elektroauto]]s.<ref>Umweltbundesamt Österreich, Wien 2014: [https://www.umweltbundesamt.at/fileadmin/site/publikationen/REP0440.pdf ''Ökobilanzierung alternativer Antriebe.''] PDF, aufgerufen am 29. September 2014.</ref>

=== Hybride mit Verbrennungsmotor ===
Hier wird versucht, die hohe Effizienz des Elektroantriebes zu nutzen, die Nachteile der begrenzten Reichweite aber durch eine Kombination mit Verbrennungsmotor zu kompensieren. Derzeit existiert eine parallele Entwicklung verschiedener Konzepte:
* [[Hybridelektrokraftfahrzeug#Serieller Hybrid|Serieller Hybrid]]: Ein oder mehrere Elektromotor(en) treiben das Fahrzeug an, keine mechanische Verbindung Verbrennungsmotor zum Fahrzeugantrieb, dieser lädt über einen Generator den Akkumulator nach
* [[Hybridelektrokraftfahrzeug#Leistungsverzweigender Hybrid (Mischhybrid)|Leistungsverzweigender Hybrid]]: Obiges Konzept, Möglichkeit eines direkten Einkoppelns der Antriebsleistung des Verbrennungsmotors, meist in dessen günstigstem Arbeitsbereich (zum Beispiel [[Chevrolet Volt]], [[Toyota Prius]])
* [[Hybridelektrokraftfahrzeug#Paralleler Hybrid|Paralleler Hybrid]]: beide Antriebssysteme können das Fahrzeug bewegen, oder in schwächerer Ausführung ohne ausschließlichen elektrischen Fahrbetrieb als:
* [[Hybridelektrokraftfahrzeug#Mildhybrid|Milder Hybrid]]: Der Verbrennungsmotor treibt das Fahrzeug an, der Elektromotor wirkt lediglich unterstützend und realisiert oft auch eine [[Rekuperationsbremse]] oder Anfahrhilfe zur Wirkungsgraderhöhung.

== Siehe auch ==
* [[Ökologischer Rucksack]]

== Weblinks ==
* [http://www.optiresource.org/ ''Optiresource''] Programm zur Variation von Energiequellen, Kraftstoffen und Antriebskonzepten und Vergleichen von Kraftstoffverbrauch und CO2-Emissionen
* [http://iet.jrc.ec.europa.eu/about-jec/downloads Joint Research Centre – Institute for Energy and Transport (IET)] Downloadseite für Untersuchungsberichte Europäische Kommission/Historie
* [http://www.lbst.de/publications/studies__d/2002/Well2WheelStudie_d.pdf Well-to-Wheel Analyse des Energieverbrauchs und der Treibhausgas-Emissionen von fortschrittlichen Kraftstoff/Fahrzeug-Systemen] (PDF-Datei; 1,4 MB), Hart World-Fuels-Conference, Brüssel, 21. Mai 2002

== Einzelnachweise ==
<references />

[[Kategorie:Kraftfahrzeuge]]
[[Kategorie:Ökologieorientierte Betriebswirtschaftslehre]]

Well-to-Wheel - Versionsgeschichte

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