Ressourcenschonung

Ressourceneffiziente Fahrzeuge

Bei der Herstellung von Fahrzeugen mit alternativen Antrieben kommen Rohstoffe zum Einsatz, die nur begrenzt verfügbar sind oder deren Abbau negative Auswirkungen auf die Umwelt haben kann. Wir streben daher in unserer gesamten Wertschöpfungskette ein Schließen von Materialkreisläufen an. Dieser Anspruch steht hinter unseren vielseitigen Maßnahmen zur Ressourcenschonung – von der Entwicklung bis zur Wiederverwertung. Auf diese Weise wollen wir den Ressourcenverbrauch pro Fahrzeug zunehmend vom Absatzwachstum entkoppeln.

Kreisläufe schließen, Rohstoffverbrauch reduzieren

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Während sich die Materialzusammensetzung der Fahrzeuge mit konventionellen Antrieben nicht signifikant ändert, wird sich durch den Ausbau der E-Mobilität der Materialeinsatz für Antrieb, Batterie und Leistungselektronik deutlich wandeln. Bisher bestehen antriebsspezifische Komponenten, wie Verbrennungsmotor und Getriebe, vor allem aus Stahl- und Eisenwerkstoffen sowie Aluminium. Diese Stoffe sind voraussichtlich in ausreichender Menge verfügbar und können am Lebensende eines Fahrzeuges in etablierte Kreislaufprozesse zurückgeführt werden. Bei Antriebsbatterien heutiger Generationen werden die Metalle Lithium, Kobalt und Nickel benötigt. Dabei ist unsicher, ob diese Rohstoffe bei steigender Nachfrage langfristig ausreichend zur Verfügung stehen werden. Dies birgt Herausforderungen für Wertschöpfungsketten, die auf solche Rohstoffe angewiesen sind. Hinzu kommt, dass ein Großteil der benötigten Metallerze in Schwellen- und Entwicklungsländern abgebaut wird. Daraus ergibt sich eine besondere Verantwortung für die ökologischen und sozialen Auswirkungen der Rohstoffbeschaffung.

Da die durchschnittliche Lebenserwartung eines batterieelektrischen Fahrzeugs bei mehr als zehn Jahren liegt, können die darin verbauten Roh- und Einsatzstoffe erst in vielen Jahren in großen Mengen in den Rohstoffkreislauf zurückgeführt werden. Bis dahin kommen vor allem neu abgebaute Rohstoffe zum Einsatz. Deshalb unterstützen wir unsere Batteriezell-Lieferanten bei ihren Bestrebungen, den Anteil kritischer Rohstoffe wie Kobalt zu verringern oder sie ganz durch andere zu ersetzen.

Wie wir die Ressourceneffizienz unserer Fahrzeuge steigern

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Verantwortung für den schonenden Einsatz von Ressourcen tragen bei Daimler vor allem die Bereiche Fahrzeugkonzepte, Fahrzeugentwicklung, Produktionsplanung, Einkauf und Produktion. Entscheidungen in diesem Themenbereich treffen wir in entsprechenden Fachgremien. Bei Grundsatzentscheidungen bezüglich Baukonzepten, Fertigungstechnologien und Materialeinsatz wird stets die Unternehmensführung eingebunden. Sie berücksichtigt bei ihrer finalen Entscheidung nicht nur die Kosten, sondern beispielsweise auch die Industrialisierungsmöglichkeiten. Dabei prüft sie, inwiefern sich Entwicklungsergebnisse in die industrielle Großserienproduktion überführen lassen, etwa im Hinblick auf den Rohstoffeinsatz.

Daimler investiert seit Jahren in ressourceneffiziente Technologien und Herstellungsverfahren für Batterien. Unser Bestreben dabei ist, die Energiedichte weiter zu erhöhen, sodass bei gleichem Volumen mehr Energie gespeichert werden kann. Zudem werden die Batterien deutlich leichter werden, was sich im Fahrzeug positiv auf Fahrdynamik und Verbrauch auswirkt. Schließlich wird sich die Materialzusammensetzung der Lithium-Ionen-Batteriezellen verändern. Die heute übliche Mischung von Nickel, Mangan und Kobalt könnte bald der Vergangenheit angehören, denn das Kobalt soll kurzfristig weitgehend durch Nickel abgelöst werden. Ab 2025 werden dann voraussichtlich sogenannte Post-Lithium-Ionen-Technologien, die ganz ohne Nickel und Kobalt auskommen, technisch so weit erprobt sein, dass sie in Fahrzeugen einsetzbar sind.

Welche Produkte und Rohstoffe bezüglich ihrer Verfügbarkeit kritisch sind oder in Zukunft kritisch werden können, analysiert der Einkauf von Daimler in einem seit vielen Jahren etablierten Prozess. Mit verschiedenen Maßnahmen stellt er sicher, dass wir ausreichend mit den Materialien versorgt sind, die wir zur Herstellung von Fahrzeugen benötigen. Zu diesen Maßnahmen gehören unter anderem auch Kursabsicherungen am Terminmarkt.

Materialeinsatz wirksam verringern

Grundsätzlich liegt bei Mercedes-Benz Cars & Vans ein Entwicklungsschwerpunkt darauf, den Ressourceneinsatz und die Umweltwirkungen der eingesetzten Materialien weiter zu verringern. Wir haben uns das Ziel gesetzt, den Einsatz primärer Ressourcen im Bereich des Antriebsstrangs und der Batterietechnik im Vergleich zu den heutigen Elektro- und Plug-in-Hybrid-Fahrzeugen bis 2030 um 40 Prozent zu reduzieren. Im Rahmen unserer Forschungs- und Entwicklungsaktivitäten arbeiten wir zudem daran, die Energiedichte der Batterien zu erhöhen. Wir reduzieren deren Gesamtgewicht und den damit verbundenen Rohstoffeinsatz. Schon heute setzen wir ressourcenschonende Materialien wie Kunststoffrezyklate und nachwachsende Rohstoffe in einer Vielzahl von Bauteilen ein und erweitern diesen Einsatz kontinuierlich mit jeder neuen Fahrzeuggeneration. Zudem setzen wir auf neue leichte Werkstoffe, Materialien und Leichtbautechnologien wie zum Beispiel Sandwich-Strukturen und MuCell®, um Rohstoffe und Gewicht zu sparen.

Neben einem hohen Einsatz von Sekundärmaterialien spielt für uns auch Recycling der Fahrzeuge und deren Komponenten eine große Rolle. Für unsere Hochvoltbatterien beteiligen wir uns aktiv an der Forschung und Entwicklung von neuen Recycling-Technologien und deren Etablierung am Markt.

Maßnahmen für einen geringeren Ressourcenverbrauch

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Daimler verbraucht pro Jahr rund 7,7 Mio. Tonnen Rohstoffe zur Herstellung seiner Produkte. Einige dieser Stoffe können als knapp oder kritisch eingestuft werden. Hierauf richten wir unser besonderes Augenmerk und versuchen, die Einsatzmengen pro Fahrzeug kontinuierlich zu verringern. Grundlage dieser Arbeit ist unser „Design for Environment“-Ansatz, mit dem wir Fahrzeuge bereits in frühen Entwicklungsphasen so konzipieren, dass sie möglichst ressourcenschonend und umweltfreundlich sind. Der Ansatz umfasst die Aspekte Ökobilanzierung, Leichtbau und Recycling.

4.1 Materialbilanz – Einsatz Metalle & Nichtmetalle vs. Fahrzeuge

Beispiel

Die Ökobilanz des EQC 400 4MATIC

Herstellungsphase. Die spezifischen Antriebskomponenten des EQC (EQC 400 4MATIC: Stromverbrauch (nach NEFZ kombiniert) beträgt 21,3-20,2 kWh/100km; CO2-Emissionen kombiniert: 0 g/km)1 führen insgesamt zu einem höheren Material- und Energieeinsatz bei der Herstellung als bei dem vergleichbaren konventionell angetriebenen Fahrzeug. Die eingesetzten Werkstoffe gehen am Ende des Fahrzeuglebens jedoch nicht verloren, sondern können größtenteils recycelt und weiterverwertet werden. Und auch die in Hochvoltbatterien enthaltenen wertvollen Materialien lassen sich durch gezieltes Recycling zu einem Großteil zurückgewinnen. Insgesamt erreicht der EQC eine Verwertbarkeit von 95 Prozent. Neben der Recycling-Fähigkeit betrachten wir bei Ökobilanzierungen auch die CO2-Emissionen. Bei Elektrofahrzeugen fallen bei Nutzung des EU-Strom-Mixes circa 51 Prozent der CO2-Emissionen des gesamten Lebenszyklus in der Produktionsphase an – unter anderem aufgrund der aufwendigen Batterieproduktion.

Nutzungsphase. Eine entscheidende Rolle für den ökologischen Fußabdruck des EQC spielt die Nutzungsphase. Für die Analyse der Nutzungsphase haben wir zwei Energiequellen für das Laden der Hochvoltbatterie untersucht. Die höchste Energieeffizienz und damit den geringsten CO2-Ausstoß erzielt der EQC durch die Verwendung von regenerativ erzeugtem Strom aus Wasserkraft. Die Analyse der CO2-Emissionen in den einzelnen Lebensphasen macht deutlich: Mit der zunehmenden Elektrifizierung der Fahrzeuge rücken die Herstellung der Hochvoltbatterie und die Erzeugung des Stroms zum externen Beladen der Batterie stärker ins Blickfeld.

4.2 Ökobilanz des Mercedes-Benz EQC* – CO2-Emissionen & Ressourceneinsatz

* siehe Anhang zu Labeling

Mit Ökobilanzierung zu ressourceneffizienten Fahrzeugen

Um die Umweltverträglichkeit eines Fahrzeugs bewerten zu können, erstellt Daimler bereits seit vielen Jahren Ökobilanzen. Damit analysieren wir systematisch die Umweltauswirkungen entlang des gesamten Lebensweges eines Pkw: von der Rohstoffgewinnung über die Produktion und Nutzung bis hin zur Verwertung. Bei der Bewertung der Ressourceneffizienz werden darüber hinaus weitere Faktoren berücksichtigt, zum Beispiel die mittel- und langfristige Verfügbarkeit von Rohstoffen, die gesellschaftliche Akzeptanz und die sozialen und umweltbezogenen Auswirkungen und Risiken. In der Pkw-Entwicklung setzen wir Ökobilanzen ein, um verschiedene Fahrzeuge, Bauteile und Technologien zu bewerten und zu vergleichen.

Auf den Mix kommt es an

Intelligenter Leichtbau kann das Gewicht eines Fahrzeugs reduzieren, ohne dass Abstriche an Sicherheit und Komfort die Folge wären. Neben der Materialauswahl spielen dabei auch die Bauteilkonstruktion und die Fertigungstechnik eine wichtige Rolle: Nicht jedes Material eignet sich für jedes Bauteil, zum Beispiel in Bezug auf die Sicherheit der Insassen. Der höchste Anteil am Gesamtgewicht eines konventionell angetriebenen Pkw entfällt mit 35 Prozent auf den Rohbau. Es folgen das Fahrwerk mit 25 Prozent, die Komfort- und Sicherheitsausstattungen mit 20 Prozent sowie Motor und Getriebe mit 20 Prozent. Somit ist es am effektivsten, am Rohbau anzusetzen.

Ein Beispiel: Mithilfe von Leichtbaumaßnahmen haben wir das Gewicht der aktuellen E-Klasse in allen Baugruppen um bis zu 80 Kilogramm gegenüber der Vorgängerbaureihe reduziert. Dadurch konnten wir die Nutzlast erhöhen und den Kraftstoffverbrauch verringern. Bei der E-Klasse wie auch bei anderen Fahrzeugen nutzen wir seit Mitte 2019 die neue Fertigungstechnik FibreTEC3D, bei der ultraleichte Carbon-Komponenten zum Einsatz kommen.

Bei Plug-in-Hybriden sowie insbesondere bei rein elektrischen Fahrzeugen führt das zusätzliche Gewicht der Batterie zu einer Veränderung der Gewichtsanteile: Die Batterie kann hier ungefähr ein Viertel des Gesamtgewichts des Fahrzeuges ausmachen, deshalb gehen unsere intensiven Bestrebungen dahin, unsere Batterien leichter zu machen.

Recycling-Fähigkeit entlang der Wertschöpfungskette umsetzen

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Bei der Entwicklung eines Fahrzeugs erstellen wir für jedes Fahrzeugmodell ein Recycling-Konzept. Darin analysieren wir alle Bauteile und Werkstoffe und prüfen, inwiefern sie sich für die verschiedenen Stufen des Recycling-Prozesses eignen. Dadurch sind alle Mercedes-Benz Pkw-Modelle gemäß ISO 22 628 zu 85 Prozent stofflich recyclingfähig. Zudem gibt die europäische Altfahrzeugrichtlinie 2000/53/EG vor, dass Pkw und Transporter mit einem Gesamtgewicht von bis zu 3,5 Tonnen zu 95 Prozent verwertbar sein müssen. Neben der Einhaltung dieser Vorgaben sind Schwerpunkte unseres Engagements:

  • der Wiederverkauf geprüfter und zertifizierter Gebrauchtteile, zum Beispiel durch das Mercedes-Benz Gebrauchtteile Center (GTC),
  • die Aufarbeitung sogenannter Tauschteile (Remanufacturing),
  • das Werkstattentsorgungssystem MeRSy (Mercedes-Benz Recycling System).

Gebrauchtteile Center (GTC)

Seit 1996 zerlegt das GTC als herstellereigener Fachbetrieb im Jahr über 5.000 Altfahrzeuge und stellt sicher, dass möglichst viele Teile wiederverwendet und verkauft werden können. Im Durchschnitt wird jedes fünfte Teil zur Demontage freigegeben. Bei der Demontage werden jedoch nicht nur Gebrauchtteile ausgebaut. Es geht auch um die Rückgewinnung von Wertstoffen wie Kupferkabeln, Alu- und Eisenschrott, Glas(-scheiben), Kunststoff oder Stoßdämpfer. Aus Katalysatoren können Platin und Rhodium rückgewonnen werden, während sich Altreifen als Zuschlagstoff zu Straßenbauasphalt weiterverarbeiten lassen.

Im Elektroschrott, zum Beispiel auf Platinen, finden sich außerdem Edelmetalle. Ein Beispiel dafür sind Goldbeschichtungen an Steckerkontakten. Als fester Bestandteil der Recycling-Prozesskette leistet das GTC einen wichtigen Beitrag, um Rohstoffe im Wirtschaftskreislauf zu halten.

Remanufacturing

Mit dem Ziel, Abfall sowie unnötigen Rohstoff- und Energieverbrauch zu vermeiden, wo immer es möglich ist, überführen wir gebrauchte Fahrzeugteile von Pkw, Van und Lkw, wie beispielsweise Motoren und Getriebe, durch Remanufacturing in einen zweiten Lebenszyklus.

Im Rahmen des Remanufacturings bereiten wir gebrauchte Mercedes-Benz Originalteile so wieder auf, dass sie in Funktion, Sicherheit und Qualität einem Neuteil entsprechen. Um dies zu gewährleisten, werden die aus unseren Mercedes-Benz Fahrzeugen ausgebauten Altteile in einem sorgfältigen Prozess nach Serienstandards zerlegt, gereinigt und industriell wiederaufbereitet (Remanufacturing). Was das in Zahlen bedeutet, zeigt eine Berechnung des TÜV Süd: So spart zum Beispiel die Wiederaufbereitung eines Lkw-Tauschgetriebes verglichen mit der Fertigung des Neuteils 445 Kilogramm Kohlendioxid und 7.300 Megajoule Energie.

Auch für unsere Kunden mit Elektro- und Hybridfahrzeugen haben wir den Anspruch, die jeweiligen Remanufacturing-Komponenten ergänzend zum Neuteil anzubieten. Wir haben aktuell mit HV-Batterien und angrenzenden Komponenten bereits rund 140 verschiedene Teile im Angebot. Die Nachfrage ist da und dürfte aufgrund der Elektromobilitätsoffensive stark wachsen.

Batterie-Recycling

Das Recycling von Antriebsbatterien sowohl aus Plug-in-Hybriden als auch batterieelektrischen Fahrzeugen ist ein wesentlicher Baustein, um wertvolle Materialien im Wirtschaftskreislauf zu halten. Daimler betreibt und baut aktuell neun Produktionsstätten für Antriebsbatterien auf drei Kontinenten. Damit zusammenhängend werden auch entsprechende Batterierecycling- und Remanufacturing-Standorte errichtet. Darüber hinaus umfasst unsere Zusammenarbeit mit einem maßgeblichen Batteriezellen-Lieferanten, Farasis, neben der Produktion von Batteriezellen mit Strom aus erneuerbaren Energien auch das Thema Recycling und die Einhaltung von Menschenrechten in der Lieferkette.

Werkstattentsorgungssystem

Im Rahmen unseres Werkstattentsorgungssystems MeRSy werden Abfälle, die bei der Wartung oder Reparatur unserer Fahrzeuge entstehen, gesammelt und verwertet oder fachgerecht entsorgt. Dazu zählen fahrzeugspezifische Altteile und Abfälle wie Reifen, Katalysatoren und Kühl-/Bremsflüssigkeiten sowie Verpackungsmaterialien. 2019 wurden in Deutschland insgesamt 30.083 Tonnen Altteile und Materialien gesammelt und der Verwertung zugeführt. Rund 1.474 Tonnen Kühl- und 656 Tonnen Bremsflüssigkeit sowie 9.157 Tonnen Altreifen und 2.448 Tonnen Autoglas wurden wiederaufbereitet.

4.3 Werkstattentsorgung mit MeRSy

Einsatz ressourcenschonender Materialien

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Das Schließen von Materialkreisläufen und der Einsatz von nachwachsenden Rohstoffen sind die wesentlichen Stellhebel für einen verantwortungsbewussten Umgang mit Ressourcen.

Eine Möglichkeit, Materialkreisläufe zu schließen, ist der Einsatz von Rezyklaten. Das sind wiederverwertete Kunststoffe, die ganz oder teilweise aus aufbereitetem Produktionsabfall oder Altmaterial hergestellt werden. Je nach individueller Fahrzeugvariante und den technischen Anforderungen an das Bauteil können viele Bauteile aus rezyklierten Materialien eingebaut werden. Ein Beispiel dafür bietet der vollelektrische Mercedes-Benz EQC1: Kundinnen und Kunden können das Fahrzeug mit Sitzbezügen bestellen, deren Textil zu 100 Prozent aus rezyklierten PET-Flaschen hergestellt wird. Auch bei der Basisvariante der E-Klasse können 72 Bauteile mit einem Gesamtgewicht von 54,4 kg anteilig aus hochwertigen rezyklierten Kunststoffen hergestellt werden. Dazu gehören typischerweise die Radlaufverkleidung, Kabelkanäle und Unterbodenverkleidungen, die überwiegend aus Kunststoff bestehen.

Der Einsatz von Rezyklaten gewinnt auch politisch zusätzliches Gewicht. So hat die EU-Kommission zusätzlich zur europäischen Altfahrzeugrichtlinie 2000/53/EG die europäische Plastikstrategie verabschiedet und fordert dazu auf, bei der Fahrzeugherstellung mehr Recycling-Material zu verwenden, um so die Märkte für Rezyklatwerkstoffe zu stärken. Für neue Mercedes-Benz Pkw schreiben wir deshalb schon seit Jahren einen in den Lastenheften verankerten Mindestanteil an rezyklathaltigen Bauteilen vor. Dieser unterscheidet sich je nach Baureihe und Modell. Eine einheitliche baureihenübergreifende Vorgabe gibt es nicht.

Um den Einsatz von Rezyklaten und die Vernetzung der Lieferkette bei Mercedes-Benz zu fördern, organisieren wir Workshops zu relevanten Themenfeldern rund um den Einsatz von Kunststoffrezyklaten. Bei diesen Workshops stellen sowohl unsere Bauteillieferanten als auch Rezyklatlieferanten Neuentwicklungen von Rezyklatmaterialien und die erfolgreiche Umstellung von Bauteilen vor. Der Teilnehmerkreis aus Entwicklung, Werkstofftechnik und Qualität erhält Informationen aus erster Hand und technische Fragestellungen können direkt diskutiert werden.

Nachwachsende Rohstoffe nutzen

Auch die Nutzung nachwachsender Rohstoffe bietet für uns viele Vorteile. Zum Beispiel lässt sich mit ihrer Hilfe oft das Bauteilgewicht verringern. Zudem ist ihre CO2-Bilanz bei energetischer Verwertung fast neutral, da nur so viel CO2 freigesetzt wird, wie die Pflanze während des Wachstums aufgenommen hat. Und nicht zuletzt tragen nachwachsende Rohstoffe – wie auch Rezyklate – dazu bei, den Verbrauch fossiler Ressourcen zu reduzieren. Bei uns kommt ein breites Spektrum nachwachsender Rohstoffe wie zum Beispiel Hanf, Kenaf, Wolle, Papier und Naturkautschuk zum Einsatz.

Was bereits möglich ist, zeigt der neue EQC1: Viele Bestandteile des vollelektrischen Pkw können anteilig aus ressourcenschonenden Materialien hergestellt werden. Kenaf-Fasern werden zum Beispiel in die Laderaumverkleidung und in Form von Papier als Papierwabenkern im Ladeboden eingesetzt. Hier ersetzt die Naturfaser Mineralfasern, wie zum Beispiel Glasfasern. Insgesamt sind es 100 Bauteile und weitere Kleinteile wie Druckknöpfe, Kunststoffmuttern und Leitungsbefestiger mit einem Gesamtgewicht von 55,7 Kilogramm.

1 siehe Anhang zu Labeling

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