Ökologische Folgen und Nebenwirkungen von Elektro- und ...auf dem Papier liefert er Ökostrom. An...

54
Hochschule Karlsruhe Technik und Wirtschaft Fakultät für Elektro- und Informationstechnik (EIT) 28. März 2018 Dieter Teufel UPI – Umwelt- und Prognose-Institut, Heidelberg Ökologische Folgen und Nebenwirkungen von Elektro- und Hybridautos 1. Ökobilanz von Elektro-PKW 2. Elektro- und Hybrid-PKW und CO 2 -Gesetzgebung 3. Rebound-Effekte 4. Unfallrisiko 5. Voraussetzungen für eine ökologische E-Mobilität

Transcript of Ökologische Folgen und Nebenwirkungen von Elektro- und ...auf dem Papier liefert er Ökostrom. An...

Page 1: Ökologische Folgen und Nebenwirkungen von Elektro- und ...auf dem Papier liefert er Ökostrom. An der Stromzusammensetzung ändert sich nichts. ... • CO2-Emission durch Agrosprit:

UPI März 2018

Hochschule Karlsruhe Technik und Wirtschaft Fakultät für Elektro- und Informationstechnik (EIT)

28. März 2018

Dieter Teufel UPI – Umwelt- und Prognose-Institut, Heidelberg

Ökologische Folgen und Nebenwirkungen von Elektro- und Hybridautos

1. Ökobilanz von Elektro-PKW 2. Elektro- und Hybrid-PKW und CO2-Gesetzgebung 3. Rebound-Effekte 4. Unfallrisiko 5. Voraussetzungen für eine ökologische E-Mobilität

Page 2: Ökologische Folgen und Nebenwirkungen von Elektro- und ...auf dem Papier liefert er Ökostrom. An der Stromzusammensetzung ändert sich nichts. ... • CO2-Emission durch Agrosprit:

UPI März 2018

55%

60%

65%

70%

75%

80%

85%

90%

95%

100%

105%

110%

115%

120%

125%

130%

135%

1990 1995 2000 2005 2010 2015

1990 = 100% CO2-Emissionen Deutschland nach Sektoren

Verkehr

Energiewirtschaft

Gesamt

Industrieprozesse

Diffuse Emiss. Brennst.

Verarbeitend.Gewerbe

Haushalte + KV

UPI 2018

Page 3: Ökologische Folgen und Nebenwirkungen von Elektro- und ...auf dem Papier liefert er Ökostrom. An der Stromzusammensetzung ändert sich nichts. ... • CO2-Emission durch Agrosprit:

UPI März 2018 Elektroauto mit Strommix 2016 gerechnet

Page 4: Ökologische Folgen und Nebenwirkungen von Elektro- und ...auf dem Papier liefert er Ökostrom. An der Stromzusammensetzung ändert sich nichts. ... • CO2-Emission durch Agrosprit:

UPI März 2018

0

1 000

2 000

3 000

4 000

5 000

6 000

1990 1992 1994 1996 1998 2000 2002 2004 2006 2008 2010 2012 2014 2016

Stromerzeugung Deutschland

Sonstige

Biomasse

Photovoltaik

Wind

Wasser

Kernenergie

Gas

Mineralöl

Braunkohle

Steinkohle

UPI, 2017

Primärenergie-Einsatz, PJ/a

Page 5: Ökologische Folgen und Nebenwirkungen von Elektro- und ...auf dem Papier liefert er Ökostrom. An der Stromzusammensetzung ändert sich nichts. ... • CO2-Emission durch Agrosprit:

UPI März 2018

0

500

1000

1500

2000

2500

3000

3500

4000

4500

5000

Primärenergie Sekundärenergie (Strom)

PJ/a Stromerzeugung Deutschland 2016

Sonstige

Biomasse

Wasser, Wind, Photovoltaik

Kernenergie

Gas

Mineralöl

Braunkohle

Steinkohle

UPI nach AG Energie-bilanzen, 2017

Abwärme- Verluste

Page 6: Ökologische Folgen und Nebenwirkungen von Elektro- und ...auf dem Papier liefert er Ökostrom. An der Stromzusammensetzung ändert sich nichts. ... • CO2-Emission durch Agrosprit:

UPI März 2018

0%

10%

20%

30%

40%

50%

60%

70%

80%

90%

100%

1990 1992 1994 1996 1998 2000 2002 2004 2006 2008 2010 2012 2014 2016

Primärenergieeinsatz Stromerzeugung Deutschland

Sonstige

Biomasse

Photovoltaik

Wind

Wasser

Kernenergie

Gas

Mineralöl

Braunkohle

Steinkohle

fossil

UPI 2017

Page 7: Ökologische Folgen und Nebenwirkungen von Elektro- und ...auf dem Papier liefert er Ökostrom. An der Stromzusammensetzung ändert sich nichts. ... • CO2-Emission durch Agrosprit:

UPI März 2018

Prognose-Annahmen: • Der Zuwachs von Wasser-, Wind-, Photovoltaik- und Biomassestrom erfolgt in der Zukunft in derselben

Geschwindigkeit wie im Durchschnitt der letzten 7 Jahre (optimistische Annahme wegen Änderung EEG) • Der Stromverbrauch entwickelt sich wie im Durchschnitt der letzten 10 Jahre • Eine Kohleabgabe wird nicht eingeführt • Die Kraftwerke werden nach betriebswirtschaftlichen Kriterien betrieben

0

1 000

2 000

3 000

4 000

5 000

6 000

1990 1995 2000 2005 2010 2015 2020 2025 2030 2035 2040

Primärenergie, PJ/Jahr

Primärenergieeinsatz Stromerzeugung D ab 2017 Prognose

Sonstige

Biomasse

Photovoltaik

Wind

Wasser

Kernenergie

Gas

Mineralöl

Braunkohle

Steinkohle

UPI 2017

Page 8: Ökologische Folgen und Nebenwirkungen von Elektro- und ...auf dem Papier liefert er Ökostrom. An der Stromzusammensetzung ändert sich nichts. ... • CO2-Emission durch Agrosprit:

UPI März 2018

0

100

200

300

400

500

600

700

0

50

100

150

200

250

300

350

400

450

1990 1995 2000 2005 2010 2015 2020 2025 2030 2035 2040

Mio t CO2/Jahr

CO2-Emissionen Stromerzeugung Deutschlandab 2017 Prognose

Sonstige

Gas

Mineralöl

Braunkohle

Steinkohle

Emissions-faktor g

CO2/kWh

UPI 2017

Emissionsfaktor g CO2/kWh

CO2-Emissionsfaktor des Strommix steigt mittelfristig wieder an und erreicht erst um 2030 wieder heutige Werte

Optimistische Prognoseannahmen !

Page 9: Ökologische Folgen und Nebenwirkungen von Elektro- und ...auf dem Papier liefert er Ökostrom. An der Stromzusammensetzung ändert sich nichts. ... • CO2-Emission durch Agrosprit:

UPI März 2018

Grenzkostenbetrachtung: Mehrverbrauch von Strom führt die nächsten 2 -3 Jahrzehnte zu Mehreinsatz von Steinkohle bei der Stromerzeugung.

Page 10: Ökologische Folgen und Nebenwirkungen von Elektro- und ...auf dem Papier liefert er Ökostrom. An der Stromzusammensetzung ändert sich nichts. ... • CO2-Emission durch Agrosprit:

UPI März 2018

Page 11: Ökologische Folgen und Nebenwirkungen von Elektro- und ...auf dem Papier liefert er Ökostrom. An der Stromzusammensetzung ändert sich nichts. ... • CO2-Emission durch Agrosprit:

UPI März 2018 Installierte Kraftwerksleistung , aus DIW 2015

Page 12: Ökologische Folgen und Nebenwirkungen von Elektro- und ...auf dem Papier liefert er Ökostrom. An der Stromzusammensetzung ändert sich nichts. ... • CO2-Emission durch Agrosprit:

UPI März 2018

OCGT = Open Cycle Gas Turbine, CCGT= Combined Cycle Gas Turbines, Hard coal=Steinkohle, Lignite=Braunkohle

Szenarien: 0,9 bis 1 Million Elektroautos und 2,9 bis 3,7 Million Hybridautos bis zum Jahr 2030 in Deutschland

Smart-Grid

UPI-Öko-Bilanz: Der Einfachheit wegen trotzdem mit Strom-Mix.

Page 13: Ökologische Folgen und Nebenwirkungen von Elektro- und ...auf dem Papier liefert er Ökostrom. An der Stromzusammensetzung ändert sich nichts. ... • CO2-Emission durch Agrosprit:

UPI März 2018

Öko-zertifizierter Strom

Z.B. Renewable Energy Certificate System (RECS) Wasserkraftwerke in Skandinavien und der Schweiz verkaufen für jede erzeugte MWh Strom ein RECS-Zertifikat. Jeder Stromanbieter kann das Zertifikat aufkaufen und dadurch einen Ökostromtarif anbieten. Physikalisch liefert er aber weiterhin den Strommix, nur auf dem Papier liefert er Ökostrom. An der Stromzusammensetzung ändert sich nichts. Allein in Skandinavien wird so viel Wasserkraft-Strom gewonnen, dass mit den zugehörigen Zertifikaten der gesamte deutsche Atom- und Kohlestrom für Haushaltskunden zu Ökostrom umdeklariert werden kann. Stiftung Warentest https://www.test.de/Strom-Der-Wechsel-lohnt-1132700-1132740/

Page 14: Ökologische Folgen und Nebenwirkungen von Elektro- und ...auf dem Papier liefert er Ökostrom. An der Stromzusammensetzung ändert sich nichts. ... • CO2-Emission durch Agrosprit:

Öko-Strom ?

Anteil Öko-Strom an Endenergie: 30%

Gedankenexperiment:

30% der Bevölkerung haben Öko-Strom-Tarif

70% der Bevölkerung haben keinen Öko-Strom

Ändert sich dadurch die CO2-Emission ?

Nein. Der Emissionsfaktor des Stromverbrauchs bleibt natürlich gleich.

Page 15: Ökologische Folgen und Nebenwirkungen von Elektro- und ...auf dem Papier liefert er Ökostrom. An der Stromzusammensetzung ändert sich nichts. ... • CO2-Emission durch Agrosprit:

UPI März 2018

2. Elektroautos und Gesetzgebung PKW-CO2-Emissionen - Flottenemissionsgrenzwerte VERORDNUNG (EG) Nr. 443/2009 DES EUROPÄISCHEN PARLAMENTS UND DES RATES vom 23. April 2009 zur Festsetzung von Emissionsnormen für neue Personenkraftwagen im Rahmen des Gesamtkonzepts der Gemeinschaft zur Verringerung der CO2-Emissionen von Personenkraftwagen und leichten Nutzfahrzeugen in Verbindung mit VERORDNUNG (EG) Nr. 715/2007 DES EUROPÄISCHEN PARLAMENTS UND DES RATES vom 20. Juni 2007 über die Typgenehmigung von Kraftfahrzeugen hinsichtlich der Emissionen von leichten Personenkraftwagen und Nutzfahrzeugen (Euro 5 und Euro 6) VERORDNUNG (EU) Nr. 333/2014 DES EUROPÄISCHEN PARLAMENTS UND DES RATES vom 11. März 2014 zur Änderung der Verordnung (EG) Nr. 443/2009 hinsichtlich der Festlegung der Modalitäten für das Erreichen des Ziels für 2020 zur Verringerung der CO2 -Emissionen neuer Personenkraftwagen

http://eur-lex.europa.eu/legal-content/DE/ALL/?uri=OJ:L:2014:103:TOC

Page 16: Ökologische Folgen und Nebenwirkungen von Elektro- und ...auf dem Papier liefert er Ökostrom. An der Stromzusammensetzung ändert sich nichts. ... • CO2-Emission durch Agrosprit:

UPI März 2018

2. Elektro- und Hybrid-PKW innerhalb der CO2-Gesetzgebung Verordnungen (EG) 443/2009, 715/2007 und 333/2014 des Europäischen Parlaments und des Rates http://eur-lex.europa.eu/legal-content/DE/ALL/?uri=OJ:L:2014:103:TOC

Jahr Grenzwert, g CO2/km Anteil der Neuwagenflotte eines Herstellers

vor 2012 158 100 %

2012 130 65 %

2013 130 75 %

2014 130 80 %

2015 130 100 %

2020 95 95%

2021 95 100%

Jeder Autohersteller muss im Durchschnitt seiner verkauften PKW-Flotte folgende Grenzwerte einhalten:

130 g CO2/km ≙ ca. 5,5 l Benzin bzw. 4,9 l Diesel/100 km 95 g CO2/km ≙ ca. 4,0 l Benzin bzw. 3,6 l Diesel/100 km

Page 17: Ökologische Folgen und Nebenwirkungen von Elektro- und ...auf dem Papier liefert er Ökostrom. An der Stromzusammensetzung ändert sich nichts. ... • CO2-Emission durch Agrosprit:

UPI März 2018

0%

5%

10%

15%

20%

25%

1997 1999 2001 2003 2005 2007 2009 2011 2013 2015 2017

Anteil an allen Neuzulassungen PKW-Neuzulassungen Deutschland

SUV +Geländewagen

Motorleistung>120 kW (>163 PS)

UPI 2018 nach KBA

2017: Am stärksten wachsendes Segment: SUV +15% zu 2016

Page 18: Ökologische Folgen und Nebenwirkungen von Elektro- und ...auf dem Papier liefert er Ökostrom. An der Stromzusammensetzung ändert sich nichts. ... • CO2-Emission durch Agrosprit:

UPI März 2018

-30%

-20%

-10%

0%

10%

20%

30%

40%

2000 2005 2010 2015

seit 2001

PKW-Neuzulassungen D, technische Merkmale

Real-Verbrauch zuNEFZ

Motorleistung

Leergewicht

Höchstge-schwindigkeit

behauptete CO2-Emission, g/km

UPI nach KBA, EEA, ICCT 2017

Page 19: Ökologische Folgen und Nebenwirkungen von Elektro- und ...auf dem Papier liefert er Ökostrom. An der Stromzusammensetzung ändert sich nichts. ... • CO2-Emission durch Agrosprit:

UPI März 2018

91%

74%

68% 67%

54%

79%76%

65%

48%

57%

38%

52%

0%

10%

20%

30%

40%

50%

60%

70%

80%

90%

100%

BMW i3 VW E Golf Tesla S P85+ Renault Twizy Nissan Leaf Smart Fortwo

Reichweite: Herstellerangaben (= 100%) und real

23 °C

-7 °C

UPI 2015 nach ams 2014

Page 20: Ökologische Folgen und Nebenwirkungen von Elektro- und ...auf dem Papier liefert er Ökostrom. An der Stromzusammensetzung ändert sich nichts. ... • CO2-Emission durch Agrosprit:

UPI März 2018

Fetene, G. M., Mabit, S. L., Jensen, A. F., Kaplan, S., & Prato, C. G. (2016). Harnessing big-data for estimating the energy consumption and driving range of electric vehicles, Technical University of Denmark, Transport

200 Kleinwagen E-PKW: 276 000 Fahrten, 741 Fahrer, 2,3 Mio km unter realen Bedingungen in Dänemark (keine Berge, Tempolimits Land-/Schnellstraßen 80 km/h, Autobahnen 110/130 km/h)

Realer Verbrauch: +46% zu Werksangaben

Page 21: Ökologische Folgen und Nebenwirkungen von Elektro- und ...auf dem Papier liefert er Ökostrom. An der Stromzusammensetzung ändert sich nichts. ... • CO2-Emission durch Agrosprit:

UPI März 2018

Messung des Kraftstoffverbrauchs (=CO2-Emission)

Bisher nach dem „Neuen Europäischen Fahrzyklus“ (NEFZ)

• Geschwindigkeiten über 120 km/h werden nicht berücksichtigt • Beschleunigungen von 0 auf 50 km/h dauern 26 Sekunden • extrem hoher Reifendruck, Leichtlauföle und -reifen • ohne Klimaanlage, Bordnetzbedarf, Ruhestrom • Umgebungstemperatur immer 20 - 30 °C Realer Verbrauch: + 30% - + 40%

Zukünftig (ab 1.9.2017) nach WLTP (Worldwide Harmonized Light-Duty Vehicles Test Procedure)

• Geschwindigkeiten bis 131 km/h • Bordnetzbedarf, Ruhestrom wird berücksichtigt • ohne Klimaanlage • Insgesamt realistischere Bedingungen Messwerte: ca. + 20% zu NEFZ Realer Verbrauch: + 10% - + 20%

Page 22: Ökologische Folgen und Nebenwirkungen von Elektro- und ...auf dem Papier liefert er Ökostrom. An der Stromzusammensetzung ändert sich nichts. ... • CO2-Emission durch Agrosprit:

UPI März 2018

„EU-CO2-Grenzwerte“

• basieren bisher und auch weiterhin auf „NEFZ“

• im WLTP ermittelte CO2-Emissionen werden zurückgerechnet, als wären sie NEFZ-Werte (d.h. rechnerisch verringert)

• Durch diese Umrechnung wird der Grenzwert von 95 g rechnerisch auf 118 - 119 g CO2/km erhöht

• Diese Rückrechnung macht die Automobilindustrie selbst

• Fahrzeuggewicht erhöht rechnerisch den zulässigen CO2-Emission-Grenzwert

• CO2-Emission durch Elektroautos: „Null“

• CO2-Emission durch Plug-In-Hybrid-PKW: Nur Benzin, Strom aus Netz: „Null“

• CO2-Emission durch Agrosprit: „Null“

• „Super-Credits“: E-PKW, Hybrid-PKW und E85 werden bis zu 2x gezählt

Page 23: Ökologische Folgen und Nebenwirkungen von Elektro- und ...auf dem Papier liefert er Ökostrom. An der Stromzusammensetzung ändert sich nichts. ... • CO2-Emission durch Agrosprit:

UPI März 2018

-250 -200 -150 -100 -50 0 50 100 150 200

E-PKW: reale Emission

E-PKW: juristisch definierte Emission

E-PKW: Emissionsgutschrift für Flottenemission

E-PKW: Emissionsgutschrift für FE mit Super-Credits 2015

Grenzwert Normal-PKW

z.B. BMW X3: reale Emission

Grenzwert SUV z. B. BMW X3 (aufgrund höherenGewichts)

BMW X3 Grenzwertüberschreitung

g CO2 pro km und PKW

CO2-Emissionen PKWE-PKW real und in der Flottengrenzwertregelung

0

Kompensation der Grenzwertüberschreitung durch E-PKW

Page 24: Ökologische Folgen und Nebenwirkungen von Elektro- und ...auf dem Papier liefert er Ökostrom. An der Stromzusammensetzung ändert sich nichts. ... • CO2-Emission durch Agrosprit:

UPI März 2018

-250 -200 -150 -100 -50 0 50 100 150 200

Hybrid-PKW: reale Emission

Hybrid-PKW: juristisch definierte Emission

Hybrid-PKW: Emissionsgutschrift in Flottenemission

Hybrid: Emissionsgutschrift in FE mit Super-Credits 2015

Grenzwert Normal-PKW

BMW X3: reale Emission

Grenzwert SUV BMW X3 (aufgrund höheren Gewichts)

BMW X3 Grenzwertüberschreitung

g CO2 pro km u. PKW

CO2-Emissionen PKWPlug-in-Hybrid-PKW real und in der Flottengrenzwertregelung

Kompensation der Grenzwertüberschreitung durch Hybrid-PKW

Page 25: Ökologische Folgen und Nebenwirkungen von Elektro- und ...auf dem Papier liefert er Ökostrom. An der Stromzusammensetzung ändert sich nichts. ... • CO2-Emission durch Agrosprit:

UPI März 2018

Die Folgen der EU-CO2-Grenzwertregelungen

1. Ein Elektroauto ermöglicht ca. 5 großen PKW mit CO2-Emissionen über dem Grenzwert die rechnerische Einhaltung des Grenzwerts

2. „Super-Credits“ 2020-2022: Elektroautos zählen mehrfach. 1 E-PKW kompensiert dann die CO2-Grenzwertüberschreitungen von 7 bis 10 großen PKW

3. Ein Elektroauto erspart so ca. 5 Geländewagen/SUV Strafzahlungen wegen CO2-Grenzwertüberschreitung in Höhe von z.Zt. ca. 10 000 € (ohne Super-Credits gerechnet)

4. Dieselben Regelungen gelten bei Plug-in-Hybrid-PKW, die CO2-Kompensationen sind etwa hoch so stark wie bei Elektroautos

5. Elektroautos führen unter diesen Rahmenbedingungen zu einer Erhöhung der CO2-Emissionen. Jeder E-PKW ermöglicht großen PKW über die Laufzeit CO2-Mehremissionen über dem Grenzwert von ca. 50 Tonnen CO2 ohne Strafzahlungen (ohne Super-Credits und Rebound-Effekte gerechnet)

Page 26: Ökologische Folgen und Nebenwirkungen von Elektro- und ...auf dem Papier liefert er Ökostrom. An der Stromzusammensetzung ändert sich nichts. ... • CO2-Emission durch Agrosprit:

UPI März 2018

Page 27: Ökologische Folgen und Nebenwirkungen von Elektro- und ...auf dem Papier liefert er Ökostrom. An der Stromzusammensetzung ändert sich nichts. ... • CO2-Emission durch Agrosprit:

UPI März 2018

0 50 100 150 200 250 300

PKW-Benziner

PKW-Diesel

Elektroauto

Bus

Straßenbahn

Pedelec

Fahrrad

g CO2 pro Personen-km

CO2-Emissionen Verkehrsmittel (Ø D)

Fahrzeugherstellung

Betrieb incl. Vorkette

CO2-Kompensation

UPI 2018

* Elektroauto mit Strommix, ohne Super-Credits gerechnet

*

Page 28: Ökologische Folgen und Nebenwirkungen von Elektro- und ...auf dem Papier liefert er Ökostrom. An der Stromzusammensetzung ändert sich nichts. ... • CO2-Emission durch Agrosprit:

UPI März 2018

KFZ-Steuer

Mineralölsteuer

Kaufprämie

0 €

2 000 €

4 000 €

6 000 €

8 000 €

10 000 €

12 000 €

1

pro E-PKW, 10 Jahre

Subvention pro E-PKW

Subventionierung von Elektroautos

UPI 2017

3,7 Milliarden €, am Bundestag vorbei, aus Klimaschutzfond

Page 29: Ökologische Folgen und Nebenwirkungen von Elektro- und ...auf dem Papier liefert er Ökostrom. An der Stromzusammensetzung ändert sich nichts. ... • CO2-Emission durch Agrosprit:

UPI März 2018

Page 30: Ökologische Folgen und Nebenwirkungen von Elektro- und ...auf dem Papier liefert er Ökostrom. An der Stromzusammensetzung ändert sich nichts. ... • CO2-Emission durch Agrosprit:

UPI März 2018

0 €

50 €

100 €

150 €

200 €

250 €

300 €

350 €

400 €

450 €

500 €

01.03.2010 01.03.2011 01.03.2012 01.03.2013 01.03.2014 01.03.2015 01.03.2016 01.03.2017 01.03.2018

Preisentwicklung CO2-Emissionsrechte

CO2 Emissionsrechte, €/t CO2

UPI 2018

PKW: ≈ 450 €/t CO2

ca. 1/50

Begrenzung der CO2-Emissionen durch Emissionshandel ?

Page 31: Ökologische Folgen und Nebenwirkungen von Elektro- und ...auf dem Papier liefert er Ökostrom. An der Stromzusammensetzung ändert sich nichts. ... • CO2-Emission durch Agrosprit:

UPI März 2018

9

453

633

0 €

100 €

200 €

300 €

400 €

500 €

600 €

CO2-EmissionszertifikatKraftwerke 3/2018

CO2-Emission PKW 2015 CO2-Emission PKW ab 2019

Euro/t CO2 Kosten der Emission pro zusätzlicher Tonne CO2

UPI 2018

E-PKW, Plug-in-Hybrid-PKW

Page 32: Ökologische Folgen und Nebenwirkungen von Elektro- und ...auf dem Papier liefert er Ökostrom. An der Stromzusammensetzung ändert sich nichts. ... • CO2-Emission durch Agrosprit:

UPI März 2018

Genügt die Begrenzung der spezifischen Emission in g CO2/km ?

spez. Emission, g CO2/km

Emission, aller PKW t CO2/Jahr

Zahl der PKW

Emission pro PKW

t CO2/Jahr

Fahr-leistung, km/Jahr

Klimaziel: -90% t CO2 bis 2050

X = X =

Begrenzt unbegrenzt unbegrenzt

Autoverkehr:

Page 33: Ökologische Folgen und Nebenwirkungen von Elektro- und ...auf dem Papier liefert er Ökostrom. An der Stromzusammensetzung ändert sich nichts. ... • CO2-Emission durch Agrosprit:

UPI März 2018

-40%

-20%

0%

20%

40%

60%

Kleinwagen Mittelklasse Großwagen, SUV

im Vergleich zum Durchschnitt

PKW-Klassen: Kennziffern im Vergleich zum Durchschnitts-PKW

spezifische Emission,g CO2/km

mittl. Fahrleistung,km/a

CO2-Emission, t/a

UPI 2017

CO2-Grenzwert

Das Relevante: nicht begrenzt

Page 34: Ökologische Folgen und Nebenwirkungen von Elektro- und ...auf dem Papier liefert er Ökostrom. An der Stromzusammensetzung ändert sich nichts. ... • CO2-Emission durch Agrosprit:

UPI März 2018

0

20

40

60

80

100

120

140

2014 2015 2016 2017 2018 2019 2020 2021 2022

g C

O2/k

m

Wirkung des Ziels 1 Million Elektroautosauf die CO2-Minderung bei PKW

mit 1 Mio E-PKW

ohne E-PKW

UPI 2015

Wirksamer Grenzwert für Gesamtflotte

0

20

40

60

80

100

120

140

2014 2015 2016 2017 2018 2019 2020 2021 2022

g C

O2/

km

Wirkung des Ziels 1 Million Elektroautosauf die CO2-Minderung bei PKW

mit 1 Mio E-PKW

ohne E-PKW

UPI 2015

Wirksamer Grenzwert für Gesamtflotte

Modellrechnung: Maximalbetrachtung

Page 35: Ökologische Folgen und Nebenwirkungen von Elektro- und ...auf dem Papier liefert er Ökostrom. An der Stromzusammensetzung ändert sich nichts. ... • CO2-Emission durch Agrosprit:

UPI März 2018

1. Durch die juristische Definition von E-PKW als Null-Emissions-Fahrzeuge und Verrechnung dieser „Null“-Emissionen in der EU-CO2-Flottengrenz-wertregelung führt die Zunahme des Anteils der Elektroautos zur Aufweichung des Effizienzziels für Fahrzeuge mit fossilen Brennstoffen und zur Zunahme der CO2-Emissionen (regulatorischer Reboundeffekt).

2. Die steuerliche Ungleichbehandlung von Benzin und Elektrizität führt zu niedrigen Betriebskosten von Elektroautos und damit trotz höherer Anschaffungskosten zu Mehrverkehr (finanzieller Reboundeffekt).

3. Die subjektiv wahrgenommene geringe Umweltbelastung durch Elektroautos kann zur Substitution von ÖV und Fahrradverkehr durch Elektroautos führen (mentaler Reboundeffekt).

4. Da Elektroautos in der Reichweite begrenzt sind, können sie die Fahrzeugzahl erhöhen (Anschaffung eines Zweit-PKW) (funktionaler Reboundeffekt).

3. Reboundeffekte: Rückkopplungseffekte, die zum Gegenteil des Beabsichtigten führen

Page 36: Ökologische Folgen und Nebenwirkungen von Elektro- und ...auf dem Papier liefert er Ökostrom. An der Stromzusammensetzung ändert sich nichts. ... • CO2-Emission durch Agrosprit:

UPI März 2018

E-PKW Neu-Induktion von Autoverkehr und Verkehrsverlagerung von ÖV auf Straße durch niedrige fahrleistungsabhängige Betriebskosten

0

10

20

30

40

50

E-PKW E-PKW Tesla Diesel Benziner DB DB Bahncard50

ct/km Betriebs- und Fix-Kosten

BetriebskostenFix-Kosten

UPI 2017

Page 37: Ökologische Folgen und Nebenwirkungen von Elektro- und ...auf dem Papier liefert er Ökostrom. An der Stromzusammensetzung ändert sich nichts. ... • CO2-Emission durch Agrosprit:

UPI März 2018

0 €

1 €

2 €

3 €

4 €

5 €

E-PKW Diesel Benziner

€/100 km Abgaben PKW bei durchschnittlichem Verbrauch, D 2017

UPI 2017

Stromsteuer

Mineralöl-steuer

Mineralöl-steuer

Page 38: Ökologische Folgen und Nebenwirkungen von Elektro- und ...auf dem Papier liefert er Ökostrom. An der Stromzusammensetzung ändert sich nichts. ... • CO2-Emission durch Agrosprit:

UPI März 2018

Die durchschnittliche jährliche Fahrleistung von Elektroautos liegt ca. 80% höher als die normaler PKW.

Page 39: Ökologische Folgen und Nebenwirkungen von Elektro- und ...auf dem Papier liefert er Ökostrom. An der Stromzusammensetzung ändert sich nichts. ... • CO2-Emission durch Agrosprit:

UPI März 2018

mit PKW; 65%

mit PKW; 83%

mit ÖPNV; 23%

mit ÖPNV; 4%

0%

10%

20%

30%

40%

50%

60%

70%

80%

vor nach Kauf Elektroauto

Modal-Split-Änderungen nach Kauf eines ElektroautosErfahrungen in Norwegen: Fahrten zur Arbeit

mit PKW

mit ÖPNV

UPI 2015 nach Statistics Norway 2014

Rückgang

ÖPNV-

Anteil

um 82%

Page 40: Ökologische Folgen und Nebenwirkungen von Elektro- und ...auf dem Papier liefert er Ökostrom. An der Stromzusammensetzung ändert sich nichts. ... • CO2-Emission durch Agrosprit:

UPI März 2018

59%

43%

0%

10%

20%

30%

40%

50%

60%

70%

80%

90%

100%

E-PKW Hybrid-PKW

Funktioneller Rebound-EffektE-PKW als zusätzliche Autos

als zusätzlicher PKW

ersetzte anderen PKW

UPI nach DLR 2015

1946 private und 1166 gewerbliche Nutzer von Elektrofahrzeugen Dezember 2013 bis Februar 2014. DLR Institut für Verkehrsforschung , Erstnutzer von Elektrofahrzeugen in Deutschland, 2015

In Ökobilanzen von E-PKW nicht berücksichtigt

Verschärfung des Parkplatzproblems in Städten

Page 41: Ökologische Folgen und Nebenwirkungen von Elektro- und ...auf dem Papier liefert er Ökostrom. An der Stromzusammensetzung ändert sich nichts. ... • CO2-Emission durch Agrosprit:

UPI März 2018

4. Erhöhung des Unfallrisikos durch Elektro- und Hybrid-Autos im Stadtverkehr

Auswertung aller Unfälle mit Hybridautos in 12 Bundesstaaten der USA in den Jahren 2000 – 2006 US-Department of Transportation, Traffic Safety Administration, Incidence of Pedestrian and Bicyclist Crashes by Hybrid Electric Passenger Vehicles, 2009

Unfallopfer Risikoerhöhung durch Hybrid-PKW im Vergleich zu normalen PKW

Fußgängerunfälle +44%

Fußgängerunfälle <35 mph (48 km/h) +53%

Fußgängerunfälle >35 mph (48 km/h) 0%

Fahrradunfälle +72%

Page 42: Ökologische Folgen und Nebenwirkungen von Elektro- und ...auf dem Papier liefert er Ökostrom. An der Stromzusammensetzung ändert sich nichts. ... • CO2-Emission durch Agrosprit:

UPI März 2018

„Hybrid-Autos sind so leise, dass blinde Leute sie als Sicherheitsrisiko bezeichnen. Präsident Trump versteht das nicht. Er sagt: vielleicht sollten blinde Leute sie dann nicht fahren.“ Jay Leno

Akustisches Fahrzeug-Warnsystem – AVAS EU-VERORDNUNG Nr. 540/2014

Ab Vorschrift

1. Juli 2019 in neuen Typen von Hybrid- und reinen Elektrofahrzeugen

1. Juli 2021 in allen neuen Hybrid- und reinen Elektrofahrzeugen

• zwischen „Anfahren und einer Geschwindigkeit von etwa 20 km/h“

• „Das AVAS muss mit einem für den Fahrer leicht erreichbaren Schalter ausgestattet sein, der die Aktivierung bzw. Deaktivierung ermöglicht.“

• Der Geräuschpegel des AVAS darf während des Fahrzeugbetriebs verringert werden.

Vorher gekaufte Fahrzeuge unterliegen der Vorschrift nicht.

Page 43: Ökologische Folgen und Nebenwirkungen von Elektro- und ...auf dem Papier liefert er Ökostrom. An der Stromzusammensetzung ändert sich nichts. ... • CO2-Emission durch Agrosprit:

UPI März 2018

Vorbereitungen Elektromobilität in der Zukunft

• Vergangenheit: Zu Beginn des 20. Jahrhunderts gab es weltweit über 500 Marken von Elektroautos

• Elektromobilität heute ohne Rebound- und Kompensationsprobleme: ÖPNV, E-Bikes, Pedelecs (mit B&R erschließbare Fläche x5), E-Lastenräder

• Batterieentwicklung: Absatz Pedelecs/E-Bikes in Deutschland: 200 000 in 2010 720 000 in 2017

• Fahrzeugentwicklung: Norwegen (99% Wasserkraft) 25% der Neuzulassungen E-PKW

Page 44: Ökologische Folgen und Nebenwirkungen von Elektro- und ...auf dem Papier liefert er Ökostrom. An der Stromzusammensetzung ändert sich nichts. ... • CO2-Emission durch Agrosprit:

UPI März 2018

Elektro-Autos: Voraussetzungen für sinnvollen Einsatz

1. Berechnung der CO2-Flottenemission mit realer Emission statt mit „Nullemission“: Änderung der EU-Verordnungen

2. deutlicher Rückgang fossiler Brennstoffe in der Stromerzeugung: in D ab ca. 2030 (Maßstab für CO2-Emission ist nicht der

Anteil regenerativ, sondern der Anteil fossil erzeugten Stroms)

3. Vorkehrungen gegen Verkehrsverlagerung von Öffentlichem Verkehr auf die Straße durch E-PKW (u.a. Ende der Subventionierung der

fahrleistungsabhängigen Betriebskosten von E-PKW und Beteiligung an den Infrastrukturkosten, NN)

4. Vermeidung der PKW-Zunahme (Anschaffung von E-PKW als zusätzliche

PKW): E-PKW nur dort, wo sie andere PKW ersetzen

5. Vorkehrungen gegen erhöhtes Unfallrisiko durch E-PKW (Änderung der EU-Verordnung: AVAS nicht abschaltbar.)

Unter diesen Voraussetzungen wären Elektro-Autos langfristig ein sinnvoller Baustein im Klima- und Umweltschutz

Weitere Informationen: UPI-Bericht 79

Page 45: Ökologische Folgen und Nebenwirkungen von Elektro- und ...auf dem Papier liefert er Ökostrom. An der Stromzusammensetzung ändert sich nichts. ... • CO2-Emission durch Agrosprit:

UPI März 2018

0 0,5 1 1,5 2

Schadstoffemissionen

CO2-Emissionen (nurFahrzeug)

CO2-Emissionen (mitKompensation)

Ressourcenverbrauch

Flächenverbrauch

Stauproblem

Lärm

Unfallrisiko Insassen

Unfallrisiko für Fußgängerund Radfahrer

Vergleich E-PKW zu Normal-PKW (= 1) D 2017

PKW = 1E-PKW

UPI 2018

Page 46: Ökologische Folgen und Nebenwirkungen von Elektro- und ...auf dem Papier liefert er Ökostrom. An der Stromzusammensetzung ändert sich nichts. ... • CO2-Emission durch Agrosprit:

UPI März 2018

Strategie Strom D Stromerzeugung 2016: 650 TWh/a davon Wind 79 TWh/a “ Photovoltaik 38 TWh/a “ Wasser + Bioenergie 73 TWh/a

Alle PKW E-PKW +160 TWh/a = +25% (ohne LKW, Schiffe, Flugverkehr etc.)

Umstellung auf regenerative Erzeugung: incl. Speicherung, Umwandlung, Leitung etc.

Notwendige Erhöhung Wind + Photovoltaik: 12x

Page 47: Ökologische Folgen und Nebenwirkungen von Elektro- und ...auf dem Papier liefert er Ökostrom. An der Stromzusammensetzung ändert sich nichts. ... • CO2-Emission durch Agrosprit:

UPI März 2018

Page 48: Ökologische Folgen und Nebenwirkungen von Elektro- und ...auf dem Papier liefert er Ökostrom. An der Stromzusammensetzung ändert sich nichts. ... • CO2-Emission durch Agrosprit:

UPI März 2018 Solarpark Krughütte Eisleben

Page 49: Ökologische Folgen und Nebenwirkungen von Elektro- und ...auf dem Papier liefert er Ökostrom. An der Stromzusammensetzung ändert sich nichts. ... • CO2-Emission durch Agrosprit:

UPI März 2018

Page 50: Ökologische Folgen und Nebenwirkungen von Elektro- und ...auf dem Papier liefert er Ökostrom. An der Stromzusammensetzung ändert sich nichts. ... • CO2-Emission durch Agrosprit:

UPI März 2018

0

50

100

150

200

250

300

PKW E-PKW Fahrrad Pedelec S- Bahn Linienbus Reisebus Züge FVk Flugzeug

g CO2-Äqu/Pkm Verkehrsmittelvergleich spezifische CO2-Emissionen

direkte Emissionen

indirekte

UPI 2017

Page 51: Ökologische Folgen und Nebenwirkungen von Elektro- und ...auf dem Papier liefert er Ökostrom. An der Stromzusammensetzung ändert sich nichts. ... • CO2-Emission durch Agrosprit:

UPI März 2018

0%

10%

20%

30%

40%

50%

60%

70%

80%

90%

100%

Modal-Split Städte

Fußwege

Fahrrad

ÖV

PKW

UPI 2018

PKW Flächenbedarf/Pkm: ca. 10-fache von Fahrrad, Fuß und ÖV

Page 52: Ökologische Folgen und Nebenwirkungen von Elektro- und ...auf dem Papier liefert er Ökostrom. An der Stromzusammensetzung ändert sich nichts. ... • CO2-Emission durch Agrosprit:

UPI März 2018

0%

10%

20%

30%

40%

50%

60%

2005 2010 2016

64%

58%

40%

Anteil der Haushalte von 18-24-Jährigen mit eigenem Auto

UPI 2018 nach Handelsblatt 26.3.2018

Page 53: Ökologische Folgen und Nebenwirkungen von Elektro- und ...auf dem Papier liefert er Ökostrom. An der Stromzusammensetzung ändert sich nichts. ... • CO2-Emission durch Agrosprit:

UPI März 2018

Alte Verkehrspolitik: Gefühle der Planer

Alte Verkehrspolitik Realität

Page 54: Ökologische Folgen und Nebenwirkungen von Elektro- und ...auf dem Papier liefert er Ökostrom. An der Stromzusammensetzung ändert sich nichts. ... • CO2-Emission durch Agrosprit:

UPI März 2018

Vielen Dank für Ihre Aufmerksamkeit