Vortrag Schulze - Forum 10 - Mobilität - VOLLER ENERGIE 2013
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Fahren wir in Zukunft nur noch elektrisch?
Voller Energie 2013 (Hessen)1 Mannheim 16.03.2013
Dr. Dag Schulze
www.klimabuendnis.org
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Inhalt
• Das Klima-Bündnis
• Nichtfossile „Treibstoffe“ im Vergleich
• Derzeitige Schwächen der Elektromobilität auf der Straße und Bausteine zu deren Ausgleich
• Netzintegration von E-Autos
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Das Klima-Bündnis
Partnerschaft zwischen
undindigenenVölkern der Regenwälder
europäischen Städten und Gemeinden
CLIMATE ALLIANCE
KLIMA-BÜNDNI S
ALIANZA DE L CLIMA e.V.
zur Reduzierung der Treibhaushasemissionen &
zum Schutz der Regenwälder
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Die Ziele
Kooperation mit indigenen Völkern
im Amazonasgebiet
©scienceandfun
Verzicht auf
Tropenholz
aus Raubbau
Reduktion der
CO2-Emissionen
um 10 % alle 5 Jahre
©mrmarshallgeography
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Klima-Bündnis Mitglieder 2012
LU: 37 AT: 930
CH: 21
DE: 475
IT: 152
1.655 direkte Mitglieder in 19 europäischen Ländern mit 57 Mio. Einwohnern
(= 15 % der EU Bevölkerung)
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Nichtfossile „Treibstoffe“
• Bio- bzw. Agrokraftstoffe
• (solarer) Wasserstoff / Methanisierung von Wasserstoff (Windgas)
• Elektrizität
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Ökobilanz von Agrotreibstoffen
© Empa
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Energieflächen für Agrokraft-stoffe und ElektroautosZur Versorgung von 5.000 Pkw mit einer Jahresfahrleistung von 16.000 km werden folgende Flächen alternativ benötigt:
3.680 ha Anbaufläche
für Ölpflanzen,
entsprechend 4.900 Fußballfeldern
1.240 ha Anbaufläche
für Biogas oder BtL-Kraftstoffe
24 ha für Photovoltaik-Anlage
0,003 ha für Windkraftanlage
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CO2-Emissionen (in g/km) bei verschiedenen Pkw-Antrieben
© Fraunhofer ISI
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Wirkungsgrade vom Batterie-und Brennstoffzellenauto
Batterie
Brennstoffzelle
©Ji
m B
ob
© Hermann Pütter
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Energiedichte in Vergleich
Netto-Energiedichten diverser Energiespeicher in MJ/kg
© ETH Zürich
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Derzeitige Schwächen der Elektromobilität auf der Straße
• Reichweite von Elektroautos
• Kosten der Batterien
• Verfügbarkeit von Ladeinfrastruktur
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Bausteine zum Ausgleich der Schwächen
• Mobilitätsalternativen zum Auto
• Mobilitätskonzepte
• Schnellladung
• Leitungsgebundene Energieversorgung
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Fotos: pd-f / Frank Stefan Kimmel, riese und müller
Pedelec
Hohes Potenzial zur Steigerung des Radverkehrsanteils durch:
• Gewinnung neuer Zielgruppen, auch „Autoumsteiger“
• Nutzung auch für längere Strecken
• Bequemes Fahren auch bei hügliger Topografie
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inmod
© inmod
ÖPNV-Konzept für den dünn besiedelten ländlichen Raum:
• Schnellbuslinien mit Elektrobussen auf direkten Routen
• Überwindung der ersten bzw. letzten Meile von der Haltestelle in die Ortszentren mit Miet-Pedelecs
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Anschlussmobilität im SPNV
Erweiterung der Verknüpfung von S- und Regionalbahnen mit Fahrrädern / Pedelecs durch:
• Fahrrad-/Pedelec-Vermietstationen an (allen) Haltepunkten
• Integration der Mietfahrräder und –Pedelecs in den Tarif und die Fahrplanauskunft des ÖPNV inklusive Routing zum Ziel
© Deutsche Bahn © riese und müller
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Anschlussmobilität im SPFV
Verknüpfung des Schienenpersonenfernverkehrs (SPFV) mit CarSharing-Angeboten
© Deutsche Bahn © Mitsubishi © Riemann Design
![Page 18: Vortrag Schulze - Forum 10 - Mobilität - VOLLER ENERGIE 2013](https://reader033.fdokument.com/reader033/viewer/2022051515/54c4d7514a79593f3f8b45a5/html5/thumbnails/18.jpg)
© Peugeot
Mu by Peugeot
Vermietung von Individualfahrzeugen vom Fahrrad über Motorroller bis zum PKW aus einer Hand
![Page 19: Vortrag Schulze - Forum 10 - Mobilität - VOLLER ENERGIE 2013](https://reader033.fdokument.com/reader033/viewer/2022051515/54c4d7514a79593f3f8b45a5/html5/thumbnails/19.jpg)
Schnellladung von Fahrzeugbatterien in 20 bis 30 Minuten:
• Anwendungen im Fernverkehr (z. B. Ausstattung aller Autobahn-tankstellen) und bei Fahrzeugpools
• Minimierung von Nutzerängsten
• Gleichrichtung erfolgt in der Station → Kostensenkung und Gewichtsreduktion im Fahrzeug
Schnellladung
© CHAdeMO und ABB
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EMIL© Braunschweiger Verkehrs-AG
Einrichtung einer Elektrobuslinie mit induktiver Nachladung an ausgewählten Haltestellen
© Bombardier
![Page 21: Vortrag Schulze - Forum 10 - Mobilität - VOLLER ENERGIE 2013](https://reader033.fdokument.com/reader033/viewer/2022051515/54c4d7514a79593f3f8b45a5/html5/thumbnails/21.jpg)
• Mobile Ladung von Elektroautos mittels Induktion
• Elektrifizierung von wichtigen Straßen, insbesondere des Autobahnnetzes
Bilder: VAHLE und IAV
Vision: Mobile induktive Ladung
![Page 22: Vortrag Schulze - Forum 10 - Mobilität - VOLLER ENERGIE 2013](https://reader033.fdokument.com/reader033/viewer/2022051515/54c4d7514a79593f3f8b45a5/html5/thumbnails/22.jpg)
• Mobile induktive Ladung von Straßenbahnen in Augsburg
• Einsatz von Akku-Triebwagen auf nichtelektrifizierten Strecken seit Anfang des 20. Jahrhunderts
Bilder: Bombardier (oben) und Chistopher Nolte (unten)
Realität: Elektrischer Schienen-verkehr ohne Oberleitung
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eHighway von Siemens
Fotos: dpa
Oberleitungs-LKW:
• Diesel-Generator für den Betrieb auf oberleitungslosen Straßen
• Überholvorgänge im Gegensatz zu O-Bussen möglich
![Page 24: Vortrag Schulze - Forum 10 - Mobilität - VOLLER ENERGIE 2013](https://reader033.fdokument.com/reader033/viewer/2022051515/54c4d7514a79593f3f8b45a5/html5/thumbnails/24.jpg)
© Rainer Sturm pixelio.de, VW E-UP
Netzintegration von E-Autos
Lokale Stromerzeugung aus fluktuierenden Erneuerbaren Energien und batterieelektrische Fahrzeuge passen gut zusammen:
• Lastmanagement mit Elektroautos
• Netzrückspeisung auch realisierbar
![Page 25: Vortrag Schulze - Forum 10 - Mobilität - VOLLER ENERGIE 2013](https://reader033.fdokument.com/reader033/viewer/2022051515/54c4d7514a79593f3f8b45a5/html5/thumbnails/25.jpg)
Förderinstrument I.D.E.E.
I.D.E.E.= Innovationsförderung in Deutschland für Erneuerbare Elektromobilität
Fördersumme (€) =
Zeit (h) * Fördersatz (Cent/h und kW) * el. Leistung (kW)
Fördersätze (z. B. bis 2020 befristet):
(A) 1 Cent je Stunde und kW für Ladetechnik mit Netzüberwachung + An/Aus-Funktion.
(B) +0,5 Cent je Stunde und kW zusätzlich, wenn dynamische Anpassung der Ladeleistung möglich ist.
(C) +0,5 Cent je Stunde und kW zusätzlich, wenn Netzrück-speisung (V2G) möglich ist.
![Page 26: Vortrag Schulze - Forum 10 - Mobilität - VOLLER ENERGIE 2013](https://reader033.fdokument.com/reader033/viewer/2022051515/54c4d7514a79593f3f8b45a5/html5/thumbnails/26.jpg)
I.D.E.E. mit Beispielwerten
Fördersumme (€) =
Zeit (h) * Fördersatz (Cent/h und kW) * el. Leistung (kW)
Jährliche Fördersumme bei einer Netzanbindung von
20 Stunde pro Tag:
(1) bei Ladetechnik mit Netzüberwachung + An/Aus-Funktion
und 3 kW Ladeleistung
20 h/d * 365 d/a * 1 Cent/(h*kW) * 3 kW = 219,- €/a
(2) mit Spitzentechnologie (u. a. V2G) und 11 kW Ladeleistung
20 h/d * 365 d/a * 2 Cent/(h*kW) * 11 kW = 1.606,- €/a
![Page 27: Vortrag Schulze - Forum 10 - Mobilität - VOLLER ENERGIE 2013](https://reader033.fdokument.com/reader033/viewer/2022051515/54c4d7514a79593f3f8b45a5/html5/thumbnails/27.jpg)
Vorteile von I.D.E.E.
• Ganzheitliches Förderkonzept zur Netzintegration von Elektrofahrzeugen und zu deren physikalischer Verknüpfung mit fluktuierenden Erneuerbaren Energien (systemischer Ansatz)
• Sofortige Förderung der Netzintelligenz von Fahrzeugen statt langsamen Aufbau intelligenter Stromnetze
• Innovationsförderung soll helfen, dass "Made in Germany" zu einem Synonym für netzfreundliche Elektrofahrzeuge wird und so ein klares Differenzierungsmerkmal der deutschen Technologie im Weltmarkt entsteht (Leistungselektronik als Stärke der dt. Industrie).
![Page 28: Vortrag Schulze - Forum 10 - Mobilität - VOLLER ENERGIE 2013](https://reader033.fdokument.com/reader033/viewer/2022051515/54c4d7514a79593f3f8b45a5/html5/thumbnails/28.jpg)
Zusammenfassung
• Der Elektroantrieb ist die klima- und umweltfreundlichste Antriebsform.
• Die wesentlichen derzeitigen Schwächen der Elektromobilität auf der Straße sind die hohen Kosten der Batterien, die geringe Reichweite und die begrenzte Verfügbarkeit von Ladeinfrastruktur.
• Umstieg auf Pedelecs, Mobilitätskonzepte, Schnellladung und leitungsgebundene Energieversorgung sind wichtige Bausteine, um die Schwächen von zweispurigen Elektro-straßenfahrzeugen auszugleichen.
• Elektroautos sind für das Lastmanagement eines Stromnetzes mit einem hohen Anteil fluktuierender, erneuerbarer Erzeugungsanlagen sehr gut geeignet.
![Page 29: Vortrag Schulze - Forum 10 - Mobilität - VOLLER ENERGIE 2013](https://reader033.fdokument.com/reader033/viewer/2022051515/54c4d7514a79593f3f8b45a5/html5/thumbnails/29.jpg)
Vielen Dank für Ihre Aufmerksamkeit!
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