Vorstellung Audi e-gas Projekt bei SAENA Daniel Böhner, AUDI AG. Dresden,

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1 Vorstellung Audi e-gas Projekt bei SAENA Daniel Böhner, AUDI AG Dresden,

2 2 AUDI AG I/EG-X2 Daniel Böhner Audi e-gas Projekt Zur Einhaltung des 2 C-Zieles sind drastische Maßnahmen notwendig Produzierendes Gewerbe CO2 Emissionen in der EU-27 Industrielle Prozesse Transport (20 %) Energiewirtschaft Andere Sektoren Quelle: Meinshausen (2009); EEA: CO 2 Emissions EU-27 (2009)

3 AUDI AG I/EG-X2 Daniel Böhner Audi e-gas Projekt Umwelt Bilanz INPUT Rohstoffe Energie HERSTELLUNG CO2 Rohstoffe Produktion CH4 SO2 NOX HC R11 NUTZUNG Kraftstoffherstellung Fahrbetrieb RECYCLING OUTPUT Emission Abfall

4 AUDI AG I/EG-X2 Daniel Böhner Audi e-gas Projekt CO2 äq. Emissionen im Produktlebenszyklus 1% Recycling Umwelt Bilanz INPUT 20% Rohstoffe Energie Herstellung HERSTELLUNG Rohstoffe Produktion ~80% NUTZUNG Kraftstoffherstellung Fahrbetrieb Fahrbetrieb + Kraftstoffherstellung RECYCLING OUTPUT Emission Abfall Beispiel Audi A3 TDI

5 Audi e-fuels Erneuerbare Energien, Wasser, CO2 oder Reststoffe Audi e-gas Audi e-power Audi e-hydrogen Audi e-diesel Audi e-benzin

6 Prämissen der Audi e-fuels 70% weniger CO2 100% kompatibel

7 Funktionsprinzip der Power-to-Gas Technologie Strom H 2 CH 4 = e-gas Gas-Einspeisung Strom Elektrolyse CO 2 CO 2 Methanisierung CH 4 CO 2 + CH 4 CH 4 Audi A3 g-tron Audi s erste Anlage: CO 2 aus einer Abfallbiogasanlage CH 4 = Biomethan Gaskraftwerk

8 Wie kann man die CO 2 Emissionen um 70 % reduzieren? CO 2 -eq [g/km] 168 CNG zu Benzin: -15% CO 2 (cradle-to-grave) e-gas zu Benzin: -70% CO 2 (cradle-to-grave) Kraftstoffproduktion (well-to-tank) Fahrzeugnutzung (tank-to-wheel) Fahrzeugproduktion Benzin (fossil) CNG (fossil) 92 BEV (Windenergie) BEV (EU-Mix) Annahme: Kompaktklasse (A3 TFSI & g-tron); km über Lebenszeit e-gas (Windenergie)

9 Wie hoch ist das Marktpotential der Audi e-fuels in einem erneuerbaren Energiesystem? Simulation der Residuallast bei 78% Anteil Erneuerbarer Energien in Deutschland, keine Exporte/Importe, idealer Netzausbau (Kupferplatte), Wetterdaten aus Defizit Backup Kraftwerke werden benötigt Residuallast [GW] Langzeit Energiespeicher werden benötigt Überschuss Überschuss: - 187,7 TWh = 30% Defizit: 43,5 TWh = 8% -120 Jan Feb Mar Apr Mai Jun Jul Aug Sep Okt Nov Dez Quelle: Simulation Frauenhofer IWES 2010

10 Kennzahlen e-gas Anlage in Werlte Energieinhalt e-gas 13,85 kwh/kg Menge Strom GWh/a max. Leistung Elektrolyseure 3 x 2 MW Gesamtwirkungsgrad (ohne Abwärmenutzung) 54 % Max. H 2 Produktionsmengen 1300 Nm³/h Max. H 2 -Speicherzeit 60 min Max. e-gas Produktionsmengen 325 Nm³/h Geplante Auslastung h/a Geplante e-gas Produktion 1000 t/a

11 Anfahrprozess des Elektrolyseurs Elektrische Leistung am Elektrolyseur H2_Produktion Poly. (H2_Produktion) min zum Hochfahren auf Volllast [kw] Sekunden [Nm³/h] Die Präqualifikationskriterien der Sekundärregelleistung werden erfüllt

12 Gasqualitäten bei Anfahrt des Methanisierungsreaktors Messung am Methanisierungsreaktorausgang e-gas Einspeisung CH4_Konzentration H2_Konzentration CO2_Konzentration Prüfung_H2 Prüfung_CH Gaskonzentration [%] >90 % Methan Gasvolumenstrom [Nm3/h] <5 % H 2 <5 % CO Ca. 6,5 min zum Erreichen der notwendigen Gasqualität Zeit [s]

13 Teillastverhalten/Volllastfahrten Beispielsfahrt vom Summe Wirkleistungen Trafo 1-3 Vorgabe Elektrolyseurleistung el. Wirkleistung gesamt Peripherieleistung el. Leistung [kw] :48 0:00 1:12 2:24 3:36 4:48 6:00 7:12 Stundenscharfe Vermarktung möglich

14 Was hindert den Erfolg der Audi e-fuels derzeit? 1 CO2 Anrechnung: Problem: Lösung: Tank-to-Wheel Betrachtung berücksichtigt nicht die Kraftstoffvorkette Dadurch höhere CO2-Vermeidungskosten als bei anderen alternativen Antriebskonzepten Definitorische Gleichstellung wie bei anderen alternativen Antriebskonzepten wie der Elektromobilität als Zero Emission Vehicle oder mit exakter cradle-to-grave Life-cycle Analysis 2 Energiewirtschaftsgesetz (EnWG): Problem: Lösung: Einstufung von PtG als Letztverbraucher Dadurch EEG-Umlage derzeit größter Kostentreiber auf der Herstellungsseite von synth. Methan Definitorisch richtige Einordnung von PtG als Speicher im 118 Abs. 6 EnWG und damit Abschaffung des bisherigen Letztverbraucherstatus 3 Bundesimmissionsschutzgesetz (BImSchG): Problem: Lösung: Eingeschränkte Marktchancen von synth. Methan durch fehlenden Biokraftstoffstatus Nur im BImSchG als Biokraftstoff anerkannte Kraftstoffsorten können zur Erfüllung der Biokraftstoffquote (bzw. ab 2015 zur THG-Minderungsquote) herangezogen werden. Gleichstellung von synth. Methan mit Biogas (in Analogie zum EnWG) im 37a Abs. 4 und im 37b BImSchG

15 Audi A3 Sportback g-tron 200 Nm 81 kw / 110 PS 3,3 kg / 100 km 400 km Gasbetrieb 900 km Benzinbetrieb 1300 km Reichweite

16 Audi A4 Avant g-tron 125 kw / 170 PS 270 Nm 500 km Gasbetrieb 500 km Gasbetrieb 450 km Benzinbetrieb <4 kg / 100 km 950 km Reichweite 950 km Reichweite

17 AUDI AG I/EG-X2 Daniel Böhner Audi e-gas Projekt Mein Audi g-tron. Klimaneutral seit 2014.

18 Vielen Dank