Technologische Möglichkeiten für eine Energiewende im Verkehr

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1 Technologische Möglichkeiten für eine Energiewende im Verkehr Hannover Messe 2017 Prof. Dr.-Ing. Ulrich Wagner Technische Universität München Lehrstuhl für Energiewirtschaft und Anwendungstechnik 27. April

2 Inhalt Bedeutung des Verkehrssektors Neue Technologien Verkehrsmanagement / Multimodaler Verkehr Kopplung von Energie- und Verkehrssektor Fazit Quelle: DLR 2

3 Energiewirtschaftliche Ausgangsituation P rim äre nerg ieeinsatz P J (1 00,0 % ) Ve rluste un d E ig enverbra uch im E ne rgiesekto r (26,7 % ) N ichten erge tisch er Ve rbra uch (N E V ) 98 1 P J (7,5 % ) E n den ergie verb rauch P J (65,9 % ) Ind ustrie P J (29 % ) H a usha lt P J (25,6 % ) Ve rkeh r P J (30,4% ) Ve rluste P J (32,3 % ) P J (11,7 % ) 79 7 P J (6,1 % ) P J (11,8 % ) 51 8 P J (3,9 % ) G esam te N utzenerg ie: PJ (32,3 % ) Q u elle: A G E nergiebila nzen, B D E W -P ro je ktgru ppe N u tzenerg ie bilan zen, IfE /T U M ün chen 3

4 Sektorale CO 2 -Bilanz nach Anwendungsarten* CO2 - Emissionen in Mio t Verkehr Private Haushalte Industrie GHD GHD Industrie Private Haushalte Verkehr *jeweils einschließlich vorgelagerter Emissionen im Umwandlungsbereich 4

5 Personenkilometer pro Einwohner [1000 km] Entwicklung der spezifischen Verkehrsleistung nach Verkehrsträgern Luftverkehr Eisenbahnen Öffentl. Straßenpersonenverkehr Motorisierter Individualverkehr TUM IfE B11 Quelle: Verkehr in Zahlen - bis 1990 ausschließlich BRD ohne DDR. - ab 1991 vereintes Deutschland

6 Mobilität vor allem für Freizeitaktivitäten & Einkäufe Anteile der Wegezwecke in Prozent: Verkehrsaufkommen (Wege) Freizeit Einkauf 21 % Erledigungen Begleitung dienstlich Ausbildung Arbeit Quelle: infas, DLR

7 Entwicklung des Mobilitätsbedarfs bis 2030 Der Personenverkehrsleistung steigt in Deutschland um rund 16 % Güterverkehrsleistung nimmt um rund 90 % zu Personenverkehr [Mrd. Pkm] Güterverkehr [Mrd. tkm]

8 Was bewegt uns in Zukunft? Elektromobil Lohner 1900 Robomobil Quellen: Deutsches Museum, DLR 8

9 Personenkraftwagen Leichtere Fahrzeuge, neue Antriebe, Fahrerassistenz Leichte, effiziente Fahrzeuge Elektroantrieb Hybridantrieb Kognitive Assistenz- und Automationssysteme Quelle: DLR 9

10 Kraftstoffe und Antriebskonzepte Energieträger Speicherung Umwandlung Antrieb Benzin Diesel Erdgas Biokraftstoff Tank Verbrennungskraftmaschine (VKM) Wasserstoff Alkohole Strom Batterie Reformer Brennstoffzelle 34082B00, IfE Elektrische Maschine (EM) 10

11 PKW Fahrerassistenz Navigationssysteme Sicheres, effizientes, hochautomatisiertes Fahren Kooperative Unfallvermeidung durch Optimierung des individuellen Entscheidungsverhaltens Standardisierungsprozesse bei Assistenz- und Automatisierungssystemen Quelle: DLR 11

12 Grafik: LIMnet/Google PKW Koordination & Automation Koordination von Fahrzeugen durch Vernetzung (V2V und V2I) Automation besonders vorteilhaft für Elektromobilität Batteriewechsel vs. Nachladen von Elektrofahrzeugen Parkraumbewirtschaftung Automatisches Fahren Beispiel Car-Pool Optimierung des Trade-Offs zwischen Orten mit hoher Nachfrage an Fahrzeugen und Orten mit Lademöglichkeit (im Bild: ) 12

13 Verkehrsmanagement Multimodale Mobilitätskonzepte aktuelle Informationen zu Verkehrslage, Nachfrage multimodales Mobilitätsmanagement Aufbau von Kommunikationstechnologien für Car-to-X-Communication Neue Geschäftsmodelle Smarte Reiseassistenz für den Verkehrsteilnehmer zur Verkehrsmittel- und Routenwahl (z.b. schnell, energiesparend, preiswert) Quelle: DLR

14 Kopplung von Energie- und Verkehrssektor Mobilitätsbedarf konventionell erneuerbar Energie für Mobilität C x H y O z & H 2 Thermisches Kraftwerk/ Brennstoffzelle Kraft-Wärme-Kopplung Erneuerbare Energien H 2 -Elektrolyse / Methanisierung Strom konventionell erneuerbar Wärme erneuerbar konventionell 14

15 Fazit Der Mobilitätsbedarf für Personen und Güter steigt in allen Bereichen weiter an, mit neuen Trends in der Arbeits-, Wohn- und Handelswelt Was bewegt uns in Zukunft? Energieeffizientere Antriebe in multimodalen Verkehrssystemen eng vernetzt mit der Verkehrs- und Energieinfrastruktur. 15

16 Vielen Dank für Ihre Aufmerksamkeit! 16