Biodiesel? Wasserstoff?? Solarstrom???

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1 Biodiesel? Wasserstoff?? Solarstrom??? Welcher alternative Energieträger macht uns nachhaltig mobil? Roland Wengenmayr

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3 Atmosphäre: 1000 km hoch

4 Atmosphäre: 1000 km hoch Troposphäre: 8 18 km hoch

5 Kohlendioxid CO2 36 % 63 % Mensch 1750 heute Kohlendioxid

6 Kohlendioxid CO2 36 % 63 % Mensch 1750 heute Kohlendioxid Bleibt 60 Jahre in der Atmosphäre!

7 : Aufheizende Wirkung (Strahlungsantrieb) aller Treibhausgase stieg um 22,7 %! Quelle: Weltorganisation der Meteorologie WMO, Genf

8 Anteil Verkehr an CO2-Emissionen 20 % in der Welt

9 Anteil Verkehr an CO2-Emissionen 20 % in der Welt 25 % in der EU

10 Anteil Verkehr an CO2-Emissionen 20 % in der Welt 25 % in der EU 14 % Straßenverkehr (Welt)

11 Anteil Verkehr an CO2-Emissionen 20 % in der Welt 25 % in der EU 14 % Straßenverkehr (Welt) grob 10 % PKWs

12 Anteil Verkehr an CO2-Emissionen 20 % in der Welt 25 % in der EU 14 % Straßenverkehr (Welt) grob 10 % PKWs 2,5 % Luftverkehr 2,7 % Schiffsverkehr

13 Der schwierige Weg zum Nullemissionsauto

14 Welche grüne Energie lässt sich in den Tank packen?

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18 Biokraftstoffe CO2?

19 Biokraftstoffe der 1. Generation

20 Biokraftstoffe der 1. Generation

21 Biokraftstoffe der 1. Generation nur Früchte werden verwertet

22 Biokraftstoffe der 1. Generation Biodiesel, intensiver Anbau: Stickstoffdünger Lachgas-Emissionen! aus Raps: bis 1,7-x klimaschädlicher als konventioneller Diesel! Atmosphären-Chemiker Paul Crutzen (Chemie-Nobelpreis 1995)

23 Biokraftstoffe der 1. Generation Biodiesel, intensiver Anbau: Stickstoffdünger Lachgas-Emissionen! aus Raps: bis 1,7-x klimaschädlicher als konventioneller Diesel! Atmosphären-Chemiker Paul Crutzen (Chemie-Nobelpreis 1995)

24 Biokraftstoffe der 1. Generation Konkurrenz mit Nahrungsmittel-Anbau Tortilla-Krise

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27 (R. Zah et al., Life Cycle Assessment of Energy Products: Environmental Impact Assesment of Biofuels, Empa 2007)

28 Biokraftstoffe der 2. Generation

29 Biokraftstoffe der 2. Generation

30 Biokraftstoffe der 2. Generation Energiepflanzen brauchen keine starke Düngung (zum Beispiel Präriegras in USA) Komplette Pflanze wird verwertet recycelte Biomasse (Pflanzenöl, Fettreste) Wesentlich bessere ökologische Bilanz lokale Ressourcen in Europa: kein Hunger!

31 Biokraftstoffe der 2. Generation Energiepflanzen brauchen keine starke Düngung (zum Beispiel Präriegras in USA) Komplette Pflanze wird verwertet recycelte Biomasse (Pflanzenöl, Fettreste) Wesentlich bessere ökologische Bilanz lokale Ressourcen in Europa: kein Hunger!

32 Elektroautos Schwer exzentrisch lahm?

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34 Tesla Roadster Fahrleistungen: schneller als 200 km/h km/h: unter 4 s Reichweite: 350 km Antrieb rein elektrisch: 185 kw (knapp 250 PS) Motor: klein wie Fußball!

35 Tesla Roadster Batterie: 6800 Mignon Lithium-Ionen-Akkus 450 kg (etwa halbes Fahrzeuggewicht) speichert 53 kw (entspricht 6 Liter Benzin)

36 Tesla Roadster Verbrauch umgerechnet auf Benzin: 1,9 Liter auf 100 km Preis: rund US-$

37 Woher kommen die günstigen Werte? Wirkungsgrad Elektromotor: % Wirkungsgrad Benzinmotor: gut 30 % Wirkungsgrad Dieselmotor: gut 35 % Reibungsärmerer, einfacherer Antrieb: Keine Kupplung kleines (oder kein) Getriebe

38 Solarthermische Kraftwerke: fast CO2-freier Solarstrom

39 Wie kommt der Solarstrom im großen Stil nach Mitteleuropa?

40 Zukunftsvision 1: Europäisches Supernetz Euro-Supergrid für regenerativ erzeugtem Strom Solarthermische Kraftwerke* photovoltaische Großanlagen Windkraft Wasserkraft Biomasse Geothermie (Erdwärme) *mit Wärmespeicher für Nachtstrom-Produktion

41 Zukunftsvision 1: Europäisches Supernetz Euro-Supergrid für regenerativ erzeugtem Strom Solarthermische Kraftwerke* photovoltaische Großanlagen Windkraft Wasserkraft Biomasse Geothermie (Erdwärme) Technik: Hochspannungs-Gleichstrom-Netz Übertragungsverlust nur % Ausbau schon ab 2020?

42 1. Erzeugung: Zukunftsvision 2: Wasserstoff als Energieträger Solarstrom zersetzt Wasser (Elektrolyse) Sauerstoff wird frei Wasserstoff wird gespeichert 2. Transport nach Europa:

43 1. Erzeugung: Zukunftsvision 2: Wasserstoff als Energieträger Solarstrom zersetzt Wasser (Elektrolyse) 2. Transport des Wasserstoffs nach Europa

44 Zukunftsvision 2: Wasserstoff als Energieträger 3. Verbrennung im Fahrzeug: Wasserdampf Elektroauto mit Brennstoffzelle Auto mit Verbrennungsmotor

45 Zukunftsvision 2: Wasserstoff als Energieträger Hauptproblem: neue, teure Infrastruktur

46 Vorhersagen sind schwierig, besonders wenn sie die Zukunft betreffen. Mark Twain

47 Zukunftsszenarien Kraftstoff-Mix Weltbedarf an Treibstoff für Straßenverkehr Diesel Benzin Studie des World Energy Council (Weltenergierat)

48 Zukunftsszenarien Kraftstoff-Mix Anteil Biokraftstoffe (2. Generation) 20 %? 40 %? Daten aus verschiedenen Studien

49 Zukunftsszenarien Kraftstoff-Mix Anteil Biokraftstoffe (2. Generation) 40 %? World Energy Council: 20 %? fossiler Treibstoff dominiert lange (Ölschiefer, Ölsande) Daten aus verschiedenen Studien

50 Potential Biokraftstoffe Österreich Biogas: bis 27 % Sprit-Anteil alle Biokraftstoffe: bis 75 % weniger Treibhausgas (Quelle: Biogas im Verkehrssektor (2005), Ministerium für Verkehr, Innovation und Technologie)

51 Potential Biokraftstoffe Österreich Biogas: bis 27 % Sprit-Anteil alle Biokraftstoffe: bis 75 % weniger Treibhausgas (Quelle: Biogas im Verkehrssektor (2005), Ministerium für Verkehr, Innovation und Technologie)

52 Potential Biogas Welt China: heute schon 10 Millionen Biogasanlagen Versuche mit umgerüsteten LKW

53 Zukunft: Zellulose? Megatonnen / Jahr weltweit aus CO2

54 Zukunft: Zellulose? Megatonnen / Jahr Problem: Zellulose schwerer zu cracken als Erdöl Lösung: neue Cracking-Technik mit neuen Katalysatoren

55 Zukunft: Zellulose? Megatonnen / Jahr Problem: Zellulose schwerer zu cracken als Erdöl Lösung: effizientere Cracking-Technik mit neuen Katalysatoren

56 Zukunft: Zellulose? Megatonnen / Jahr Problem: Zellulose schwerer zu cracken als Erdöl noch Grundlagen- Forschung Lösung: effizientere Cracking-Technik mit neuen Katalysatoren

57 Zukunft: Algen? Mikroalgen: 5-mal größere Photosynthese-Leistung als höhere Pflanzen fetthaltige Algen: Biodiesel Kohlenhydrat haltige Algen: Bioethanol

58 Zukunft: Algen? Mikroalgen: 5-mal größere Photosynthese-Leistung als höhere Pflanzen fetthaltige Algen: Biodiesel Kohlenhydrat haltige Algen: Bioethanol

59 Zukunft: Algen? CO2-Filter für 100-Megawatt-Kohlenkraftwerk: Tonnen Algen 1600 Hektar Photobioreaktor

60 Zukunft: Algen? CO2-Filter für 100-Megawatt-Kohlenkraftwerk: Tonnen Algen 1600 Hektar Photobioreaktor

61 Zukunft: Algen? EU-Verkehr: Mikroalgen statt Erdöl 4,5-8,5 Mio. Hektar Photobioreaktoren in Südeuropa (Quelle: Joseph Planck, österreichischer Biomasse-Verband.)

62 Danke.!

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