Umwelt-Campus Birkenfeld, 21. September 2011

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1 Herzlich willkommen! Umwelt-Campus Birkenfeld, 21. September 11

2 Programm

3 Einleitung Potenzial der Elektromobilität Prof. Dr. Eckard Helmers Umwelt-Campus Birkenfeld Zukunftsfähige Mobilität Institut für angewandtes Stoffstrommanagement

4 automobile Innovation in Deutschland

5 Elektroautos in Deutschland 11 Kleinserie eigenständige Neuwagen Euro Kleinserie Neuwagen e-converted Euro Großserien-Elektroautos > Euro Gebrauchtwagen e-converted >.000 Euro

6 strategische Aspekte Milliarden Autos weltweit 2,5 2,0 Rohölförderung weltweit (Gt x 2) 1,5 1,0 0, Potenziale Quelle: erkennen! Meyer & Leimbach Prozesse optimieren! 07 Mehrwert BGR, 09 schaffen!

7 Ressourcen und Umwelt Energieverbrauch Deutschland Verkehrsanteil am Endenergieverbrauch: 28 % im Jahr 08 Anteil des Straßenverkehrs am Treibstoffverbrauch 82 %, davon 69 % durch Autos (Umweltbundesamt, 11) klimarelevante Emissionen Anteil Transportsektor in EU 15: 21 % im Jahr 08 ( 11) Transportsektor weltweit: 14 % im Jahr 00 (WRI, 06) Seit 1970 Anstieg der CO 2 -Emissionen aus dem Transportsektor wesentlich stärker (5 fach, abhängig von der Region) im Vergleich zu anderen Industriezweigen (OECD, 06) Prof. Dr. E. Helmers

8 Die Alternativen: Energieeffizienz von Antriebstechniken Technologie WTT well to tank Effizienz der Treibstoffproduktion % TTW tank to wheel Antriebseffiezienz % WTW well to wheel Gesamteffizienz % Benzin Benzin mit Elektrohybrid Diesel H 2 Brennstoffzelle Elektroauto (13) Quellen: Helmers Potenziale 09 erkennen! f. Prozesse optimieren! Mehrwert schaffen!

9 CO 2 -Emissionen zu hohe indirekte Emissionen? Quelle: Greenpeace, 08; zitiert in Helmers, Bitte wenden Sie jetzt, Wiley-VCH 09

10 CO2 -Emissionen null Emissionen Internationale Automobilausstellung, Frankfurt, 11? Potenziale erkennen! Prozesse optimieren! Mehrwert schaffen! 10 Institut für angewandtes Prof. Stoffstrommanagement Dr. E. Helmers (IfaS)

11 Berechnung indirekter CO 2 Emissionen von Elektroautos Kraftwerke E-Autos mit 15 kwh Stromverbrauch /100 km RWTH Aachen, 08 Helmers, 09 Quelle: Helmers, 09: Bitte wenden Sie jetzt. Wiley-VCH

12 CO 2 Emissionen von Elektroautos und dem sparsamsten Diesel-PKW g CO 2 /km 160 Vergleich der Betriebsemissionen bei Netzstrombezug 600 g CO 2 /kwh Smart i-miev A-Klasse 99g-Auto 14 kwh/100km 17 kwh/100 km 19 kwh/100km 3,75 L Diesel/100 km Stromverbrauch Elektroautos Prof. Dr. E. Helmers

13 CO 2 Emissionen von Elektroautos und dem sparsamsten Diesel-PKW g CO 2 /km 160 Vergleich der Betriebsemissionen bei Netzstrombezug 600 g CO 2 /kwh % Realzuschlag 40 0 Smart i-miev A-Klasse 99g-Auto 14 kwh/100km 17 kwh/100 km 19 kwh/100km 3,75 L Diesel/100 km Stromverbrauch Elektroautos Prof. Dr. E. Helmers

14 CO 2 Emissionen von Elektroautos und dem sparsamsten Diesel-PKW g CO 2 /km Vergleich der Betriebsemissionen bei Netzstrombezug 600 g CO 2 /kwh Bereitstellungsemiss % Realzuschlag Smart i-miev A-Klasse 99g-Auto 14 kwh/100km 17 kwh/100 km 19 kwh/100km 3,75 L Diesel/100 km Stromverbrauch Elektroautos Prof. Dr. E. Helmers

15 CO 2 Emissionen von Elektroautos und dem sparsamsten Diesel-PKW g CO 2 /km Vergleich der Betriebsemissionen bei Netzstrombezug 400 g CO 2 /kwh (: 35 % erneuerbar) Bereitstellungsemiss % Realzuschlag 0 56 Smart i-miev A-Klasse 99g-Auto 14 kwh/100km kwh/100 km kwh/100km 3,75 L Diesel/100 km Stromverbrauch Elektroautos Prof. Dr. E. Helmers

16 CO 2 Emissionen von Elektroautos und dem sparsamsten Diesel-PKW g CO 2 /km Vergleich der Betriebsemissionen bei Netzstrombezug 265 g CO 2 /kwh (30: 50 % erneuerbar) Bereitstellungsemiss % Realzuschlag 0 37 Smart i-miev A-Klasse 99g-Auto 14 kwh/100km kwh/100 km kwh/100km 3,75 L Diesel/100 km Stromverbrauch Elektroautos Prof. Dr. E. Helmers

17 CO 2 Emissionen von Elektroautos und dem sparsamsten Diesel-PKW g CO 2 /km Vergleich der Betriebsemissionen bei Bezug von 100% erneuerbarem Strom 30 g CO 2 /kwh Bereitstellungsemiss % Realzuschlag 0 4 Smart i-miev A-Klasse 99g-Auto 14 kwh/100km 5 17 kwh/100 km 6 19 kwh/100km 3,75 L Diesel/100 km Stromverbrauch Elektroautos Prof. Dr. E. Helmers

18 CO 2 Emissionen von Elektroautos und dem sparsamsten Diesel-PKW g CO 2 /km Vergleich der Betriebsemissionen bei Bezug von 100% erneuerbarem Strom 30 g CO 2 /kwh (79) Smart i-miev A-Klasse 99g-Auto 14 kwh/100km 5 17 kwh/100 km 6 19 kwh/100km Bereitstellungsemiss % Realzuschlag 3,75 L Diesel/100 km Zukunft Verbrennungsmotor g/km Stromverbrauch Elektroautos Prof. Dr. E. Helmers

19 Ökobilanz Umwelt- und Gesundheitseffekte Emissionen Brennstoff und Strom z.b. Versauerungspotential, Atemwegserkrankungen Ressourcenverluste z.b. Flächenverbrauch, Rohstoffe Rohstoffe Herstellung Betrieb recycling Emissionen Gesamtbilanz Rohstoffe Graph nach Umwelt, 11

20 CO 2 -Ökobilanz Carbon-footprint Lebenszeitemissionen über km am Beispiel des Smart t CO 2 -Äquiv ,4 16,1 Smart fossil 14 3,4 8,4 esmart Netzstrom 6 3,4 0,4 0,4 esmart Grünstrom 3 esmart Grünstrom converted Batterie 0,9 t Motor Antrieb1,5 t Karosserie Betrieb Benzin oder Strom Datenbasis: eigene Messungen, Notter et al., 10 Prof. Dr. E. Helmers

21 CO 2 -Ökobilanz Carbon-footprint Lebenszeitemissionen über km am Beispiel des Smart t CO 2 -Äquiv ,4 16,1 Smart fossil - 29 % 14 3,4 8,4 esmart Netzstrom 6 3,4 0,4 0,4 esmart Grünstrom 3 esmart Grünstrom converted Batterie 0,9 t Motor Antrieb1,5 t Karosserie Betrieb Benzin oder Strom Datenbasis: eigene Messungen, Notter et al., 10 Prof. Dr. E. Helmers

22 CO 2 -Ökobilanz Carbon-footprint Lebenszeitemissionen über km am Beispiel des Smart t CO 2 -Äquiv ,4 16,1 Smart fossil - 29 % 14 3,4 8,4 esmart Netzstrom - 65 % 6 3,4 0,4 0,4 esmart Grünstrom 3 esmart Grünstrom converted Batterie 0,9 t Motor Antrieb1,5 t Karosserie Betrieb Benzin oder Strom Datenbasis: eigene Messungen, Notter et al., 10 Prof. Dr. E. Helmers

23 CO 2 -Ökobilanz Carbon-footprint Lebenszeitemissionen über km am Beispiel des Smart t CO 2 -Äquiv ,4 16,1 Smart fossil - 29 % 14 3,4 8,4 esmart Netzstrom - 65 % 6 3,4 0,4 0,4 esmart Grünstrom - 45 % 3 esmart Grünstrom converted Batterie 0,9 t Motor Antrieb1,5 t Karosserie Betrieb Benzin oder Strom Datenbasis: eigene Messungen, Notter et al., 10 Prof. Dr. E. Helmers

24 CO 2 -Ökobilanz t CO 2 -Äquiv. Carbon-footprint Lebenszeitemissionen über km am Beispiel des Smart ,4 16,1 Smart fossil - 29 % 14 3,4 8,4 esmart Netzstrom - 65 % 6 3,4 0,4 0,4 esmart Grünstrom Rekordreduktion beim Autofahren - 86 % - 45 % 3 esmart Grünstrom converted Batterie 0,9 t Motor Antrieb1,5 t Karosserie Betrieb Benzin oder Strom Datenbasis: eigene Messungen, Notter et al., 10 Prof. Dr. E. Helmers

25 Ökobilanz : toxische Emissionen Feinstaub/Stickoxide in Städten (z.b. Berlin) Feinstaub [µg/m³] oder NO x [µg/m³] Stadt lokale Verkehrsquellen städtischer Hintergrund regionaler Hintergrund Land hemisphärischer/natürlicher Hintergrund (based on a graph by M. Lutz, 08)

26 Ökobilanz : toxische Emissionen toxische Verkehrsemissionen in Europa Verkehrsbedingte Verschmutzung wirkt sich... direkt auf unsere Gesundheit aus. Fast 25 % der Bevölkerung in den EU-25-Mitgliedstaaten wohnen weniger als 500 Meter von einer Straße entfernt, die ein jährliches Verkehrsaufkommen von über 3 Millionen Fahrzeugen aufweist. Folglich... gehen jährlich an die 4 Millionen Lebensjahre aufgrund der hohen Luftverschmutzung verloren Pressemitteilung des Europäischen Umweltamtes vom Prof. Dr. E. Helmers

27 Ökobilanz : toxische Emissionen Feinstaub/Stickoxide in Städten (z.b. Berlin) Feinstaub [µg/m³] oder NO x [µg/m³] Stadt lokale Verkehrsquellen X X X wegfallende Emissionen X X X X X X X X X städtischer Hintergrund regionaler Hintergrund Land hemisphärischer/natürlicher Hintergrund Elektroautos haben lokale Nullemission (Vorteil für Umwelt und Gesundheit) Graph nach M. Lutz, 08

28 Das IfaS: siehe Institut der FH Trier, Standort Umwelt-Campus Birkenfeld Gründung Ende 01 9 Professoren ca. 70 Mitarbeiter Drittmittel: ca. 4,6 Millionen Euro in 09 Bereiche: Strategisches Stoffstrommanagement und Null-Emission Energieeffizienz & Erneuerbare Energien Biomasse und Kulturlandschaftsentwicklung Internationales Stoffstrommanagement Europäische Forschungsprojekte Zukunftsfähige Mobilität Aus- und Weiterbildung Projekte und Partner in Industrie, Politik und Wissenschaft in rund 30 Ländern

29 Derzeitige Durchsatz-Wirtschaft (ohne Stoffstrommanagement)

30 Kreislaufwirtschaft mit Stoffstrommanagement

31 Elektromobilität und Region Regionalwirtschaftliche Perspektiven durch Elektromobilität Sicherung der regionalen Mobilität durch Elektrofahrzeuge Schaffung nachhaltiger Mobilitätsangebote unter Einbeziehung der Elektromobilität (z.b. Carsharing), Ladeinfrastruktur Entwicklung von Geschäftsmodellen (Fahrzeuge, Grünstrom,..) unter Einbeziehung lokaler Energieversorger, smart metering Integration regionaler erneuerbarer Stromproduktion und Mobilität, Förderung lokaler smart grids Regionale Wertschöpfung durch Elektromobilität: econversion, Wartung von Elektrofahrzeugen, repowering, Herstellung von Bauteilen für Elektroautos (z.b. Integration von Batteriezellen zu passenden Komplettbatterien)

32 Danksagung Am Projekt Smart econversion haben mitgearbeitet: Patrick Marx, Rüdiger Hild, Sascha Schitterle, Bernd Fuss, Markus Conrad, Kim Rogowski, Christoph Pietz Dank an Prof. Dr. Peter Heck (IfaS-Finanzierung) Dank an die Organisatoren der Tagung: Marc Wartenphul, Anna Rabe Prof. Dr. E. Helmers

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