Zur aktuellen Relevanz der Elektromobilität: Neue Treiber für ein altes Thema auch neue Erfolgsfaktoren?

Transkript

1 Zur aktuellen Relevanz der Elektromobilität: Neue Treiber für ein altes Thema auch neue Erfolgsfaktoren? Vortrag im Rahmen der Tagung Elektromobilität: Epoche oder Episode Neue Perspektiven vor dem Hintergrund historischer Erfahrungen des VDE- Ausschusses Geschichte der Elektromobilität am 8. Oktober 2010 in Dortmund Georg Wilke Forschungsgruppe Zukünftige Energie- und Mobilitätsstrukturen Wuppertal Institut für Klima, Umwelt, Energie Georg Wilke 0

2 Überblick 1. Worüber reden wir? Varianten von Elektromobilität 2. Neue Treiber 3. Neue Erfolgsfaktoren? 4. Potenzielle Klimawirksamkeit von Elektromobilität 5. Fazit Georg Wilke 1

3 1. Worüber reden wir? Varianten von Elektromobilität Elektromobilität ist heute fast ausschließlich öffentlich... Georg Wilke Quelle: Wuppertal Institut 2

4 1. Worüber reden wir? Varianten von Elektromobilität... und (noch) sehr selten individuell (ohne Zweiräder) Georg Wilke Quelle: Lammermann

5 1. Worüber reden wir? Varianten von Elektromobilität Antriebskonzepte für Elektrofahrzeuge Elektromotor mit Wasserstoff-Brennstoffzelle: Elektrische Antriebsenergie wird an Bord aus Wasserstoff durch eine Brennstoffzelle erzeugt. Kopplung mit Batterie möglich Georg Wilke Quelle: Lahl

6 1. Worüber reden wir? Varianten von Elektromobilität 2. Neue Treiber 3. Neue Erfolgsfaktoren? 4. Potenzielle Klimawirksamkeit von Elektrofahrzeugen 5. Fazit Georg Wilke 5

7 2. Neue Treiber Klimarisiken Satellitenaufnahmen der arktischen Eisbedeckung 1979 und 2007 Georg Wilke Quelle: NASA/Goddard Space Flight Center Scientific Visualization Studio, 2009, zitiert nach WBGU

8 2. Neue Treiber Klimarisiken: 2-Grad-Ziel/1 Die 2-Grad-Celsius-Leitplanke Begrenzung der Erderwärmung um nicht mehr als 2-Grad- Celsius (durchschnittliche Jahrestemperatur) gegenüber dem vorindustriellen Niveau Der Budgetansatz des WBGU (Wissenschaftlicher Beirat der Bundesregierung für globale Umweltveränderungen) Berechnung eines Gesamtbudgets an (fossilen) CO 2 - Emissionen für die Welt bis 2050, bei dem die 2-Grad-Celsius- Leitplanke nicht überschritten wird Gerechte Umlegung des Gesamtbudgets auf die Weltbevölkerung, gleiches Budget pro Kopf Georg Wilke Quelle: WBGU

9 2. Neue Treiber Klimarisiken: 2-Grad-Ziel/2 Beispiele für theoretische Pro-Kopf-Emissionsverläufe von CO 2 aus fossilen Quellen für drei Ländergruppen nach dem Budgetansatz Georg Wilke Quelle: WBGU

10 2. Neue Treiber Klimarisiken: 2-Grad-Ziel/3 Denkbare Aufteilung der verträglichen Pro-Kopf-Emissionen Insgesamt kg CO2e/cap a davon privat 900 kg CO2e/cap a Raumwärme dar. Verkehr 300 kg CO2e/cap a z. Vgl kg CO2/cap (heute) MI V 100 kg 100 kg LUFTVERKEHR 100 kg Ö V Sonst. 100 l Treibstoff entsprechen grob 250 kg CO2-Emissionen, bei Benzin etwas weniger, bei Diesel, Heizöl und Kerosin etwas mehr. Georg Wilke Quelle: Wuppertal Institut, Schallaböck,

11 2. Neue Treiber Ressourcenknappheit: Fossile Energieträger/1 Georg Wilke 10 Quelle: Energy Watch Group 2008

12 2. Neue Treiber Ressourcenknappheit: Fossile Energieträger/2 Georg Wilke Quelle: BGR

13 2. Neue Treiber Antriebsenergien für Mobilität im Klimavergleich Treibstoff aus fossilen Energieträgern konterkariert Klimaschutz Elektromobilität erhöht die Versorgungssicherheit durch die Diversifizierung der Energiebasis Der Einsatz von Strom aus erneuerbaren Energiequellen bringt die höchsten Klimaschutzeffekte Georg Wilke Quelle: Agentur für Erneuerbare Energien

14 2. Neue Treiber Die Energieeffizienz von Antriebskonzepten im Vergleich Typische Wirkungsgrade Verbrennungsmotor: 20 25% Brennstoffzellen-Elektroantrieb: 40 50% Batterie-Elektroantrieb: 70 80% Georg Wilke 13 Quelle: Tillmetz 2009.

15 2. Neue Treiber Elektroautos als Speicher für fluktuierenden EE-Strom (Vision) Laststeuerung E-Mobility Georg Wilke 14

16 1. Worüber reden wir? Varianten zur Elektromobilität 2. Neue Treiber 3. Neue Erfolgsfaktoren? 4. Potenzielle Klimawirksamkeit von Elektrofahrzeugen 5. Fazit Georg Wilke 15

17 3. Neue Erfolgsfaktoren? Entwicklung der Batterietechnik Georg Wilke Quelle: Dudenhöffer

18 3. Neue Erfolgsfaktoren? Markteinführung und Verfügbarkeit von Elektrofahrzeugen (Pkw) Georg Wilke Quelle: Dudenhöffer

19 3. Neue Erfolgsfaktoren? Akzeptanz: Reichweiten Georg Wilke Quelle: Lahl Ergänzt. 18

20 3. Neue Erfolgsfaktoren? Akzeptanz: Reichweiten Durchschnittliche Fahrtenlängen sagen wenig über die Alltagstauglichkeit aus, wichtiger sind die (variierenden) Nutzungsmuster. Georg Wilke Quelle: Lahl Ergänzt. 19

21 3. Neue Erfolgsfaktoren? Akzeptanz: Ladeinfrastruktur und Ladezeiten Studien zeigen: Getankt wird in der Regel zu Hause und über Nacht. Georg Wilke 20

22 3. Neue Erfolgsfaktoren? Akzeptanz: Zahlungsbereitschaft/1 Grundsätzliche Bereitschaft, für einen umweltfreundlichen Antrieb einen Mehrpreis zu zahlen Georg Wilke Quelle: Aral-Studie

23 3. Neue Erfolgsfaktoren? Akzeptanz: Zahlungsbereitschaft/2 Georg Wilke Quelle: BMU 2009 nach Aral-Studie 2009, McKinsey. 22

24 3. Neue Erfolgsfaktoren? Politische Rahmenbedingungen Georg Wilke Quelle: BMVBS

25 3. Neue Erfolgsfaktoren? Politische Rahmenbedingungen Nationaler Entwicklungsplan Elektromobilität (August 2009) Deutschland als Leitmarkt Elektromobilität Fortsetzung der Strategie Weg vom Öl 1. Mio. Elektro-Fahrzeuge bis 2020 (insbesondere im Stadtverkehr) Bis 2050 soll der Verkehr in Städten überwiegend ohne fossile Brennstoffe erfolgen können Konjunkturpaket II (500 Mio. Förderpaket für die Unterstützung anwendungsorientierter Forschung im Bereich Mobilität, inkl. Elektromobilität) Georg Wilke 24

26 1. Worüber reden wir? Varianten von Elektromobilität 2. Neue Treiber? 3. Neue Erfolgsfaktoren? 4. Potenzielle Klimawirksamkeit von Elektrofahrzeugen 5. Fazit Georg Wilke 25

27 5. Potenzielle Klimawirksamkeit von Elektrofahrzeugen Strombedarf und Reduzierung CO 2 -Emissionen (Modellrechnung) Nationaler Entwicklungsplan Elektromobilität Ziele: 1 Mio. E-Fahrzeuge 2020, 5 Mio Abschätzung Strommenge für Elektromobilität Erhöhung des Gesamtbedarfs um ca. 0,3 % bei 1 Mio. (Annahmen: km/jahr, Verbrauch 0,18 kwh pro km; Bruttostromverbrauch Deutschland 2007 rund 617 TWh) Reduzierung CO 2 -Emissionen (bei 1 Mio. Fzg.) ca. 0,26/0,25 Mio. t bei heutigem Strommix ca. 1,28/1,27 Mio. t bei Strom aus Erneuerbaren Energien (Annahmen: s. o. und Folie 12) Georg Wilke Quelle: Lahl Ergänzt. 26

28 5. Potenzielle Klimawirksamkeit von Elektrofahrzeugen Strombedarf und Reduzierung CO 2 -Emissionen (Modellrechnung) Nationaler Entwicklungsplan Elektromobilität Ziele: 1 Mio. E-Fahrzeuge 2020, 5 Mio Elektrofahrzeuge = reine Elektrofahrzeuge, Plug-in-Hybride Abschätzung und Elektrofahrzeuge Strommenge mit Range-Extender für Elektromobilität Über die Zusammensetzung entscheidet der Markt Erhöhung des Gesamtbedarfs um ca. 0,3 % bei 1 Mio. (Annahmen: km/jahr, Verbrauch 0,18 kwh pro km; Bruttostromverbrauch Deutschland 2007 rund 617 TWh) Reduzierung CO 2 -Emissionen (bei 1 Mio. Fzg.) ca. 0,26/0,25 Mio. t bei heutigem Strommix ca. 1,28/1,27 Mio. t bei Strom aus Erneuerbaren Energien (Annahmen: s. o. und Folie 12) Georg Wilke Quelle: Lahl Ergänzt. 27

29 1. Worüber reden wir? Varianten von Elektromobilität 2. Neue Treiber 3. Neue Erfolgsfaktoren? 4. Potenzielle Klimawirksamkeit von Elektrofahrzeugen 5. Fazit Georg Wilke 28

30 5. Fazit/1 Als Haupttreiber für Elektromobilität gelten Klimarisiken und Ressourcenknappheit ( Peak Oil ). Neu sind nicht die Problemlagen, sondern deren Wahrnehmung und Bewertung. Bei genauerem Hinsehen erweist sich jedoch, dass nicht die Knappheit fossiler Energieträger das eigentliche Problem darstellt, sondern die mit der Nutzung dieser Energieträger verbundenen Klimarisiken. Ein weiterer zentraler Treiber ist die Versorgungssicherheit. Durch die Nutzung von Strom aus erneuerbaren Energiequellen können die Versorgungssicherheit gesteigert und die verkehrsbedingten Klimarisiken drastisch reduziert werden. Neue Erfolgsfaktoren sind vor allem die Weiterentwicklung der Batterietechnik, der (angekündigte) Einstieg der Automobilhersteller in die Serienproduktion von Elektromobilen und die veränderten politischen Rahmenbedingungen. Georg Wilke 29

31 5. Fazit/2 Die gegenwärtige Akzeptanz von Elektromobilität reicht aus für den Markteinstieg. Für die Nutzer bedeutet Elektromobilität allerdings den Abschied vom Multifunktionsauto. Größtes Hindernis sind auf absehbare Zeit die (durch die Batteriekosten bedingten) hohen Anschaffungspreise. Der Beitrag der Elektrofahrzeuge zum Abbau der verkehrsbedingten Klimalasten ist notwendig, aber auch auf längere Sicht eher gering und hängt insbesondere von der Erzeugung des verwendeten Stroms ab. Zunächst werden aus Kosten- und Praktikabilitätsgründen Hybridkonzepte dominieren, der Anteil reiner Elektrofahrzeuge wird relativ klein sein. Insgesamt ist der Wandel hin zu einem postfossilen Mobilitätssystems notwendig. Gegenwärtig stehen wir am Beginn eines Transitionsprozesses. Elektromobilität = Eher Epoche als Episode Georg Wilke 30

32 Herzlichen Dank für Ihre Aufmerksamkeit! Georg Wilke Koordinator und Projektleiter Mobilität und Verkehr Forschungsgruppe Zukünftige Energie- und Mobilitätsstrukturen Wuppertal Institut für Klima, Umwelt, Energie Postfach , D Wuppertal Tel (-263 Fax), Quelle:

33 Anhang Problembereich Verkehr/1 Georg Wilke Quelle: Infas / DLR

34 Anhang Problembereich Verkehr/2 Georg Wilke Zimmer / Fritsche

35 Anhang Problembereich Verkehr/3 Durchschnittliche CO 2 -Emissionen der Neufahrzeuge 2007 und Zielwerte Quelle: Kraftfahrt-Bundesamt Georg Wilke Quelle: Wuppertal Institut, Schallaböck