Solare Elektromobilität

Transkript

1 Solare Elektromobilität Tomi Engel Ansbach

2 Fossile Struktur - 3 Sektoren 50-70% Verlust durch Abwärme 50-70% Verlust durch Abwärme Strom Wärme Verkehr

3 Mrd m Fossile Struktur - 3 Sektoren 3 History Prediction Mb/Tag Erdgas Importe aus Russland, Nordafrika (konst bis 2020 Ab % p.a.) Deutschland) Italien 50-70% Verlust durch Abwärme Niederlande UK LNG Importe LNG: + 5 % p. a. bis 2025 Norwegen Ölproduktion außerhalb der OPEC Erdöl Mexiko 04 Vietnam 04 Dänemark 04 USA-Tiefsee 03 Jemen 01 Norwegen 01 Oman 01 Australien 2000 Großbritannien 99 Ekuador 99 Kolumbien 99 Venezuela 98/68 Argentinien 98 Malaysia 97 Gabun 97 Syrien 95 Indien 95 Ägypten 93 Alaska 89 Indonesien Rumänien Kanada (konv.) 74 USA (48 Staaten) 70 Ukraine 70 Deutschland 67 Österreich % Verlust durch Abwärme Quelle: LBST GmbH - Stand Russische Föd. 07 Nigeria 05 Strom Wärme Verkehr Jahr

4 Solare Struktur... Effiziente Netzwerke Energieeinheit kwh! Strom 50-70% Verlust durch Abwärme Verkehr

5 Solare Struktur... Effiziente Netzwerke 50-70% Verlust durch Abwärme?? Verkehr

6 Solare Struktur... Effiziente Netzwerke

7 Solare Struktur... Effiziente Netzwerke Langzeitspeicher: Biomasse

8 Solare Struktur... Effiziente Netzwerke Stichwort Smart! Grid

9 Solare Struktur... Effiziente Netzwerke Stichwort Smart! Grid Vehicle Strategie Kurzzeitspeicher: Batterie

10 Solare Struktur... Effiziente Netzwerke Stichwort Smart! Grid Vehicle Strategie Smart Charging Smart Billing Smart Grid Services

11 Smart Charging... in der fossilen Welt Std. Fossile E-Autos in der Nacht aufzuladen ist eine... gute Idee... schlechte Idee... würde aber passieren, wenn es den Strom in der Arbeit umsonst gibt.

12 Smart Charging... im Solarzeitalter Std. Im Sommer E-Autos in der Nacht aufladen ist eine... schlechte Idee... gute Idee Solarautos laden immer dann, wenn es reichlich Erneuerbare Energie gibt!

13 Smart Charging... gestern und morgen Std.... jedes Elektroauto, dass heute verkauft wird, muss diese Veränderung mitmachen!

14 Ausbauziele der Erneuerbaren Energien Ziel 2020: 47%! EE-Strom

15 Ausbauziele der Erneuerbaren Energien

16 Smart Charging... gestern und morgen Std.... jedes Elektroauto, dass heute verkauft wird, muss diese Veränderung mitmachen!

17 Smart Charging... Winter und Sommer... mögliche "Vehicle to Grid" Aktivitäten Std. Smart Grid Vehicles können Energieüberschüsse "verschieben"... und reduzieren somit den Bedarf an Bioenergie im Stromsektor.

18 Elektroautos... als rollende Pumpspeicher 45 Mio. PKW * 10 kw = 450 GWpeak (potentielle Regelenergieleistung) 45 Mio. PKW * 10 kwh = 450 GWhpeak (potentielle Speicherkapazität) Ladeleistung: 2 kw 1 phasig 3 phasig 20 kw 10 kw

19 Elektroautos... als rollende Pumpspeicher max. 80 GW täglich ca GWh 450 GWpeak (potentielle Regelenergieleistung) 450 GWhpeak (potentielle Speicherkapazität) Ladeleistung: 2 kw 1 phasig 3 phasig 20 kw 10 kw

20 Elektroautos... als rollende Pumpspeicher max. 80 GW täglich ca GWh 450 GWpeak (potentielle Regelenergieleistung) 450 GWhpeak (potentielle Speicherkapazität) Ladeleistung: 2 kw 1 phasig 3 phasig 20 kw 10 kw

21 Elektroautos... als Virtuelle Synchronmaschinen Quelle: TU Clausthal

22 Merke! Elektromobile passen optimal zu Erneuerbaren Energien!

23 Aber... Elektroautos... da werden die Emissionen doch nur ins Kraftwerk verlagert!?

24 Aber... Lieber hier... als hier!

25 2 "DGS-bsm" Studie zu den CO2-Emissionen Solare Mobilität Plug-in Hybrids Studie zur Abschätzung des Potentials zur Reduktion der CO 2-Emissionen im PKW-Verkehr bei verstärkter Nutzung von elektrischen Antrieben im Zusammenhang mit Plug-in Hybrid Fahrzeugen Tomi Engel Bundesverband Solare Mobilität e.v.

26 2 "DGS-bsm" Studie zu den CO2-Emissionen 150 Mio. t 100 Mio. t 50 Mio. t 0 Mio. t DE-Strommix (650 g/kwh) -29 Mio. t 0 0,5 1 2, Mio Solare Mobilität Plug-in Hybrids Studie zur Abschätzung des Potentials zur Reduktion der CO 2-Emissionen im PKW-Verkehr bei verstärkter Nutzung von elektrischen Antrieben im Zusammenhang mit Plug-in Hybrid Fahrzeugen CV-OW CV-MW PHEV30-MW PHEV90-MW CV-KW EV-KW Tomi Engel Bundesverband Solare Mobilität e.v.

27 "DGS-bsm" Studie zu den CO2-Emissionen 150 Mio. t 100 Mio. t 50 Mio. t 0 Mio. t DE-Strommix (650 g/kwh) 0 0,5 1 2, Mio Erneuerbarer Strom -29 Mio. t (30 g/kwh) -67 Mio. t 150 Mio. t 100 Mio. t 50 Mio. t 0 Mio. t 0 0,5 1 2, Mio CV-OW CV-MW PHEV30-MW PHEV90-MW CV-KW EV-KW

28 "DGS-bsm" Studie zu den CO2-Emissionen 150 Mio. t 100 Mio. t 50 Mio. t 0 Mio. t DE-Strommix (650 g/kwh) Faktor 20 schlechter 0 0,5 1 2, Mio 150 Mio. t 100 Mio. t 50 Mio. t 0 Mio. t Erneuerbarer Strom (30 g/kwh) 0 0,5 1 2, Mio Fossiler Kraftstoff (OW) Fossiler Kraftstoff (KW/MW) Strom

29 "DGS-bsm" Studie zu den CO2-Emissionen Kraftstoff (OW) Kraftstoff (KW/MW) Strom 500 TWh 375 TWh 250 TWh 125 TWh 0 TWh 0 0,5 1 2, Mio Solarstrom billiger als "Strom aus der Steckdose"! Eine Million (PH)EVs würden den Stromverbrauch um weniger als 2 TWh erhöhen.! 40 Millionen (PH)EVs würde den Stromverbrauch um 61 TWh erhöhen.!... und den Kraftstoffbedarf von derzeit 39 auf rund 21 Millionen Tonnen halbieren.! Im Segment der Klein- und Mittelklassewagen würde der Kraftstoffbedarf um ca. 60% sinken.

30 2 "DGS-bsm" Studie zu den CO2-Emissionen! Die Markteinführung von einer Million Elektroautos und Plug-in Hybridautos braucht mindestens 8 bis 10 Jahre.! Elektrische Mobilität hat in der Markteinführungsphase keine signifikante Auswirkung auf den Stromverbrauch.! 40 Millionen Fahrzeuge (PHEV + EV) würden den bundesdeutschen Strombedarf nur um 10% ansteigen lassen. Dies entspricht rund 60 TWh Strom.! Der Kraftstoffbedarf im PKW-Sektor könnte durch (PH)EVs auf 20 Millionen Tonnen Erdöl halbiert werden.! Bei der Nutzung von erneuerbarem Strom könnten 67 Millionen Tonnen CO 2 eingespart werden.! Bei der Nutzung des heutigen Strommixes könnten immer noch 29 Millionen Tonnen CO 2 eingespart werden. Solare Mobilität Plug-in Hybrids Studie zur Abschätzung des Potentials zur Reduktion der CO 2-Emissionen im PKW-Verkehr bei verstärkter Nutzung von elektrischen Antrieben im Zusammenhang mit Plug-in Hybrid Fahrzeugen Tomi Engel Bundesverband Solare Mobilität e.v.

31 Aber... Elektroautos... die sind doch viel schwerer und damit ineffizienter!?

32 Ein reales Beispiel: Mitsubishi i Benzin Strom Gewicht: Verbrauch: WTW-Emissionen: 900 kg 53 kwh/100 km 131 g CO2/km (114 g + 15% Emissionen in der Vorkette - WTW) kg - 45 g/km 1090 kg 13 kwh/100 km 84 g CO2/km (bei 650 g/kwh Strom - WTW)

33 Ein reales Beispiel: Mitsubishi i EV Öko-Strom Strom Gewicht: Verbrauch: WTW-Emissionen: 1090 kg 13 kwh/100 km 4 g CO2/km (bei 30 g/kwh Öko-Strom - WTW) - 80 g/km 1090 kg 13 kwh/100 km 84 g CO2/km (bei 650 g/kwh Strom - WTW)

34 Ein reales Beispiel: Twike vs. Mitsubishi i EV Leichtbau mit Öko-Strom Strom Gewicht: Verbrauch: WTW-Emissionen: 240 kg kg 4 kwh/100 km - 9 kwh 1 g CO2/km (bei 30 g/kwh Öko-Strom - WTW) 1090 kg 13 kwh/100 km 84 g CO2/km (bis 650 g/kwh Strom - WTW)

35 Leichtbau mit Öko-Strom Warum Leichtbau?

36 World population, billions Nahrung? Wasser? Reifen? Blech? Menschen 10,000 BC AD

37 Merke! Elektromobile reduzieren Emissionen lokal und global!

38 Aber... Wir müssen doch Strom sparen... und jetzt auch noch mit Strom Auto fahren!?

39 Merke! Nicht Strom sparen, sondern Ressourcen sparen!

40 Elektrische Mobilität Szenario: Erdgas-Auto Szenario: Elektroauto plus Erdgas-Kraftwerk Erdgas (10,4 MWh) PKW (89 kwh/100 km) ( km) Input: 10,4 MWh Erdgas Output: km ( km) PKW (22 kwh/100 km) Strom (5,2 MWh) GuD Kraftwerk (! = 50%) Erdgas (10,4 MWh) Quelle: Verbrauchswerte im "kombinierten" Betrieb

41 Elektrische Mobilität Szenario: Erdgas-Auto Szenario: Elektroauto plus Erdgas-Kraftwerk Erdgas (10,4 MWh) PKW (89 kwh/100 km) ( km) Input: 10,4 MWh Erdgas Output: km ( km) Strom (5,2 MWh)... ist Resourceneffizienz für Kohlenwasserstoffe. PKW (22 kwh/100 km) GuD Kraftwerk (! = 50%) Quelle: Verbrauchswerte im "kombinierten" Betrieb Erdgas (10,4 MWh) Input: 10,4 MWh Erdgas Output: km

42 Elektrische Mobilität Szenario: Biogas-Auto Szenario: Elektroauto plus Biogas-Kraftwerk Erdgas (10,4 MWh) PKW (89 kwh/100 km) ( km) Input: 10,4 MWh Erdgas Output: km Biogas ( km) Strom (5,2 MWh)... ist Resourceneffizienz für Kohlenwasserstoffe. PKW (22 kwh/100 km) GuD Kraftwerk (! = 50%) Quelle: Verbrauchswerte im "kombinierten" Betrieb Erdgas (10,4 MWh) Input: 10,4 MWh Erdgas Output: km Biogas

43 Well-to-Wheel Vergleich pro Hektar Ölpflanzen Biogas BtL Solarelektrisch Treibstoffertrag (in kwh/ha * a) Energiebedarf (in kwh/100 km) Versorgte PKWs (bei km/a) ,5 4,3 4,3 Quelle: Eigene Berechnungen

44 Well-to-Wheel Vergleich pro Hektar Ölpflanzen Biogas BtL Solarelektrisch Treibstoffertrag (in kwh/ha * a) Energiebedarf (in kwh/100 km) Versorgte PKWs (bei km/a) ,5 4,3 4,3 Quelle: Eigene Berechnungen

45 Kraftstoffstrategie der Effizienz Ölpflanzen Biogas BtL Solarelektrisch Land Industrie... weil regional... weil schadstoffarm Stadt

46 Kraftstoffstrategie der Effizienz Ölpflanzen Biogas BtL Solarelektrisch Land Industrie... weil regional... weil schadstoffarm Stadt... weil effizient mehr dazu auch in...

47 Kraftstoffstrategie der Effizienz Ölpflanzen Biogas BtL Solarelektrisch Langstrecke Kurzstrecke Land Industrie Stadt Flächeneffizienz Faktor 20-50!... weil regional... weil schadstoffarm... weil effizient

48 Elektromobilität

49 Elektromobile... mit Kabel

50 Elektromobile... mit Kabel ohne

51 Elektromobile... mit Kabel ohne n Millionen im Einsatz

52 Elektromobile... mit Kabel ohne

53 3,94 m Quelle:

54 Tesla Roadster Personen:! 2 Geschwindigkeit:! 200 km/h Reichweite:! 400 km Antrieb:! Elektro Vermarktung:! US Status:! Kleinserie 3,94 m Quelle:

55

56 Modec LKW Zuladung:! Geschwindigkeit:! Reichweite:! Antrieb:! Vermarktung:! Status:! 2000 kg 80 km/h min. 160 km Elektro England Kleinserie

57 4,45 m

58 Toyota PHEV Personen:! 5 Geschwindigkeit:! 160 km/h Reichweite (EV-Mode):! 30 km Antrieb:! Plug-In-Hybrid Vermarktung:! weltweit? Status:! Feldtest 4,45 m

59 Quelle: Project Better Place

60 Renault-Nissan-PBP Personen:! 5 Geschwindigkeit:! 130 km/h Reichweite (EV-Mode):! 150 km Antrieb:! Elektro Vermarktung:! Israel,... Status:! Prototypen Quelle: Project Better Place

61 3,39 m

62 Mitsubishi i-ev Personen:! 4 Geschwindigkeit:! 130 km/h Reichweite:! 160 km Antrieb:! Elektro Vermarktung:! Japan Status:! Feldtest 3,39 m

63 3,12 m Quelle:

64 Th!nk City Personen:! 2 (+2) Geschwindigkeit:! 100 km/h Reichweite:! 180 km Antrieb:! Elektro Vermarktung:! (NO-UK) Status:! Kleinserie 2,99 m Quelle:

65 3,54 m Quelle: MES-DEA und

66 MES-DEA Panda Personen:! 4 Geschwindigkeit:! 110 km/h Reichweite:! 120 km Antrieb:! Elektro Vermarktung:! Schweiz Status:! Kleinserie 3,54 m Quelle: MES-DEA und

67

68 Pininfarina B 0 Personen:! 4 Geschwindigkeit:! 130 km/h Reichweite:! 250 km Antrieb:! Elektro Vermarktung:!? Status:! Prototyp

69 3,35 m Quelle: DuraCar -

70 DuraCar Quicc! Personen:! 2 Geschwindigkeit:! 120 km/h Reichweite:! 150 km Antrieb:! Elektro Vermarktung:! Europa? Status:! Kleinserie 3,35 m Quelle: DuraCar -

71 Quelle: auto.pege.org

72 BYD F3DM Personen:! 5 Geschwindigkeit:! 160 km/h Reichweite (EV-Mode):! 100 km Antrieb:! Plug-In-Hybrid Vermarktung:! China? Status:! Prototyp Quelle: auto.pege.org

73 Initiative "E3-Mobil":... effizient, erneuerbar, emmissionsfrei Initiiert von: 120 km/h 10 g CO 2 maximale Emission bei Betankung mit Erneuerbarem Strom Höchstgeschwindigkeit 20 kwh maximaler Stromverbrauch je 100 km 100 km minimale, rein elektrische Reichweite 500 km Reichweite bei Nutzung eines optional eingebauten Hilfsmotors ! maximaler Kaufpreis bei Sammelbestellung. Eventuell auch günstiger 5 Insassen beziehungsweise mindestens 400 kg Zuladung Bundesverband Solare Mobilität e.v. Unterstützt von: BEE Bundesverband Erneuerbare Energie e.v. EUROSOLAR Austria Vereinigung für das solare Energiezeitalter

74 Initiative "E3-Mobil":... effizient, erneuerbar, emmissionsfrei Interessenten zusammenbringen Angebote einholen Sammelbestellung 10 g CO 2 maximale Emission bei Betankung mit Erneuerbarem Strom 120 km/h Höchstgeschwindigkeit 20 kwh maximaler Stromverbrauch je 100 km 100 km minimale, rein elektrische Reichweite 500 km Reichweite bei Nutzung eines optional eingebauten Hilfsmotors ! maximaler Kaufpreis bei Sammelbestellung. Eventuell auch günstiger 5 Insassen beziehungsweise mindestens 400 kg Zuladung Initiiert von: Bundesverband Solare Mobilität e.v. Unterstützt von: BEE Bundesverband Erneuerbare Energie e.v. EUROSOLAR Austria Vereinigung für das solare Energiezeitalter

75 Initiative "E3-Mobil":... effizient, erneuerbar, emmissionsfrei Initiiert von: Interessenten zusammenbringen Angebote einholen Sammelbestellung 10 g CO 2 maximale Emission bei Betankung mit Erneuerbarem Strom 120 km/h Höchstgeschwindigkeit 20 kwh maximaler Stromverbrauch je 100 km 100 km minimale, rein elektrische Reichweite 500 km Reichweite bei Nutzung eines optional eingebauten Hilfsmotors ! maximaler Kaufpreis bei Sammelbestellung. Eventuell auch günstiger 5 Insassen beziehungsweise mindestens 400 kg Zuladung mehr dazu auch in... Bundesverband Solare Mobilität e.v. Unterstützt von: BEE Bundesverband Erneuerbare Energie e.v. EUROSOLAR Austria Vereinigung für das solare Energiezeitalter

76 Solare Struktur... Effiziente Netzwerke

77 Fördermaßnahmen

78 Zulässige Höchstgeschwindigke Bundesweit einheitliche Kennzeichnungen 1. Andere Fahrzeugführer als Radfahrer dürfen Fahrradstraßen nur benutzen soweit dies durch Zusatzschild zugelassen ist. 2. Alle Fahrzeuge verbietet, dürfen nur schneller mit mäßiger als Geschwindigkeit mit einer fahren. bestimmten G 3. Radfahrer dürfen auch nebeneinander fahren. durch das Zeichen innerhalb geschlossener Or digkeiten über Zeichen 50 km/h 245 zugelassen, so gilt das halb geschlossener Ortschaften bleiben die für tenden Höchstgeschwindigkeiten 3 Abs. 3 Nr. Abs. 5) unberührt, wenn durch das Zeichen eine lassen wird. Das Zusatzschild Linienbusse Null-Emissionsplakette für E-Fahrzeuge und... Feinstaubkennzeichnung für Zwei- und Dreiräder Aussteller: D kommunal verbund Pro Null-Emission e.v. PARKAUSWEIS NULL-EMISSIONS-FAHRZEUG B-MU 2008 Gültig bis: Berechtigt zur Nutzung besonderer Parkplatzregelungen bei allen teilnehmenden Kommunen Unterstützung des Kommunalverbunds Pro Null-Emission (Parkausweis, Stromstellenplanung,...) Der so gekennzeichnete Sonderfahrstreifen ist Omnibussen des Linienverkehrs vorbehalten. Dasselbe gilt auch für Taxen, wenn dies durch das Zusatzschild Taxi frei angezeigt ist, sowie für Radfahrer, wenn dies durch das Zusatzschild angezeigt ist. Andere Verkehrsteilnehmer dürfen den Sonderfahrstreifen nich benutzen. Parkplatz nur für verbietet, bei nasser Fahrbahn die angegebene ten. Elektrofahrzeuge 6. Verkehrsverbote Zeichen Verkehrsverbote untersagen den Verkehr insgesamt oder teilweise. Soweit von Verkehrsverboten, die aus Gründen der Luftverunreinigung ergehen, für Kraft fahrzeuge Ausnahmen durch Verkehrszeichen zugelassen werden, ist dies durch Zusatzschild zu den Zeichen 251, 253, 255 und 260 angezeigt. Sowei Verkehrsverbote für Nutzfahrzeuge Umwelt mit einem zulässigen Gesamtgewicht von mehr als 12 t nur für den Durchgangsverkehr gelten, ist diese Beschränkung durch das Zusatzzeichen Durchgangsverkehr zu dem Zeichen 253 mit dem Zusatzzeichen 12 t angezeigt. Das Zusatzschild Beginn Freistellung vom Verkehrsverbot nach 40 Abs. 2 Bundes-Immissionsschutz gesetz nimmt Kraftfahrzeuge vom Verkehrsverbot aus, a) die mit einer kann G-Kat-Plakette auch eine oder niedrigere einer amtlichen Zonengeschwindigk Plakette gekennzeichne sind, die nach dem Anhang zu 40c Abs. 1 des Bundes-Immissionsschutz Verkehrskennzeichen für Stromparkplätze etc. der Tempo 30-Zone Die Zeichen bestimmen Beginn und Ende der Te higter Geschäftsbereich, angeordnet sein. Es is mit einer höheren Geschwindigkeit zu fahren als

79 3000 Abb: CO2 KFZ Steuer Flexible Zulassung und CO2-E-KFZ-Steuer Abb: CO2 KFZ Steuer 0 WE-CHSEL 123 Einführung des Wechselkennzeichen Euro/Jahr Unser Vorschlag für "E-Fahrzeuge" 0 VCD Vorschlag für "Verbrenner" -750 VCD-Benzin (E4-S) Benzin (min) Be VCD-Diesel (E4-PF) Diesel (min) Di Strom Benzin 220 (min) 240 Diesel (min) VCD-Benzin (E4-S) CO2-basierte KFZ-Steuer für E-Fahrzeuge mit individuellem CO2-Nachweis und negativer Steuer VCD-Benzin (E4-S) Benzin (min) Benzin (max) VCD-Diesel (E4-PF) Diesel (min) Diesel (max) Strom CO2-KFZ Steuer Kennwerte Benzin (min) Benzin (max) VCD-Diesel (E4-PF) g/km mit Solarstrom 90 g/km mit "Fossilstrom" Diesel (min) Diesel (max) Strom g CO2/km

80 Erneuerbare Energien und Netzintegration Cent je kwh Fahrstrom sauber = billig 3 g/km mit Solarstrom dreckig =teuer 90 g/km mit "Fossilstrom" Schadstoffbasierte Fahrstromsteuer Netzintegration 10 kw (AC) Ladekabel (fest) k W Stromzähler Smart Metering von Fahrstrom im Fahrzeug h 3 phasig Stromstellen-Infrastruktur ist normaler Netzausbau

81 Elektromobile... im ländlichen Raum?

82 Elektromobile... im ländlichen Raum?... nur Pedelecs, E-Scooter und Elektroleichtfahrzeuge sind bereits heute zu kaufen.

83 Tomi Engel