Vergleich verschiedener Antriebstechnologien: Energieverbrauch und CO 2 -Emissionen

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1 VO Innovative Fahrzeugantriebe LVNr.: 33182, SS 213 Vergleich verschiedener Antriebstechnologien: Energieverbrauch und CO 2 -Emissionen Helmut Brunner Univ.-Doz. Dr.techn. Mario Hirz Michael Skalka, Technische Universität Graz 1

2 Agenda 1.) Nutzungsmuster Wie wird ein PKW genutzt? 2.) Energieverbrauch und CO 2 -Emissionen auf Basis der erhobenen Nutzungsmuster Wie große ist die Menge an CO 2 -Emissionen, die man bereits mittels heutigem Stand der Technik einsparen könnte? 3.) Quelle: Helmut Brunner 2

3 Basisanforderungen an individuelle Mobilität Mobilitätserhebung Erhebung mittels ausgeteilten und rückgesandten Fahrtenbüchern Soziodemographische Daten Alter, Beruf Zusammensetzung des Haushalts Daten zum Fuhrpark im Haushalt und weitere mobilitätsbezogene Daten Vorhandene Fahrzeuge Geschätzte jährliche Verkehrsleistung mit dem eigenen PKW, geschätzter Durchschnittsverbrauch des Fahrzeugs Ermittlung des Mobilitätsverhaltens einer stellvertretenden Probandengruppe Startort, Zielort, Zeitpunkte Transportbedarf (Sitzanzahl, Stauraumgröße) Wegezweck Verwendetes Transportmittel PKW, Fahrrad, zu Fuß, öffentlicher Verkehr, Helmut Brunner 3

4 Basisanforderungen an individuelle Mobilität Anforderung an ein Fahrzeug Reichweite Geschwindigkeit Anzahl der Sitzplätze Stauraum bzw. Nutzlast Fahrspaß... Helmut Brunner 4

5 Mobilitätserhebung im Raum Graz Vier verschiedene Fahrprofile Urban Suburban Innenstadtverkehr. Ständiges Anfahren und Bremsen. Stadtperipherie. Auch Start-Stopp, jedoch geringer als im innerstädtischen Bereich. Überland Autobahn Großteils Geschwindigkeiten um 8 bis 1 km/h. Geschwindigkeiten zwischen 1 und 13 km/h Helmut Brunner 5

6 Tageskilometerleistung (km) Tageskilometerleistung (km) Tageskilometerleistung (km) Mobilitätserhebung im Raum Graz Nutzungsmuster A: Seltene Nutzung B: Selten, weitere Strecken % % HS % 75 % HS % 92 % HS C: Wochenpendler 146,4 146,4 19 % seltene unregelmäßige Nutzung (A) 13 % mäßige Nutzung, bei Bedarf hohe Reichweitenanforderung (B) ,6 39, % Wochenpendler (C) HS: Strecken mit höherer Durchschnittsgeschwindigkeit (Überland und Autobahn) Helmut Brunner 6

7 Tageskilometerleistung (km) Tageskilometerleistung (km) Tageskilometerleistung (km) Mobilitätserhebung im Raum Graz Nutzungsmuster D: Tagespendler, Kurzstrecken E: Tägliche Nutzung, mittlere Strecken % % HS % 65 % HS % 6 % HS 67,3 79,1 24,8 11,4 15,6 F: Tägliche Nutzung, Langstrecken 12,8 23,7 18,2 18,2 Rund 6 % aller Nutzer benötigen ihren PKW (nahezu) täglich. Ein Großteil der Strecken von Tagespendlern und täglichen Nutzern liegt in urbanen und suburbanen Gebieten. Helmut Brunner 7

8 Tageskilometerleistung (km) Tageskilometerleistung (km) Mobilitätserhebung im Raum Graz Nutzungsmuster % 93 % HS G: Vielfahrer 2 % Vielfahrer Hoher Anteil an Strecken mit höheren Durchschnittsgeschwindigkeiten. Mischbetrieb 2 H: Mischbetrieb Nahezu alle Fahrten in urbanen und suburbanen Gebieten, nur wenige Langstreckenfahrten Jedoch hoher Anteil der Kilometerleistung auf höherrangigen Straßen. 5 Helmut Brunner 8

9 Anteil an der Gesamefahröeistung (%) Hochrechnung auf die Nutzungsmuster Fahrleistung in den verschiedenen Gebieten Mit Größe der Nutzergruppen gewichtete Verkehrsleistung in den einzelnen Regionen (Anteil der Abschnitte in Prozent der Gesamtkilometer): 1% Gesamte Fahrleistung in den verschiedenen Gebieten 9% 8% 7% 47 6% 5% 4% 3% 2% 1% % highway road suburban urban 58 % auf höherrangigen Straßen 42 % in urbanen Gebieten Helmut Brunner 9

10 Mobilitätserhebung im Raum Graz Reichweitenbedarf 1 Tageskilometerfahrleistungen (km), Anteil des jeweiligen Streckenlängenbereichs an der Summe aller auftretenden Tage (%) bis 1 km bis 2 km bis 3 km bis 4 km bis 5 km bis 6 km bis 7 km bis 8 km bis 9 km bis 1 km über 1 km Tageskilometerleistung Helmut Brunner 1

11 Häufigkeit (%) Häufigkeit (%) 25% 2% Mobilitätserhebung im Raum Graz Transportbedarf 2% Häufigkeit des auftretenden Transportbedarfs der ProbandInnen im Beobachtungszeitraum (%) 15% 13% 14% 1% 5% % 25% 2% 7% 7% 5% 5% 5% 6% 2% 2% 1% 2% 3% % 1% 1% 1% 1% 1% % % 2% % 1% % % % % % % Häufigkeit des MAXIMAL auftretenden Transportbedarfs der ProbandInnen im Beobachtungszeitraum (%) 22% 15% 14% Transportbedarf 1% 5% % % 7% % 3% 2% 3% 3% 5% 3% 2% 3% 7% % 2% 2% 3% 5% 2% 2% % 2% 2% 2% % 2% 2% 2% % % Transportbedarf Helmut Brunner 11

12 Zusammenfassung Resultat der Mobilitätserhebung Aus der Mobilitätserhebung konnten verschiedene Nutzungsmuster festgestellt werden. Tagespendler mit ihrem relativ hohen Anteil an Strecken in urbanen und suburbanen Gebieten gelten für Potenzialuntersuchungen als besonders interessant. 42% der gefahrenen Kilometer wurden in urbanen und suburbanen Gebieten absolviert. 6% aller Tageskilometerleistungen liegen in einem Bereich bis 3 km. Welches Fahrzeug ist für welchen Nutzer interessant? Helmut Brunner 12

13 Agenda 1.) Nutzungsmuster Wie wird ein PKW genutzt? 2.) Energieverbrauch und CO 2 -Emissionen auf Basis der erhobenen Nutzungsmuster Wie große ist die Menge an CO 2 -Emissionen, die man bereits mittels heutigem Stand der Technik einsparen könnte? 3.) Quelle: Helmut Brunner 13

14 Rahmenbedingungen für urbane Mobilität Vergleich des Energiebedarfs verschiedener Fahrzeugkonzepte Auswahl stellvertretender Szenarien aus der Erhebung Urban cycle (7,2 km) Auswahl verschiedener Fahrzeuge Realfahrten in 4 Gebieten: Urban Suburban Überland Autobahn Vergleich verschiedener Fahrzeuge spez. Energieverbrauch CO 2 -Emissionen (berechnet) Durchschnittsgeschwindigkeit Subjektive Bewertung von Einsatztauglichkeit und Komfort Quelle: Google Maps Helmut Brunner 14

15 Vergleich verschiedener Fahrzeugkonzepte Untersuchte Fahrzeuge Fiat Punto 199 Antrieb: Benzin 1.2 l R4 Max. Leistung: 48 kw Leermasse: 19 kg Handschaltgetriebe VW Polo BlueMotion T (211) Quelle: Antrieb: Diesel 1.2 l T Leermasse: 115 kg Max. Leistung: 55 kw Handschaltgetriebe Daten der TU Wien Helmut Brunner 15

16 Vergleich verschiedener Fahrzeugkonzepte Untersuchte Fahrzeuge Toyota Prius III 1,8 VVT-i Antrieb: Benzin/elektrisch 1,8 l R4 (73 kw) Elektromotor (6 kw) Leermasse: 145 kg Leistungsverzeigung über Planetengetriebe Quelle: Helmut Brunner 16

17 Vergleich verschiedener Fahrzeugkonzepte Untersuchte Fahrzeuge Opel Ampera Antrieb: Benzin/Elektro (Plug In) 1,4 l R4 (63 kw) E-Motor (111 kw) E-Motor/Generator (54 kw) Leermasse: 1732 kg e: Kapazität: 16 1 für Fahrt 6 als Pufferspeicher (Klimaanlage, Steigung ) El. Reichweite: 6 bis 8 km Quelle: Helmut Brunner 17

18 Vergleich verschiedener Fahrzeugkonzepte Untersuchte Fahrzeuge Mitsubishi imiev Antrieb: elektrisch Max. Leistung: 49 kw Leermasse: 111 kg Kapazität: 16 El. Reichweite: 7 bis 1 km Renault Twizy Urban Antrieb: elektrisch Max. Leistung: 15 kw Platzangebot: 2 Sitze, 31 l Stauraum Leermasse: 562 kg El. Reichweite: 8 km Höchsgeschw.: 82 km h Helmut Brunner 18

19 Bereitstellung der Energie well to tank, tank to wheel Helmut Brunner 19

20 Anteil an gesamter Stromproduktion (%) Bereitstellung der Energie Technologieanteil an der Stromerzeugung in ausgewählten Ländern der EU (%) regenerativ 1% 9% 8% 7% 6% 5% % 3% 2% 1% % Kohle Öl Gas Kernenergie Wasserkraft Wind Sonstige Helmut Brunner 2

21 Bereitstellung der Energie Faktoren für die Berechnung der Verbrauchs- und Emissionswerte, well to tank und tank to wheel Benzin Diesel El. Strom Österreich: 1, g WTT g TTW Österreich: 1, g WTT g TTW Österreich: 1,6 195 g WTT g TTW WTT EU: EU: EU: 1, g WTT g TTW 1, g WTT g TTW 2,8 479 g WTT g TTW Helmut Brunner 21

22 Bereitstellung der Energie Energieinhalt von Benzin und Diesel Stoffwerte Benzin Dichte bei 15 C Ρ Kr,B,72 kg/dm 3 Unterer Heizwert H U,B 41, MJ/kg 11,389 /kg Stoffwerte Diesel Dichte bei 15 C Ρ Kr,D,84 kg/dm 3 Heizwert H U,D 42,6 MJ/kg 11,833 /kg 1 l Benzin 8,2 1 l Diesel 9,94 1,122 l Benzin- oder,11 l Dieseläquivalent Helmut Brunner 22

23 Fahrzeuggewicht (kg) Vergleich verschiedener Fahrzeugkonzepte Vergleich einiger Messwerte (TTW) Verbrauch und Fahrzeuggewicht 2 CO2-Emissionen 2 (gco2e/km) 2 Fiat Punto Toyota Prius Opel Ampera Opel Ampera (RE) Mitsubishi Miev Renault Twizy , 2, 4, 6, 8, 1, Verbrauch (l/1km Benzinäquivalent) Fiat Punto Toyota Prius Opel Ampera 139 Opel Ampera (RE) Mitsubishi Miev Renault Twizy highway road suburban urban Energieverbrauch (/1km) Energieverbrauch (l/1km Benzinäquivalent) highway road suburban urban ,41 6,4 8,7 4,5-5,1 2,6-4,3 6,2 2,6-3,4 ~1 ~1,5 9,1 highway road suburban urban Fiat Punto Toyota Prius Opel Ampera Opel Ampera (RE) Mitsubishi Miev Renault Twizy Fiat Punto Toyota Prius Opel Ampera Opel Ampera (RE) Mitsubishi Miev Renault Twizy Helmut Brunner 23

24 Vergleich verschiedener Fahrzeugkonzepte Fahrwiderstand und Energiebedarf im urbanen Verkehr Geschwindigkeitsprofil im Stadtverkehr Rollwiderstand: Luftwiderstand: F R = m g f R cos (α) F L = 1 2 ρ Lv 2 A F c w Steigungswiderstand: F St = m g sin (α) 1 2 Beschleunigungswiderstand: F B = λ m v F A = F R m + F L A F, c w, v t + F St m + F B m, v (t) P erf (t) = F A m, A F, c w, v t, v (t) v(t) η ges v t, v (t) E erf = P erf (t) dt η ges m c w A F Verringerung der Fahrzeugleermasse um 3% Verringerung des Fahrwiderstands um 2 bis 25 % Helmut Brunner 24

25 CO2-Emissionen (g/km) CO2-Emissionen (to/jahr) Tageskilometerleistung (km) Energieverbrauch (/1km) Vergleich verschiedener Fahrzeugkonzepte Nutzungsmuster A: seltene Nutzung Strommix: Österreich % % HS Grad der Elektrifizierung 72,7 43,8 37,38 21,35 21,35 17,96 18,61 9,77 8,76 9,57 12,81 12,81 1,78 5,86 Benzin Diesel HEV PHEV(3) PHEV(6) EV Micro-EV energy WTT (/1km) energy TTW (/1km) ,46 114,77 12,5 49,43 24,53 25,42 41,64 41,64 35,2 19,5 Benzin Diesel HEV PHEV(3) PHEV(6) EV Micro-EV ,17 3,57 3,17 Jährliche Einsparung von etwa 3 Tonnen CO2 pro 1 Personen Benzin Diesel HEV PHEV(3) PHEV(6) EV Micro-EV CO2 WTT (g/km) CO2 TTW (g/km) CO2 WTT (to/year of % of 1 Pers) CO2 TTW (to/year of % of 1 Pers) Helmut Brunner 25

26 CO2-Emissionen (g/km) CO2-Emissionen (to/jahr) Tageskilometerleistung (km) Energieverbrauch (/1km) Vergleich verschiedener Fahrzeugkonzepte Nutzungsmuster A: seltene Nutzung Strommix: EU % % HS ,7 21,35 21,35 17,96 43,8 37,38 38,44 38,44 32,33 9,77 8,72 17,59 Benzin Diesel HEV PHEV(3) PHEV(6) EV Micro-EV energy WTT (/1km) energy TTW (/1km) ,46 114,77 12, ,28 12,28 86,2 52,34 26,28 26,91 46,8 Benzin Diesel HEV PHEV(3) PHEV(6) EV Micro-EV 1 6,17 3,57 3,17 Benzin Diesel HEV PHEV(3) PHEV(6) EV Micro-EV CO2 WTT (g/km) CO2 TTW (g/km) CO2 WTT (to/year of % of 1 Pers) CO2 TTW (to/year of % of 1 Pers) Helmut Brunner 26

27 CO2-Emissionen (g/km) CO2-Emissionen (to/jahr) Tageskilometerleistung (km) Energieverbrauch (/1km) Vergleich verschiedener Fahrzeugkonzepte Strommix: Österreich Nutzungsmuster B: selten, jedoch weitere Strecken % 75 % HS ,59 16,28 45,45 4,6 Verwendung eines konv. Diesel- PKW bei längeren Strecken 41,31 36,84 4,69 39,23 9,9 1,39 12,86 12,59 9,43 8,55 Benzin Diesel HEV PHEV(3) PHEV(6) EV Micro-EV energy WTT (/1km) energy TTW (/1km) ,61 119,9 11,83 94,66 75,47 98,14 98,14 43,24 25,45 27,61 36,52 36,72 27,28 24,43 Benzin Diesel HEV PHEV(3) PHEV(6) EV Micro-EV to CO 2 e/a 23,51 16,13 15,1 12,82 1,22 13,29 13,29 5,86 3,45 3,74 4,94 4,97 3,69 3,31 Benzin Diesel HEV PHEV(3) PHEV(6) EV Micro-EV CO2 WTT (g/km) CO2 TTW (g/km) CO2 WTT (to/year of % of 1 Pers) CO2 TTW (to/year of % of 1 Pers) Helmut Brunner 27

28 CO2-Emissionen (g/km) CO2-Emissionen (to/jahr) Tageskilometerleistung (km) Energieverbrauch (/1km) Vergleich verschiedener Fahrzeugkonzepte Strommix: EU Nutzungsmuster B: selten, jedoch weitere Strecken % 75 % HS ,59 45,45 4,6 7,63 4,55 4,87 Verwendung eines konv. Diesel- PKW bei längeren Strecken 41,31 36,84 16,1 19,86 4,69 39,23 9,56 6,93 Benzin Diesel HEV PHEV(3) PHEV(6) EV Micro-EV energy WTT (/1km) energy TTW (/1km) ,61 94,66 75,47 119,9 11,83 98,14 98,14 45,79 56,75 63,94 27,27 29,23 37,95 3,95 Benzin Diesel HEV PHEV(3) PHEV(6) EV Micro-EV ,51 16,13 15,1 12,82 1,22 13,29 13,29 6,2 3,69 3,96 7,68 8,66 5,14 4,19 Benzin Diesel HEV PHEV(3) PHEV(6) EV Micro-EV CO2 WTT (g/km) CO2 TTW (g/km) CO2 WTT (to/year of % of 1 Pers) CO2 TTW (to/year of % of 1 Pers) Helmut Brunner 28

29 CO2-Emissionen (g/km) CO2-Emissionen (to/jahr) Tageskilometerleistung (km) Energieverbrauch (/1km) Vergleich verschiedener Fahrzeugkonzepte Nutzungsmuster C: Wochenpendler Strommix: Österreich % 92 % HS 146,4 146,4 2 39,6 39, ,67 15,28 44, 4,94 Verwendung eines konv. Diesel- PKW bei längeren Strecken 45,9 39,82 43,45 43,28 8,8 1,48 12,59 12,15 8,84 8,74 Benzin Diesel HEV PHEV(3) PHEV(6) EV Micro-EV energy WTT (/1km) energy TTW (/1km) ,9 115,27 111,76 114,79 93,18 112,86 112, ,58 24,64 27,84 34,53 34,3 24,86 24,52 Benzin Diesel HEV PHEV(3) PHEV(6) EV Micro-EV 1 15,26 1,8 1,47 1,75 8,73 1,57 1,57 3,8 2,31 2,61 3,23 3,21 2,33 2,3 Benzin Diesel HEV PHEV(3) PHEV(6) EV Micro-EV CO2 WTT (g/km) CO2 TTW (g/km) CO2 WTT (to/year of % of 1 Pers) CO2 TTW (to/year of % of 1 Pers) Helmut Brunner 29

30 CO2-Emissionen (g/km) CO2-Emissionen (to/jahr) Tageskilometerleistung (km) Energieverbrauch (/1km) Vergleich verschiedener Fahrzeugkonzepte Nutzungsmuster C: Wochenpendler Strommix: EU % 92 % HS 146,4 146,4 2 39,6 39, ,67 44, 4,94 7,16 4,4 4,91 Verwendung eines konv. Diesel- PKW bei längeren Strecken 45,9 39,82 1,53 14,34 43,45 43,28 4,99 4,68 Benzin Diesel HEV PHEV(3) PHEV(6) EV Micro-EV energy WTT (/1km) energy TTW (/1km) ,9 115,27 111,76 114,79 93,18 112,86 112, ,96 26,4 29,48 44,86 51,83 27,66 26,83 Benzin Diesel HEV PHEV(3) PHEV(6) EV Micro-EV 1 15,26 1,8 1,47 1,75 8,73 1,57 1,57 4,2 4,2 4,85 Benzin Diesel HEV PHEV(3) PHEV(6) EV Micro-EV CO2 WTT (g/km) CO2 TTW (g/km) CO2 WTT (to/year of % of 1 Pers) CO2 TTW (to/year of % of 1 Pers) Helmut Brunner 3

31 CO2-Emissionen (g/km) CO2-Emissionen (to/jahr) Tageskilometerleistung (km) Energieverbrauch (/1km) Vergleich verschiedener Fahrzeugkonzepte Nutzungsmuster D: Tagespendler Strommix: Österreich % % HS ,89 44,35 37,33 22,1 22,1 17,97 18,66 9,83 8,87 9,56 13,21 13,21 1,78 5,9 Benzin Diesel HEV PHEV(3) PHEV(6) EV Micro-EV energy WTT (/1km) energy TTW (/1km) ,99 116,2 11,92 49,57 24,84 25,39 42,92 42,92 35,4 19,17 Benzin Diesel HEV PHEV(3) PHEV(6) EV Micro-EV ,24 14,16 12,42 6,4 5,23 5,23 4,27 Benzin Diesel HEV PHEV(3) PHEV(6) EV Micro-EV CO2 WTT (g/km) CO2 TTW (g/km) CO2 WTT (to/year of % of 1 Pers) CO2 TTW (to/year of % of 1 Pers) Helmut Brunner 31

32 CO2-Emissionen (g/km) CO2-Emissionen (to/jahr) Tageskilometerleistung (km) Energieverbrauch (/1km) Vergleich verschiedener Fahrzeugkonzepte Nutzungsmuster D: Tagespendler Strommix: EU % % HS ,89 22,1 22,1 17,97 44,35 37,33 39,62 39,62 32,35 9,83 8,75 17,69 Benzin Diesel HEV PHEV(3) PHEV(6) EV Micro-EV energy WTT (/1km) energy TTW (/1km) ,99 116,2 11,92 15,42 15,42 86,8 52,48 26,61 26,88 47,8 Benzin Diesel HEV PHEV(3) PHEV(6) EV Micro-EV ,24 14,16 12,42 12,84 12,84 1,49 6,39 3,24 3,27 5,74 Benzin Diesel HEV PHEV(3) PHEV(6) EV Micro-EV CO2 WTT (g/km) CO2 TTW (g/km) CO2 WTT (to/year of % of 1 Pers) CO2 TTW (to/year of % of 1 Pers) Helmut Brunner 32

33 CO2-Emissionen (g/km) CO2-Emissionen (to/jahr) Tageskilometerleistung (km) Energieverbrauch (/1km) Vergleich verschiedener Fahrzeugkonzepte Nutzungsmuster E: tägliche Nutzung Strommix: Österreich % 65 % HS ,43 43,67 39,52 3,61 21,14 19,68 1,45 16,24 8,73 1,12 12,39 11,83 11,81 6,27 Benzin Diesel HEV PHEV(3) PHEV(6) EV Micro-EV energy WTT (/1km) energy TTW (/1km) ,16 114,41 17,89 47,39 43,13 24,45 26,87 37,64 38,8 38,37 2,38 Benzin Diesel HEV PHEV(3) PHEV(6) EV Micro-EV ,74 12,38 11,68 5,13 4,67 4,7 4,12 4,15 Benzin Diesel HEV PHEV(3) PHEV(6) EV Micro-EV CO2 WTT (g/km) CO2 TTW (g/km) CO2 WTT (to/year of % of 1 Pers) CO2 TTW (to/year of % of 1 Pers) Helmut Brunner 33

34 CO2-Emissionen (g/km) CO2-Emissionen (to/jahr) Tageskilometerleistung (km) Energieverbrauch (/1km) Vergleich verschiedener Fahrzeugkonzepte Nutzungsmuster E: tägliche Nutzung Strommix: EU % 65 % HS ,14 19,68 63,43 3,61 43,67 39,52 1,45 33,89 35,42 25,93 18,81 7,61 Benzin Diesel HEV PHEV(3) PHEV(6) EV Micro-EV energy WTT (/1km) energy TTW (/1km) ,16 47,39 114,41 17,89 75,96 91,18 94,25 45,67 5,5 26,2 28,45 Benzin Diesel HEV PHEV(3) PHEV(6) EV Micro-EV ,74 12,38 11,68 5,13 4,94 8,22 9,87 1,2 5,42 Benzin Diesel HEV PHEV(3) PHEV(6) EV Micro-EV CO2 WTT (g/km) CO2 TTW (g/km) CO2 WTT (to/year of % of 1 Pers) CO2 TTW (to/year of % of 1 Pers) Helmut Brunner 34

35 CO2-Emissionen (g/km) CO2-Emissionen (to/jahr) Tageskilometerleistung (km) Energieverbrauch (/1km) Vergleich verschiedener Fahrzeugkonzepte Strommix: Österreich Nutzungsmuster F: tägliche Nutzung, weitere Strecken % 6 % HS 67,3 79,1 24,8 12,8 11,4 15,6 23,7 18,2 18, ,67 16,56 44,6 39,73 36,7 Verwendung eines konv. Diesel- PKW bei längeren Strecken 29,5 35,66 32,75 8,81 1,17 12,6 12,9 9,61 7,87 Benzin Diesel HEV PHEV(3) PHEV(6) EV Micro-EV energy WTT (/1km) energy TTW (/1km) ,56 115,43 18,47 71,81 77,16 42,39 77,16 43,98 24,67 27,2 36,94 36,92 28,6 22,93 Benzin Diesel HEV PHEV(3) PHEV(6) EV Micro-EV ,64 31,15 29,27 19,38 2,82 11,44 2,82 11,87 6,66 7,29 9,97 9,96 7,72 6,19 Benzin Diesel HEV PHEV(3) PHEV(6) EV Micro-EV CO2 WTT (g/km) CO2 TTW (g/km) CO2 WTT (to/year of % of 1 Pers) CO2 TTW (to/year of % of 1 Pers) Helmut Brunner 35

36 CO2-Emissionen (g/km) CO2-Emissionen (to/jahr) Tageskilometerleistung (km) Energieverbrauch (/1km) Vergleich verschiedener Fahrzeugkonzepte Strommix: EU Nutzungsmuster F: tägliche Nutzung, weitere Strecken % 6 % HS 67,3 79,1 24,8 12,8 11,4 15,6 23,7 18,2 18, ,67 44,6 39,73 7,76 4,41 4,77 Verwendung eines konv. Diesel- PKW bei längeren Strecken 36,7 29,5 2,74 26,2 35,66 14,12 32,75 8,89 Benzin Diesel HEV PHEV(3) PHEV(6) EV Micro-EV energy WTT (/1km) energy TTW (/1km) ,56 71,81 42,39 115,43 18,47 77,16 77,16 65,73 75,94 46,56 47,41 26,43 28,61 33,48 Benzin Diesel HEV PHEV(3) PHEV(6) EV Micro-EV ,64 19,38 11,44 31,15 29,27 2,82 2,82 17,74 2,49 12,57 12,79 7,13 7,72 9,3 Benzin Diesel HEV PHEV(3) PHEV(6) EV Micro-EV CO2 WTT (g/km) CO2 TTW (g/km) CO2 WTT (to/year of % of 1 Pers) CO2 TTW (to/year of % of 1 Pers) Helmut Brunner 36

37 CO2-Emissionen (g/km) CO2-Emissionen (to/jahr) Tageskilometerleistung (km) Energieverbrauch (/1km) Vergleich verschiedener Fahrzeugkonzepte Nutzungsmuster G: Vielfahrer Strommix: Österreich % 93 % HS ,36 15,2 42,7 4,29 Verwendung eines konv. Diesel- PKW bei längeren Strecken 42,8 32,83 3,55 42,7 8,54 1,32 12,54 11,77 1,36 8,54 Benzin Diesel HEV PHEV(3) PHEV(6) EV Micro-EV energy WTT (/1km) energy TTW (/1km) ,5 111,87 11, 1,87 111,87 62,95 52,19 4,36 23,91 27,4 35,13 34,73 31,88 23,91 Benzin Diesel HEV PHEV(3) PHEV(6) EV Micro-EV ,82 6,78 6,67 6,11 3,82 3,16 6,78 Benzin Diesel HEV PHEV(3) PHEV(6) EV Micro-EV CO2 WTT (g/km) CO2 TTW (g/km) CO2 WTT (to/year of % of 1 Pers) CO2 TTW (to/year of % of 1 Pers) Helmut Brunner 37

38 CO2-Emissionen (g/km) CO2-Emissionen (to/jahr) Tageskilometerleistung (km) Energieverbrauch (/1km) Vergleich verschiedener Fahrzeugkonzepte Nutzungsmuster G: Vielfahrer Strommix: EU % 93 % HS ,36 7,12 42,7 4,29 Verwendung eines konv. Diesel- PKW bei längeren Strecken 42,8 32,83 3,55 13,67 2,35 21,13 42,7 Benzin Diesel HEV PHEV(3) PHEV(6) EV Micro-EV energy WTT (/1km) energy TTW (/1km) ,5 111,87 11, 1,87 62,95 52,19 111, ,74 51,17 63,41 62,87 25,62 29,1 25,62 Benzin Diesel HEV PHEV(3) PHEV(6) EV Micro-EV 1 9,82 6,78 6,67 6,11 3,82 3,16 6,78 3,84 3,81 Benzin Diesel HEV PHEV(3) PHEV(6) EV Micro-EV CO2 WTT (g/km) CO2 TTW (g/km) CO2 WTT (to/year of % of 1 Pers) CO2 TTW (to/year of % of 1 Pers) Helmut Brunner 38

39 CO2-Emissionen (g/km) CO2-Emissionen (to/jahr) Tageskilometerleistung (km) Energieverbrauch (/1km) Vergleich verschiedener Fahrzeugkonzepte Nutzungsmuster H: Mischung Strommix: Österreich ,22 45,45 39,6 36,3 32,88 33,93 3,54 16,95 9,9 1,14 13,23 13,5 9,83 7,8 Benzin Diesel HEV PHEV(3) PHEV(6) EV Micro-EV energy WTT (/1km) energy TTW (/1km) ,79 119,8 18,11 66,51 53,3 68,96 68,96 45,3 25,45 26,93 39,31 39,45 29,58 22,97 Benzin Diesel HEV PHEV(3) PHEV(6) EV Micro-EV Benzin Diesel HEV PHEV(3) PHEV(6) EV Micro-EV CO2 WTT (g/km) CO2 TTW (g/km) CO2 WTT (to/year of % of 1 Pers) CO2 TTW (to/year of % of 1 Pers) Helmut Brunner 39

40 CO2-Emissionen (g/km) CO2-Emissionen (to/jahr) Tageskilometerleistung (km) Energieverbrauch (/1km) Vergleich verschiedener Fahrzeugkonzepte Nutzungsmuster H: Mischung Strommix: EU ,22 36,3 32,88 33,93 45,45 39,6 3,54 23,92 26,56 16,33 7,95 1,23 Benzin Diesel HEV PHEV(3) PHEV(6) EV Micro-EV energy WTT (/1km) energy TTW (/1km) ,79 66,51 53,3 119,8 18,11 68,96 68,96 73,4 78,46 47,68 52,24 27,27 28,51 36,1 Benzin Diesel HEV PHEV(3) PHEV(6) EV Micro-EV Benzin Diesel HEV PHEV(3) PHEV(6) EV Micro-EV CO2 WTT (g/km) CO2 TTW (g/km) CO2 WTT (to/year of % of 1 Pers) CO2 TTW (to/year of % of 1 Pers) Helmut Brunner 4

41 CO2e-Emissionen (to/jahr) CO2e-Emissionen (to/jahr) Hochrechnung auf die Nutzungsmuster Szenarien mit verschiedenen Flottenzusammensetzungen im Raum Graz Konventionelle Flotte 45% Diesel, 55% Benzin 148 Tonnen jährlich Alternative Flotte 2% Benzin, 2% Diesel, 6% PEHV 76,7 Tonnen CO 2 e jährlich (Ö) 1 Tonnen CO 2 e jährlich (EU) Auch bei der Berechnung mittels EU-weitem Strommix ergibt sich ein hohes Einsparungspotenzial CO2e-Emissionen von 1 Personen pro Jahr (Ö) 124,93 51,57 23,5 24,96 konventionelle Flotte 124,93 23,8 WTT TTW Alternativflotte CO2e-Emissionen von 1 Personen pro Jahr (EU) konventionelle Flotte - 5 % - 3 % 51,57 48,4 Alternativflotte WTT TTW Helmut Brunner 41

42 Agenda 1.) Nutzungsmuster Wie wird ein PKW genutzt? 2.) Energieverbrauch und CO 2 -Emissionen auf Basis der erhobenen Nutzungsmuster Wie große ist die Menge an CO 2 -Emissionen, die man bereits mittels heutigem Stand der Technik einsparen könnte? 3.) Quelle: Helmut Brunner 42

43 Fahrzeugkonzepte Renault Twizy Antrieb: elektrisch Leermasse: 562 kg (Batterie: 98 kg) Max. Leistung: 15 kw Kapazität: 6,1 El. Reichweite: 7 km Fahrzeugklasse: L7e Quelle: Helmut Brunner 43

44 Fahrzeugkonzepte Citröen DS5 Hybrid Antrieb: Benzin/elektrisch 2l CR (12 kw) an Vorderachse Elektromotor (27 kw) an Hinterachse Leermasse: 1735 kg Batt.-kapazität: 1,1 (NiMH) Elektrisches Fahren bis 6 km/h möglich 1: Dieselmotor 2: E-Motor 3: Batterie 4: Elektronik 5: Start/Stop-System 6: Getriebe (EGS6), 7: Getriebe 8: Verbindung Quelle: Helmut Brunner 44

45 Danke für Ihre Aufmerksamkeit! Helmut Brunner 45