Solare Mobilität. Tomi Engel. Sontheim b. Memmingen

Transkript

1 Solare Mobilität Tomi Engel Sontheim b. Memmingen

2 Fossile Mobilität... ist das größte, gesellschaftliche Projekt auf dem Gebiet der Sondermüllentsorgung!

3 Fossile Mobilität... ist das größte, gesellschaftliche Projekt auf dem Gebiet der Vorsicht Vergiftungsgefahr Sondermüllentsorgung!

4 Elektromobilität

5 Elektromobilität Warum?

6 Klimawandel? Fahrspaß? Luftreinhaltung? Technologischer Durchbruch? Warum?

7 Ölproduktion außerhalb der OPEC Mb/Tag 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 55 Mexiko 04 Russische Föd. 07 Nigeria 05 Jahr Quelle: LBST GmbH - Stand

8 Mb/Tag Russische Föd. 07 Nigeria 05 Mexiko 04 Vietnam 04 Dänemark 04! WHITE PAPER USA-Tiefsee 03 Streitkräfte,! Fähigkeiten und Technologien im 21. Jahrhundert SUSTAINABLE Jemen 01! ENERGY SECURITY Norwegen 01 - Umweltdimensionen von Sicherheit -! Oman 01 Strategic risks and! Australien 2000 opportunities for business! 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 77 76! Kanada (konv.) 74 USA (48 Staaten) 70! Ukraine 70! Deutschland 67! Österreich 55! Jahr

9 King Abdullah bin Abdulaziz Al Saud König von Saudi Arabien I told them that I have ordered a halt to all oil explorations so part of this wealth is left for our sons and successors God willing." Quelle: 5. Juli 2010

10 Wir sagen den Fatih Birol Chefökonom der IEA Regierungen dieser Welt, dass der Energiepfad, auf dem wir uns befinden, nicht nachhaltig ist." Quelle: The Guardian, ,

11 Tägliche Ausgaben der USA für den Erdölimport im Jahr 2008: US $/Tag

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

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

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

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

16 Solare Struktur... Effiziente Netzwerke

17 Solare Struktur... Effiziente Netzwerke Energieeinheit kwh! Strom

18 Ausbauziele der Erneuerbaren Energien

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

20 Stromversorgung in "Problemwochen" 2007 Quelle: Fraunhofer IWES

21 Stromversorgung in "Problemwochen" 2020 Quelle: Fraunhofer IWES

22 Stromversorgung - Jahresdauerlinie 2007 Quelle: Fraunhofer IWES Grundlast

23 Stromversorgung - Jahresdauerlinie Quelle: Fraunhofer IWES Grundlast

24 Erneuerbare Energien im Landkreis Neustadt a.d. Aisch Wo steht Unterallgäu? DGS SONNENENERGIE RAL Solar EnergyMap E3-Mobil REEPRO SOLPOOL Energy for Life Energiekarte Energieregionen Die "Gesetzesbrecher" Daten Download Kreis UNTERALLGÄU 22 % EE erreicht Stromverbrauch: MWh/Jahr Einwohner: Bürger Fläche: qkm Anmerkungen: 1) Die regionalen Verbrauchsdaten sind Schätzungen auf der Basis des durchschnittlichen Stromverbrauches in der Bundesrepublik. 2) Die Berechnungen der EE- Stromproduktion basieren, sofern entsprechende Zahlen vorliegen, auf den realen Produktionsdaten für ein volles Kalenderjahr. 3) Die zugrundeliegenden EEG-Anlagen entsprechen dem Stand der Meldungen vom Erneuerbare Stromproduktion Solarstrom Anlagen 122 MW(peak) Windkraft 15 Anlagen 15 MW(peak) Wasserkraft 112 Anlagen 35 MW(peak) Biomasse 114 Anlagen 18 MW(peak) Klärgas, etc 3 Anlagen 0 MW(peak) Geothermie 0 Anlagen 0 MW(peak) MWh/Jahr MWh/Jahr MWh/Jahr MWh/Jahr MWh/Jahr 492 MWh/Jahr 0 MWh/Jahr Stand : FAQ Kontakt Impressum TOP 10 dieser Region 12 % EE Bundesrepublik Deutschland 8 % EE Bayern 12 % EE Schwaben 22 % EE Unterallgäu Die Region "Unterallgäu" hat folgende Spitzenreiter: 95 % EE Holzgünz 93 % EE Böhen, Unterallgäu 90 % EE Lautrach 83 % EE Legau 62 % EE Kettershausen 61 % EE Hawangen 55 % EE Wiedergeltingen 50 % EE Ettringen, Wertach 48 % EE Lauben bei Memmingen 48 % EE Kirchheim in Schwaben

25 Erneuerbare Energien im Landkreis Neustadt a.d. Aisch Wo steht Sontheim? DGS SONNENENERGIE RAL Solar EnergyMap E3-Mobil REEPRO SOLPOOL Energy for Life Energiekarte Energieregionen Die "Gesetzesbrecher" Daten Download Gemeinde SONTHEIM BEI MEMMINGEN 9 % EE erreicht Stromverbrauch: MWh/Jahr Einwohner: Bürger Fläche: 26 qkm Anmerkungen: 1) Die regionalen Verbrauchsdaten sind Schätzungen auf der Basis des durchschnittlichen Stromverbrauches in der Bundesrepublik. 2) Die Berechnungen der EE- Stromproduktion basieren, sofern entsprechende Zahlen vorliegen, auf den realen Produktionsdaten für ein volles Kalenderjahr. 3) Die zugrundeliegenden EEG-Anlagen entsprechen dem Stand der Meldungen vom Erneuerbare Stromproduktion Solarstrom 113 Anlagen 1 MW(peak) Windkraft 0 Anlagen 0 MW(peak) Wasserkraft 3 Anlagen 0 MW(peak) Biomasse 2 Anlagen 0 MW(peak) Klärgas, etc 0 Anlagen 0 MW(peak) Geothermie 0 Anlagen 0 MW(peak) MWh/Jahr MWh/Jahr 0 MWh/Jahr 353 MWh/Jahr 115 MWh/Jahr 0 MWh/Jahr 0 MWh/Jahr Stand : FAQ Kontakt Impressum TOP 10 dieser Region 12 % EE Bundesrepublik Deutschland 8 % EE Bayern 12 % EE Schwaben 22 % EE Unterallgäu 9 % EE Sontheim bei Memmingen Die Region "Sontheim bei Memmingen" hat folgende Spitzenreiter: 0 % EE Attenhausen bei Memmingen 0 % EE Grabus, Schwaben 0 % EE Laubers, Schwaben 0 % EE Sontheim 0 % EE Ziegler bei Memmingen

26 Erneuerbare Energien im Landkreis Neustadt a.d. Aisch Wo steht Sontheim? DGS SONNENENERGIE RAL Solar EnergyMap E3-Mobil REEPRO SOLPOOL Energy for Life Energiekarte Energieregionen Die "Gesetzesbrecher" Daten Download Gemeinde SONTHEIM BEI MEMMINGEN 9 % EE erreicht Stromverbrauch: MWh/Jahr Einwohner: Bürger Fläche: 26 qkm Erneuerbare Stromproduktion Solarstrom 113 Anlagen 1 MW(peak) Windkraft 0 Anlagen 0 MW(peak) MWh/Jahr MWh/Jahr 0 MWh/Jahr Stand : FAQ Kontakt Impressum TOP 10 dieser Region 12 % EE Bundesrepublik Deutschland 8 % EE Bayern 12 % EE Schwaben 22 % EE Unterallgäu 9 % EE Sontheim bei Memmingen Die Region "Sontheim bei Memmingen" hat folgende Spitzenreiter: 0 % EE Attenhausen bei Memmingen 0 % EE Grabus, Schwaben 0 % EE Laubers, Schwaben 0 % EE Sontheim 0 % EE Ziegler bei Memmingen Anmerkungen: 1) Die regionalen Wasserkraft 353 MWh/Jahr Verbrauchsdaten sind 3 Anlagen Schätzungen auf der Basis 0 MW(peak) des durchschnittlichen Stromverbrauches der Biomasse 115 MWh/Jahr Bundesrepublik. 2 Anlagen 0 MW(peak) 2) Die Berechnungen der EE- Stromproduktion basieren, sofern entsprechende Zahlen Klärgas, etc 0 MWh/Jahr vorliegen, auf den realen 0 Anlagen 0 MW(peak) Produktionsdaten für ein volles Kalenderjahr. Geothermie 0 MWh/Jahr 3) Die zugrundeliegenden 0 Anlagen EEG-Anlagen entsprechen 0 MW(peak) dem Stand der Meldungen vom

27 Ausbauziele der Erneuerbaren Energien Ziel 2020: 47%! EE-Strom 1. Mio E-Mobile 2 TWh

28 Solare Struktur... Effiziente Netzwerke

29 Solare Struktur... Effiziente Netzwerke Es gilt 400 TWh Brennstoff von der Straße in den Keller zu verlagern!

30 Solare Struktur... Effiziente Netzwerke Brennstoff Es gilt 400 TWh Brennstoff von der Straße in den Keller zu verlagern!

31 Solare Struktur... Effiziente Netzwerke Langzeitspeicher: Biomasse

32 Solare Struktur... Effiziente Netzwerke Langzeitspeicher: Biomasse Std.... da scheint die Sonne auch in der Nacht

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

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

35 Elektroautos... als "rollende Kraftwerke"? Quelle: Scientific American, 18 April 1903 (gefunden von C. Dürschner)

36 Smart Grid Vehicles können... das Stromnetz stabilisieren... sofern die Fahrzeuge ihren Ladevorgang intelligent auf das Stromangebot abstimmen. Smart Charging Std.

37 Smart Grid Vehicles können... das Stromnetz stabilisieren... sofern das Fahrzeug seinen Ladevorgang intelligent auf das Stromangebot abstimmt. Smart Charging Std. Energieüberschüsse "verschieben"... und reduzieren somit den Bedarf an Bioenergie im Stromsektor. Smart Grid Services

38 Merke! Elektromobile passen optimal zu Erneuerbaren Energien!

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

40 Merke! Nicht Strom sparen, sondern Ressourcen sparen!

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) PKW (22 kwh/100 km) Strom (5,2 MWh) GuD Kraftwerk (! = 50%) Erdgas (10,4 MWh) Quelle: Verbrauchswerte im "kombinierten" Betrieb

42 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

43 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

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 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

46 Kraftstoffstrategie der Effizienz Ölpflanzen Biogas BtL Solarelektrisch

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

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

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

50 Elektromobilität?

51 Die E-Fahrzeugklassen Pedelec, E-Bike Scooter, Motorrad E-Mobil E-Auto Elektrobus Straßenbahn Eisenbahn Schiffe,...

52 Die E-Fahrzeugklassen Pedelec, E-Bike Scooter, Motorrad E-Mobil Elektrobus Straßenbahn Eisenbahn E-Auto

53 Die E-Fahrzeugklassen... heute relevant Pedelec, E-Bike Elektrobus Scooter, Motorrad Straßenbahn E-Mobil Eisenbahn E-Auto

54 Die E-Fahrzeugklassen Pedelec, E-Bike Scooter, Motorrad E-Mobil Elektrobus Straßenbahn Eisenbahn E-Auto

55 E-Auto

56 Zagato Elcar Personen:! 2 Geschwindigkeit:! 50 km/h Reichweite:! 50 km Antrieb:! Elektro Vermarktung:! um 1975 Status:! Kleinserie

57 Elektromobilität und zusätzlicher EE-Strom

58 Elektromobilität und zusätzlicher EE-Strom????

59 Elektromobilität zusätzlicher EE-Strom????

60 Ausbauziele der Erneuerbaren Energien Ziel 2020: 47%! EE-Strom 1. Mio E-Mobile 2 TWh

61 Elektromobilität zusätzlicher EE-Strom????

62 Std.

63 Das ist der "zusätzliche" EE-Strom Std.

64 Das ist der "zusätzliche" EE-Strom Std.

65 d : h : m : s Tage Stunden Minuten Sekunden Std. Prognose & Planung Power Level (kw in) (kw out) Bandbreitenmanagement G2V (+) 8 kw Ladeleistung 5 kw 2 kw (+) 50 Hz 230 V Netz Freq./Spannung Dynamische Netzstützung (-) -5 kw V2G (-)

66 d : h : m : s Tage Stunden Minuten Sekunden Dynamische Netzstützung... durch eine Netzinteraktion der E-Fahrzeuge nach einem parametrisierbaren und vor allem wohl definierten Verhalten, das Ladeleistung (und Flußrichtung) dem Netz anpaßt.

67 d : h : m : s Tage Stunden Minuten Sekunden (+) 50 Hz 230 V Dynamische Netzstützung... durch eine Netzinteraktion der E-Fahrzeuge nach einem parametrisierbaren und vor allem wohl definierten Verhalten, das Ladeleistung (und Flußrichtung) dem Netz anpaßt. (-) Netz Freq./Spannung

68 d : h : m : s Tage Stunden Minuten Sekunden (+) G2V (+) Ladeleistung 50 Hz 230 V Dynamische Netzstützung... durch eine Netzinteraktion der E-Fahrzeuge nach einem parametrisierbaren und vor allem wohl definierten Verhalten, das Ladeleistung (und Flußrichtung) dem Netz anpaßt. (-) Netz Freq./Spannung V2G (-)

69 d : h : m : s Tage Stunden Minuten Sekunden (+) G2V (+) Ladeleistung 50 Hz 230 V Dynamische Netzstützung... durch eine Netzinteraktion der E-Fahrzeuge nach einem parametrisierbaren und vor allem wohl definierten Verhalten, das Ladeleistung (und Flußrichtung) dem Netz anpaßt. 5 kw (-) Netz Freq./Spannung V2G (-)

70 d : h : m : s Tage Stunden Minuten Sekunden (+) G2V (+) 8 kw Ladeleistung 50 Hz 230 V Dynamische Netzstützung... durch eine Netzinteraktion der E-Fahrzeuge nach einem parametrisierbaren und vor allem wohl definierten Verhalten, das Ladeleistung (und Flußrichtung) dem Netz anpaßt. 5 kw 2 kw (-) -5 kw Netz Freq./Spannung V2G (-)

71 d : h : m : s Tage Stunden Minuten Sekunden (+) G2V (+) 8 kw Ladeleistung 50 Hz 230 V Dynamische Netzstützung... durch eine Netzinteraktion der E-Fahrzeuge nach einem parametrisierbaren und vor allem wohl definierten Verhalten, das Ladeleistung (und Flußrichtung) dem Netz anpaßt. 5 kw 2 kw (-) -5 kw Netz Freq./Spannung V2G (-)

72 d : h : m : s Tage Stunden Minuten Sekunden (+) G2V (+) 8 kw Ladeleistung 50 Hz 230 V Dynamische Netzstützung... durch eine Netzinteraktion der E-Fahrzeuge nach einem parametrisierbaren und vor allem wohl definierten Verhalten, das Ladeleistung (und Flußrichtung) dem Netz anpaßt. 5 kw 2 kw (-) -5 kw Netz Freq./Spannung V2G (-)

73 Stromversorgung Angebot und Nachfrage Beispiel: Tages-Frequenzverlauf vom 21. Oktober 2009 f [ Hz] 50,10 50,05 50,00 49,95 49,90 00:00 02:00 04:00 06:00 08:00 10:00 12:00 14:00 16:00 18:00 20:00 22:00 24:00 Uhrzeit Quelle: IFK Stuttgart

74 Merke! Wir brauchen intelligente E-Fahrzeuge!

75 Merke! Zusätzlich ist EE-Strom dann, wenn es gelingt die Abschaltung von EE-Anlagen zu verhindern!

76 Merke! Das einzige Förderinstrument für EE-Strom ist das Erneuerbare Energien Gesetz (EEG)!

77 Elektromobilität Perspektiven?

78 CO2-Emissionen im PKW-Verkehr 250 Neuwagen (TTW) Flotte (WTW) g/km 95 g/km 55 g/km

79 CO2-Emissionen im PKW-Verkehr 250 Neuwagen (TTW) Flotte (WTW) ,5 Liter 3,5 Liter 2 Liter

80 ? 250 Neuwagen (TTW) Flotte (WTW)? ? 100? CO2-Emissionen im PKW-Verkehr Vorsicht Vergiftungsgefahr 5,5 Liter 3,5 Liter 2 Liter

81 CO2-Emissionen im PKW-Verkehr 250 Neuwagen (TTW) Flotte (WTW) Elektrofahrzeuge: 1 Mio. 20 Mio.??

82 Elektromobilität in Deutschland? 25 Millionen E-Fahrzeuge? Jahre passiert "nix" Mio. 1 Mio.

83 Elektromobilität in Deutschland? Millionen E-Fahrzeuge? Jahre passiert "nix" Mio. 1 Mio. "nix" = die unumkehrbare Entscheidung für die Massenproduktion

84 Modellregion "Kathmandu"

85 1. Die Technik war schon 1970 "tauglich" 2. E-Fahrzeuge sind (bis auf weiteres) keine "Renn-Reise-Limousinen" 3. Peak-Oil und die Benzin-Rationierung schafft den Markt 4. E-Mobilität wird nicht billiger sein... aber nachhaltiger und kalkulierbarer! 5. E-Mobilität braucht keine 4 Räder!

86 Elektromobilität... löst morgen nicht alle Probleme, aber wir müssen heute anfangen, damit wir über-über-über-morgen 100% Erneuerbar sein können.

87 Tomi Engel