Normalverbraucher? Abschied vom Otto- Alternative Antriebe und Kraftstoffe. Dr. Martin Pehnt. Vortrag Hamburg Verkehr macht Klima,

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1 Abschied vom Otto- Normalverbraucher? Alternative Antriebe und Kraftstoffe Dr. Martin Pehnt Institut für Energie- und Umweltforschung Heidelberg Vortrag Hamburg Verkehr macht Klima,

2 Alternative Kraftstoffe Benzin und Diesel Erdgas Kraftstoffe aus Biomasse, z. B. Pflanzenöl Biodiesel (heute: 1,4 % Anteil) Bioethanol und Nachfolge-Produkte (ETBE) Biomethanol und Nachfolge-Produkte Biogas und Biomethan BTL (Biomass-to-liquids) Vergasung von Biomasse mit anschließender Synthese zu dieselähnlichem Kraftstoff Wasserstoff Kraftstoffe aus erneuerbarem Strom Wasserstoff 1 Ct/MJ Kosten 7 Ct/MJ 2 Gute Klimabilanz

3 Flächen- und Nutzungskonkurrenz Reststoffe freie Anbaufläche (nicht für Nahrungsmittel benötigt) Flächenkonkurrenz Nutzungskonkurrenz bereitgestellte Biomasse aus Reststoffen und nachwachsenden Rohstoffen aus Naturschutzsicht nicht nutzbare Reststoffanteile Umsetzung Biotopverbund Ökolandbau erosionsgefährdete Flächen Verbleibende freie Anbaufläche Stoffliche Nutzung (z. B. in chemischer, pharmazeutischer, Bauindustrie) Strom- und/oder Wärmeerzeugung Biokraftstoffproduktion Import Klimaeffizienz Umsetzung politischer Ziele Umsetzung polit. Ziele Techn. Verfügbarkeit der Produktionsverfahren 3

4 Mio. ha Weizen- EtOH RME Rüben- EtOH Flächenbedarf zur Deckung der Ziele 2010 Biomasse EU-Ziel für Biokraftstoffe (5,75 %) Erosionsgefährdung 3 BNatSchG Ökolandbau, Versiegelung, Kompensationsflächen zur Verfügung stehende Flächen bei 100% 80% Selbstversorgung, 2010 IFEU 2004a 4

5 Treibhausminderung durch 1 kwh Holz (indikative Werte) Vermiedene Treibhausgase 1 kwh Holz 170 Gramm Dampfturbine ohne KWK 320 Gramm BHKW mit Holzvergasung Gramm* Holzvergasung * Erster Wert: BTL, zweiter Wert: H2-BZ-Fahrzeugs 5

6 Biokraftstoffe Ökologische Vorteile und Nachteile CO 2 -neutral Reduziert erschöpfl. Energieeinsatz Weniger Tankertransporte. Flächeninanspruchnahme Eutrophierung von Oberflächenwasser Pestizide Versauerung durch Landwirtschaft

7 Fahrzeuge (1) Verbesserungen des Gesamtfahrzeugs, z.b. Leichtbau (2) Verbesserungen der Otto- und Dieselantriebe (3) Neue Antriebssysteme: Hybrid Brennstoffzelle Siehe Toyota-Vortrag batterieelektrisches Fahrzeug Mittelfristig nur Nischenanwendung: - Energiedichte - Marktkonforme Kosten - Sicherheitsanforderungen - Ladevorgang Elektrisierung des Autos 7

8 Einsatz von BZ-Autos: Hemmnisse Die Problem-Ks Kosten Klimaersparnis Kaltstart Kilogramm Kraftstoff (Wirkungsgrad, Speicherung, Infrastruktur) Kühlung Kunde Katalysator Konkurrenz 8

9 Beispiel Treibhauseffekt Kompaktklassefahrzeug, NEFZ Autobahnfahrt Verbrennungsmotor Kraftstoffvorkette direkte Emissionen PKW-Herstellung Benzin heute Benzin 2010 Diesel 2010 Methanol (Erdgas) Methanol (Holz) Wasserstoff (Erdgas) Wasserstoff (regen. Strom) Brennstoffzelle Treibhauseffekt (g CO2-Äq./km) Methanol (Erdgas) Methanol (Holz) Wasserstoff (Erdgas) Wasserstoff (regen. Strom) 9

10 Wasserstoff Nur erneuerbar produzierter Wasserstoff bringt Vorteile. Wasserstoff aus Biomasse: großes Potenzial, aber dreifache Innovation Wasserstoff aus Strom: zweifache Umwandlung (Strom Wasserstoff Strom) erforderlich. Für alle Wasserstoffpfade: Neue Infrastruktur und neue Tanktechnologie Auch hier die Frage: wo und wann erreiche ich mit regenerativem Strom oder Biomasse am meisten Nutzen? Wasserstoffeinführung ist nicht eine Frage des Ob! Aber des Wann und des Wie. Erst langfristig wird Wasserstoff in relevanten Mengen im Verkehrssektor eingesetzt werden, wenn BZ-Technologien fortentwickelt sind, die Fahrzeugflotte effizienter geworden ist und erneuerbare Energien im Strom- und Wärmesektor einen großen Anteil haben. Verkehrssektor verbraucht nahezu 400 PJ Strom direkt und indirekt. 10

11 Schlussfolgerungen Optimierungen des konventionellen Antriebs, vor allem aber auch des Gesamtfahrzeugs (Leichtbau, Downsizing!) werden mittelfristig deutlich dominieren. Letztere erleichtern auch die Integration von (kostspieligeren und zunächst begrenzt verfügbaren) erneuerbaren Kraftstoffen. Die Struktur des Kraftstoffmarktes wird mittelfristig erhalten bleiben. Biokraftstoffe sollten intensiv erforscht, aber angemessen eingeführt werden in Übereinstimmung mit anderen Nachhaltigkeitszielen. Dies gilt insbesondere für den Anbau nachwachsender Rohstoffe. Auch das Bio-Auto verursacht Lärm, Stau, Flächenzerschneidung, Bodenversiegelung und Verkehrstote. Ökologisch optimierte Antriebe und Kraftstoffe sind möglich und auch notwendig, aber nicht hinreichend für eine nachhaltige Mobilität. 11

12 Ich halte den Gang für das Ehrenvollste und Selbständigste im Manne und bin der Meinung, dass alles besser gehen würde, wenn man mehr ginge.... Fahren zeigt Ohnmacht, Gehen zeigt Kraft. Johann Gottfried Seume 12

13 Zum Weiterschmökern Euro 16,90 im Buchhandel 13

14 Biokraftstoffe versus fossile Kraftstoffe Biokraftstoff Photosmog Eutrophierung Ozonabbau Energiebedarf Treibhauseffekt Versauerung SME RME Rapsöl Rapsöl (dez) Bio-Methanol Bio-DME EtOH Zuckerrübe ETBE Zuckerrübe BTL ( ) ( ) ( )??? / / / / / / Vorteil für Biokraftstoff Vorteil für fossilen Kraftstoff / Insignifikant oder unentschieden Quelle: IFEU