E-Mobilitätstag Landkreis Elbe- Elster

Transkript

1 Alternative Antriebssysteme - E-Mobilität E-Mobilitätstag Landkreis Elbe- Elster Hans-Peter Wandt

2 Megatrends die zukünftige Mobilität beeinflussen: Demographischer und sozialer Wandel Verstädterung/ Landflucht Digitalisierung Herausforderungen im Umweltbereich

3 Bevölkerungszuwachs in Ballungsgebieten/ Landflucht

4 Demographische Entwicklung in Deutschland

5 Die Mobilität der Zukunft ist: Elektrifiziert Vernetzt Zunehmend autonom Geteilt Angepasst an die aktuellen Bedürfnisse mit klaren Unterscheidungen zu ländlichen Regionen

6 Ende des Verbrennungsmotors in Sicht? By 2050, Toyota Says It Won't Sell Many Combustion-Engine Cars Stern.de: Ende einer Epoche Die Autowende - Warum der Verbrennungsmotor zum Auslaufmodell wird Der Verbrennungsmotor ist eine deutsche Maschine. Über hundert Jahre sicherte er den Wohlstand. Seit Abgasskandal und Fahrverboten in den Städten ist jedoch klar: Die Zukunft ist elektrisch. Die Zeit online: Offensive der Plug-in-Hybride

7 Zufahrtssperren von Fahrzeugen mit Verbrennungsmotor in Metropolregionen Quelle: Motortalk.de

8 Elektrifizierung des Antriebsstrangs

9 Baukastenarchitektur erlaubt die Realisierung unterschiedlicher Technologiennach Markterfordernissen Quelle: Toyota

10 Wirkungsgrad eines Verbrennungsmotors in Abhängigkeit der Leistung

11 Leistungsbedarf bis 100 km/h Mittelklasse-Fahrzeug 1500kg Gewicht Quelle: Toyota

12 kw Fahrwiderstände in Abhängigkeit von Masse und Geschwindigkeit Erforderliche Antriebsleistung in Abhängigkeit von Fahrzeugmasse und Luftwiderstand Leistung für 240km/h Leistung für 120km/h Bedarfsleistung Masse 2000 kg c w A:0,9m 2 Bedarfsleistung Masse 1200 kg c w A:0,6m 2 km/h 12

13 Energiemanagement in Hybridsystemen Batterie Bremsenergie +Energie Energie speichern - rein elektrischer Antrieb Verbrennungsmotor arbeitet mit hohem Wirkungsgrad Motorabschaltung Verzögerung Zeit

14 Stetig Zunehmende Elektrifizierung

15 Wann wird der Wendepunkt hin zur Elektromobilität erreicht?

16 Entwicklungskonzept heutiger PKW Source: Project management blog

17 Entwicklungsrichtung Elektromobilität Sieht die Zukunft der Elektromobilität so aus? Source: Porsche, Tesla

18 Ist eine flächendeckende (Schnell-) Ladeinfrastruktur darstellbar und sinnvoll?

19 Durchschnittliche Tagesfahrstrecke privater Nutzer: 3,4 Wege mit 39 km Fahrstrecke

20 Fahrzeugkonzepte für die Stadt und Umlandnutzung Source: Nissan, Toyota

21 Konzepte für Kurzstreckennutzung Source: Honda, Toyota, GM, Damngeeky.com

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23 Batteriepreisentwicklung

24 Batterie-elektrischer Verteilerverkehr Quelle: Hannove Quelle: Hannover.de; wikipedia

25 BATTERIELADESTATIONEN AUF RASTPLÄTZEN FÜR LANGSTRECKEN - LKW? Strombedarf ca. 1kWh/ km; 600kWh für 600km Quelle: ZDF.de

26 Oberleitungen für die Autobahnen? Pro Kilometer Oberleitung kostet die Infrastruktur nach Berechnungen des Umweltministeriums rund eine Million Euro Quelle: Siemens

27 Brennstoffzelle (FCEV) oder batterieelektrisches Fahrzeug (BEV)? WIR WERDEN BEIDES BRAUCHEN! Quelle: CEP

28 Ausbau der regenerativen Energieerzeugung Windenergiemarkt Onshore Deutschland Prognose: 2017 erstmals über fünf Gigawatt neue Windkraft

29 WASSERSTOFF ALS ENERGIESPEICHER Quelle: CEP

30 Integration von Wasserstoff in das Energiesystem der Zukunft Wind power Electricity storage facilities Thermal power generation Energiefluss Elektrizität Wasserstoff Fossile Brennstoffe EVs/PHVs Renewable Energy Urban/ residential Electricity Grid Industry Fossil Fuels Photovoltaic generation HVs Hydrogen-Electricity Conversion Biomass Electrolysis Hydrogen tanks Hydrogen Grid Power generation units Chemical plants Urban/ residential Refineries/chemical plants Quelle: Toyota High-volume, long-term storage Wastewater Urban/ residential FCV passenger vehicles/fc buses Automotive fuel

31 Wasserstoff im Gasnetz eine neue Technologie? Tagesspiegel: Nach 170 Jahren gibt es in Berlin kein Stadtgas mehr Kohlegaserzeugung 1896 Gaszusammensetzung Gaswerk Simmering: Wasserstoff H2 (51 %) Methan CH4 (21 %) Stickstoff N2 (15 %) Kohlenstoffmonoxid CO (9 %)

32 Architektur Brennstoffzellenfahrzeug Toyota Mirai Quelle:Toyota

33 Kostenentwicklung Brennstoffzellensysteme

34 Druckbetankung - Standardisierung Quelle: Toyota Technical Review

35 Wasserstoff ermöglicht kurze Betankungszeiten und große Reichweiten Wasserstofftankstelle Potsdam Source: Total Source: CEP

36 Aufbau Wasserstofftankstelle Quelle: BMW Group

37 Alstom Coradia ilint- Brennstoffzellen-Triebwagen Quelle: Alstom Quelle: Eisenbahnkurier

38 Sicherheit: Brandversuche Wasserstoff / Benzin 3s nach Zündung Quelle: Chemie-Untericht.de Quelle: Fuelcell Today

39 Sicherheit: Brandversuche Wasserstoff / Benzin 1 min nach Zündung Quelle: Fuelcell Today

40 Sicherheit Wasserstoff Energieaufnehmende Trägerstruktur Heckbereich/ Tanksystem Quelle: Toyota Technical Review

41 Technologiepräferenz E-Mobilität in Abhängigkeit von Fahrzeuggröße und Reichweite Quelle: BMW AG

42 Vehicle size Toyota Vision zukünftiger Mobilität Home delivery vehicles EVs EVs Short-distance commuter vehicles Personal mobility HVs/PHVs Passenger cars HVs PHVs FCV passenger vehicles Route buses FC buses FCVs Full-size trucks Home delivery trucks Travel distance Fuel Electricity Gasoline, diesel, biofuels, CNG, synthetic fuels, etc. Hydrogen EVs: Kurzstrecke; HVs & PHVs: Hauptnutzung; FCVs: Mittel- und Langstrecke

43 FAZIT Die Elektrifizierung des Antriebsstrangs wird in den nächsten Jahren massiv zunehmen und ab 2030 die Antriebstechnologie dominieren Es wird einen Mix aus Plug-in Hybriden, batterieelektrischen und Brennstoffzellen - Fahrzeugen geben, die je nach Fahrzeuggröße und Nutzung Verwendung finden Die Nutzung des Verbrennungsmotors wird stark zurückgehen Es gilt kosten- und nutzungsoptimierte Lade- und Wasserstoffbetankungssysteme aufzubauen um die schnelle Verbreitung der Technologien zu unterstützen

44 Vielen Dank!