(Auto)mobilität Verkehr der Zukunft oder: Wie kann Mobilität ökologisch nachhaltiger gestaltet werden?

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1 29 Wege aus der Krise die Zukunft durch nachhaltiges Wirtschaften gestalten am 9. November 29 in Hannover Ulrich Höfpner (Auto)mobilität Verkehr der Zukunft oder: Wie kann Mobilität ökologisch nachhaltiger gestaltet werden? Ulrich Höpfner Fachbereich Verkehr und Umwelt ifeu Institut für Energie- und Umweltforschung Heidelberg GmbH -1-

2 Mobilität die ökologischen Probleme Motorisierter Verkehr beeinträchtigt Mensch und Umwelt: Belastung der Luft mit Schadstoffen Klimarelevante Emissionen Verbrauch endlicher Ressourcen Lärmbelastung Flächeninanspruchnahme, Nutzungsabwertung Flächenzerschneidung In diesem Übersichtsreferat nicht behandelt -2-

3 Mobilität in den vergangenen 5 Jahren 1. Die Verkehrsleistungen sind drastisch angestiegen Personenverkehr in Deutschland in Mrd. Pkm Güterverkehr in Deutschland in Mrd. tkm 1.2 Luft Inland & Abgang Busse & Bahnen Pkw & Motorräder 6 Luft Inland & Abgang Binnenschiffe Bahnen Lkw IFEU 29 mit TREMOD IFEU 29 mit TREMOD

4 Mobilität in den vergangenen 5 Jahren 2. Die Luftschadstoffe CO und HC sind heute sehr gering CO-Emissionen in Deutschland in kt HC-Emissionen in Deutschland in kt Luft Inland & Abgang Bus, Bahn & Schiff Lkw Pkw & Motorräder Luft Inland & Abgang Bus, Bahn & Schiff Lkw Pkw & Motorräder -4- IFEU 29 mit TREMOD 5.3 IFEU 29 mit TREMOD

5 Benzol-Belastung in Innerortsstraßen Benzol-Innerortsimmissionen Benzol-Innerortsemissionen 3 25 NRW-Verkehrsstationen Mannheim Straße Karlsruhe Straße Freiburg Straße Berlin Innenstadt kt/jahr Bus Schwere Nfz Leichte Nfz Diesel-Pkw Otto-Pkw -5- Jahresmittelwert in ug/m³ Grenzwert Quelle: IFEU 25 nach verschiedenen Quellen; Emissionsberechnungen: IFEU mit TREMOD

6 Mobilität in den vergangenen 5 Jahren 3. Die Luftschadstoffe NOx und Partikel bereiten noch Probleme NOx-Emissionen in Deutschland in kt Partikel-Emissionen in Deutschland in kt Luft Inland & Abgang 35 Bus, Bahn & Schiff 1.2 Lkw Pkw & Motorräder Luft Inland & Abgang Bus, Bahn & Schiff Lkw Pkw & Motorräder IFEU 29 mit TREMOD 5.3 IFEU 29 mit TREMOD

7 -7- NO2-Belastung in Deutschland Überschreitung des Grenzwertes an ca. 1 Mess-Stationen Jahresmittelwert NO 2-27 in µg/m Grenzwert Stuttgart Am Neckartor Stuttgart Hohenheimer Straße (S) Stuttgart Siemensstraße (S) München/Landshuter Allee Reutlingen Lederstraße Ost (S) Ludwigsburg Friedrichstraße (S) Stuttgart-Mitte-Straße Tübingen Mühlstraße (S) Leonberg Grabenstraße (S) Hamburg Max-Brauer-Allee II Hameln-Verkehr Düsseldorf Corneliusstr. München/Prinzregentenstraße München/Stachus München/Luise-Kiesselbach-Platz Freiburg Schwarzwaldstraße (V) Darmstadt-Hügelstraße Hamburg Stresemannstraße Münster Weseler Straße Dortmund Brackeler Str. Schramberg Oberndorfer Straße (S) Wuppertal Gathe Hagen Graf-v.Galen-Ring Hamburg Habichtstraße Frankfurt-Friedb.Ldstr. B Hardenbergplatz Wiesbaden-Ringkirche Bochum Herner Str. Augsburg/Karlstraße B Neukölln-Karl-Marx-Str. 76 Itzehoe Lindenstr. Hamburg Kieler Straße Kiel-Bahnhofstr. Verk. Osnabrück-Verkehr Pleidelsheim Beihinger Straße (S) Hannover Verkehr Potsdam, Großbeerenstr. Mainz-Parcusstraße Gelsenkirchen Kurt-Schumacher-Str. Aachen Wilhelmstr. Bremen Verkehr 2 Düsseldorf Mörsenbroich B Steglitz-Schildhornstr. Mannheim-Straße Nürnberg/Von-der-Tann-Straße Chemnitz-Leipziger Str. Siegen Sandstr. B Neukölln-Silbersteinstr. Karlsruhe-Straße Gießen-Westanlage Essen Gladbecker Str. Burgdorf-Verkehr Kassel-Fünffenster-Str. Dresden-Bergstr. Herne Recklinghauser Str. Marburg-Univers.Straße Ludwigshafen-Heinigstraße Rostock Am Strande Augsburg/Königsplatz Freiburg Zähringer Straße (S) Leipzig-Mitte B Friedrichshain-Frankfurter Allee Wuppertal Fr.-E.-Allee Koblenz-Hohenfelder Straße Fulda-Petersberger Str. Frankfurt-Höchst Solingen Konrad-Adenauer-Str. Ratzeburg Bottrop Peterstr. Aachen Kaiserplatz Duisburg Fr.-E.-Straße Cottbus, Bahnhofstr. Bielefeld Detmolder Str. Bremen Verkehr 1 Mainz-Rheinallee Leipzig Lützner Str. Saarbrücken-Verkehr Dortmund Steinstr. Magdeburg/Damaschkeplatz Lübeck Gr. Burgstr. Potsdam Zeppelinstr. Magdeburg/Reuterallee Heidelberg Karlsruher Straße (S) Mainz-Große Langgasse Stuttgart-Zuffenhausen Hagen Emilienplatz Essen-Ost Steeler Str. Regensburg/Rathaus Duisburg Kardinal-Galen-Str. Würzburg/Stadtring Süd München/Lothstraße Ludwigshafen-Mitte Norderstedt

8 Mobilität in den vergangenen 5 Jahren -8- Fazit 1: Eine Entkoppelung zwischen Verkehrsleistung und Luftschadstoffen hat stattgefunden neue Grenzwerte werden es richten: Die Ursachen für die Zunahme liegen im Anstieg der Verkehrsleistung, der Verlagerung auf die Straße und den hohen spezifischen Emissionen der Kfz Die Ursachen für den Rückgang liegen in den technischen Minderungen am Fahrzeug. Bei Kohlenmonoxid (CO) und Kohlenwasserstoffen (HC) sind die heutigen Luftqualitätsziele längst erreicht. Bei Stickstoffdioxid (NOx) und Partikeln gibt es noch einiges zu tun. Die weitere Absenkung der Luftbelastung ist mit den aktuellen und bevorstehenden EU-Grenzwerten absehbar. Eine ökologische Nachhaltigkeit wird wohl auch mit konventionellem Antrieb erreicht. Das Null-Emissions-Auto (Batterie-elektrisch; Brennstoffzelle) hat hierbei prinzipielle Vorteile, kommt aber für heutige Probleme zu spät.

9 Mobilität in den vergangenen 5 Jahren 4. Die gesamten CO 2 -Emissionen gehen erst jetzt langsam zurück 25 2% CO2-Emissionen in Deutschland in Mio. t relative CO2-Emissionen in Deutschland Pkw & Motorräder 175% Lkw 2 Bus, Bahn & Schiff Luft Inland & Abgang Verkehr insgesamt 15% % % Luft Inland & Abgang 5 Bus, Bahn & Schiff 75% Lkw Pkw & Motorräder IFEU 29 mit TREMOD 5.3 IFEU 29 mit TREMOD 5.3 5%

10 CO 2 -Testzyklus-Emissionen neuer Pkw Seit 1995 stiegen Masse und Leistung der Pkw an die spezifischen CO2-Emissionen zeigten einen geringen Rückgang, der hauptsächlich durch die Nutzung von Diesel-Pkw erreicht wurde relative Entwicklung zu % 13% 12% 11% 1% 9% 8% Leistung Masse Hubraum CO % Leistung +15 % Masse -13 % CO2-1- Quelle: IFEU nach Europäische Kommission 26

11 Deutschland: Direkte CO2-Emissionen nach Sektoren Kleinverbraucher Haushalte in Mio.t CO ,1 % 21,6 % Industrie: Verarbeitendes Gewerbe & Prozesse; Kleinverbraucher: Gewerbe, Handel, Dienstleistungen, Militär; Flugvk. inkl. Abgang, ohne Seeschiff Industrie Kraftwerke Flugverkehr Transport ohne Flug Quelle: UBA, IFEU; Bezug: Energiebilanz

12 Mobilität in den vergangenen 5 Jahren -12- Fazit 2: Eine Entkoppelung zwischen Verkehrsleistung und CO 2 - Emissionen hat kaum stattgefunden sehr hoher Handlungsbedarf: Die Ursachen für die Zunahme liegen im Anstieg der Verkehrsleistung, der Verlagerung auf die Straße und den hohen spezifischen Emissionen der Kfz Die Ursachen für den geringen Rückgang liegen in den geringen technischen Minderungen am Fahrzeug, die bislang durch höheres Gewicht, höhere Leistung, mehr Komfort teilweise kompensiert wurden. Die CO 2 -Emissionen des motorisierten Verkehrs verursachen mehr als 2 % der gesamten CO 2 -Emissionen Deutschlands. Verkehr einziger Sektor mit keiner bzw. geringer Reduktion. Sehr hoher Handlungsbedarf zur Senkung der CO 2 -Emissionen und des Energieverbrauchs. Priorität: Pkw (noch größter Einzelverursacher im Verkehr); Lkw (zweit größte Einzelquelle, hohe Verkehrsleistungszuwächse erwartet); Flugverkehr (höchste Steigerungsraten erwartet).

13 Möglichkeiten zur nachhaltigeren Mobilität Kein Königsweg, aber viele Möglichkeiten zur Reduktion von Energieverbrauch und CO 2 -Emissionen des Verkehrs: 1. das Verkehrsmittel seltener nutzen, 2. ein anderes, CO 2 -günstigeres Verkehrsmittel nutzen, 3. das selbe Verkehrsmittel effizienter nutzen, 4. ein technisch effizienteres und somit CO 2 -günstigeres Verkehrsmittel nutzen, 5. ein Verkehrsmittel mit einer CO 2 -günstigeren Antriebsenergie nutzen. -13-

14 (1) Beispiele: Verkehrsmittel seltener nutzen Werden die Reisen weniger, werden die Transportentfernungen kürzer, sinkt die Umweltbelastung Beispiele für Weniger Reisen/Transportieren : - Ist die Reise/der Transport notwendig (Wochenende in New York; im Februar Erdbeeren aus Marokko) - Kann die Reise durch Chat-Groups, Telefon- oder Videokonferenzen ersetzt werden Beispiele für Kürzer Reisen/Transportieren : - Urlaub in der Südsee vs. Europa; Ort des Treffens nach geringster Entfernung aller Teilnehmer optimieren - Kürzere Transporte durch Produktwahl: Mineralwasser aus Italien; Äpfel aus Neuseeland; Wein aus Australien -14-

15 (2) Beispiele: CO 2 -günstigeres Verkehrsmittel nutzen Personennahverkehr: Bahnen und Busse sind besser, wenn die Auslastung stimmt (Berufs-, Freizeitverkehr) 3 CO 2 -Äquivalente in g/pkm Pkw Otto Pkw Diesel Bus Diesel Quelle: IFEU-Berechnungen für Deutschland 24 Bus CNG Straßenbahn U-Bahn Berufsverkehr (1,2 Personen im Pkw, 7% Auslastung in Bus & Bahn) Pkw Otto Pkw Diesel Bus Diesel Bus CNG Straßenbahn U-Bahn Freizeitverkehr (3 Personen im Pkw, 2% Auslastung in Bus & Bahn)

16 (2) Beispiele: CO 2 -günstigeres Verkehrsmittel nutzen Personenfernverkehr: Bahnen und Busse sind immer besser als Pkw und Flugzeug (Städte-, Urlaubsreise) 2 18 CO 2 -Äquivalente in kg/person und Reise Pkw Diesel Reisebus Quelle: IFEU-Berechnungen für Deutschland 24 Bahn Flug Städtereise Mannheim - Paris (2 P/Pkw, 7 % AG Bahn, 8% AG Bus & Flugzeug) Pkw Diesel Reisebus Bahn Flug Urlaubsreise Köln - Rimini (4 P/Pkw, 8 % AG Bahn, 9% AG Bus & Flugzeug)

17 (2) Beispiele: CO 2 -günstigeres Verkehrsmittel nutzen Güterfernverkehr: Bahn immer besser als die Straße CO 2 -Äquivalente in g/tkm (bei voller Auslastung) Lkw Bahn Elektro Bahn Diesel Lkw Bahn Elektro Lkw Bahn Elektro Container Massengut leichtes Gut -17- Quelle: IFEU-Berechnungen für Deutschland 24

18 (3) Beispiele: Verkehrsmittel effizienter nutzen Das vorhandene/beabsichtigte/mögliche Verkehrsmittel effizienter, d.h. CO 2 -günstiger nutzen Beispiele Pkw-Verkehr: - Verbesserung der Auslastung (Fahrgemeinschaften; Mobilitätszentralen) - Effizientere, angepasste Fahrweise (EcoDrive) [5 2%] - Langsameres Fahren (freiwillig, Tempolimit) [5 2%] - Verzicht auf Zuladung und Aufbauten [bis 1%] - Verwendung von Leichtlauföl/Leichtlaufreifen/korrekter Reifendruck [5 1%] Beispiele Lkw-Verkehr: - Verbesserungen wie oben (von Fahrweise bis Leichtlauföle) - Verbesserung der Fahrtrouten (Routen-, Tourenplaner) - Logistikzentralen (Bündelung von Transporten; Wahl der effizientesten Fahrzeuggröße) -18-

19 (4) Beispiel: Technisch effizienteres Verkehrsmittel nutzen Es gibt große Unterschiede innerhalb der Modelle und Modellreihen: 4 CO2-Emissionen und Preise ausgewählter Fahrzeugmarken g/km CO2-Ausstoß Diesel, 77 kw Quelle: IFEU nach Herstellerangaben, Juli Otto, 11 kw 4. Diesel, 129 kw 65. Otto, 27 kw 69. Diesel, 173 kw Golf BMW 5 Mercedes S 13. Otto, 386 kw -19- CO2- Emission minimal CO2- Emission maximal

20 (5) Beispiel: CO 2 -günstigere Antriebsenergie Kraftstoffe aus Anbau-Biomasse können fossiles CO 2 einsparen; allerdings: Klimagasbilanz nicht immer positiv Anbauflächen begrenzt Konkurrenz mit Nahrungsmittelerzeugung Konflikt mit anderen Umwelt- und Naturschutzzielen Konflikt mit sozialen Aspekten Konkurrenz zu anderen energetischen Nutzungen Deshalb: Strenge Umweltstandards ( Zertifizierung ) sind unverzichtbar Aktuelles Moratorium wegen Ethanol-Beimischung in D; auf EU- und D-Ebene Überprüfung der ehrgeizigen Ziele und Bedingungen Kraftstoffe aus Abfall-Biomasse sind mengenmäßig begrenzt, aber wenig bedenklich; haben in stationären Anwendungen größere Effizienz Kraftstoffe aus Ganzpflanzen ( Biofuels der 2. Generation ) könnten günstiger sein. Verfahren noch in der Entwicklung. -2-

21 (5) Beispiel: CO 2 -günstigere Antriebsenergie Klimagasemissionen bei der Herstellung von Biodiesel (verschiedene Alternativen) Fossiler Diesel RME -21- Bio- Ethanol aus Weizen PME bei vorheriger Landnutzung Ödland Regenwald, Moordböden

22 (5) Beispiel: CO 2 -günstigere Antriebsenergie Elektro-Mobilität Arten der Elektrifizierung der Fahrzeuge: Micro-Hybrid (Start-Stopp-Funktion) Mild-Hybrid (Integrierter Startergenerator für Anfahren; Bremsenergienutzung) Full-Hybrid (größere Batterie; zusätzlich Anfahren und Beschleunigen; Wirkungsgradverbesserung des Verbrennungsmotors; autarkes elektrisches Fahren) Plug-In Hybrid (externe Ladefähigkeit der [größeren] Batterie) mit größerer Reichweite und Reichweitenverlängerung über konventionellen Antrieb/Brennstoffzelle Reines Batterie-betriebenes Fahrzeug Hybrid-Strategie: durch zunehmende Hybridisierung Sammeln von Erfahrung, Kostendegression über Skaleneffekte; Erhöhung der Akzeptanz -22-

23 (5) Gute ökologische Gründe für Elektromobilität Diversifizierung der Energieträgerbasis alle Energieträger der Stromerzeugung werden nutzbar Damit auch Nutzung CO 2 -armer Energieträger und Einsparung von CO 2 Lärmarmut, wirksam vor allem in innerstädtischen Verkehrssituationen, die vom motorischen Lärm geprägt sind keine Emissionen von Luftschadstoffen vor Ort bei Ersatz von konventionellen Fahrzeugen Verbesserung der Luftqualität grundsätzliche Vermeidung von Emissionen bisher unbekannter Toxizität -23-

24 (5) Relativierende Gründe für Elektromobilität Es gibt genügend elektrische Verkehre, die mit CO 2 -ärmerem Strom betrieben werden können Keine Garantie für CO 2 -armen Strom! Die Lärmsituation wird durch das Abrollgeräusch und Lkw und Busse geprägt neue Pkw haben sehr niedrige Emissionen Elektro-Pkw kommen für Verbesserung der Luftqualität zu spät CO 2 -Einsparung durch effizientere und leichtere Pkw ist schneller und billiger Reichweite wird wegen geringer Speicherdichte und hoher Kosten immer gering bleiben -24-

25 (5) Beispiel: CO 2 -günstigere Antriebsenergie Elektro-Mobilität hat bei Berücksichtigung der Infrastruktur keine CO 2 -Vorteile, wenn mit heutigem Strommix betrieben geringe Nachteile mit Strom aus zusätzlichen Kohlenkraftwerken nur Sinn mit Strom aus erneuerbarer Energie (CO 2 -Einsparung 95 %) verdrängt mit der EE-Nutzung keine Anwendung mit höherem Substitutionspotenzial -25- Elektro-Mobilität ist vorerst kein zusätzlicher relevanter Stromkonsument: 1 Mio. Plug-In Hybrid-Pkw benötigen bei 3. km/a elektrisch 6 TWh Strom [= 1 % des heutigen Bruttostroms] steht daher auch einem Ausstieg aus der Atomenergie nicht im Wege soll und kann zusätzliche Quellen erneuerbaren Stroms erschließen, die bisher im stationären Sektor finanziell nicht darstellbar sind. Dann ist von staatlicher Seite auch fiskalische Förderung und Anerkennung bei der Grenzwertkurve gerechtfertigt. Elektro-Mobilität heute Sehr hohe politische/firmenpolitische Aufmerksamkeit für (Teil)-Elektifizierung Sehr viele internationale Aktivitäten (USA, Frankreich!) Allerdings: erneute Gefahr der Übertreibung statt Lernen aus den Dämpfern der Euphorie-Wellen Wasserstoff/Brennstoffzelle und Biotreibstoffe

26 Kann Mobilität ökologisch nachhaltiger gestaltet werden? -26- Ja das geht! Bei den Luftschadstoffen hat es (fast) geklappt; zunehmende Elektrifizierung wird Freiheitsgrade schaffen Bei CO 2 -Emissionen kein Königsweg, aber viele Möglichkeiten wie 1. das Verkehrsmittel seltener nutzen, 2. ein anderes, CO 2 -günstigeres Verkehrsmittel nutzen, 3. das selbe Verkehrsmittel effizienter nutzen, 4. ein technisch effizienteres und somit CO 2 -günstigeres Verkehrsmittel nutzen, 5. ein Verkehrsmittel mit einer CO 2 -günstigeren Antriebsenergie nutzen.