Elektromobilität und Umwelt. Wie passt das zusammen? Ottheinrichgymnasium Wiesloch 5. Mai 2011

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Horst Becke
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1 Ulrich Höfpner Elektromobilität und Umwelt Wie passt das zusammen? Ottheinrichgymnasium Wiesloch 5. Mai 2011 Julius Jöhrens ifeu Institut für Energie- und Umweltforschung Heidelberg GmbH - 1 -

2 Worum geht es heute? Benzin / Diesel Abgase Elektrischer Strom keine Abgase (?...) - 2 -

3 M rd. P k m Bevor wir starten ein paar Bemerkungen zum MIV (MIV = Motorisierter Individualverkehr) P e r s o n e n v e r k e h r in D e u ts c h la n d S tra s s e S c h ie n e L u ft Quelle: IFEU 2010

h la n d 1.4 0 0 S tra s s e S c h ie n e L u ft 1.2 0 0 1.

4 Bevor wir starten MIV verursacht ein paar Probleme: 1. verursacht Lärm 2. belastet die Luft durch Abgase 3. erwärmt das Klima durch Ausstoß von Treibhausgasen 4. verbraucht endliche Ressourcen 5. verbraucht Fläche ( Versiegelung, Flächenzerschneidung) Können Elektroautos helfen, diese Probleme zu verringern? - 4 -

erwärmt das Klima durch Ausstoß von Treibhausgasen 4.

5 Problem: Lärm Der Straßenverkehr ist (fast überall) die größte Lärmquelle. Elektrofahrzeuge haben einen sehr leisen Motor; aber bei höheren Geschwindigkeiten (> 40 km/h) ist das Abrollgeräusch der Reifen lauter als der Motor Elektroautos können vor allem in den Innenstädten Lärm vermeiden, wo eher langsam gefahren wird Also: Durch Elektroautos wird es nicht viel ruhiger, aber immerhin etwas - 5 -

das Abrollgeräusch der Reifen lauter als der Motor Elektroautos können vor allem in den

6 Problem: Luftschadstoffe Der Straßenverkehr ist die wichtigste Ursache der Luftbelastung. Elektrischer Betrieb verursacht keine Emissionen von Luftschadstoffen vor Ort Allerdings: schon heute strikte Grenzwerte für die Schadstoffemissionen von Neuwagen positive Wirkung durch Elektroautos nur, wenn sie konventionelle Fahrzeuge ersetzen! Also: Nur geringe Verbesserung der Luftqualität durch Elektroautos - 6 -

strikte Grenzwerte für die Schadstoffemissionen von Neuwagen positive Wirkung durch Elektroautos nur,

7 Aber Wichtigste Quellen von städtischer Luftverschmutzung sind: können in absehbarer Zeit nicht elektrisch betrieben werden Riesiges Potential zur Emissions- und Lärmminderung durch Elektroantrieb!!! - 7 -

8 Problem: Flächeninanspruchnahme Innenstadt konventionelle Antriebe

9 Problem: Flächeninanspruchnahme Innenstadt konventionelle Antriebe Innenstadt Elektro-Antriebe

10 Problem: Flächeninanspruchnahme Durch Einführung von Elektroautos werden nicht weniger Straßen und Verkehrsflächen bestehen nicht weniger Flächenzerschneidung stattfinden nicht weniger Autos die urbane Qualität beeinträchtigen, sondern eher mehr Autos, weil Elektroautos gerade zu Beginn eher Zweitwagen sein werden Keine Verbesserung der Flächenproblematik durch Elektroautos

die urbane Qualität beeinträchtigen, sondern eher mehr Autos, weil Elektroautos gerade zu

11 Warum reden wir dann eigentlich noch über Elektromobilität???

12 Stichwort: Verbrauch endlicher Ressourcen

13 Stichwort: Verbrauch endlicher Ressourcen Weltweite Ölförderung Vergangenheit und Zukunft Peak Oil wird wahrscheinlich bald erreicht sein

14 Stichwort: Verbrauch endlicher Ressourcen Selbst wenn es noch lange Zeit Öl geben sollte wird der Preis dafür steigen. Es ist in unserem eigenen Interesse, uns möglichst bald Gedanken über Alternativen zum Öl zu machen!

15 Stichwort: Verbrauch endlicher Ressourcen Primärenergie endlich Erdöl Erdgas Kohle Uran erneuerbar Wind Wasser Sonne Erdwärme Biomasse

16 Stichwort: Verbrauch endlicher Ressourcen Primärenergie endlich Erdöl Erdgas Kohle Uran Energieträger Kraftstoffe Diesel Benzin erneuerbar Wind Wasser Strom Sonne Erdwärme Biomasse

17 Stichwort: Verbrauch endlicher Ressourcen Primärenergie Energieträger Antrieb endlich Erdöl Erdgas Kohle Uran Kraftstoffe Diesel Benzin Verbrennungsmotor erneuerbar Wind Wasser Sonne Strom Batterie Elektro motor Erdwärme Biomasse

Kraftstoffe Diesel Benzin Verbrennungsmotor erneuerbar

18 Stichwort: Verbrauch endlicher Ressourcen Kraftstoffpfad für gewöhnliche Autos Primärenergie Energieträger Antrieb endlich Erdöl Erdgas Kohle Uran Kraftstoffe Diesel Benzin Verbrennungsmotor erneuerbar Wind Wasser Sonne Strom Batterie Elektro motor Erdwärme Biomasse

Erdgas Kohle Uran Kraftstoffe Diesel Benzin Verbrennungsmotor

Stichwort: Verbrauch endlicher Ressourcen Kraftstoffpfade für Elektroautos Primärenergie Energieträger Antrieb endlich Erdöl Erdgas Kohle Uran Kraftstoffe Diesel

19 Stichwort: Verbrauch endlicher Ressourcen Kraftstoffpfade für Elektroautos Primärenergie Energieträger Antrieb endlich Erdöl Erdgas Kohle Uran Kraftstoffe Diesel Benzin Verbrennungsmotor erneuerbar Wind Wasser Sonne Strom Batterie Elektro motor Erdwärme Biomasse Alle Primärenergieträger nutzbar maximale Unabhängigkeit!

Diesel Benzin Verbrennungsmotor erneuerbar Wind Wasser Sonne Strom Batterie

20 Stichwort: Verbrauch endlicher Ressourcen Kraftstoffpfad für gewöhnliche Autos mit Biosprit Primärenergie Energieträger Antrieb endlich Erdöl Erdgas Kohle Uran Kraftstoffe Diesel Benzin Verbrennungsmotor erneuerbar Wind Wasser Sonne Strom Batterie Elektro motor Erdwärme Biomasse

endlich Erdöl Erdgas Kohle Uran Kraftstoffe Diesel Benzin

damit 28.000 km weit fahren Strom erzeugen und damit 42.

21 Und was ist mit Biokraftstoffen? Mit dem Holz von einem Baum kann man Biokraftstoff erzeugen und damit km weit fahren Strom erzeugen und damit km weit fahren Fazit: (und außerdem Fernwärme erzeugen) Es ist nicht sehr effizient, Biokraftstoffe zu verwenden

22 Wieviel Energie kann ich aus der Fläche holen? Flächenbedarf für regenerative Kraftstoffe zum Betrieb eines Pkw mit km Fahrleistung pro Jahr Quelle: ZWS 2010

23 Stichwort: Klimaerwärmung

24 Stichwort: Klimaerwärmung CO 2 ist das wichtigste, aber nicht das einzige Klimagas Auswirkungen auf die globale Erwärmung werden in CO 2 - Äquivalenten angegeben Vergleich der Klimawirkung konventioneller und elektrischer Autos: Sämtliche Stationen im Lebensweg eines Autos betrachten! Auto wird hergestellt Kraftstoff bzw. Strom wird hergestellt Auto fährt Auto wird gewartet Auto wird verschrottet Ökobilanz erstellen (wichtigster Schritt in unserer Arbeit am IFEU)

25 Schema einer Ökobilanz bei Fahrzeugen Emissionen Energie- und Kraftstoffbereitstellung Energie Kraftstoff Energie Energie Rohstoffe herstellung (inklusive Batterie) (inklusive Batterie) Fahrzeugherstellung Fahrzeug- Fahrzeugnutzung Fahrzeugnutzung (Energieverbrauch und Emissionen ) Fahrzeugentsorgung Rohstoffe Emissionen

26 Stichwort: Klimaerwärmung Quelle: IFEU 2011

27 Stichwort: Klimaerwärmung Fazit: Elektroautos schonen das Klima nur dann, wenn sie mit Strom aus erneuerbaren Energien Quelle: IFEU 2011 betrieben werden

Fazit Sind Elektroautos eine Lösung für die genannten Probleme? 1. verursacht Lärm ( ) 2. belastet die Luft durch Abgase 3. erwärmt das Klima durch Ausstoß von Treibhausgasen 4.

28 Fazit Sind Elektroautos eine Lösung für die genannten Probleme? 1. verursacht Lärm ( ) 2. belastet die Luft durch Abgase 3. erwärmt das Klima durch Ausstoß von Treibhausgasen 4. verbraucht endliche Ressourcen ( ) 5. verbraucht Fläche ( Versiegelung, Flächenzerschneidung) Fazit: Elektroautos können eine Reihe von Umweltproblemen vermindern helfen, wenn wir bestimmte Dinge beachten.

29 Worauf warten wir dann noch? Steigen wir doch einfach um auf Elektroautos!

30 Praktische Hürden auf dem Weg zur Elektromobilität Die Batterie ist das problematischste Bauteil eines Elektroautos. Li-Ionen-Batterien sind zur Zeit noch teuer (etwa die Hälfte des Autopreises) klein Reichweite eines E-Autos < 150 km schwer (ca. 350 kg, also ca. 1/3 des Fahrzeuggewichts) langsam beim Aufladen (etwa einen halben Tag an einer normalen Steckdose) kurzlebig (nach etwa 4000 Aufladungen muss die Batterie ausgewechselt werden) umweltbelastend in der Herstellung Zur Zeit intensive Forschung an neuen Batterie-Technologien bis dahin: Intelligente Konzepte, um mit wenig Batterie viel zu erreichen!

31 Der Weg zum Elektroauto

32 Antrieb gewöhnliches Auto

33 Der Weg zum Elektroauto

34 Antrieb Hybrid-Auto Beim Bremsen wird Bewegungsenergie zurückgewonnen und in der Batterie gespeichert Beim Anfahren wird diese Energie wieder an die Räder zurückgegeben

35 Der Weg zum Elektroauto

36 Antrieb Plugin-Hybrid-Autos Jetzt: Aufladung der Batterie nicht nur beim Bremsen, sondern auch aus dem Stromnetz!

37 Der Weg zum Elektroauto

38 - 38 -

39 Antrieb Elektrofahrzeug mit Range Extender Verbrennungsmotor allein dazu da, auf langen Fahrten Notstrom zu erzeugen

40 Der Weg zum Elektroauto

41 Antrieb Reines Batteriefahrzeug

42 Modellregionen für Elektromobilität

43 Fragen? Nur zu! Weitere Informationen:

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