Mobilität als Teil der Energiewende das Audi e-gas Projekt (Power to Gas)

Transkript

1 Mobilität als Teil der Energiewende das Audi e-gas Projekt (Power to Gas) 3N e.v. Parlamentarischer Abend, Berlin, 2. April 2014 Reinhard Otten Nachhaltige Produktentwicklung AUDI AG

2 Motivation Audi: Die Energiewende im Auto mit welchen Lösungen begegnen wir den Herausforderungen?

3 Unser Ansatz: Ganzheitliche Betrachtung aller Umweltauswirkungen über den gesamten Lebenszyklus Nutzung 20 Herstellung Kreislaufgedanke Recycling Anteil CO 2 -Aufkommen im gesamten Lebenszyklus am Beispiel A3 TDI über 200Tkm

4 Ein Vergleich der CO 2 -Bilanzen (LCA, km) eines Fahrzeugs mit Verbrennungsmotor bzw. Elektro-Antrieb Diesel: 4,1 l/ 100 km Verbrennungsmotor ~ 20 % ~ 80% < 1% Herstellung Nutzung (well-to-wheel) Recycling Elektroantrieb besser schlechter ~ 25 % ~ 72% ~3% ~ 45 % ~ 80 % ~ 10% ~ 10% ~ 50% ~ 5% Annahme: Fahrzeug der Kompaktklasse Laufleistung: km Ottomotor: 5,5 l / 100 km E-Antrieb: 15 kwh / 100 km Ein ökologischer Vorteil des Elektroantriebs ergibt sich bei Verwendung regenerativer Energien. Im Sinne der E-Mobilität sollte der Ausbau der Erneuerbaren Energien zügig voranschreiten. 5

5 Warum eigentlich Power-to-Gas? Deutschland bei 78% EE

6 Power-to-gas: Koppelung von Energie- und Mobilitätssektor Funktionsprinzip Audi e-gas Projekt woher stammt das CO 2? E-Fahrzeuge BEV, PHEV Strom H 2 Smart Grid CH 4 Elektrolyse Methanisierung CH 4 Audis erste Anlage: CO 2 aus Biogasanlage CO 2 g-tron Gasnetz: Industrie; Haushalte CO 2 könnte auch aus anderen Quellen kommen (Klärwerk, Zement-, Stahlindustrie, Gaskraftwerk ) bio CH 4 Gaskraftwerk CH 4

7 . Ideale Ergänzung: CO 2 -neutrale Mobilität für Kurzund Langstrecke e-power (e-tron) Audi e-gas-projekt: e-hydrogen (HFC) e-gas (g-tron) CO 2 -neutrale Mobilität für drei Antriebskonzepte Kraftstoffe aus Erneuerbaren Energien, CO 2 und Wasser Impulse für Ausbau Erneuerbarer Energien

8 Power-to-Gas: Audi e-gas Anlage in Werlte (Emsland)

9 Überblick Audi e-gas-anlage

10 Power-to-Gas-Anlage Audi (Werlte, Emsland) Elektrolyseure (3 x 2 MW) Methanisierungseinheit

11 Layout der Audi e-gas Anlage in Werlte, Niedersachsen

12 Learning by doing: Nutzung Abwärme in Biogasanlage Das Wärmemanagement besteht aus zwei Kreisläufen, einem Hochtemperaturkreis mit 170 C und einem Niedrigtemperaturkreis mit 90 C Wärmequellen sind im Betrieb die Elektrolyseurkühlung, Produktgaskühlung und der Methanisierungsreaktor Wärmesenken sind die Hygienisierung der Biogasanlage, die Aminwäsche und die Fermenterbeheizung Im Standby-Betriebszustand dient die Kesselanlage (Brennstoff: Rohbiogas) als Wärmequelle für das gesamte System

13 Synergien PtG-Methan mit Biomethan-Produktion/Einspeisung Gasleitung vorhanden Optional: Gemeinsame Einspeise-Anlage Hochkonzentriertes CO2 aus Biogasreinigung vorhanden Abwärme aus PtG-Anlage für Biomethanproduktion nutzbar deutliche Verbesserung von Wirkungsgrad und Umweltentlastung Mischung der Produktgase eröffnet Optionen für den dynamischen Betrieb Optional: Positive Regelenergie + Wärmelieferung durch BHKW

14 Audi A3 g-tron: ~20g CO 2 /km mit Audi e-gas (well-to-wheel) 3,2 3,3 kg/100 km (88-92 g/km), je nach Getriebe Reichweite Erdgas: > 420 km Reichweite Benzin: > 900 km Produktionsbeginn Dezember 2013 Gastanks Audi A3 g-tron Verkaufspreis Deutschland: EUR

15 Welche Probleme und Wünsche beim Ausbau der Erneuerbaren Energien gibt es? Probleme: - Instabilitäten im Netz - Energieverluste (Abschalten von Windrädern, PV Wirkungsgrad 0%) - Preisverfall an der Strombörse, Anstieg EEG-Umlage - Heutige Speicher mit geringer Kapazität, können nur Strom zu Strom am selben Ort - Wünsche (NGOs, Kommunen, ): - Dezentralisierung der Energieversorgung (Bürgerbeteiligung, mehr Markt) - Regionale Autarkie (evtl. weniger Effizienz, aber mehr Stabilität im Gesamtsystem durch Redundanzen möglich)

16 Mit Audi e-gas lösen wir Probleme von heute und morgen und sind zentraler Teil und Treiber der Energiewende Heute Morgen CO 2 -neutrale Mobilität auf der Langstrecke Energiewende (Speicher erneuerbarer Energien, Stabilisierung des Stromnetzes)

17 Wie kann es gelingen, diese Technologie auf den Weg zu bringen? Erfahrungen mit der Technik sammeln durch konkrete Umsetzung in der Systemlandschaft (Bsp MW) schon ab sofort! Erforschung der Systemauswirkungen (Elektrizität, Verkehr, Wärme) durch Forschung an diesen Anlagen im System Letztverbraucherstatus der ersten PtG-Anlagen (bis 1 GW) aufheben Anrechenbarkeit von EE-Gas (Wasserstoff, Methan) auf die Biokraftstoffquote auch in Deutschland umsetzen

18 Fazit Eine ökologisch sinnvolle E-Mobilität erfordert einen zügigen EE-Ausbau Power-to-Gas wird für ein nachhaltiges Energiesystem (inkl. Verkehr) eine wichtige Rolle spielen Die Mobilität ist heute die Lokomotive für die Entwicklung der Technologie Die konkrete Anwendung von Audi in Werlte zeigt vielfältige Synergien und Optimierungsmöglichkeiten auf PtG ist ein Türöffner für erneuerbaren Wasserstoff Gesetzliche Blockaden für den Einstieg in die Technologie sind zu entfernen Noch gibt es in Deutschland bei PtG einen Vorsprung durch Technik

19 Vielen Dank! Reinhard Otten, Nachhaltige Produktentwicklung, Audi AG