Synthetisches Erdgas Potential der Dekarbonisierung des Verkehrssektors in der EMN

Ähnliche Dokumente
Synthetisches Erdgas

Kommerzielle, dezentrale, emissionsfreie Power-to-Gas-Anlage und Konzepte im Bereich der Gebäudeund Kraftwerkstechnik

Audi und Power-to-Gas: Langstrecken-Mobilität mit der Energiewende im Erdgastank

Merseburg, 20. Oktober 2016

Power-to-Gas und Biomethan Eine positive (THG-)Bilanz Berlin,

Power to Gas Baustein für die Energiewende im Verkehrssektor

Raus aus der Nische - CNG Fahrzeuge auf dem Vormarsch

Dekarbonisierung und Akzeptanzsteigerung für eine Energiewende im Verkehr.

Die Dekarbonisierung des Transportsektors. Dr. Hermann Pengg, EG-X, AUDI AG

Energiemarkt 2030 und Der Beitrag von Gas- und Wärmeinfrastruktur zu einer effizienten CO 2 -Minderung

Die Rolle von Power-to-Gas für die Dekarbonisierung des Transportsektors. Dr. Hermann Pengg, EG-X, AUDI AG

Audi e-gas Projekt: Die Energiewende im Tank

SYNTHETISCHES METHAN FÜR TRANSPORT UND MOBILITÄT

Zur Rolle des Erdgases in der Transformation der Energiesysteme Stützpfeiler oder Auslaufmodell?

Dieses Angebot gilt für Kunden mit einem Jahresverbrauch von 200 bis kwh.

Strompreis für Haushalte

Preisblatt. - bei Lieferbeginn vor dem

Technologische Möglichkeiten für eine Energiewende im Verkehr

Strom im Netzgebiet der ÜZW Netz AG. Gültig Stand: ab: Januar

Eigenverbrauchskonzepte - mit Planung zum Erfolg

Nationale CO 2 Abgabe?

Regulatorischer Rahmen und Förderung von Speichern

SEKTORENKOPPLUNG AUS STROMSICHT GEDACHT DR. HANS-JÜRGEN BRICK, AMPRION GMBH

EU-Energiemarktdesign: Ist der Weg der Sektorenkopplung ein Weg für Europa? Forum für Zukunftsenergien Brüssel, 10. Mai 2017

Energiewende und weiter?

HERAUSFORDERUNGEN DER ENERGIEWENDE

Die Rolle von strombasierten Kraftstoffen für die Verkehrswende

Vorstellung Audi e-gas Projekt bei SAENA Daniel Böhner, AUDI AG. Dresden,

100% Erneuerbare Energien durch Power-to-Gas. DBI-Fachforum Energiespeicher. Editha Kötter Berlin,

Steuern und Abgaben Stand: (alle Angaben ohne Gewähr)

Die Stadtwerke Brühl und die Energiewende

Forum 3. Sektorkopplung. Erneuerbarer Strom für alle?

Erdgas/Biogas Die Energie.

Erneuerbare Energien im Mobilitätssektor

Ökologische Steuerreform 2.0

Land, Wasser, Luft Anwendungsmöglichkeiten der Technologien und Marktübersicht

Swisspower «Stadtwerke Allianz» /OKI/Thomas Peyer, Swisspower Seite 2

Nachgefragt - Über die Rolle von Erneuerbaren Energien in unserer Gesellschaft

Elektrolyseur als Schlüssel für die neuen Energiemärkte. Ove Petersen, CEO, GP JOULE GmbH Neumünster,

Kosteneinsparung - Nur durch Energieeffizienz?

1. Die Energiewende Ziele und Umsetzung Potenziale erneuerbarer Energien Situation heute und in Zukunft 2. Forschung Dezentrale Stromerzeugung Netze

Erdgas/Biogas. die Energie

Die Rolle neuer Kraftstoffe im Rahmen der Mobilitäts- und Kraftstoffstrategie der Bundesregierung

Mögliche Veränderung der Energienachfrage des Verkehrs und Wechselwirkungen mit dem Energiesektor

Grund- und Ersatzversorgung Eintarif (MGV) gültig im PLZ-Gebiet: 84030, 84061, 84092, 84098, 84109, 84180, 84183, 84187

Die AUDI-e-gas-Anlage in Werlte ein P2G-Projekt am Standort einer Biogasanlage. Thomas Götze Hannover,

CO2-Preis und Finanzierbarkeit Ein Blick auf die nächste Phase der Energiewende

Innovation Power-to-Gas: Stand, Potenziale und Anforderungen für technologieoffene Rahmenbedingungen

Atomausstieg, Kohleausstieg, Emissionshandel - wohin entwickeln sich die Strompreise? Alexander J. Henze

Auswirkungen unterschiedlicher Ladestrategien für Elektrofahrzeuge auf das Elektrizitätssystem in Kontinentaleuropa

0,388 0,462 0,370 0,440-0,018-0,021 -0,028-0,033 0,037 0,044 0,065 0,077 1,590 1,892 1,590 1,892 0,000 0,000

Power to Gas: Option für eine nachhaltige Mobilität in Europa.

ehighway Elektrifizierter Straßengüterverkehr Hasso Grünjes Unrestricted Siemens AG 2017

Rechtliche Rahmenbedingungen für die Sektorenkopplung und strombasierte Wasserstoffanwendungen M A S L A T O N. Rechtsanwaltsgesellschaft mbh

Eine Zukunft ohne Kohle Notwendige Weichenstellungen für die Energiepolitik Deutschlands

Sektorkopplung als Schlüssel für die Energiezukunft. Dr. Hans-Kaspar Scherrer CEO Eniwa

Verwendungsoptionen nachwachsender Rohstoffe in der Bioökonomie im Kontext steigender Nachhaltigkeitsanforderungen an den Pflanzenbau

CO2-Preis und Finanzierbarkeit Ein Blick auf die nächste Phase der Energiewende

WÄRMEWENDE DURCH SEKTORENKOPPLUNG STATUS QUO, BARRIEREN UND NOTWENDIGE IMPULSE Forum Synergiewende in Lübeck, Britta Zimmermann

Power to Gas aus Sicht der Bundesnetzagentur

Preisblatt für GRUND und ERSATZVERSORGUNG in Gemeinden über Einwohner

Herausforderungen des Planers

Gebäude und Klimaschutzziele - Auswirkungen auf Energieträger, Anlagentechnik und Investitionskosten

Eigenstromerzeugung. Rechtliche Möglichkeiten und Grenzen

ENERGIEWENDE UNTER NEUER FÜHRUNG

Energiewende im Tank: Die Audi e-fuels

Rechtsrahmen Sektorenkopplung, insbesondere EE-Kraftstoffe. Simon Schäfer-Stradowsky

Infrastrukturen und Sektorenkopplung Der Modell switch

Das Potenzial strombasierter Kraftstoffe für einen klimaneutralen Verkehr in der EU

Dr. Christiane Golling, , Berlin DIE ENERGIE- SYSTEMISCHE ROLLE VON POWER TO GAS

Folge der Energiewende: 1 Million Menschen ohne Strom.

Sektorkopplung - In Pirmasens wird Windund Solarstrom zu Gas und Wärme MIMU-Veranstaltung Wärmekonzept für Rheinland-Pfalz am

WKK Bindeglied der Sektorkopplung

Das Regionenmodell Basis detaillierter Analysen von Energieversorgungskonzepten

Energieversorgung der Zukunft

Die Energiewende und die Notwendigkeit zur Nutzung von Flexibilitäten

Klimaschutz und Stromlücke. Dr. Harry Lehmann. Umweltbundesamt. Bitte richtig zitieren

Strom, Wärme, Verkehr Das technologische Potential von Wasserstoff

Folgen der Systemintegration - Welchen Strom- und Infrastrukturbedarf erfordert die Sektorkopplung

Politischer Rahmen der Energiewende Schwerpunkt Eigenversorgung.

SZENARIEN UND RAHMENDATEN

Tarif: Allgemeiner Doppeltarif Drehstrom mit Lastschaltanlage Allgemeiner Doppeltarif gem. Messung

Dr. Christiane Golling, 20. Juni 2017, Berlin ROADMAP POWER TO GAS

Masterplan 100 % Klimaschutz Arbeitsgruppe Energieversorgung. Foto: Joachim Kläschen

Die chemische Industrie im Konflikt: Zwischen Effizienz und fluktuierender Stromversorgung Dr. Jochen Wilkens, 1. November 2016

Power to Gas: Mobilität als Teil und Treiber der Energiewende

ehighway Elektrifizierter Straßengüterverkehr Hasso Grünjes Unrestricted Siemens AG 2017

KHL Ingenieurbüro Löhner

Themenbereiche: UBA. Schlagwörter: Verkehr, Treibhausgase, Klimaschutz. Rosemarie Benndorf et al. Juni 2014

Stromspeicher. Potential für großtechnische Speicher in Deutschland Ergebnisse einer Stromsystemmodellierung. Dipl.-Ing.

Von der Vision zur regionalen Wirklichkeit kann going green funktionieren?

Wirtschaftlichkeit von Power-to-Gas durch Kombination verschiedener Anwendungsfelder

Anlage 1.1. für Kunden mit Schwachlastregelung

WIR ENERGIE Was bedeutet das? Das Wir wird Energie.

Die Integration von erneuerbaren Energien im Verkehrsbereich Wasserstoffmobilität in Nordfriesland. André Steinau, GP JOULE GmbH Berlin,

Wasserstoffkonzepte für die Windenergie

Arbeitskreis "Zukunftsenergien" zum Klimaschutzplan 2050: EEG-Umlage auf alle Verbrauchssektoren Wie fair ist diese Lastenverteilung?


Transkript:

Energiekonferenz TH Nürnberg & N-Ergie Synthetisches Erdgas Potential der Dekarbonisierung des Verkehrssektors in der EMN Referent: Kontakt: Markus Kuczmann markus.kuczmann@outlook.de

Gliederung 1. Einführung a. Motivation 2. Power-to-Gas a. Prozess b. Rechtliche Rahmenbedingungen c. Wirtschaftlichkeit und Geschäftsmodelle 3. Bertachtung des Verkehrssektors a. Modell EMN b. Potential zur Reduzierung 4. Power-to-Gas in der EMN a. Substitutionspotential b. Fazit 28.06.2018 Markus Kuczmann 1

Motivation Der Verkehrssektor stagniert seit Jahren auf gleichbleibendem Niveau! Fragestellung: Kann die Power-to-Gas Technologie helfen eine CO 2 Reduzierung in der EMN zu erreichen? Handlungsfeld 1990 (in Mio. Tonnen CO 2 -Äq.) 2014 (in Mio. Tonnen CO 2 -Äq.) 2030 (in Mio. Tonnen CO 2 -Äq.) 2030 (Minderung in % gegenüber 2030) Energiewirtschaft 466 358 175-183 62-61% Gebäude 209 119 Quelle - Quellenangabe 70-72 67-66% Verkehr 163 160 95-98 42-40% Industrie 283 181 140-143 51-49% Landwirtschaft 88 72 85-61 34-31% Sonstige 39 12 5 87% Gesamtsumme 1.248 902 543-562 56-55% Quelle: Klimaschutzplan 2050 der Bundesregierung, https://www.bmu.de/themen/klima-energie/klimaschutz/nationale-klimapolitik/klimaschutzplan-2050/ 2

Power-to-Gas Prozess Zielsetzung: - Sektorenkopplung zur Vermeidung von CO 2 Emissionen durch Substitution Voraussetzungen: - Biogene CO 2 Quellen (Vermeidung der Tank-Teller Diskussion) - Strom aus erneuerbaren Energien 3

Rechtliche Rahmenbedingungen Strompreiszusammensetzung 2018 in Deutschland in [ct/kwh] 0,76 1,66 6,79 7,27 4,70 2,05 6,18 Kosten [ct/kwh] Netznutzungsentgelt befreit EEG Umlage 6,792 Stromsteuer 2,05 Konzessionsabgabe 0,11 Offshore-Haftungsumlage 0,049 ablav Umlage 0,011 KWK Umlage 0,345 19 StromNEV 0,05 Gesamt 9,407 Umsatzsteuer Stromerzeugung Konzessionsabgabe EEG - Umlage Stromsteuer Netznutzungsentgelte Offshore, Abla, KWKG, 19 NEV Quelle: Bundesnetzagentur, https://www.bundesnetzagentur.de/shareddocs/faqs/de/sachgebiete/energie/verbraucher/preiseundrechnungen/wiesetztsichderstrompreiszusammen.html 4

Gasgestehungskosten [ct/kwh] Produktentstehungskosten [ct/kwh] Wirtschaftlichkeit Szenarien für die wirtschaftliche Betrachtung: Zusammensetzung Kosten SNG Investitionskosten Zins [%] Volllaststunden [h] Lebensdauer [a] Szenario 1 niedrig 3 1500 15 Szenario 2 mittel 4 3000 20 Szenario 3 hoch 6 4500 20 30 25 20 15 10 5 0 5,940 9,407 15,347 10,23 25,58 0,60 Gesamte Gasgestehungskosten 0,50 0,40 0,30 0,20 0,10 0,00 49 53 57 61 65 69 73 77 81 85 Wirkungsgrad [%] Szenario 1 Szenario 2 Szenario 3 5

Produktentstehungskosten [ct/kwh] Wirtschaftlichkeit 30 Zusammensetzung Kosten SNG 25 20 10,23 15 10 9,407 15,347 25,58 5 0 5,940 Arbeitspreis [ct/kwh] Umlagen [ct/kwh] Abgaben Gesamt [ct/kwh] Wirkungsgrad PtG [ct/kwh] Produktentstehungskosten [ct/kwh] 6

Gasgestehungskosten [ct/kwh] Wirtschaftlichkeit Gesamte Gasgestehungskosten 0,60 0,50 0,40 0,30 0,20 0,10 0,00 49 53 57 61 65 69 73 77 81 85 Wirkungsgrad [%] Szenario 1 Szenario 2 Szenario 3 7

Gasgestehungskosten [ct/kwh] Produktentstehungskosten [ct/kwh] Wirtschaftlichkeit Szenarien für die wirtschaftliche Betrachtung: Zusammensetzung Kosten SNG Investitionskosten Zins [%] Volllaststunden [h] Lebensdauer [a] Szenario 1 niedrig 3 1500 15 Szenario 2 mittel 4 3000 20 Szenario 3 hoch 6 4500 20 30 25 20 15 10 5 0 5,940 9,407 15,347 10,23 25,58 Fazit: - Derzeit keine wirtschaftliche Betriebsweise möglich - Erlöse durch zusätzliche Geschäftsmodell nötig - Mobilitätssektor - Wärmesektor (KWK) - Einsparung von C0 2 Zertifikatskosten - Teilnahme am Regelenergiemarkt 0,60 0,50 0,40 0,30 0,20 0,10 Gesamte Gasgestehungskosten 0,00 49 53 57 61 65 69 73 77 81 85 Wirkungsgrad [%] Szenario 1 Szenario 2 Szenario 3 8

Verkehrsbetrachtung in der EMN Emissionsbilanz des Verkehrssektors nach Verkehrsmittel 2014 in Deutschland Kraftstoffherstellung (Bindung von CO 2 ) Betankung des Fahrzeuges 29% 65% Möglichkeit durch PtG Straßenpersonenverkehr Schienenpersonenverkehr Personenflugverkehr Straßengüterverkehr Schienengüterverkehr Rohstoffgewinnung von CO 2 Fahrzeugnutzung (Ausstoß des gebundenen CO 2 ) Betrachtung des Straßenpersonenverkehr in der EMN Fahrzeuge in der EMN: 2.404.500 Vorteil eines geschlossenen CO 2 Kreislaufes Quelle: Forschungsstelle für Energiewirtschaft e.v., https://www.ffe.de/attachments/article/709/eine_anwendungsorientierte_emissionsbilanz_bwk_beitrag.pdf 9

Verkehrsbetrachtung in der EMN Modellbildung: Durchschnittskilometer: 14.015 km Verbrauch Referenzfahrzeug: 3,3 kg/100 km Reduzierung der CO 2 Emissionen um 40 % bis 2030 Aktuell: 5,92 Mio. t pro Jahr Ziel: 3,55 Mio. t pro Jahr Emissionsbilanz nach Kraftstoffen 2014 in Deutschland 35% 60% Dieselkraftstoffe Ottokraftstoffe Strom Kerosin Potentiale nach Kraftstoffart: CNG zu Benzin: minus 1,64 t CO 2 /a (93,71 %) CNG zu Diesel: minus 1,49 t CO 2 /a (92,60 %) Quelle: Forschungsstelle für Energiewirtschaft e.v., https://www.ffe.de/attachments/article/709/eine_anwendungsorientierte_emissionsbilanz_b WK_Beitrag.pdf Kraftstoffart CO 2eq Emission wtw [g/km] Benzin 125 Zu ersetzende Fahrzeuge: 1.027.202 Dieselfahrzeuge 599.201 Benzinfahrzeuge 729.410 t CNG Diesel 107 Vorteil eines geschlossenen CO 2 Kreislaufes CNG aus EE 8 E Mobilität (EU Strommix) 57 E Mobilität (100 % Windstrom) 0 Quelle: 3. Zwischenbericht der Initiative Erdgasmobilität 10

Verkehrsbetrachtung in der EMN Modellbildung: Durchschnittskilometer: 14.015 km Verbrauch Referenzfahrzeug: 3,3 kg/100 km Reduzierung der CO 2 Emissionen um 40 % bis 2030 Aktuell: 5,92 Mio. t pro Jahr Ziel: 3,55 Mio. t pro Jahr Emissionsbilanz nach Kraftstoffen 2014 in Deutschland 35% 60% Dieselkraftstoffe Ottokraftstoffe Strom Kerosin Potentiale nach Kraftstoffart: CNG zu Benzin: minus 1,64 t CO 2 /a (93,71 %) CNG zu Diesel: minus 1,49 t CO 2 /a (92,60 %) Quelle: Forschungsstelle für Energiewirtschaft e.v., https://www.ffe.de/attachments/article/709/eine_anwendungsorientierte_emissionsbilanz_b WK_Beitrag.pdf Kraftstoffart CO 2eq Emission wtw [g/km] Benzin 125 Zu ersetzende Fahrzeuge: 1.027.202 Dieselfahrzeuge 599.201 Benzinfahrzeuge 729.410 t CNG Diesel 107 Vorteil eines geschlossenen CO 2 Kreislaufes CNG aus EE 8 E Mobilität (EU Strommix) 57 E Mobilität (100 % Windstrom) 0 Quelle: 3. Zwischenbericht der Initiative Erdgasmobilität 11

Jahresenergiebedarf [TWh] Anzahl der benötigten Anlagen PtG in der EMN Rahmenbedingungen: Stromverbrauch EMN: 19,8 TWh Wirkungsgrad PtG: - Methanisierung 80 % - Elektrolyse 72 % Überschüsse aus abschaltbaren Lasten der BRD: BRD: 3,743 TWh EMN: 0,153 TWh Szenario 1 Szenario 2 Szenario 3 Volllaststunden [h] 1500 3000 4500 Wirkungsgrad gesamt [-] 58 58 58 Elektrolyseleistung [MW] 10 10 10 2000 1800 1600 1400 1200 1000 800 600 400 200 0 21 20 Anzahl der PtG - Anlagen 6 7 8 9 10 Elektrolyseleistung [MW] 1500 3000 4500 Jahresenergiebedarf Ergebnisse: Gesamte Methanmenge Abschaltbare Lasten 1.171 Anlagen 10 Anlagen 585 Anlagen 5 Anlagen 390 Anlagen 3 Anlagen 19 18 17 16 15 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 Wirkungsgrad Elektrolyse [%] Energiebedarf Elektrolyse 12

Jahresenergiebedarf [TWh] Verkehrsbetrachtung in der EMN Jahresenergiebedarf 21 20 19 18 17 16 15 62 64 66 68 70 72 74 Vorteil eines 76 geschlossenen 78 CO 2 Kreislaufes 80 82 Wirkungsgrad Elektrolyse [%] Energiebedarf Elektrolyse 13

Jahresenergiebedarf [TWh] Anzahl der benötigten Anlagen PtG in der EMN Rahmenbedingungen: Stromverbrauch EMN: 19,8 TWh Wirkungsgrad PtG: - Methanisierung 80 % - Elektrolyse 72 % Überschüsse aus abschaltbaren Lasten der BRD: BRD: 3,743 TWh EMN: 0,153 TWh Szenario 1 Szenario 2 Szenario 3 Volllaststunden [h] 1500 3000 4500 Wirkungsgrad gesamt [-] 58 58 58 Elektrolyseleistung [MW] 10 10 10 2000 1800 1600 1400 1200 1000 800 600 400 200 0 21 20 Anzahl der PtG - Anlagen 6 7 8 9 10 Elektrolyseleistung [MW] 1500 3000 4500 Jahresenergiebedarf Ergebnisse: Gesamten Methanmenge Abschaltbare Lasten 1.171 Anlagen 10 Anlagen 585 Anlagen 5 Anlagen 390 Anlagen 3 Anlagen 19 18 17 16 15 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 Wirkungsgrad Elektrolyse [%] Energiebedarf Elektrolyse 14

PtG in der EMN Szenario 1 Szenario 2 Szenario 3 Anzahl der Anlagen 10 5 3 Betrachtung Verkehrssektor Erzeugbares Methan [t] 6.230 6.230 5.607 Anzahl Fahrzeuge 13.472 13.472 12.124 CO 2 Einsparung zu Benzin [t] 22.090 22.090 19.881 CO 2 Einsparung zu Diesel [t] 18.503 18.503 16.653 Beitrag zum Klimaziel [%] 0,92 0,92 0,83 15

Fazit Kopplung mit dem Straßenpersonenverkehr ist nicht die beste Wahl in der EMN Güterverkehr Binnenschifffahrt Andere Sektoren sollten bevorzugt gekoppelt werden Wärme Strom (Rückverstromung) Markt Roll-out in einer Modellregion sollte angestrebt werden um die Technologie zu entwickeln und in Serienreife zu bringen 16

Vielen Dank für Ihre Aufmerksamkeit 17