Deutsches Museum Verkehrszentrum Mobilitätskonzepte der Zukunft Wie neue Technologien unsere Fortbewegung verändern werden Sylvia Hladky
Mobilität 2013
Bevölkerungswachstum weltweit, Statistisches Jahrbuch, UN
Peak Oil? Unsere Mobilität basiert zu über 90 % auf kohlenstoffhaltigen Energieträgern. Ist das Maximum der Ölförderung erreicht?
Die wärmsten Jahre seit 1856
CO 2 -Konzentration in der Atmosphäre der letzten 650.000 Jahre, Daten gemessen an Antarktischen Eisbohrkernen 400 380 360 2006: 383 ppm CO 2 340 320 CO2 (ppmv) 300 280 260 240 220 200 180 160-650 -600-550 -500-450 -400-350 -300-250 -200-150 -100-50 0 Tausend Jahre vor heute Quelle: Messungen an Eisbohrkernen: Siegenthaler et al., Science 310, 1313-1317, (2005). Etheridge et al., J. Geophys. Res. 101, 4115-4128 (1996). Petit et al., Nature 399, 429-436 (1999). Fischer et al., Science 283, 1712-1714 (1999). Indermühle et al., Geophys. Res. Lett. 27, 735-738, (2000). Monnin et al., Earth Planet. Sci. Lett. 224, 45-54, (2004). Monnin et al., Science 291, 112-114, (2001). Direkte atmosphärische Messungen: Keeling and Whorf. The Carbon Dioxide Research Group, Scripps Institution of Oceanography (SIO), University of California, La Jolla, California USA 92093-0444.
Sicherheitsrisiko Klimawandel Prognosen des wissenschaftlichen Beirats der Bundesregierung Der Klimawandel wird bestehende Umweltkrisen wie Dürren, Wasserknappheit und Bodendegradation verschärfen und zusätzliche Umweltmigration auslösen. Ohne entschiedenes Gegensteuern wird die Anpassungsfähigkeit vieler Gesellschaften in den nächsten Jahrzehnten überfordert. Es werden Verteilungskonflikte in und zwischen Ländern um Wasser, Land und die Bewältigung von Flüchtlingsbewegungen ausgelöst. Bei einem starken Anstieg der Temperaturen sind großskalige Änderungen des Erdsystems denkbar, wie das Austrocknen des Regenwaldes oder das Ausbleiben des asiatischen Monsuns.
Mobilität und Klimawandel 1. Unsere Mobilität ist zum überwiegenden Teil von kohlenstoffhaltigen Energieträgern abhängig. 2. Etwa 20 % des weltweiten CO2-Ausstoßes werden durch den Verkehr verursacht 3. Etwa 80 % davon entfallen auf den Personentransport, nur 20 % auf den Güterverkehr. 4. Der Verkehrssektor ist der Bereich mit höchsten jährlichen Steigerungsraten 5. Jeder Bundesbürger verursacht im Mittel einen CO2-Ausstoß von ca. 10 t pro Jahr, davon entfallen ca. 2 t auf die Mobilität
Mobilität in Deutschland Verkehr ist die Folge unseres Wunsches nach Mobilität Im Durchschnitt legt jeder Deutsche pro Tag etwa 3 ½ Wege und dabei etwa 40 km zurück (2010). Über ein Jahr gerechnet sind das im Schnitt etwa 14 600 km. Die Wege teilen sich auf in Freizeit und Ferien 44 % Wege zur Arbeit 23 % Geschäftsverkehr 12 % Einkaufen 15 %
Beispiel: Mobilität in München Warum ist der Münchner unterwegs? Wie ist der Münchner unterwegs?
Modalsplit in Deutschland
Wie hat sich unsere Mobilität entwickelt? Postkutsche, Beginn des 16. Jhd. Eisenbahn 1814 Fahrrad, 1817 Elektrolokomotive, 1879 Automobil mit Elektroantrieb 1881 Straßenbahn mit Elektroantrieb und Oberleitung, 1882 Automobil mit Verbrennungsmotor 1886
Ausgangspunkt: Die Rennreiselimousine Die meisten Menschen verknüpfen mit einem Automobil folgende Vorstellungen: Es soll mindestens 4 Personen transportieren eine Reichweite von mindestens 500 km haben bzw. in ein paar Minuten nachgetankt werden können. Dies alles leistet ein Wagen mit Verbrennungsmotor. 1 Liter Benzin entspricht einem Energieinhalt von ca. 10 kwh. Ein Tankinhalt von 50 l entspricht etwa 500 kwh. Wenn das Auto 7 l/100km verbraucht, entspricht dies einem Energieverbrauch von etwa 70 kwh pro 100 km.
Was können wir tun? Die Verbrennung kohlenstoffhaltiger Kraftstoffe ist mit der Freisetzung von CO 2 verbunden. 1 Liter Benzin 2,32 kg CO 2 1 Liter Diesel 2,63 kg CO 2 1 Liter Erdgas 2,23 kg CO 2 Zur Zeit setzen die Fahrzeuge in Deutschland im Durchschnitt etwa 150 g CO 2 pro km frei (7,4 l/100 km) Ziele: kurzfristig < 120 g CO 2 /km (entspricht ca. 5 l Benzin oder 4,5 l Diesel) langfristig < 100 g CO 2 /km (entspricht ca. 4,3 l Benzin oder 3,8 l Diesel)
Der Energieverbrauch eines Automobils Um von A nach B zu kommen, muss jedes Fahrzeug die dafür notwendige Energie mitnehmen. Die Energiemenge hängt von verschiedenen Faktoren ab: Neben dem Wirkungsgrad des Energiewandlers u. a. von der Masse des Fahrzeugs ein Mittelklassewagen hat derzeit ein durchschnittliches Gewicht von etwa 1500 kg der Geschwindigkeit des Fahrzeugs - z. B. steigt der Energieverbrauch bei einer Erhöhung der Geschwindigkeit von 90 km/h auf 110 km/h um 23 % dem Komfort des Fahrzeugs - Heizung - Klimaanlage (bis zu 30 % Mehrverbrauch) - Heckscheibenheizung (bis zu 7 % Mehrverbrauch) - Ersatz von mechanischen Funktionen durch Elektromotoren (Gewicht, Energie) dem Fahrverhalten
Wie könnte sich unsere Mobilität in Richtung nachhaltige Mobilität verändern? Antriebssysteme Energieträger Mobilitätsverhalten Verbrennungsmotor Benzin, Diesel Intermodalität Elektromotor Biokraftstoffe Car-Sharing Hybridsysteme Elektrizität Leihsysteme Wasserstoff Umstieg auf nicht oder geringer motorisierte Mobilität
Beispiel: Elektroauto Ein konventionelles, auf Elektroantrieb umgerüstetes Elektroauto verbraucht heute je nach Ausführung zwischen 20 und 30 kwh pro 100 km. Zukünftige Elektrofahrzeuge sollen nur noch 15 bzw. 10 kwh pro 100 km verbrauchen. MUTE- Forschungsfahrzeug der TU München Leistung 15 kw Leergewicht 500 kg (ohne Batterie v max. 120 km/h Reichweite > 100 km
Nur Elektroauto? Elektromobilität bedeutet nicht nur Elektroauto!
Klimawandel Mobilität Energie Kommunikation
Was können wir tun? Rahmenbedingungen für neue Verkehrsmittel bzw. Verkehrssysteme Antriebssystem: effiziente, langlebige, Ressourcen schonende Technik Antriebsenergie: mittelfristige Abkehr von kohlenstoffhaltigen Energieträgern Fahrzeug: möglichst geringes Gewicht, strömungstechnisch optimierte Karosserie, Optimierung der Zusatzfunktionen Sicherheit, Komfort, Öffentlicher Verkehr: verständliches Tarifsystem, Fahrgastinformation vor und während der Fahrt, angebotsorientierter Fahrplan, Vernetzung der Verkehrsmittel
Vernetzung unterschiedlicher Verkehrsmittel Verkehrsmittel CO2-Ausstoß g/km Zu Fuß, Fahrrad 0 Automobil <100 - > 380 Straßenbahn 20-55 (je nach Auslastungsgrad) Linienbus 20-75 (je nach Auslastungsgrad) S-Bahn 20-85 (je nach Auslastungsgrad) Reisebus 31 (bei mittlerer Auslastung) Flugzeug 150-750 (je nach Fluglänge) Geht man von 14 600 km pro Person und Jahr und einem Durchschnittswert von 100g/km aus, liegt der Jahresausstoß CO2 pro Person bei etwa 1,46 t.
Das Ziel eine nachhaltige Mobilität! Eine Mobilität ist dann nachhaltig, wenn sie den Mobilitätsbedarf in der Weise deckt, dass auch die nachfolgenden Generationen ihren Mobilitätsbedarf decken können. Und dies sollte für alle Menschen, d. h. derzeit 7 Milliarden Menschen gelten!