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2019 | OriginalPaper | Buchkapitel

Defossilizing the Transportation Sector

Options and Requirements for Germany

verfasst von: Ulrich Kramer

Erschienen in: Zukünftige Kraftstoffe

Verlag: Springer Berlin Heidelberg

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Abstract

In accordance with the Climate Action Plan 2050, Germany is to become predominantly greenhouse gas-neutral by 2050. However, it is not possible to fully decarbonize the transportation sector when vehicles are powered by combustion engines that use fossil fuels. This is also the case if the entire remaining potential for optimizing combustion engines and vehicles is exhausted. In order to achieve the CO2 emission targets, suitable concepts are therefore necessary.
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Fußnoten
2
The annual electricity generation costs (LCOE * annual quantity of electricity) have been applied to the quantity of electricity that was actually used (curtailment 91%). The scenario entailing LH2 production in Morocco in 2050 was used as a basis [IWES 2017].
 
3
Numerical data as per BDEW and in accordance with replacement values [DENA 2010].
 
4
Expansion from 61 GW (in 2012) to 139 GW in 2032; in 2016: 97 GW, meaning that € 28 billion now amounts to € 0.6 billion per GW (not taking into account the investments already made in the further expansion of renewable energies). Therefore, for reasons of simplification, € 0.5 billion per GW is also assumed here.
 
5
Excluding the 110-kV level, the distribution grid is responsible for approximately one third of the costs, as a result of which around two thirds of the total costs (€ 2 billion per GW) have been estimated here.
 
6
Estimate based on installed capacities for diesel and gasoline refueling at service stations and truck stops (approx. 23 GW) and taking into account the reduced consumption (50%) and assumption of 50% of capacities by already installed infrastructure, e.g. simultaneous reduction in demand in industry and households.
 
7
Grid expansion of 1 GW is required for every 4 TW h of consumption.
 
8
Taking into account higher consumption compared to BEVs, better utilization due to 24-hour production on peak days and substitution of 6 GW through the existing infrastructure.
 
Literatur
[Abe et al. 1998]
[ADAC 2016]
[BAG 2009]
[BDI 2018]
BDI (Hrsg) (2018) Klimapfade für Deutschland. BDI, Berlin
[Berger 2016]
Roland Berger (2016) Integrated vehicles and fuels roadmap to 2030 and beyond – study. Roland Berger, München
[BMVBS 2013]
Bundesministerium für Verkehr, Bau und Stadtentwicklung (BMVBS) (2013) CNG und LPG – Potenziale dieser Energieträger auf dem Weg zu einer nachhaltigeren Energieversorgung des Straßenverkehrs. Kurzstudie im Rahmen der Wissenschaftlichen Begleitung, Unterstützung und Beratung des BMVBS in den Bereichen Verkehr und Mobilität mit besonderem Fokus auf Kraftstoffen und Antriebstechnologien sowie Energie und Klima. Heidelberg, Berlin, Ottobrunn, Leipzig
[BMWi 2014]
[BNetzA 2016]
[BNetzA 2017]
[BUNDESVERSAMMLUNG 2016]
[CEP 2015]
Clean Energy Partnership (CEP). Veröffentlichung der Projektergebnisse für bereits abgeschlossene Projektmodule gem. Abschn. 11.4 der „Nebenbestimmungen für Zuwendungen auf Kostenbasis des Bundesministeriums für Bildung und Forschung an Unternehmen der gewerblichen Wirtschaft für Forschungs- und Entwicklungsvorhaben“, Stand 01/2015
[de Klerk 2011]
de Klerk A (2015) Fischer-Tropsch refining. Wiley-VCH, Weinheim. ISBN 978-3-527-32605-1
[DENA 2010]
Deutsche Energie-Agentur (2010) dena-Verteilnetzstudie. Integration erneuerbarer Energien in die deutsche Stromversorgung im Zeitraum 2015–2020 mit Ausblick auf 2025
[DENA 2012.
Deutsche Energie-Agentur (2012) dena-Verteilnetzstudie. Ausbau- und Innovationsbedarf der Stromverteiler-netze in Deutschland bis 2030
[DENA 2018]
Deutsche Energie-Agentur (2018) dena-Leitstudie. Integrierte Energiewende – Impulse für die Gestaltung des Energiesystems bis 2050. Ergebnisbericht und Handlungsempfehlungen
[Destatis 2017]
[DIN 51624]
Nationale Norm (DIN) Nr. 51624 – Kraftstoffe für Kraftfahrzeuge – Erdgas – Anforderungen und Prüfverfahren. DIN: 51624:2008-02 (zurückgezogen; ersetzt durch DIN EN 16723-2:2017-10)
[DVGW 2018]
[EAFO 2017]
[ECE R101.01]
Regelung Nr. 101 der Wirtschaftskommission der Vereinten Nationen für Europa (UN/ECE) – Einheitliche Bedingungen für die Genehmigung der Personenkraftwagen, die nur mit einem Verbrennungsmotor oder mit Hybrid-Elektro-Antrieb betrieben werden, hinsichtlich der Messung der Kohlendioxidemission und des Kraftstoffverbrauchs und/oder der Messung des Stromverbrauchs und der elektrischen Reichweite sowie der mit Elektroantrieb betriebenen Fahrzeuge der Klassen M1 und N1 hinsichtlich der Messung des Stromverbrauchs und der elektrischen Reichweite. OJ L 138, 26.5.2012, pp 1–77
[EFCF 2004]
[Elsner 2015]
Elsner et al (Hrsg) (2015) Flexibilitätskonzepte für die Stromversorgung 2050. Technologien – Szenarien – Systemzusammenhänge (Schriftenreihe Energiesysteme der Zukunft), München
[EN 228]
Europäische Norm (EN) Nr. 228 – Automotive Fuels – Unleaded Petrol – Requirements and Test Methods. Deutsche Fassung: Kraftstoffe – Unverbleite Ottokraftstoffe – Anforderungen und Prüfverfahren. DIN EN 228:2017-08
[EN 589]
Europäische Norm (EN) Nr. 589 – Automotive Fuels – LPG – Requirements and Test Methods. Deutsche Fassung: Kraftstoffe – Flüssiggas – Anforderungen und Prüfverfahren. DIN EN 589:2017-11 – Entwurf
[EN 590]
Europäische Norm (EN) Nr. 590 – Automotive Fuels – Diesel – Requirements and Test Methods. Deutsche Fassung: Kraftstoffe – Dieselkraftstoff – Anforderungen und Prüfverfahren. DIN EN: 590:2017-10
[EN 15940]
Europäische Norm (EN) Nr. 15940 – Automotive Fuels – Paraffinic Diesel Fuel from Synthesis or Hydrotreatment – Requirements and Test Methods. Deutsche Fassung: Kraftstoffe – Paraffinischer Dieselkraftstoff aus Synthese oder Hydrierungsverfahren – Anforderungen und Prüfverfahren. DIN EN: 15940:2018-08
[EN 16723-2]
Europäische Norm (EN) Nr. 16723-2 – Natural Gas and Biomethane for Use in Transport and Biomethane for Injection in the Natural Gas Network – Part 2: Automotive Fuels Specification. Deutsche Fassung: Erdgas und Biomethan zur Verwendung im Transportwesen und Biomethan zur Einspeisung ins Erdgasnetz – Teil 2: Festlegungen für Kraftstoffe für Kraftfahrzeuge; DIN EN 16723-2:2017-10
[EN 17127]
Europäische Norm (EN) Nr. 17127 (Entwurf) – Gaseous Hydrogen – Fueling Stations – Part 1: General Requirements. Deutsche Fassung: Gasförmiger Wasserstoff – Betankungsanlagen – Teil 1: Allgemeine Anforderungen. DIN EN 17127:2017-08 – Entwurf
[FVV 1134/2014]
IGF-Forschungsvorhaben „Methan katalytisch: Untersuchung der Wirkmechanismen bei katalytischer Methanreduktion“. Fördergeber: FVV (Projekt-und Fördernummer: 1134). In: FVV (Hrsg.), Frühjahrstagung 2014, Tagungsband R566, S 314–347, Frankfurt am Main, 2014
[FVV 1177/2017]
IGF-Forschungsvorhaben „Methan-Oxidations-Katalysatoren: Einfluss von Katalysatorzusammensetzung, Druck und Gaszusammensetzung auf Aktivität, Alterung und Reaktivierung“. Fördergeber: BMWi/CORNET (Projektnummer: 1177, Fördernummer: 128 EN). In: FVV (Hrsg.), Frühjahrstagung 2017, Tagungsband R578, S. 163–207, Frankfurt am Main, 2017
[IEE 2018]
[IRENA 2012]
[ISE 2015]
[ISE 2016]
[ISI 2017]
Wietschel M et al (2017) Machbarkeitsstudie zur Ermittlung der Potenziale des Hybrid-Oberleitungs-Lkw. Studie im Rahmen der Wissenschaftlichen Beratung des Bundesministeriums für Verkehr und Digitale Infrastruktur (BMVI) zur Mobilitäts- und Kraftstoffstrategie. Fraunhofer-Institut für System und Innovationsforschung (ISI), Karlsruhe
[ISO 14687-2]
Internationale Norm (ISO) Nr. 14687-2 – Hydrogen Fuel – Product Specification – Part 2: Proton Exchange Membrane (PEM) Fuel Cell Applications for Road Vehicles. Deutsche Fassung: Wasserstoff als Kraftstoff – Produktfest-legung – Teil 2: Protonenaustauschmembran (PEM) – Brennstoffzellenanwendungen für Straßenfahrzeuge. ISO 14687-2:2012-12
[ISO 16861]
Internationale Norm (ISO) Nr. 16861 – Petroleum Products – Fuels (Class F) – Specifications of Dimethyl Ether (DME). Deutsche Fassung: Mineralölerzeugnisse – Kraftstoffe (Klasse F) – Spezifikationen für Dimethylether (DME). ISO 16861:2015-05
[IWES 2017]
Pfennig M, Gerhardt N, Pape C, Böttger D (2017) Mittel- und langfristige Potenziale von PtL- und H 2-Importen aus internationalen EE-Vorzugsregionen. Teilbericht im Rahmen des Projektes: KLIMAWIRKSAMKEIT ELEKTROMOBILITÄT – Entwicklungsoptionen des Straßenverkehrs unter Berücksichtigung der Rückkopplung des Energieversorgungssystems in Hinblick auf mittel- und langfristige Klimaziele. Fraunhofer-Institut für Windenergie und Energiesystem-technik (IWES), Kassel
[KBA 2015]
[KBA 2017]
[Kramer 2012]
Kramer U, Anderson J (2012) Prospects for flexible- and bi-fuel light duty vehicles: customer choice and public attitudes. MIT Energy Initiative, Cambridge
[Kramer 2017]
Kramer U, Willems W (2017) Review of combustion engine efficiency improvements and the role of sufficient standardization. In: 14th International conference on renewable mobility, 23–24 January 2017, Berlin
[Lange 2001]
Lange JP (2001) Fuels and chemical manufacturing; guidelines for understanding and minimizing the product costs. CATTECH 5(2):82–95 CrossRef
[LastOm 2017]
Bicker W (2016) Der lastauto omnibus Katalog 2017, Nr. 46, 8/2016, EuroTransportMedia Verlags-GmbH, Stuttgart
[LBST 2016]
Schmidt P et al (2016) Renewables in transport 2050. Empowering a sustainable mobility future with zero emission fuels from renewable electricity. Studie im Auftrag der Forschungsvereinigung Verbrennungskraftmaschinen (FVV), Ludwig-Bölkow-Systemtechnik (LBST), Frankfurt am Main
[LBST 2017]
Schmidt P et al (2017) E-fuels – the potential of electricity-based fuels for low-emission transport in the EU. Studie im Auftrag des Verbands der Automobilindustrie (VDA), Ludwig-Bölkow-Systemtechnik (LBST) und Deutsche Energie-Agentur (dena)
[LNG Calc 2017]
[Maas et al. 2016]
Maas H, Schamel A, Weber C, Kramer U (2016) Review of combustion engine efficiency improvements and the role of e-fuels. In: Internationaler Motorenkongress 2016, Proceedings. Springer Vieweg, Wiesbaden
[Mayer et al. 2017]
Mayer T (2017) Techno-economic evaluation of hydrogen refueling stations with trucked-in gaseous or liquid hydrogen. In: 30th International electric vehicle symposium & exhibition, Stuttgart, 9–11 November 2017
[NOW 2011]
Nationale Organisation Wasserstoff- und Brennstoffzellentechnologie (NOW): Stand und Entwicklungspotenzial der Wasserelektrolyse zur Herstellung von Wasserstoff aus regenerativen Energien. Studie. Redaktionsstand: 22.12.2010, (Revision 1 vom 05.07.2011)
[Öko-Institut 2014]
Hülsmann F, Mottschall M, Hacker F, Kasten P (2014) Konventionelle und alternative Fahrzeugtechnologien bei Pkw und schweren Nutzfahrzeugen – Potenziale zur Minderung des Energieverbrauchs bis 2050, Öko-Institut Working Paper 3/2014. Freiburg
[ProEcPro 2005]
Process Economics Program Report 245A, DIMETHYL ETHER, 8.2005
[REACH 1907/2006/EG]
Verordnung (EG) Nr. 1907/2006 des Europäischen Parlaments und des Rates zur Registrierung, Bewertung, Zulassung und Beschränkung chemischer Stoffe (Registration, Evaluation, Authorisation and Restriction of Chemicals – REACH) und zur Schaffung einer Europäischen Chemikalienagentur vom 18. Dezember 2006
[Renewables Now 2016]
[Rittich 2014]
Rittich C (2014) Natural gas trucks for the forest sector. In: Präsentation der Fa. FPInnovations
[Schmitz 2017]
[Topsøe 2012]
[UBA 2016]
Kasten P et al (2016) Erarbeitung einer fachlichen Strategie zur Energieversorgung des Verkehrs bis zum Jahr 2050 – Endbericht. Umweltbundesamt Texte 72/2016, S 104, Tabelle II-19, 11.2016
[UKSHEC 2012]
[US Energy 2009]
U.S. Department of Energy (2009) Multi-Path Transportation Futures Study – Vehicle Characterization and Scenario Analyses. Argonne National Laboratory
[US Energy 2012]
U.S. Department of Energy (2012) The Fuel Cell Technologies Program Multi-Year Research, Development, and Demonstration Plan
[Wachtmeister et al. 2012]
Wachtmeister G, Uhlig B, Wohlgemuth S (2012) LNG – Liquefied Natural Gas – Förderung, Transportkette und motorische Verbrennung. Studie im Auftrag des Fachverbands Motoren und Systeme (MUS) im Verband Deutscher Maschinen- und Anlagenbau (VDMA). Lehrstuhl für Verbrennungskraftmaschinen (LVK). Technische Universität München
[Wiki Tanker 2017]
[Wind Guard 2015]
Kostensituation der Windenergie an Land in Deutschland, Deutsche Wind Guard, 2015
Metadaten
Titel
Defossilizing the Transportation Sector
verfasst von
Ulrich Kramer
Copyright-Jahr
2019
Verlag
Springer Berlin Heidelberg
Buch
Zukünftige Kraftstoffe

Print ISBN: 978-3-662-58005-9

Electronic ISBN: 978-3-662-58006-6

Copyright-Jahr: 2019

DOI
https://doi.org/10.1007/978-3-662-58006-6_23

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    Bildnachweise

    Version: 0.2002.0