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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
[BDI 2018]
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Zurück zum Zitat 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 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
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Zurück zum Zitat 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 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
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Zurück zum Zitat Deutsche Energie-Agentur (2018) dena-Leitstudie. Integrierte Energiewende – Impulse für die Gestaltung des Energiesystems bis 2050. Ergebnisbericht und Handlungsempfehlungen Deutsche Energie-Agentur (2018) dena-Leitstudie. Integrierte Energiewende – Impulse für die Gestaltung des Energiesystems bis 2050. Ergebnisbericht und Handlungsempfehlungen
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Zurück zum Zitat 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) 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)
[ECE R101.01]
Zurück zum Zitat 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 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
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Zurück zum Zitat Elsner et al (Hrsg) (2015) Flexibilitätskonzepte für die Stromversorgung 2050. Technologien – Szenarien – Systemzusammenhänge (Schriftenreihe Energiesysteme der Zukunft), München Elsner et al (Hrsg) (2015) Flexibilitätskonzepte für die Stromversorgung 2050. Technologien – Szenarien – Systemzusammenhänge (Schriftenreihe Energiesysteme der Zukunft), München
[EN 228]
Zurück zum Zitat 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 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]
Zurück zum Zitat 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 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
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Zurück zum Zitat Europäische Norm (EN) Nr. 590 – Automotive Fuels – Diesel – Requirements and Test Methods. Deutsche Fassung: Kraftstoffe – Dieselkraftstoff – Anforderungen und Prüfverfahren. DIN EN: 590:2017-10 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]
Zurück zum Zitat 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 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
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Zurück zum Zitat 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 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]
Zurück zum Zitat 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 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
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Zurück zum Zitat 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 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
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Zurück zum Zitat 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 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
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Zurück zum Zitat 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 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
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Zurück zum Zitat 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 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
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Metadaten
Titel
Defossilizing the Transportation Sector
verfasst von
Ulrich Kramer
Copyright-Jahr
2019
Verlag
Springer Berlin Heidelberg
DOI
https://doi.org/10.1007/978-3-662-58006-6_23

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