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Erschienen in:
Verkehrsemissionsgesetzgebungen in der Europäischen Union sowie in Industrienationen und Schwellenländern Kapitel lesen Erstes Kapitel lesen

2019 | OriginalPaper | Buchkapitel

Strom und erneuerbare Kraftstoffe – gemeinsame Lösung für die Verkehrswende

verfasst von : Stephan Stollenwerk, Jens Kanacher, Frank-Detlef Drake

Erschienen in: Zukünftige Kraftstoffe

Verlag: Springer Berlin Heidelberg

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Zusammenfassung

Im Vorgriff auf das Pariser Klimaschutzabkommen von 2015 hat die Bundesregierung bereits im Jahr 2010 Ziele für die Reduktion von Treibhausgasen in Deutschland veröffentlicht. Das Energiekonzept 2010 sah CO2-Minderungsziele von 55 % bis 2030, 70 % bis 2040 und 80 % bis 95 % bis 2050 vor [1]. Diese Ziele wurden durch den „Klimaschutzplan 2050“ der Bundesregierung bekräftigt und um die Erreichung einer globalen Treibhaugasneutralität in der zweiten Hälfte des Jahrhunderts erweitert [2].

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Fußnoten
1
Nach der Definition der Umweltbundesamtes [3].
 
2
Unter der Annahme einer fokussiert nationalen Versorgung mit Strom.
 
3
46,5 Mio. PKW in Deutschland am 01.01.2018 [14].
 
4
Es ist wahrscheinlich, dass mehrere zusätzliche Energieträger neben Strom existieren werden, da verschiedene Stoffe je nach Anwendungsfall ihre spezifischen Vorteilen mehr oder minder ausspielen können. Z. B. wird die chemische Industrie nur schwer auf Grundchemikalien wie Methanol oder Ammoniak verzichten, gleichzeitig werden Flugzeuge sehr energiedichte Kraftstoffe benötigen, sodass Methanol und Ammoniak in diesem Anwendungsfall ggfs. nicht präferiert werden.
 
5
Elektrofahrzeuge mit Range-Extender erreichen analog zur Flexibilisierung von reinen batterieelektrischen Fahrzeugen ebenfalls ein Potential von 460 GW bei einem flächendeckenden Einsatz und 10 kW Leistung je Fahrzeug.
 
6
Sofern von Steuereffekten abstrahiert wird.
 
7
Z. B. ist die Bevölkerungsdochte in Australien um den Faktor 74 geringer als in Deutschland (3,1 Einwohner pro km² in Australien zu 231 Einwohner pro km² in Deutschland [17, 18].
 
8
PtX: Power-to-X; Anlagen, die ein Produkt (z. B. Gas, Flüssigkeiten) im Wesentlichen aus dem Rohstoff Strom herstellen.
 
9
Mit der Initiative Energiesysteme der Zukunft (ESYS) geben acatech – Deutsche Akademie der Technikwissenschaften, die Nationale Akademie der Wissenschaften Leopoldina und die Union der deutschen Akademien der Wissenschaften Impulse für die Debatte über Herausforderungen und Chancen der Energiewende in Deutschland.
 
10
Rechenbeispiel: Die Abschreibung eines PKW von 20.000 € über 200.000 km beläuft sich auf 10 €/100 km während die Energiekosten bei ca. 4,50 €/100 km liegen (15 kWh/100 km und 30 ct/kWh).
 
11
400 km Reichweite bei einem Verbrauch von 15 kWh/100 km.
 
12
Z. B. ein erkranktes oder verletztes Kind in der Schule/Kita; Notfall bei den (Groß-)Eltern.
 
13
Im Vergleich: Die heute in Deutschland installierte Kapazitäten an Pumpspeichern liegen bei ca. 40 GWh und 7 GW Leistung. In Bezug auf die Energiespeichermenge ist das Potenzial von Elektrofahrzeugen ca. 45 mal größer.
 
14
730 TWh pro Jahr nach der Szenariorechnung des Fraunhofer ISE in 2050 unter Berücksichtigung zusätzlicher Stromnachfrage durch Sektorkopplung, vgl. Abb. 2.
 
15
Eine Reservierung von Batteriekapazität für Mobilitätsnotfälle ist aufgrund des verfügbaren Range Extender nicht notwendig.
 
16
Eine Mindestgröße von 20–30 kW ist notwendig, um auf langen Strecken (Autobahnfahrten) auch die entsprechende Leistung zum Nachladen der Batterie zur Verfügung zu stellen.
 
Literatur
1.
Bundesministerium für Wirtschaft und Technologie (BMWi) (Hrsg) (2010) Energiekonzept für eine umweltschonende, zuverlässige und bezahlbare Energieversorgung, Berlin
2.
Bundesministerium für Umwelt, Naturschutz, Bau und Reaktorsicherheit (BMUB) (Hrsg) (2016) Klimaschutzplan 2050 Klimaschutzpolitische Grundsätze und Ziele der Bundesregierung. BMUB, Berlin
3.
Umweltbundesamt (Hrsg) (2013) Treibhausgasneutrales Deutschland im Jahr 2050, Dessau-Roßlau
4.
Umweltbundesamt (Hrsg) (2017) Nationale Trendtabellen für die deutsche Berichterstattung atmosphärischer Emissionen 1990–2015, Dessau
5.
Bundesministerium für Umwelt, Naturschutz, Bau und Reaktorsicherheit (BMUB) (Hrsg) (2017) Projektionsbericht 2017 für Deutschland gemäß Verordnung (EU) Nr. 525/2013, Berlin
6.
7.
Bundesministerium für Verkehr und digitale Infrastruktur (BMVI) (Hrsg) (2017) Verkehr in Zahlen 2017/2018. DVV Media Group GmbH, Hamburg
8.
9.
Fraunhofer-Institut für Solare Energiesysteme (ISE) (Hrsg) (2015) Was kostet die Energiewende? Freiburg
10.
Fraunhofer-Institut für Windenergie und Energiesystemtechnik (IWES), Fraunhofer-Institut für Bauphysik (IBP) (Hrsg) (2015) Interaktion EE-Strom, Wärme, Verkehr, Kassel
11.
Ausfelder F et al (2017) »Sektorkopplung« – Untersuchungen und Überlegungen zur Entwicklung eines integrierten Energiesystems. In: Schriftenreihe Energiesysteme der Zukunft, München
12.
13.
Agora Energiewende (Hrsg), Agora Verkehrswende (Hrsg), Frontier Economics (2018) Die zukünftigen Kosten strombasierter synthetischer Brennstoffe, Berlin
14.
15.
Smith A (1976) An inquiry into the nature and causes of the wealth of nations. Campbell RH, Skinner AS (Hrsg) Version 1. Jan. 2018, Datum 22. März 2018 nd. Oxford (Erstveröffentlichung 1776)
16.
17.
18.
Fraunhofer-Institut für Windenergie und Energiesystemtechnik (IWES) (Hrsg) (2017) Mittel- und langfristige Potenziale von PtL- und H2-Importen aus internationalen EE-Vorzugsregionen, Kassel
19.
Boston Consulting Group, Prognos (Hrsg) (2018) Klimapfade für Deutschland. im Auftrag des Bundesverbandes der Deutschen Industrie (BDI), München
20.
Wuppertal Institut, German Watch (Hrsg) (2015) Social CSP – Energy and development: exploring the local livelihood dimension of the Nooro I CSP project in Southern Morrocco. Endbericht für das Bundesministerium für wirtschaftliche Zusammenarbeit und Entwicklung (BMZ), Wuppertal
21.
Geertsman RD et al (2017) Design and control of hybrid power and propulsion systems for smart ships: a review of developments. Appl Energy 19:30–54CrossRef
22.
23.
Fraunhofer ISI, Fraunhofer IML, PTV Transport Consult GmbH, TU Hamburg-Harburg – IUE, M-Five (2017) Machbarkeitsstudie zur Ermittlung der Potentiale des Hybrid-Oberleitungs-LKW. im Auftrag des Bundesministerium für Verkehr und digitale Infrastruktur (BMVI), Karlsruhe
24.
25.
26.
27.
Bundesverband der Energie- und Wasserwirtschaft e. V. (BDEW) (Hrsg) (2016) Metastudie Smart Grid, Forschungsüberblick intelligente Stromnetze, Berlin
28.
Oliver Wyman, TU München (Hrsg) (2018) Blackout, E-Mobilität setzt Netzbetreiber unter Druck, München
29.
Metadaten
Titel
Strom und erneuerbare Kraftstoffe – gemeinsame Lösung für die Verkehrswende
verfasst von
Stephan Stollenwerk
Jens Kanacher
Frank-Detlef Drake
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_8

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