Wien, am April 2010 Michael Schwingshackl

Präsentation zum Thema: "Wien, am April 2010 Michael Schwingshackl"—  Präsentation transkript:

1 Wien, am April 2010 Michael Schwingshackl
Wie kann zukunftsfähige Mobilität aussehen? Welche Zukunft haben wir mit Elektromobilität? Wien, am April 2010 Michael Schwingshackl

2 Wir backen einen Kuchen
GUTER KUCHEN? Jetzt: Ob viele Personenkilometer auch gleich viel Moblität mit sich bringt – ich glaube es nicht – fürs erste solls reichen oder ist jetzt nicht Thema. Zukunft? PKW emittiert den Großteil der CO2 Emissionen AHAAA….

3 Klima Kuchen Jetzt: Ob viele Personenkilometer auch gleich viel Moblität mit sich bringt – ich glaube es nicht – fürs erste solls reichen oder ist jetzt nicht Thema. Zukunft? PKW emittiert den Großteil der CO2 Emissionen Grenzen?

4 Zukunft? Zukunftsfähigkeit! Zukunftsfähige Mobilität! Jetzt
sozial – ökologisch – politisch - ökonomisch Zukunftsfähige Mobilität! sozial – ökologisch – politisch - ökonomisch Jetzt: Ob viele Personenkilometer auch gleich viel Moblität mit sich bringt – ich glaube es nicht – fürs erste solls reichen oder ist jetzt nicht Thema. Zukunft? PKW emittiert den Großteil der CO2 Emissionen Zukunft?

5 Zurück zum Gleichgewicht
jedes Auto verfügt in Wien über einen Asphaltschrebergarten von 300 bis 400m² Fläche. In der Stadt stehen häufig Grünflächen von nur 1 bis 2m² je Kind zur Verfügung. Aus Knoflacher, „Zur Harmonie von Stadt und Verkehr“ (1996) ca. 3 Mio. Tote/a weltweit von Luftverschmutzung (3x Unfallopfer) WHO aus Plan B 2.0 keinen Zugang zu Elektrizität haben -> 1.5 Milliarden Menschen (1/4 Weltbevölkerung) WBCSD Anm Harald: Die Zahlen stammen aus Unter Berücksichtigung der Entwicklung der letzten 10 Jahre kann man davon ausgehen das das derzeitige Verhältnis sicher bei 1:400 bis 1:500 liegt. The Lancet is the world's leading general medical journal and specialty journals in Oncology An estimated 79 percent of the people in the Third World -- the 50 poorest nations -- have no access to electricity, despite decades of international development work. The total number of individuals without electric power is put at about 1.5 billion, or a quarter of the world's population, concentrated mostly in Africa and southern Asia. World Business Council for Sustainable Development (WBCSD)   geschätzte 79% der Menschen in „Dritte Welt Ländern“ (50 ärmsten Nationen) haben auch nach Jahrzehnten Entwicklungshilfe PS-starke Technik ist auf der Überholspur. Soziale Kompetenz wartet am Pannenstreifen!

6 Beweglichkeit oder Bewegung
Mobilität Beweglichkeit oder Bewegung Attribute: alternative, geistige, virtuelle, elektrische, räumliche, soziale, nachhaltige, zirkuläre ect. verkehrlichen Kontext -> Überwindung räumlicher Distanzen Beweglichkeit

7 Verkehr … ist Summe der Ortsveränderungen von Personen, Gütern, Energie oder Nachrichten. Ortsveränderungen erfolgen auf Verkehrswegen (Personen, Güter) oder in Leitungen (Güter, Energie, Nachrichten). ≠ Fairkehr

8 Analyse heutiger Mobilität
Umwelteinflüsse: Energieverbrauch (Straße Inland 52TWh/a) Schadstoffemissionen (NOx,HC,CO,PM,SO2) Klimaverändernde Effekte (CO2, N2O, CH4, …) Lärmemissionen Flächenverbrauch Oberflächenversiegelung Zerschneidungseffekte von Ökosystemen Auswirkungen auf das Landschaftsbild Elektromobilität & Öffi‘s Der Verkehrssektor ist lt. [IPCC 2007b] weltweit zu 95% vom Erdöl abhängig. Erdölangebot, den Rohstoffkosten und Finanzsituation ließen 2007 für IPCC keine Prognose zu -> jetzt ganz neue Ausgangssituation mit Weltwirtschaftskrise: Bleibt abzuwarten wie lange es dauert bis alle verstanden haben, dass nicht die Anzahl der verkauften Autos Freiheit, Lebensqualität oder sogar Mobilität verspricht. Mensch als Fallwild bleibt

9 Footprint der Ø ÖsterreicherIn
Davon 80% für Fleisch und tierische Produkte 5,0 gha 1/6 Konsum Davon >90% für Auto und Fliegen 1/3 Ernährung 1/5 Mobilität 1/4 Wohnen Davon 90% für Heizen und Strom ->Ökostrom W.Pekny, Plattform Footprint

10 Footprint reduzieren = andere Mobilität
Leben auf leichtem Fuß Footprint reduzieren = andere Mobilität “Systemwechsel statt Treibstoffwechsel!” gm²/100km* Angaben pro Person, bei PKW pro Fahrzeug Flug PKW Benzin PKW Diesel Bus 60er Bahn (Österreich) PKW Agrotreibstoff Elektro-PKW (PV-Strom ) < 1,5 RAD + GEHEN ? 1kg Rindsschnitzel = ca. 100gm² = ca. 200km im Auto! Werte sind Schätzungen des Autors, Quellen siehe: W.Pekny, Plattform Footprint 10

11 Footprint und Auto TEILEN STATT BESITZEN
In China heute < 20 Autos/1000 Einwohner…. Sollte auf max.100 Autos/1000cap anwachsen… Und bei uns? Dürfen wir treiben, was wir „wollen“? Kaum! Auch bei uns 100 Autos/1000cap Erfordert die Verschrottung von etwa 4 von 5 Autos! Ist viel schwieriger zu erreichen, aber wohl gegenüber China als Vorraussetzung für Fairness nicht wegzureden. Für wen bauen wir dann noch Autos und Autobahnen? Österreich hat (neben Luxemburg) die meisten Autobahnkilometer/Einwohner in Europa Zukunftsfähigkeit erfordert Reduktion unseres automobilen Verkehrsaufkommens insgesamt TEILEN STATT BESITZEN

12 Footprint und Fliegen Fliegen, ein Privileg für 7% der Weltbevölkerung, Ein Problem für 100% ! Billigflieger erzeugen Verkehr! Für 29 Euro nach Madrid? Ohne das Billigangebot hätten die Befragten zu W.Pekny, Plattform Footprint 12

13 ? Lösungsansätze Warum mobil? Wie mobil? Elektromobilität, PV
Verhalten Ändern Latte liegt hoch! Warum mobil? Fahrt Überdenken ? Wie mobil? Neue Technologien, Intermodalität Elektromobilität, PV Unterschiedliche Effekte + Zeitlicher unterschied! -> braucht einen Maßnahmenmix – klar ist heutige Veränderungen reichen noch nicht. WIE den Bewusstseinswandel vorziehen? Effizienzsteigerung genügt nicht! HEUTE Umweltfreundliche Entwicklung Effizienzsteigerung, Innovationen 3,2,1 Liter Auto Wieder verwenden, Recycling, Technik Reparieren Katalysator Zeit

14 Transport: Alles in Butter?
Wie komme ich zu meiner Butter? GESTERN Literatur Recherche (Elektrische Anriebstechnik und Stromerzeugung f. Elektrofahrzeuge) + Simulation Aufgabe für PPP ist wichtige Erkenntnisse näherzubringen!

15 Transport: Alles in Butter?
Wie komme ich zu meiner Butter? HEUTE Literatur Recherche (Elektrische Anriebstechnik und Stromerzeugung f. Elektrofahrzeuge) + Simulation Aufgabe für PPP ist wichtige Erkenntnisse näherzubringen! Letzter Kilometer?

16 Besch… oder chancenreiche Ausgangslage?
Hohen Motorisierungsgrad (mit Fahrzeugen im Jahr 2008 bei ca. 8,3 Mio Einwohner) Hauptantriebsarten: Diesel mit 54,2% und Benzin mit 45,7% bei keinem signifikanten Anteil an Elektrofahrzeugen (146 im Jahr 2008) + 33 im Jahr > Die Bastler erobern den Weltmarkt Dies führt zu einer „freien Bahn“ für lenkende politische Entscheidungen im Sektor Elektromobilität. Bürger: Einfordern sauberer Mobilität Unternehmen: Standards, Wachstumschancen ergreifen Wissenschaft: Neues Forschungsgebiet, Beratung Politik: Gesetzliche Rahmendbedingungen vorab schaffen Die Ausgangsbedingungen von Elektromobilität in Österreich -> Weil wir gerade bei der Bahn sind: Ein Beispiel für Elektromobilität seit Jahrzehnten und dies ohne Reichweitenprobleme! NICHT ALLE ANTRIEBE AUSTAUSCHEN

17 Was brauchen wir an Technik für…
Ein Auto? Ein Elektroauto? Elektromotor Keinen Auspuff Batterie statt Tank Elektromobilitätund die Welt ist gerettet?

18 Kosten? Richtige Wahl treffen Energy [kWh] Power [kW] Ragone Diagram
Ragone Diagramm Full Elektric Vehicles Hybrid Busses Plug-In HEV Energy [kWh] Wahl bei Emot, Bat + LE Ragone Diagramm Wahl: für viel spannung -> Potential der materialien weit auseinander Für: Energie -> steigt mit steigendem Aktivmaterialkapazität Leistung: Geschwindigkeit des Elektronen und ionentransfärs + Ohmsche Innenwiderstand Preis: Richtwert von 1000€/kWh kann nach unten korrigiert werden -> 350€/kWh bei einem Großauftrag 2008 Schwankungen bei Angaben: Heute: 300 – 1000€/kWh ~2015: 150 – 500 €/kWh Full Hybrids Mild Hybrids Micro Hybrids Power [kW] [Köhler 2007]

19  Batteriekapazität [%]
Li-Ion: Lebensdauer Einflüsse auf Lebensdauer: Bauart, Temperatur (Lager- und Betriebstemperatur), Ladebereich in [% SOC], und der Zyklenanzahl abhängig nichtwässrige Elektrolyten DIFFERENZIEREN! HEV PHEV PHEV-RE BEV °C  Batteriekapazität [%] [Mohrdieck 2007]

20 Rekuperation + Rekuperationswirkungsgrad Antriebswirkungsgrad
_rekup = _Getriebe * _Generator * _Batterielade = 0, 95 * 0,90 * 0, 90 = ~77% + Antriebswirkungsgrad _e_antrieb = _Getriebe * _Motor * _Batterieentlade = 0, 95 * 0,91 * 0, 90 = ~78% Gesamtwirkungsgrad einer Rekuperation von 0,77 * 0,78 = < 60 % ->Gesamtwirkungsgrad bei Netzladung von 0,78 * 0,9 = bis 70 % (Aufnahme der Bremsenergie am Rad bis Abgabe ans Rad) (unter Berücksichtigung der Roll-, Luft-, Getriebe-, und Motorschleppverluste; nicht berücksichtigt wurde die gespeicherte Rotationsenergie) -> ca. 2kWh/100km sind repräsentativ für CADC und NEDC Grenzpotential für Fahrzeug mit kg im NEDC bei ca. 0,38kWh reale Potential = 0,23 kWh pro NEDC Zyklus -> ca. 2 kWh/100km

21 Österreichische Strommix inkl. Importe
Ökobilanz Österreichische Strommix inkl. Importe 333 gCO2/kWh PHEM Simuliert -> Verbrauch in kWh/km und Emissionen in g/km berechnet -> Aufgegliedert in Strom und Treibstoffpfad

22 Emissionsverlagerung
Besser hier … als hier! Natürliches Maß in jedem Fall!

23 CO2 Emissionen (Daten Österreich)
UCTE Mix: Union for coordination of Transmission of Electricity nur in Kombination mit Ökostrom!!! 270 gCO2/kWh_Diesel (+10% aus Ökobilanz) zu 352 gCO2/kWh_elektrisch Berechnungen und Abschätzungen des Autors

24 Footprint (Daten Österreich)
UCTE Mix: Union for coordination of Transmission of Electricity 10000km / Jahr -> mit E-Auto mittel 1400gm² 10000km / Jahr -> mit Öko E-Auto mittel 190gm² Berechnungen und Abschätzungen des Autors

25 Flächeneffizienz für 15 kWh/100 km rund 14 m² bei 10.000 km/a
Mit dem Ertrag von einem Hektar Land, kann unter Verwendung von Strom aus Photovoltaik-Freiflächenanlagen, für Elektrofahrzeug eine Reichweite von km erreicht werden. Bei der Nutzung dieses Hektars mit Energiepflanzen, kann z.B. bei Biodiesel eine Reichweite von nur km erreicht werden (Abbildung 82). Für Biodiesel ist dies ein Hektarertrag pro Jahr von ca Liter/ha und für die Stromerzeugung mit Photovoltaik pro Jahr kWh_elektrisch/ha (durchschnittlicher Anlagewirkungsgrad 15%, Anlage bedeckt weniger als ein Drittel der Fläche für zusätzliche landwirtschaftliche Nutzungsmöglichkeiten). Bei alle PKW in gleicher Größe umgewandelt -> ca % des derzeitigen Stromverbrauches km für 15 kWh/100 km rund 14 m² bei km/a 1 Mio. EV-KW = 2,3 % des derzeitigen Stromverbrauchs [Podewils 2007]

26 Stimmzettel des Alltags
Staat Straße Schiene Luft Wasser Auto E-Auto Ich Flugzeug Motorboot Segelboot Motorrad Eisenbahn Ballon Taxi Ruderboot U-bahn Flugdrachen U-boot Literatur Recherche (Elektrische Anriebstechnik und Stromerzeugung f. Elektrofahrzeuge) + Simulation Aufgabe für PPP ist wichtige Erkenntnisse näherzubringen! Bus Straßenbahn Hängegleiter Rad Tretboot Seilbahn Pferd Gehen Zu Hause bleiben (Nase und Ohren zuhalten) Rollschuhe Inlineskates Mund halten erwünscht!

27 Führerschein Scheinbar Lebensnotwendig!

28 Danke für die Aufmerksamkeit!
Geistige Mobilität… Danke für die Aufmerksamkeit! In Kürze Zusammenfassung