20.-22.03.20091 17. BUVKO in Dresden Wie bewegen wir uns künftig? Kraftstoffe und Antriebe der Zukunft Hartmut Koch - Hagener Straßenbahn AG.

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1 20.-22.03.20091 17. BUVKO in Dresden Wie bewegen wir uns künftig? Kraftstoffe und Antriebe der Zukunft Hartmut Koch - Hagener Straßenbahn AG

2 20.-22.03.20092 17. BUVKO in Dresden Kraftstoffe und Antriebe der Zukunft Zwei Problemfelder im Kraftfahrzeugverkehr fordern dringend Lösungen für die Zukunft: EmissionenKnappe Rohstoffe ►Feinstaub►sinkende Ölreserven ►Stickstoff NO 2 ►sinkende Gasreserven ►Kohlendioxid CO 2 ►Flächenkonkurrenz zum Nahrungsmittelanbau

3 20.-22.03.20093 17. BUVKO in Dresden Kraftstoffe und Antriebe der Zukunft Feinstaub - Lungengängigkeit von Partikeln Quelle: TTM 2004

4 20.-22.03.20094 17. BUVKO in Dresden Kraftstoffe und Antriebe der Zukunft Grundsätzlich gilt im Verkehr der Dreiklang ►vermeiden z.B. Siedlungsstruktur („Stadt der kurzen Wege“) ►verlagern z.B. vom Auto auf ÖPNV, Rad- und Fußverkehr ►verträglich gestalten z.B. durch Minimierung des Energieverbrauchs Um den letzten Punkt geht es im Folgenden:

5 20.-22.03.20095 17. BUVKO in Dresden Kraftstoffe und Antriebe der Zukunft

6 20.-22.03.20096 17. BUVKO in Dresden Kraftstoffe und Antriebe der Zukunft Bei den Antrieben gibt es drei Hauptarten: ►Verbrennungsmotoren (Diesel, Otto, auch mit Kraftstoffen wie Gas, Ethanol, Wasserstoff etc.) ►Elektromotoren (mit Speisung durch Verbren- nungsmotoren, Batterien, Brennstoffzellen etc.) ►Hybridantriebe mit einer Kombination aus Ver- brennungs- und Elektromotoren

7 20.-22.03.20097 17. BUVKO in Dresden Kraftstoffe und Antriebe der Zukunft Gegenwärtig dominieren Verbrennungsmotoren als Antriebsquelle mit einem sehr hohen Anteil. Von den rund 41 Mio. PKW sind laut Kraftfahrt- bundesamt (KBA) fast ein Viertel mit Dieselmoto- ren ausgestattet. Dieselmotoren treiben auch die 2,3 Mio. LKW und den überwiegenden Anteil der Kraftomnibusse. Das Durchschnittsalter der PKW ist in den letzten Jahren gestiegen und lag 2007 bei 8,3 Jahren.

8 20.-22.03.20098 17. BUVKO in Dresden Kraftstoffe und Antriebe der Zukunft

9 20.-22.03.20099 17. BUVKO in Dresden Kraftstoffe und Antriebe der Zukunft Von den Autoherstellern und den Kraftstoffprodu- zenten sind keine Lösungen für die aufgezeigten Probleme zu erwarten. Sie nutzen ihren gesamten Einfluss, um Vorgaben aus Umweltsicht zu verzö- gern oder zu verhindern. Deshalb liegen wir technologisch um mindestens 10 Jahre hinter der notwendigen Entwicklung ver- brauchs- und emissionsarmer Fahrzeuge zurück.

10 20.-22.03.200910 17. BUVKO in Dresden Kraftstoffe und Antriebe der Zukunft Wie können trotzdem die Ziele der CO 2 -Reduzie- rung und Schadstoffminimierung erreicht werden: 1. Möglichst schnelle Umsetzung verschärfter Ab- gasnormen einschließlich CO 2 -Reduktion durch Push-and-pull-Strategie (hohen Ausstoß mit Steuern belegen; Abgasreinigung und Senkung von Verbrauch und CO 2 -Ausstoß fördern). Siehe Folien 11 bis 14

11 20.-22.03.200911 17. BUVKO in Dresden Kraftstoffe und Antriebe der Zukunft Limitierte Schadstoffkomponenten schwerer Nutzfahrzeuge bis 2008

12 20.-22.03.200912 17. BUVKO in Dresden Kraftstoffe und Antriebe der Zukunft Dieselfahrzeugnachrüstung: Modulare Strategie erforderlich Quelle: VDV

13 20.-22.03.200913 17. BUVKO in Dresden Kraftstoffe und Antriebe der Zukunft Emissionsreduzierung durch CRT im ESC-Zyklus Quelle: HJS

14 20.-22.03.200914 17. BUVKO in Dresden Kraftstoffe und Antriebe der Zukunft Im Bereich der PKW mit Ottomotor sind motortech- nisch Grenzen gesetzt, aber durch kleinere, leich- tere Fahrzeuge, Hybridkonzepte sowie stärkeren Einsatz solarer Energie sind Einsparungen mög- lich. Erdgas ist wesentlich effizienter bei der Strom- und Wärmegewinnung einsetzbar, aber LPG (Neben- produkt der Ölförderung und in Raffinerien) kann in PKW verwendet werden (Umrüstung nötig).

15 20.-22.03.200915 17. BUVKO in Dresden Kraftstoffe und Antriebe der Zukunft 2. Massive Förderung des Umstiegs auf Kraftstoffe aus erneuerbaren Quellen, aber ohne Beein- trächtigungen der Nahrungsmittelproduktion. Statt Biodiesel (Pflanzenölmethylester PME) mit den Nebenwirkungen verstärkter Überdüngung und Versauerung ist die Umwandlung von Bio- masse in synthetischen Kraftstoff (BtL=Biomass to Liquid) der bessere Weg. Der BtL-Einsatz er- fordert keine neue Motortechnik, so dass keine Lebenszyklen die Umsetzung bremsen!

16 20.-22.03.200916 17. BUVKO in Dresden Kraftstoffe und Antriebe der Zukunft Gesamtverbrauch flüssiger Energieträger Quelle: VDV 2005

17 20.-22.03.200917 17. BUVKO in Dresden Kraftstoffe und Antriebe der Zukunft 3. Der Einsatz von Wasserstoff als Energieträger bedarf noch erheblicher Forschung und Erpro- bung. Von den Ergebnissen hängen dann die Kosten, und damit die Marktfähigkeit entschei- dend ab. Vor Euphorie kann man deshalb nur warnen, zumal die Erzeugung und Verteilung von Wasserstoff aus regenerativen Quellen für Antriebszwecke mit anderen, weit effektiveren Nutzungen regenerativer Energie konkurriert.

18 20.-22.03.200918 17. BUVKO in Dresden Kraftstoffe und Antriebe der Zukunft Quelle: UBA 1999

19 20.-22.03.200919 17. BUVKO in Dresden Kraftstoffe und Antriebe der Zukunft Quelle: UBA 1999

20 20.-22.03.200920 17. BUVKO in Dresden Kraftstoffe und Antriebe der Zukunft Erläuterungen zu den Folien 18 und 19: ►Effizientes Fahrzeug, Verbrennungsmotor, ULEV (Ultra Low Emission Vehicle) 3,25 l /100 km ►Brennstoffzellenfahrzeug m. Methanolreformer, SULEV (Super...) Methanol aus Erdgas, 2,9 l /100 km Benzinäquivalent ►Brennstoffzellenfahrzeug m. Wasserstoff, ZEV (Zero Emission Vehic.) Wasserstoff aus Erdgas, 2,24 l / 100 km Benzinäquivalent ►Brennstoffzellenfahrzeug m. Wasserstoff, ZEV (Zero Emission Vehic.) Wasserstoff aus Elektrolyse m. erneuerbaren Energien, 2,24 l / 100 km Benzinäquivalent

21 20.-22.03.200921 17. BUVKO in Dresden Kraftstoffe und Antriebe der Zukunft 4. Betrachtet man nur den Verkehrssektor sind als zukunftsfähige und erneuerbare Energieträger nur BtL und regenerativ erzeugter Wasserstoff (unter Beachtung der Konkurrenz um regenera- tive Energie für andere Sektoren) geeignet. Im PKW-Sektor kommt Solarenergie noch hinzu. Damit der Energiebedarf überhaupt annähernd gedeckt werden kann, muss es zuvor eine „Effi- zienzrevolution“ in allen Verbrauchssektoren geben.

22 20.-22.03.200922 17. BUVKO in Dresden Kraftstoffe und Antriebe der Zukunft Mögliche Energieformen für den Fahrzeugantrieb Quelle: VDV

23 20.-22.03.200923 17. BUVKO in Dresden Kraftstoffe und Antriebe der Zukunft Reduzierung globaler Emissionen durch regenerativen Wasserstoff (Well-to-Wheel) Quelle: Total 2006

24 20.-22.03.200924 17. BUVKO in Dresden Kraftstoffe und Antriebe der Zukunft 5. Ein Teil der „Effizienzrevolution“ muss in der An- triebstechnik stattfinden, z.B. durch Einsatz von Hybridkonzepten und Energiespeichern. Nur so kann wertvolle Bremsenergie zurückgewonnen, zwischengespeichert und im Bedarfsfall wieder abgegeben werden. Die Industrie steht hier lei- der immer noch am Anfang, weil wertvolle Zeit vergeudet wurde. Reine Elektroantriebe auf Solarbasis werden voraussichtlich nur im PKW-Sektor umsetzbar.

25 20.-22.03.200925 17. BUVKO in Dresden Kraftstoffe und Antriebe der Zukunft So wird das Auto der Zukunft sicher nicht aussehen...

26 20.-22.03.200926 17. BUVKO in Dresden Kraftstoffe und Antriebe der Zukunft