{"id":81592,"date":"2022-04-26T02:15:00","date_gmt":"2022-04-26T00:15:00","guid":{"rendered":"https:\/\/www.sonnenseite.com\/?p=81592"},"modified":"2022-04-25T10:21:05","modified_gmt":"2022-04-25T08:21:05","slug":"auf-dem-weg-zum-klimaneutralen-strassenverkehr","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/www.sonnenseite.com\/de\/mobilitaet\/auf-dem-weg-zum-klimaneutralen-strassenverkehr\/","title":{"rendered":"Auf dem Weg zum klimaneutralen Stra\u00dfenverkehr"},"content":{"rendered":"\n
W\u00fcrden 60% der Benzin- und Diesel-betriebenen Personenwagen in der Schweiz bis 2050 auf \u00abstrombasierte\u00bb Fahrzeuge umgestellt, k\u00f6nnten deren Treibhausgas-Emissionen (THG) von rund sechs Mio t um j\u00e4hrlich zwei bis 4.5 Mio t reduziert werden.<\/p>\n\n\n\n
Der Stra\u00dfenverkehr ist derzeit f\u00fcr gut 30% der schweizerischen Treibhausgasemissionen verantwortlich. Diese in der Realit\u00e4t zu senken ist indes komplex, denn der Umstieg von fossiler auf erneuerbare Energie f\u00fchrt nur dann zu einer Reduktion der Klimabelastung, wenn gleichzeitig mehr erneuerbare Energie in das Energiesystem integriert werden kann.<\/p>\n\n\n\n
Transformation der Neuwagenflotte<\/h5>\n\n\n\n
In einer vom Kompetenzzentrum f\u00fcr Energie und Mobilit\u00e4t des ETH-Bereichs (CCEM) finanzierten Studie, die vor kurzem im Journal \u00abApplied Energy\u00bb publiziert wurde, haben Forscher der Empa, des Paul Scherrer Instituts (PSI), der ETH Z\u00fcrich und der EPFL gemeinsam die Potentiale der strombasierten Mobilit\u00e4t hinsichtlich Reduktion der Klimabelastung untersucht. Dies vor dem Hintergrund des sich ver\u00e4ndernden schweizerischen Energiesystems. Dabei wurden nicht nur die direkten inl\u00e4ndischen, sondern auch die indirekten im Ausland produzierten Treibhausgasemissionen ber\u00fccksichtigt. Indirekte Emissionen entstehen beispielsweise bei der Herstellung von Fahrzeugen und Treibstoffen oder bei der F\u00f6rderung von Rohstoffen f\u00fcr Batterien.<\/p>\n\n\n\n
Ausgehend von einem Neuwagen-Transformationsmodell, das prim\u00e4r auf der CO2-Gesetzgebung f\u00fcr die Fahrzeugneuzulassung basiert, wurde die Auswirkung auf den Gesamtfahrzeugbestand ermittelt. W\u00e4hrend f\u00fcr die Neuwagenflotte etwa angenommen wurde, dass Benzin- und Diesel-betriebene Personenwagen bis 2040 zu 60% durch strombasierte Fahrzeuge ersetzt sein werden, wirkt sich dies in der Gesamtflotte erst allm\u00e4hlich aus: Erst 2050 w\u00fcrden dann 60% der Personenwagen auf strombasierter Mobilit\u00e4t basieren und nur noch 40% auf Benzin und Diesel. Der Energiebedarf f\u00fcr die strombasierten Antriebskonzepte wurde anhand der absehbaren technologischen Entwicklung bestimmt und rechnerisch in den abgesch\u00e4tzten zuk\u00fcnftigen Strombedarf integriert.<\/p>\n\n\n\n
Die Forscher rechneten zw\u00f6lf verschiedene Szenarien durch: F\u00fcr die Transformation des Strommarktes wurden drei verschiedene Photovoltaik-Zubaupfade mit 13, 32 und 52 Terawattstunden (TWh) angenommen. Zudem wurden zwei verschiedene Stromimport-Szenarien f\u00fcr die Versorgung im Winter angenommen: Import von mehrheitlich erneuerbarer Elektrizit\u00e4t oder Strom aus fossilen Gaskombikraftwerken. Schlie\u00dflich wurde auch die Nutzungsm\u00f6glichkeit von \u00fcbersch\u00fcssiger Elektrizit\u00e4t untersucht. Vor allem die hohen inl\u00e4ndischen Photovoltaik-Zubaupfade ziehen gro\u00dfe tempor\u00e4re Strom\u00fcbersch\u00fcsse im Sommer nach sich. In den Simulationsmodellen wurden diese entweder f\u00fcr die Produktion von synthetischem Methan genutzt, das im Gasmarkt einsetzbar ist oder sie wurden \u00ababgeregelt\u00bb, das hei\u00dft, die solare Energieerzeugung wird gestoppt, um die Strom\u00fcbersch\u00fcsse zu vermeiden.<\/p>\n\n\n\n
Effizienz versus Flexibilit\u00e4t<\/h5>\n\n\n\n
Strombasierte Fahrzeuge unterscheiden sich stark in ihren energetischen Auswirkungen: W\u00e4hrend Elektrofahrzeuge eine hohe energetische Effizienz aufweisen und ein Potential f\u00fcr Kurzzeit-Speicherung von \u00fcbersch\u00fcssigem Strom, k\u00f6nnen sie nur dann geladen werden, wenn zur gleichen Zeit Strom ins Netz eingespeist wird. Bei den synthetischen Treibstoffen \u2013 in der Studie wurde synthetisches Methan f\u00fcr den Einsatz in Gasfahrzeugen untersucht \u2013 ist genau das Gegenteil der Fall: Dieser Ansatz weist eine niedrige Effizienz auf, daf\u00fcr kann \u00fcbersch\u00fcssige Energie aber \u00fcber eine vergleichsweise lange Zeit gespeichert und unabh\u00e4ngig vom Zeitpunkt der Erzeugung in Gasfahrzeugen genutzt werden. Wasserstoff-betriebene Fahrzeuge liegen bez\u00fcglich Effizienz und Flexibilit\u00e4t in etwa dazwischen.<\/p>\n\n\n\n
Rahmenbedingungen sind entscheidend<\/h5>\n\n\n\n
Die Resultate der Simulationen zeigen, dass f\u00fcr acht der zw\u00f6lf Szenarien die Unterschiede f\u00fcr die CO2-Reduktion zwischen Batteriefahrzeugen, wasserstoffbetriebenen Brennstoffzellenfahrzeugen und mit synthetischen Treibstoffen betriebenen Fahrzeugen klein sind. Grund daf\u00fcr ist, dass sich in diesen F\u00e4llen Effizienz und Flexibilit\u00e4t gegenseitig aufwiegen. Dies ist in allen sechs Szenarien der Fall, die von Importstrom aus Gaskombikraftwerken ausgehen, wenn in der Schweiz nicht ausreichend eigener Strom zur Verf\u00fcgung steht, sowie in zwei Szenarien mit der M\u00f6glichkeit, mehrheitlich erneuerbaren Strom zu importieren. In den restlichen vier Szenarien f\u00fchrt die Elektromobilit\u00e4t zu einer substanziell h\u00f6heren Treibhausgas-Reduktion als die anderen Mobilit\u00e4tstypen. In diesen Szenarien ist die Wirkung der Effizienz h\u00f6her als diejenige der Flexibilit\u00e4t. Das gilt f\u00fcr die drei Szenarien, in denen \u00fcbersch\u00fcssige Elektrizit\u00e4t als synthetisches Methan umgewandelt und in anderen Sektoren (z.B. Stra\u00dfeng\u00fcterverkehr, Industrie, W\u00e4rme-\/Stromkopplung) genutzt werden kann, sowie f\u00fcr das Szenario mit dem geringsten PV-Zubau und der M\u00f6glichkeit, erneuerbaren Strom zu importieren.<\/p>\n\n\n\n
Insgesamt hei\u00dft das, dass die tats\u00e4chliche CO2-Reduktion beim Umstieg auf strombasierte Mobilit\u00e4t ma\u00dfgeblich von den Rahmenbedingungen wie PV-Zubau, Nutzbarmachung von Strom\u00fcbersch\u00fcssen und der M\u00f6glichkeit zum Import von erneuerbarem Strom abh\u00e4ngt.<\/p>\n\n\n\n
Intelligente Ladesysteme<\/h5>\n\n\n\n
Zus\u00e4tzlich zu den energetischen Berechnungen haben die Forschenden die Auswirkungen des Ladens von Elektrofahrzeugen auf das lokale Stromnetz untersucht. Denn ein einziges Elektrofahrzeug, das die ganze Nacht \u00fcber an der Steckdose geladen wird, entspricht ungef\u00e4hr vier Elektroherden, die sechs Stunden lang bei Vollleistung betrieben werden. Wichtig sind daher intelligente Ladesysteme, die die Ladeleistung der Fahrzeuge an die aktuell verf\u00fcgbaren Netzkapazit\u00e4ten anpasst. So kann verhindert werden, dass die Stromnetze \u00fcberlastet werden und es im Extremfall zu Ausf\u00e4llen kommt.<\/p>\n\n\n\n