Frank Dünnebeil - 5. Kongress "100% Erneuerbare-Energie ...
Frank Dünnebeil - 5. Kongress "100% Erneuerbare-Energie ...
Frank Dünnebeil - 5. Kongress "100% Erneuerbare-Energie ...
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ifeu - Institut für <strong>Energie</strong>- und Umweltforschung Heidelberg GmbH<br />
© U. Steinbrich, pixelio.de<br />
Verkehrswende 2050<br />
Perspektiven für die <strong>Energie</strong>wende im Verkehr<br />
<strong>5.</strong> <strong>Kongress</strong> „<strong>100%</strong> <strong>Erneuerbare</strong>-<strong>Energie</strong>-Regionen“<br />
24./2<strong>5.</strong> September 2013, Kassel<br />
<strong>Frank</strong> <strong>Dünnebeil</strong><br />
Ifeu – Institut für <strong>Energie</strong>- und Umweltforschung Heidelberg<br />
Verfasser: <strong>Frank</strong> <strong>Dünnebeil</strong><br />
24.-2<strong>5.</strong>09.2013<br />
1
1<br />
Warum Klimaschutz im Verkehr<br />
ifeu - Institut für <strong>Energie</strong>- und Umweltforschung Heidelberg GmbH<br />
<strong>Energie</strong>- und Klimaziele im Verkehr<br />
Entwicklungspfad der nationalen Treibhausgasreduktion 1<br />
• 1990 bis 2020: - 40 %<br />
2050: - 80 bis – 95 % (unverbindl. Ziel Industriestaaten)<br />
Nationale Ziele für den Verkehr<br />
• Endenergieverbrauch 1 bis 2020: -10 %<br />
2050: -40 % (jeweils vs. 2005)<br />
• Minderung der spezifischen THG-Emissionen pro Kraftstoffverbrauch<br />
durch Biokraftstoffeinsatz ab 2020 um mind. 7 % 2<br />
EU-Ziele für den Verkehr<br />
• EE-Richtlinie: Ab 2020 mind. 10 % des Endenergieverbrauchs im<br />
Verkehr durch <strong>Erneuerbare</strong> <strong>Energie</strong>träger<br />
• EU-Weißbuch: 60 % THG-Emissionsminderung bis 2050 (vs. 1990)<br />
1<br />
<strong>Energie</strong>konzept der Bundesregierung, 2 BImSchG §37a<br />
Verfasser: <strong>Frank</strong> <strong>Dünnebeil</strong><br />
24.-2<strong>5.</strong>09.2013<br />
2
1<br />
Warum Klimaschutz im Verkehr<br />
ifeu - Institut für <strong>Energie</strong>- und Umweltforschung Heidelberg GmbH<br />
Ausgangssituation im Verkehr<br />
Anteil des Verkehrs an den Treibhausgasemissionen in<br />
Deutschland im Jahr 2010 und deren Entwicklung seit 1990<br />
<strong>Energie</strong>wirtschaft<br />
2010<br />
38%<br />
1990 - 2010<br />
-17%<br />
<strong>Energie</strong>verbrauch stationär<br />
29%<br />
-36%<br />
Verkehr<br />
Industrie<br />
8%<br />
17%<br />
Mit Vorketten<br />
20%<br />
-23%<br />
-6%<br />
Landwirtschaft<br />
7%<br />
-19%<br />
Abfall<br />
1%<br />
-72%<br />
Sonstige 0%<br />
-55%<br />
Quelle: Nationales Treibhausgasinventar 2012<br />
Verfasser: <strong>Frank</strong> <strong>Dünnebeil</strong><br />
24.-2<strong>5.</strong>09.2013<br />
3
2<br />
Einflussparameter und Handlungsansätze<br />
ifeu - Institut für <strong>Energie</strong>- und Umweltforschung Heidelberg GmbH<br />
Minderungspfade im Verkehr<br />
Vermeidung<br />
Verringerung Nachfrage<br />
(Fahrtenzahl, Weglänge)<br />
Verlagerung<br />
Verkehrsmittelwahl<br />
(Modal Split)<br />
Verbesserung<br />
Effizienz Verkehrsmittel<br />
(Technologie, Nutzung)<br />
Kraftstoff<br />
CO 2 -Intensität<br />
der <strong>Energie</strong>träger<br />
THG-<br />
Emission<br />
Verkehrsnachfrage<br />
Spezifischer<br />
<strong>Energie</strong>verbrauch<br />
= x x<br />
Spezifischer THG-<br />
Emissionsfaktor<br />
Fahrleistung<br />
(Fahrzeug-km)<br />
Verkehrsleistung<br />
(Personen-km,<br />
tonnen-km)<br />
Beeinflusst durch<br />
- Fahrzeugtechnologie<br />
- Auslastung<br />
- Verkehrssituation<br />
- Fahrverhalten<br />
Abhängig von<br />
- Endenergieträgern &<br />
deren Bereitstellung<br />
(well-to-wheel)<br />
- Berücksichtigten<br />
Treibhausgasen<br />
(CO 2 , CH 4 , N 2 O)<br />
Verfasser: <strong>Frank</strong> <strong>Dünnebeil</strong><br />
24.-2<strong>5.</strong>09.2013<br />
4
3<br />
Zukünftige Entwicklungen und Potenziale<br />
ifeu - Institut für <strong>Energie</strong>- und Umweltforschung Heidelberg GmbH<br />
Zukünftige Verkehrsentwicklung in Deutschland<br />
Aktuelle Szenarien mit unterschiedlichen Einschätzungen<br />
zur zukünftigen Verkehrsentwicklung in Deutschland<br />
Bandbreite der Ergebnisse verdeutlicht die Unsicherheiten<br />
zukünftiger Rahmenbedingungen und anderer Einflussfaktoren<br />
Szenarien sind keine Prognosen!<br />
Quelle: IFEU et al. 2013<br />
Verfasser: <strong>Frank</strong> <strong>Dünnebeil</strong><br />
24.-2<strong>5.</strong>09.2013<br />
5
Petajoule<br />
3<br />
Zukünftige Entwicklungen und Potenziale<br />
ifeu - Institut für <strong>Energie</strong>- und Umweltforschung Heidelberg GmbH<br />
Referenzentwicklungen des Endenergieverbrauchs<br />
3'000<br />
Endenergieverbrauch im Gesamtverkehr<br />
Referenz-/Trendszenarien<br />
2'500<br />
2'000<br />
1'500<br />
Modell D - Referenz<br />
1'000 <strong>Energie</strong>sz. - Referenz<br />
TREMOD - Trend<br />
500 Renewbility II Basis<br />
0<br />
Brendle/UBA 2013 - Basisszenario<br />
2000 2010 2020 2030 2040 2050<br />
2010-2030:<br />
+5 % bis –12 %<br />
2010-2050:<br />
-6 % bis -18 %<br />
Endenergieverbrauch sinkt in Referenzszenarien leicht bis 2050<br />
Ziel für Endenergieverbrauch im Verkehr wird nicht erreicht<br />
Quelle: IFEU et al. 2013, Brendle/UBA (29.08.2013, Strausberg)<br />
Verfasser: <strong>Frank</strong> <strong>Dünnebeil</strong><br />
24.-2<strong>5.</strong>09.2013<br />
6
3<br />
Zukünftige Entwicklungen und Potenziale<br />
ifeu - Institut für <strong>Energie</strong>- und Umweltforschung Heidelberg GmbH<br />
Potenziale: Vermeidung und Verlagerung<br />
MIV<br />
-23%<br />
PV: -15%<br />
Beispiel Renewbility II –<br />
Potenziale durch ausgewählte<br />
Maßnahmenpakete<br />
Personenverkehr:<br />
- Vermeidung von MIV<br />
- Verlagerung auf ÖV, Rad/Fuß<br />
GV: +3%<br />
Lkw<br />
-7%<br />
Güterverkehr:<br />
- Verlagerung<br />
Lkw Schiene+Schiff<br />
Gesamtnachfrage steigt leicht<br />
(Umwege, Vor- und Nachlauf)<br />
Relevante Vermeidung und<br />
Verlagerung möglich<br />
Quelle: Renewbility II (Öko/DLR 2012)<br />
Verfasser: <strong>Frank</strong> <strong>Dünnebeil</strong><br />
24.-2<strong>5.</strong>09.2013<br />
7
MJ/Fz-km<br />
3<br />
Zukünftige Entwicklungen und Potenziale<br />
ifeu - Institut für <strong>Energie</strong>- und Umweltforschung Heidelberg GmbH<br />
Potenziale: <strong>Energie</strong>effizienz der Fahrzeuge<br />
3,0<br />
2,5<br />
2,0<br />
Mittlerer spezifischer Endenergieverbrauch der Pkw-Flotte<br />
in Deutschland bei verschiedenen Antriebstechnologien<br />
Benzin<br />
Diesel<br />
Plug-In-Hybrid<br />
Batterieelektrisch<br />
H2<br />
1,5<br />
1,0<br />
0,5<br />
0,0<br />
2000 2010 2020 2030 2040 2050<br />
Effizienzverbesserung innerhalb Antriebstechnologien<br />
und durch Wechsel zu effizienteren Antriebsarten<br />
Daten: BMU-Leitstudie 2011<br />
Verfasser: <strong>Frank</strong> <strong>Dünnebeil</strong><br />
24.-2<strong>5.</strong>09.2013<br />
8
3<br />
Zukünftige Entwicklungen und Potenziale<br />
ifeu - Institut für <strong>Energie</strong>- und Umweltforschung Heidelberg GmbH<br />
Potenziale: Neue Antriebstechnologien<br />
<strong>100%</strong><br />
90%<br />
80%<br />
70%<br />
60%<br />
50%<br />
40%<br />
30%<br />
20%<br />
10%<br />
0%<br />
Modell Deutschland Innovation<br />
Pkw-Fahrleistungsaufteilung<br />
H2<br />
Elektro BEV<br />
Elektro PHEV<br />
LPG<br />
CNG<br />
Diesel<br />
Hybrid<br />
Benzin<br />
2020 2030 2040 2050<br />
H 2<br />
Elektro<br />
Gas<br />
Flüssig<br />
<strong>100%</strong><br />
90%<br />
80%<br />
70%<br />
60%<br />
50%<br />
40%<br />
30%<br />
20%<br />
10%<br />
0%<br />
Leitstudie 2011 Szenario A<br />
Pkw-Fahrleistungsaufteilung<br />
H2<br />
Elektro BEV<br />
Elektro PHEV<br />
Diesel<br />
Benzin (inkl. CNG)<br />
2020 2030 2040 2050<br />
H 2<br />
Elektro<br />
Flüssig<br />
+ Gas<br />
Starke Zunahme der Pkw-Elektromobilität (PHEV, BEV) erwartet<br />
Auch Potenziale für Wasserstoff werden untersucht<br />
Auch für Lkw alternative Antriebe (Hybrid, Oberleitung) möglich<br />
Höhe zukünftiger Anteile alternativer Antriebe sowie<br />
herkömmlicher Verbrennungsmotoren bisher unsicher<br />
Quelle: Modell Deutschland (WWF 2009), BMU-Leitstudie 2011<br />
Verfasser: <strong>Frank</strong> <strong>Dünnebeil</strong><br />
24.-2<strong>5.</strong>09.2013<br />
9
PJ/a<br />
3<br />
Zukünftige Entwicklungen und Potenziale<br />
ifeu - Institut für <strong>Energie</strong>- und Umweltforschung Heidelberg GmbH<br />
Potenziale: Einsatz nachhaltiger Biokraftstoffe<br />
1'000<br />
800<br />
600<br />
400<br />
200<br />
Renewbility II Basis<br />
Renewbility II Klima<br />
Modell Deutschland Referenz<br />
Modell Deutschland Innovation<br />
<strong>Energie</strong>szenarien Referenz<br />
<strong>Energie</strong>szenarien Ziel I+IV<br />
Leitstudie 2011 Szenario A<br />
TREMOD<br />
Biokraftstoffmengen im Verkehr<br />
0<br />
2000 2005 2010 2015 2020 2025 2030 2035 2040 2045 2050<br />
Große Bandbreite in aktuellen Szenarien:<br />
Inländische oder internationale Biomassepotenziale<br />
Biomassekonkurrenzen (Verkehr Stationär)<br />
Biokraftstoffquoten (<strong>Energie</strong>quote, THG-Quote)<br />
Hohe Unsicherheit zu zukünftigen Biokraftstoffmengen<br />
Quelle: IFEU et al. 2013<br />
Verfasser: <strong>Frank</strong> <strong>Dünnebeil</strong><br />
24.-2<strong>5.</strong>09.2013<br />
10
3<br />
Zukünftige Entwicklungen und Potenziale<br />
ifeu - Institut für <strong>Energie</strong>- und Umweltforschung Heidelberg GmbH<br />
Potenziale: Strom und strombasierte Kraftstoffe<br />
100 % EE im Verkehr allein mit regenerativem Strom?<br />
Quelle: Brendle/UBA (29.08.2013 in Strausberg)<br />
Verfasser: <strong>Frank</strong> <strong>Dünnebeil</strong><br />
24.-2<strong>5.</strong>09.2013<br />
11
Ziel<br />
Innovation<br />
Szenario A<br />
Szenario B<br />
Szenario C<br />
Klimaschutz<br />
THG-neutral 2050<br />
Ziel<br />
Innovation<br />
Szenario A<br />
Szenario B<br />
Szenario C<br />
THG-neutral 2050<br />
3<br />
Zukünftige Entwicklungen und Potenziale<br />
ifeu - Institut für <strong>Energie</strong>- und Umweltforschung Heidelberg GmbH<br />
Szenarien zum zukünftigen Endenergiebedarf<br />
3'000<br />
2'500<br />
Endenergieverbrauch des Verkehrs in Deutschland in maßnahmenorientierten Szenarien<br />
2030 2050<br />
2'000<br />
1'500<br />
Ziel <strong>Energie</strong>konzept:<br />
- 40% zu 2005<br />
1'000<br />
500<br />
-<br />
Strombasierte Kraftstoffe<br />
Strom<br />
Biokraftstoffe<br />
Kerosin<br />
CNG+LPG<br />
Diesel<br />
Benzin<br />
<strong>Energie</strong>szenarien<br />
Modell<br />
D<br />
Leitstudie<br />
2011<br />
Renewbility<br />
II<br />
UBA<br />
2013<br />
<strong>Energie</strong>szenarien<br />
Modell<br />
D<br />
2005 2010 2030 2050<br />
Leitstudie<br />
2011<br />
Deutliche Senkung des Endenergiebedarfs im Verkehr durch<br />
technische wie auch nicht-technische Pfade möglich<br />
UBA<br />
2013<br />
Quelle: IFEU et al. 2013, Brendle/UBA 2013<br />
Verfasser: <strong>Frank</strong> <strong>Dünnebeil</strong><br />
24.-2<strong>5.</strong>09.2013<br />
12
3<br />
Zukünftige Entwicklungen und Potenziale<br />
ifeu - Institut für <strong>Energie</strong>- und Umweltforschung Heidelberg GmbH<br />
Anteile erneuerbarer <strong>Energie</strong>n im Verkehr<br />
<strong>100%</strong><br />
90%<br />
80%<br />
70%<br />
Anteile erneuerbarer <strong>Energie</strong>n am Endenergieverbrauch im Verkehr im Jahr 2050<br />
Strombasierte Kraftstoffe<br />
Strom<br />
Biokraftstoffe<br />
60%<br />
50%<br />
40%<br />
30%<br />
20%<br />
10%<br />
0%<br />
Zielszenarien Innovation Szenario A Szenario B Szenario C Hauptszenario<br />
<strong>Energie</strong>szenarien<br />
Modell<br />
Deutschland<br />
BMU-Leitstudie<br />
2011<br />
Brendle/UBA<br />
2013<br />
Der Anteil erneuerbarer <strong>Energie</strong>n kann im Verkehr<br />
zukünftig deutlich erhöht werden<br />
Quelle: IFEU et al. 2013, Brendle/UBA 2013<br />
Verfasser: <strong>Frank</strong> <strong>Dünnebeil</strong><br />
24.-2<strong>5.</strong>09.2013<br />
13
ifeu - Institut für <strong>Energie</strong>- und Umweltforschung Heidelberg GmbH<br />
Vielen Dank für Ihre Aufmerksamkeit!<br />
Für Fragen stehe ich Ihnen gerne zur Verfügung.<br />
<strong>Frank</strong> <strong>Dünnebeil</strong><br />
ifeu - Institut für <strong>Energie</strong>- und<br />
Umweltforschung Heidelberg GmbH<br />
Wilckensstraße 3<br />
69120 Heidelberg<br />
Fon: +49 (0) 6221 / 47 67 -61<br />
Fax: +49 (0) 6221 / 47 67 -19<br />
E-Mail: frank.duennebeil@ifeu.de<br />
Verfasser: <strong>Frank</strong> <strong>Dünnebeil</strong><br />
24.-2<strong>5.</strong>09.2013<br />
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