Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Elektromobilität in Deutschland: CO2-Bilanz hängt vom Ladestrom ab

04.03.2015

Auch bei einer deutlich stärkeren Nutzung der Elektromobilität im Straßenverkehr wäre der gesamte Jahresstromverbrauch der Fahrzeugflotten im Vergleich zum sonstigen Stromverbrauch nur gering.

Jedoch könnte eine ungesteuerte Aufladung, bei der die Fahrzeuge direkt nach der Verbindung mit dem Stromnetz so schnell wie möglich aufgeladen werden, zu problematischen Spitzenlasten im Stromsystem führen. Dies wäre nicht der Fall bei einer systemkostenoptimierten Aufladung, die überwiegend in den nachfrageschwachen Nachtstunden und von Photovoltaikstrom geprägten Mittagsstunden stattfände.

Die Art der zusätzlichen Stromerzeugung und die resultierende CO2-Bilanz der Elektrofahrzeuge hängen vom Lademodus und den Annahmen zum zukünftigen Kraftwerkspark ab. Wenn die erneuerbaren Stromerzeugungskapazitäten über die bisherigen Ziele hinaus – und zwar im Umfang der Stromnachfrage der Elektrofahrzeuge – ausgebaut würden, könnten im Jahr 2030 netto bis zu 6,9 Millionen Tonnen CO2 eingespart werden.

Zu diesen Ergebnissen kommen in einer aktuellen Studie das Deutsche Institut für Wirtschaftsforschung (DIW Berlin) und das Öko-Institut, die im Rahmen eines europäischen Forschungsprojekts in unterschiedlichen Szenarien die Auswirkungen der Elektromobilität auf das deutsche Stromsystem und die CO2-Emissionen von Elektrofahrzeugen untersucht haben. „Die Einführung der Elektromobilität führt nur dann zu einer deutlichen Reduktion der CO2-Emissionen, wenn sie mit einem zusätzlichen Ausbau erneuerbarer Energien verknüpft würde – über die bisherigen Pläne hinaus“, sagen die Studienautoren Wolf-Peter Schill vom DIW Berlin und Peter Kasten vom Öko-Institut.

Die Bundesregierung will den Bestand von Elektrofahrzeugen – also Pkw, die ihre Antriebsenergie zumindest teilweise aus dem Stromnetz beziehen und in Batterien speichern können – von derzeit rund 20.000 Fahrzeugen auf eine Million bis zum Jahr 2020 und danach weiter stark erhöhen. Den Simulationen zufolge wäre der jährliche Energiebedarf von rund fünf Millionen Elektrofahrzeugen mit ungefähr 1,6 Prozent des gesamten Stromverbrauchs im Jahr 2030 vergleichsweise gering.

Ob das deutsche Stromnetz die zusätzlichen Ladeleistungen der Elektrofahrzeuge problemlos verkraftet, hängt allerdings stark davon ab, wie Elektrofahrzeuge geladen werden. Im Falle einer ungesteuerten Aufladung durch die Nutzer könnten die Spitzenlasten im Stromsystem insbesondere in den Abendstunden gefährlich steigen.

Die Experten von DIW Berlin und Öko-Institut plädieren deshalb für eine „systemkostenoptimierte“ Aufladung vor allem in den nachfrageschwächeren Nachstunden oder in den durch Photovoltaik begünstigten Mittagsstunden. Eine derart optimierte Aufladung führt jedoch zu einem besonders hohen Anteil von Stein- und Braunkohlestrom, denn Kohlekraftwerke können zu relativ niedrigen Kosten Strom erzeugen und weisen in den Zeiten der optimierten Fahrzeugaufladung eine hohe Verfügbarkeit auf.

Um überdurchschnittlich hohe CO2-Emissionen beim Ladestrom zu vermeiden, wäre es deshalb sinnvoll, einen entsprechenden zusätzlichen Ausbau erneuerbarer Stromerzeugungskapazitäten vorzusehen. „Aus Systemsicht ist dabei unerheblich, ob die zusätzliche Stromerzeugung aus erneuerbaren Energien durch eine passgenaue Aufladung vollständig von den Elektrofahrzeugen aufgenommen wird, oder ob sie teilweise auch die sonstige Stromnachfrage deckt“, so Schill.

CO2-Emissionen verlagern sich in den Stromsektor

Durch die Einführung der Elektromobilität verlagern sich die CO2-Emissionen vom Verkehrs- in den Stromsektor. Die Elektromobilität weist nur dann eine positive CO2-Bilanz auf, wenn im Straßenverkehr durch den Einsatz elektrisch angetriebener Pkw mehr Emissionen eingespart werden, als im Kraftwerksbereich durch die zusätzliche Stromproduktion neu entstehen. Unter der Annahme einer Fortschreibung der heute bestehenden politischen Rahmenbedingungen würde im Jahr 2030 die durch Elektrofahrzeuge verursachte Reduktion der CO2-Emissionen im Straßenverkehr durch Mehremissionen im Stromsektor um bis zu 1,6 Millionen Tonnen CO2 überkompensiert werden – die Emissionen würden also in einer Größenordnung von einem Prozent der derzeitigen CO2-Emissionen der Pkw in Deutschland steigen.

Würden die erneuerbaren Stromerzeugungskapazitäten dagegen über die heutigen Ausbauziele hinaus – und zwar im Umfang der Stromnachfrage der Elektrofahrzeuge – ausgebaut, könnten im Jahr 2030 netto bis zu 6,9 Millionen Tonnen CO2 eingespart werden, was gut sechs Prozent der derzeitigen Pkw-Emissionen in Deutschland entspricht. „Nur mit einem solchen zusätzlichen Ausbau ließe sich das CO2-Minderungspotenzial der Elektromobilität voll ausschöpfen“, so Peter Kasten vom Öko-Institut.

Artikel Elektromobilität in Deutschland: CO2-Bilanz hängt vom Ladestrom ab im DIW-Wochenbericht
http://www.diw.de/documents/publikationen/73/diw_01.c.497917.de/15-10.pdf

Studie „DEFINE: Development of an Evaluation Framework for the Introduction of Electromobility des Öko-Instituts
http://www.oeko.de/oekodoc/2160/2014-710-en.pdf

Diskussionspapier “Power System Impacts of Electric Vehicles in Germany: Charging with Coal or Renewables?” des DIW
http://www.diw.de/documents/publikationen/73/diw_01.c.494890.de/dp1442.pdf

Inhaltlicher Ansprechpartner am Öko-Institut:
Peter Kasten
Senior Researcher im Institutsbereich Infrastruktur & Unternehmen
Öko-Institut e.V., Büro Berlin
Telefon: +49 30 405085-349
E-Mail: p.kasten(at)oeko.de

Inhaltlicher Ansprechpartner am DIW:
Wolf-Peter Schill
Deutsches Institut für Wirtschaftsforschung e.V. (DIW Berlin)
Telefon: +49 30 89789-675
E-Mail: wschill(at)diw.de

Öko-Institut:
Das Öko-Institut ist eines der europaweit führenden, unabhängigen Forschungs- und Beratungsinstitute für eine nachhaltige Zukunft. Seit der Gründung im Jahr 1977 erarbeitet das Institut Grundlagen und Strategien, wie die Vision einer nachhaltigen Entwicklung global, national und lokal umgesetzt werden kann. Das Institut ist an den Standorten Freiburg, Darmstadt und Berlin vertreten.

Deutsches Institut für Wirtschaftsforschung (DIW Berlin):
Das DIW Berlin ist eines der größten Wirtschaftsforschungsinstitute in Deutschland. Die Kernaufgaben sind anwendungsorientierte Grundlagenforschung, wirtschaftspolitische Beratung und das Bereitstellen von Forschungsinfrastruktur. Als unabhängige Institution ist das DIW Berlin ausschließlich gemeinnützigen Zwecken verpflichtet. 1925 wurde das DIW Berlin als Institut für Konjunkturforschung gegründet. Seit 1982 wird auch die Forschungsinfrastruktureinrichtung SOEP, eine Langzeitstudie am DIW Berlin, gefördert. Seinen Sitz hat das DIW seit seiner Gründung in Berlin. Als Mitglied der Leibniz-Gemeinschaft wird das DIW Berlin überwiegend aus öffentlichen Mitteln finanziert.

Kontakt Pressestelle Öko-Institut:
Tel.: +49 761 452 95-222
Fax: +49 761 452 95-288
E-Mail: presse@oeko.de

Romy Klupsch | idw - Informationsdienst Wissenschaft

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Studien Analysen:

nachricht Weltweit erste Therapiemöglichkeit für Kinderdemenz CLN2 entwickelt
25.04.2018 | Universitätsklinikum Hamburg-Eppendorf

nachricht Tabakrauchen verkalkt Arterien stärker als reiner Cannabis-Konsum
11.04.2018 | Universität Bern

Alle Nachrichten aus der Kategorie: Studien Analysen >>>

Die aktuellsten Pressemeldungen zum Suchbegriff Innovation >>>

Die letzten 5 Focus-News des innovations-reports im Überblick:

Im Focus: Starke IT-Sicherheit für das Auto der Zukunft – Forschungsverbund entwickelt neue Ansätze

Je mehr die Elektronik Autos lenkt, beschleunigt und bremst, desto wichtiger wird der Schutz vor Cyber-Angriffen. Deshalb erarbeiten 15 Partner aus Industrie und Wissenschaft in den kommenden drei Jahren neue Ansätze für die IT-Sicherheit im selbstfahrenden Auto. Das Verbundvorhaben unter dem Namen „Security For Connected, Autonomous Cars (SecForCARs) wird durch das Bundesministerium für Bildung und Forschung mit 7,2 Millionen Euro gefördert. Infineon leitet das Projekt.

Bereits heute bieten Fahrzeuge vielfältige Kommunikationsschnittstellen und immer mehr automatisierte Fahrfunktionen, wie beispielsweise Abstands- und...

Im Focus: Powerful IT security for the car of the future – research alliance develops new approaches

The more electronics steer, accelerate and brake cars, the more important it is to protect them against cyber-attacks. That is why 15 partners from industry and academia will work together over the next three years on new approaches to IT security in self-driving cars. The joint project goes by the name Security For Connected, Autonomous Cars (SecForCARs) and has funding of €7.2 million from the German Federal Ministry of Education and Research. Infineon is leading the project.

Vehicles already offer diverse communication interfaces and more and more automated functions, such as distance and lane-keeping assist systems. At the same...

Im Focus: Mit Hilfe molekularer Schalter lassen sich künftig neuartige Bauelemente entwickeln

Einem Forscherteam unter Führung von Physikern der Technischen Universität München (TUM) ist es gelungen, spezielle Moleküle mit einer angelegten Spannung zwischen zwei strukturell unterschiedlichen Zuständen hin und her zu schalten. Derartige Nano-Schalter könnten Basis für neuartige Bauelemente sein, die auf Silizium basierende Komponenten durch organische Moleküle ersetzen.

Die Entwicklung neuer elektronischer Technologien fordert eine ständige Verkleinerung funktioneller Komponenten. Physikern der TU München ist es im Rahmen...

Im Focus: Molecular switch will facilitate the development of pioneering electro-optical devices

A research team led by physicists at the Technical University of Munich (TUM) has developed molecular nanoswitches that can be toggled between two structurally different states using an applied voltage. They can serve as the basis for a pioneering class of devices that could replace silicon-based components with organic molecules.

The development of new electronic technologies drives the incessant reduction of functional component sizes. In the context of an international collaborative...

Im Focus: GRACE Follow-On erfolgreich gestartet: Das Satelliten-Tandem dokumentiert den globalen Wandel

Die Satellitenmission GRACE-FO ist gestartet. Am 22. Mai um 21.47 Uhr (MESZ) hoben die beiden Satelliten des GFZ und der NASA an Bord einer Falcon-9-Rakete von der Vandenberg Air Force Base (Kalifornien) ab und wurden in eine polare Umlaufbahn gebracht. Dort nehmen sie in den kommenden Monaten ihre endgültige Position ein. Die NASA meldete 30 Minuten später, dass der Kontakt zu den Satelliten in ihrem Zielorbit erfolgreich hergestellt wurde. GRACE Follow-On wird das Erdschwerefeld und dessen räumliche und zeitliche Variationen sehr genau vermessen. Sie ermöglicht damit präzise Aussagen zum globalen Wandel, insbesondere zu Änderungen im Wasserhaushalt, etwa dem Verlust von Eismassen.

Potsdam, 22. Mai 2018: Die deutsch-amerikanische Satellitenmission GRACE-FO (Gravity Recovery And Climate Experiment Follow On) ist erfolgreich gestartet. Am...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

VideoLinks
Industrie & Wirtschaft
Veranstaltungen

Im Fokus: Klimaangepasste Pflanzen

25.05.2018 | Veranstaltungen

Größter Astronomie-Kongress kommt nach Wien

24.05.2018 | Veranstaltungen

22. Business Forum Qualität: Vom Smart Device bis zum Digital Twin

22.05.2018 | Veranstaltungen

VideoLinks
Wissenschaft & Forschung
Weitere VideoLinks im Überblick >>>
 
Aktuelle Beiträge

Berufsausbildung mit Zukunft

25.05.2018 | Unternehmensmeldung

Untersuchung der Zellmembran: Forscher entwickeln Stoff, der wichtigen Membranbestandteil nachahmt

25.05.2018 | Interdisziplinäre Forschung

Starke IT-Sicherheit für das Auto der Zukunft – Forschungsverbund entwickelt neue Ansätze

25.05.2018 | Informationstechnologie

Weitere B2B-VideoLinks
IHR
JOB & KARRIERE
SERVICE
im innovations-report
in Kooperation mit academics