Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Studie zur E-Mobilität 2020 - 2030: Deutschland bereit für den Umstieg

04.10.2012
Der von der Bundesregierung angestrebte Markteintritt von Elektroautos ist ohne größere Anpassungen des öffentlichen Stromnetzes in Deutschland möglich.

Zu diesem Schluss kommen Jülicher Forscher und ihre Partner in dem vom Bundesministerium für Wirtschaft und Technologie geförderten Projekt NET-ELAN, dessen Ergebnisse nun veröffentlicht wurden. Der Einsatz von Elektrofahrzeugen könnte den CO2-Ausstoß des gesamten Verkehrs bis 2030 um bis zu sieben Prozent senken. Als Zwischenspeicher für Windenergie sind die Fahrzeugbatterien aber nur bedingt geeignet.

Eine Million Elektroautos sollten im Jahr 2020 auf Deutschlands Straßen unterwegs sein. Bis 2030 könnte die Zahl der Fahrzeuge weiter auf sechs Millionen steigen, so sehen es die Pläne der Bundesregierung vor. Die zusammen mit Experten aus der Ford Forschungszentrum Aachen GmbH, der Vattenfall Europe Innovation GmbH, der Technischen Universität Berlin und dem Zentrum für Sonnenenergie und Wasserstoff-Forschung Baden-Württemberg erstellte Studie zeigt, dass sich diese Anzahl an elektrisch betriebenen Fahrzeugen künftig auch ohne den Bau weiterer Kraftwerke in das öffentliche Stromnetz einbinden ließe.

Bezogen auf den Gesamtverkehr in 2030 ließe sich durch Elektroautos der Einsatz von Mineralölprodukten um fünf Prozent senken. Da die Elektroautos teilweise mit Strom aus Windenergie gespeist werden könnten, entspricht das einer Einsparung zwischen fünf und elf Millionen Tonnen CO2 (abhängig vom wetterbedingten Ertrag der Windenergie).

"Elektrofahrzeuge erscheinen geeignet, den Bedarf der meisten privaten Nutzer abzudecken. Mit rein batteriegetriebenen Elektroautos lassen sich über 90 Prozent der täglichen Strecken zurücklegen", berichtet Projektkoordinator Jochen Linßen vom Forschungszentrum Jülich. Die Wissenschaftler haben für NET-ELAN unter anderem individuelle Fahrprofile von Probanden erfasst. Auch Plug-In-Hybridfahrzeuge mit einer Kombination aus Verbrennungs- und Elektromotor, die in der Regel über eine kürzere elektrische Reichweite verfügen als rein batteriegetriebene Autos, können die täglichen Strecken überwiegend rein elektrisch fahren.

"Problematisch für die Reichweite sind allerdings die sogenannten Nebenverbraucher, vor allen Dingen die Heizung. Während Autos mit Verbrennungsmotor mit der Verlustwärme des Motors beheizt werden können, entsteht bei Elektroautos nur wenig Verlustwärme. Die Energie zum Heizen muss – bei den bisherigen Fahrzeugkonzepten – der Batterie entnommen werden, dies steht in Konkurrenz zur Reichweite", erklärt Jochen Linßen, tätig im Bereich Systemforschung und Technologische Entwicklung des Instituts für Energie- und Klimaforschung. Um die zugrunde gelegte Reichweite auch an einem extremen Wintertag zu erreichen, müsste der Energiegehalt der Batterie von 15 kWh auf 40 kWh erhöht werden – was sich aus heutiger Sicht nicht wirtschaftlich umsetzen lässt.

Vorteilhaft wäre es, den Autoren der Studie zufolge, die Elektroautos nachts aufzuladen. Dann sind die Netze nur schwach ausgelastet und die Überschüsse aus der Windenergie besonders hoch. Bei ausreichendem Ausbau des Höchstspannungsnetzes könnten in 2030 bis zu 60 Prozent des Ladestroms aus sonst nicht genutzter Windenergie bezogen werden – nach den derzeitigen Netzausbauplänen wären es aber nur bis zu 30 Prozent. Würden die Fahrzeuge dagegen ungesteuert tagsüber aufgeladen, käme das Stromnetz, vor allem das Niederspannungsnetz, an seine Grenzen – sogar schon dann, wenn weniger Elektroautos angeschlossen werden als für die Jahre 2020 und 2030 angestrebt. Es gibt aber ohnehin nur wenige Fahrer, die davon profitieren würden, wenn sie tagsüber zusätzlich aufladen. Für die meisten würde das nächtliche Laden völlig ausreichen. Zudem ist dies auch vorteilhaft für die Lebensdauer der Batterie, da sich ein möglichst spätes Nachladen günstig auf die Batterielebensdauer auswirkt.

Es wäre auch technisch möglich, in Zeiten hohen Stromverbrauchs Strom aus der Fahrzeugbatterie ins Netz zurückzuspeisen. Fraglich ist jedoch, ob sich eine solche Fremdnutzung der Batterie für den Fahrzeughalter lohnen würde. Die stärkere Beanspruchung der Batterie durch die im Projekt untersuchten Netzdienstleistungen kann ihre Lebensdauer um mehr als 20 Prozent verkürzen, so ein weiteres Ergebnis der Studie.

Originalveröffentlichung:
Linssen, J. et al. (2012) Netzintegration von Fahrzeugen mit elektrifizierten Antriebssystemen in bestehende und zukünftige Energieversorgungsstrukturen. Advances in Systems Analyses 1. Jülich: Forschungszentrum Jülich GmbH, Verlag. (Energie und Umwelt, 150). — ISBN 978-3-89336-811-2
http://www.fz-juelich.de/iek/iek-ste/DE/Aktuelles/Meldungen/Dokumente/Alles_aktuelles.html

Projektpartner:
Forschungszentrum Jülich GmbH, Institut für Energie- und Klimaforschung - Systemforschung und Technologische Entwicklung (IEK-STE) (Koordination)
Ford Forschungszentrum Aachen GmbH (FFA)
Technische Universität Berlin - Institut für Land- und Seeverkehr (ILS) - Fachgebiet Kraftfahrzeuge (KFZ)
Technische Universität Berlin - Fakultät Elektrotechnik und Informatik - Fachgebiet Energieversorgungsnetze und Integration erneuerbarer Energien (SENSE)
Vattenfall Europe Innovation GmbH
Zentrum für Sonnenenergie und Wasserstoff-Forschung Baden-Württemberg (ZSW)

Weitere Informationen:
Institut für Energie- und Klimaforschung,
Systemforschung und Technologische Entwicklung (IEK-STE)
http://www.fz-juelich.de/iek/iek-ste/DE/Home/home_node.html
Ansprechpartner:
Jochen Linßen, Institut für Energie- und Klimaforschung, Systemforschung und Technologische Entwicklung (IEK-STE)
Tel. 02461 61-3581
j.linssen@fz-juelich.de

Pressekontakt:
Tobias Schlößer
Tel. 02461 61-4771
t.schloesser@fz-juelich.de

Tobias Schlößer | Forschungszentrum Jülich
Weitere Informationen:
http://www.fz-juelich.de

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Studien Analysen:

nachricht Neue Gene für das Risiko von allergischen Erkrankungen entdeckt
21.11.2017 | Max-Delbrück-Centrum für Molekulare Medizin in der Helmholtz-Gemeinschaft

nachricht Bedeutung von Biodiversität in Wäldern könnte mit Klimawandel zunehmen
17.11.2017 | Deutsches Zentrum für integrative Biodiversitätsforschung (iDiv) Halle-Jena-Leipzig

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: Reibungswärme treibt hydrothermale Aktivität auf Enceladus an

Computersimulation zeigt, wie der Eismond Wasser in einem porösen Gesteinskern aufheizt

Wärme aus der Reibung von Gestein, ausgelöst durch starke Gezeitenkräfte, könnte der „Motor“ für die hydrothermale Aktivität auf dem Saturnmond Enceladus sein....

Im Focus: Frictional Heat Powers Hydrothermal Activity on Enceladus

Computer simulation shows how the icy moon heats water in a porous rock core

Heat from the friction of rocks caused by tidal forces could be the “engine” for the hydrothermal activity on Saturn's moon Enceladus. This presupposes that...

Im Focus: Kleine Strukturen – große Wirkung

Innovative Schutzschicht für geringen Verbrauch künftiger Rolls-Royce Flugtriebwerke entwickelt

Gemeinsam mit Rolls-Royce Deutschland hat das Fraunhofer-Institut für Werkstoff- und Strahltechnik IWS im Rahmen von zwei Vorhaben aus dem...

Im Focus: Nanoparticles help with malaria diagnosis – new rapid test in development

The WHO reports an estimated 429,000 malaria deaths each year. The disease mostly affects tropical and subtropical regions and in particular the African continent. The Fraunhofer Institute for Silicate Research ISC teamed up with the Fraunhofer Institute for Molecular Biology and Applied Ecology IME and the Institute of Tropical Medicine at the University of Tübingen for a new test method to detect malaria parasites in blood. The idea of the research project “NanoFRET” is to develop a highly sensitive and reliable rapid diagnostic test so that patient treatment can begin as early as possible.

Malaria is caused by parasites transmitted by mosquito bite. The most dangerous form of malaria is malaria tropica. Left untreated, it is fatal in most cases....

Im Focus: Transparente Beschichtung für Alltagsanwendungen

Sport- und Outdoorbekleidung, die Wasser und Schmutz abweist, oder Windschutzscheiben, an denen kein Wasser kondensiert – viele alltägliche Produkte können von stark wasserabweisenden Beschichtungen profitieren. Am Karlsruher Institut für Technologie (KIT) haben Forscher um Dr. Bastian E. Rapp einen Werkstoff für solche Beschichtungen entwickelt, der sowohl transparent als auch abriebfest ist: „Fluoropor“, einen fluorierten Polymerschaum mit durchgehender Nano-/Mikrostruktur. Sie stellen ihn in Nature Scientific Reports vor. (DOI: 10.1038/s41598-017-15287-8)

In der Natur ist das Phänomen vor allem bei Lotuspflanzen bekannt: Wassertropfen perlen von der Blattoberfläche einfach ab. Diesen Lotuseffekt ahmen...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

IHR
JOB & KARRIERE
SERVICE
im innovations-report
in Kooperation mit academics
Event News

Ecology Across Borders: International conference brings together 1,500 ecologists

15.11.2017 | Event News

Road into laboratory: Users discuss biaxial fatigue-testing for car and truck wheel

15.11.2017 | Event News

#Berlin5GWeek: The right network for Industry 4.0

30.10.2017 | Event News

 
VideoLinks
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Aktuelle Beiträge

Kinderanästhesie aktuell: Symposium für Ärzte und Pflegekräfte

23.11.2017 | Veranstaltungsnachrichten

Seminar „Leichtbau im Automobil- und Maschinenbau“ im Haus der Technik Berlin am 16. - 17. Januar 2018

23.11.2017 | Seminare Workshops

Biohausbau-Unternehmen Baufritz erhält von „ Capital“ die Auszeichnung „Beste Ausbilder Deutschlands“

23.11.2017 | Unternehmensmeldung