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Verkehr

Verkehr

Strom und Wasserstoff statt Benzin und Diesel

Bis zum Jahr 2030 sollen die Emissionen auf 95 Millionen Tonnen pro Jahr sinken, so steht es im Bundes-Klimaschutzgesetz. Fahrzeuge mit konventionellen Antriebstechnologien, also Benzin- oder Diesel-Motor, sind im Verkehrssektor aber weit verbreitet. Während ihres Betriebs werden allerdings viele Treibhausgase ausgestoßen – und das schadet dem Klima.

Fahrzeug-Hersteller entwickeln und bauen mittlerweile mehr Fahrzeuge mit neuen Antriebstechnologien. Auch die Nachfrage, ablesbar an der Zahl der Neuzulassungen, steigt.

Für die Dekarbonisierung werden zwei Ansätze verfolgt:

  1. Elektrifizieren: Bei der Elektromobilität fahren Autos, Roller und andere Fahrzeuge mit Strom oder Wasserstoff statt Benzin und Diesel. Je mehr Strom aus erneuerbaren Energien gewonnen wird, desto stärker werden fossile Energieträger verdrängt und der Ausstoß von Treibhausgasen reduziert.
  2. Weil nicht überall elektrifiziert werden kann, spielt auch die Substitution fossiler durch künstlich hergestellte („synthetische“) Kraftstoffe eine wichtige Rolle, insbesondere im Flug- und Schiffsverkehr. Im so genannten Power-to-X-Verfahren werden synthetische Brennstoffe aus (überschüssigem) Strom aus erneuerbaren Energien hergestellt.

Das EWI erforscht und analysiert die Dekarbonisierung des Verkehrs und sein Zusammenspiel mit anderen Sektoren.

  • Kostenminimaler Fahrzeugmix

  • Wie sich unterschiedliche Förderregime auswirken

  • Wie sich die Kosten einzelner Technologien entwickeln

  • Elektromobilität und Smart Charging

Batterien von E-Autos systemdienlich einsetzen

Doch das EWI beschäftigt sich nicht nur mit alternativen Antriebstechnologien: Mit intelligenten, datengetriebenen Ansätzen lässt sich die Energiewende im Verkehr systemschonend, kosteneffizient und umweltfreundlich gestalten. Dazu braucht es eine bedarfsgerechte Lade- und Netzinfrastruktur. Gleichzeitig müssen Ladevorgänge gesteuert und dabei sowohl Schwankungen in der Stromproduktion (zum Beispiel durch volatilen Wind- und Solarstrom) als auch Kapazitätsengpässe im Stromnetz berücksichtigt werden, auch „Smart Charging“ genannt. So kann beispielsweise die Batterie eines E-Autos optimal als Speicher für erneuerbare Energien genutzt und sogar systemdienlich eingesetzt werden.

Kostenminimaler Fahrzeugmix

Mit Hilfe des EWI-eigenen Gesamtenergiesystemmodells DIMENSION lässt sich der kostenminimale Fahrzeugmix bestimmen, mit dem die jährliche Mobilitäts-Nachfrage gedeckt wird. Dabei werden aktuelle politische, regulatorische und technologische Rahmenbedingungen sowie Wechselwirkungen mit anderen Sektoren berücksichtigt. In dem Modell werden sektorübergreifend die Bereitstellungskosten für Strom, Wärme und (synthetische) Brenn- und Kraftstoffe berücksichtigt. Im Verkehr werden u.a. der Personenverkehr, leichte Nutzfahrzeuge und der Schwerlastverkehr berücksichtigt.

Die detaillierte Abbildung des Verkehrssektors erlaubt die Analyse der Sektoreninteraktion über Elektromobilität (Strom) sowie Anwendungen synthetischer Kraftstoffe (Power-to-X) in verschiedenen Szenarien. Dadurch können beispielsweise die Auswirkungen unterschiedlicher Förderregime und Kostenentwicklungen einzelner Technologien untersucht werden.

Ausgewählte Publikationen & Projekte

Analyse zukünftiger Elektrofahrzeugnutzung auf Basis von App-Daten

Electric Vehicle Virtual Power Plant Dilemma: Grid Balancing Versus Customer Mobility

Die Auswirkungen des Klimaschutzprogramms 2030 auf den Anteil erneuerbarer Energien an der Stromnachfrage

Impuls zur aktuellen klimapolitischen Debatte: Einschätzungen auf Basis der dena-Leitstudie Integrierte Energiewende

Auswirkungen von CO2-Preisen auf den Gebäude-, Verkehrs- und Energiesektor

dena-Leitstudie Integrierte Energiewende

The Role of Electricity in Decarbonizing European Road Transport – Development and Assessment of an Integrated Multi-Sectoral Model

Kontakt

Dr. Philip Schnaars

Dr. Philip Schnaars

E-Mail schicken an:philip.schnaars@ewi.uni-koeln.de
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