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Sensitivitäten zur Bewertung der Kosten verschiedener Energieversorgungsoptionen des Verkehrs bis zum Jahr 2050

Ziel dieses Vorhabens ist es, die Gesamtkosten der Transformation hin zu einem vollständig dekarbonisiertem Verkehrssektor für verschiedene Energieszenarien und -optionen in Deutschland bis zum Jahr 2050 genauer zu beleuchten. Dafür werden die Kosten für die Energieversorgung und die Herstellung der Fahrzeuge des Straßenverkehrs von vier Szenarien aus der Studie „Erarbeitung einer fachlichen Strategie zur Energie-versorgung des Verkehrs bis zum Jahr 2050“ in Form von Sensitivitätsbetrachtungen aktualisiert. Im Straßenverkehr, in dem eine direkte Stromnutzung technisch möglich ist, ist die Transformation hin zur Elektrifizierung die kostengünstigste Energieversorgungsoption. ⁠ PtG ⁠-CH4 und ⁠ PtL ⁠ weisen im Straßenverkehr ähnliche Kosten auf, währenddessen die Nutzung von PtG-H2 in Brennstoffzellenfahrzeugen mit den höchsten Kosten verbunden ist. Im Schiffsverkehr ist die Elektrifizierung keine maßgebliche Option und die Kosten der verschiedenen Energieträger liegen dicht beieinander. Die Kosten für die Energieversorgung des Verkehrssektors und für die Fahrzeugherstellung dominieren sowohl in den Ausgangsszenarien als auch den Sensitivitätsbetrachtungen die Gesamtkosten. Bei hohen Fahrleistungen je Fahrzeug (z. B. Straßenfernverkehr) gewinnen die Kosten der Energieversorgung noch stärker an Bedeutung. Der Umbau der Infrastruktur stellt dagegen eine eher kleine Größe im Vergleich zu den restlichen Kostenblöcken dar. Veröffentlicht in Texte | 114/2019.

Elektromobilität volkswirtschaftlich klar im Vorteil

Ziele des Klimaschutzplans nur mit Energiewende im Verkehr zu erreichen Der Klimaschutzplan der Bundesregierung zeigt, dass beim Verkehr ein Umsteuern zwingend erforderlich ist: Zwischen 1990 und 2014 hat der Verkehr seine Treibhausgasemissionen nur um zwei Prozent reduziert, soll nun aber schon bis 2030 die Emissionen um 40 bis 42 Prozent gegenüber 1990 mindern. Maria Krautzberger, Präsidentin des Umweltbundesamtes (UBA): „Nimmt man den Klimaschutzplan ernst, brauchen wir bis 2050 einen Verkehr, der überhaupt keine Emissionen mehr verursacht. Das bedeutet eine völlige Abkehr von fossilen Kraftstoffen.“ Eine aktuell veröffentlichte Studie des UBA zeigt, wie dies für Deutschland am kostengünstigsten erreicht werden kann. Krautzberger: „Von allen treibhausgasneutralen Lösungen ist dann die Elektromobilität volkswirtschaftlich die günstigste.“ Damit Deutschland seine Klimaschutzziele erreicht, muss der Verkehr bis 2050 treibhausgasneutral werden. Hierzu ist der Einsatz von postfossilen Kraftstoffen und alternativen Antrieben im Verkehr erforderlich. Die vom Öko-Institut für das Umweltbundesamt erarbeitete Studie „Erarbeitung einer fachlichen Strategie zur Energieversorgung des Verkehrs bis zum Jahr 2050“ untersuchte die volkswirtschaftlichen Kosten für die notwendige Energiewende im Verkehr. Berücksichtigt wurden die Kosten für die Anschaffung der Fahrzeuge, den Aufbau der Tankstellen- und Ladeinfrastruktur sowie die Energiebereitstellung für den gesamten Zeitraum von 2010 bis 2050. Es wurden alle Verkehrsmittel untersucht und die Mehrkosten gegenüber der Nutzung von fossilem Benzin, Diesel, Kerosin oder Schweröl ermittelt. Das Ergebnis der Studie ist eindeutig: Die Elektromobilität verursacht volkswirtschaftlich die geringsten Mehrkosten für eine Energiewende im Straßenverkehr. Krautzberger: „Wir müssen daher noch schneller als bisher die Elektromobilität am Markt etablieren – auch für Busse, Lkw und Transporter. Eine Kaufprämie allein wird nicht ausreichen, wenn gleichzeitig Dieselautos durch geringere Energiesteuern subventioniert werden.“ Und ergänzt: „Wir brauchen gesetzlich verbindliche Quoten für Neuzulassungen, die pro Jahr vorschreiben, wie hoch der Anteil von Elektrofahrzeugen sein muss.“ Untersucht wurden in der Studie neben der direkten Stromnutzung in reinen Elektrofahrzeugen bzw. Plug-in-Hybriden die Nutzung von aus regenerativem Strom hergestellten Kraftstoffen in konventionellen Verbrennungsmotoren (Power-to-Liquid und Power-to-Gas-Methan) sowie der Einsatz von aus erneuerbarem Strom produzierten Wasserstoff  in Brennstoffzellen-Fahrzeugen (Power-to-Gas-Wasserstoff). Insgesamt sind die Mehrkosten für den Wechsel auf Elektrofahrzeuge bei der Gruppe der Pkw, Transporter und Verteiler-Lkw um gut ein Viertel günstiger als bei Fahrzeugen, die mit den strombasierten Kraftstoffen betrieben werden. Im Fernverkehr hat der Oberleitungshybrid-Lkw, der auf Teilen der Autobahn seinen Strom über einen Fahrdraht erhält und sonst per Batterie oder Verbrennungsmotor fährt, sogar einen Kostenvorteil von rund 50 Prozent gegenüber den Lkw-Varianten, die nur strombasierte Kraftstoffe nutzen. Die Detailanalysen zeigen klar: Für die volkswirtschaftlichen Gesamtkosten sind die öffentlich oft problematisierten Kosten für den Aufbau einer Lade-, Tankstellen- oder Oberleitungsinfrastruktur nachranging. So verursacht der Bau der Oberleitung an Autobahnen weniger als 15 Prozent der gesamten Kosten eines Umstiegs auf Oberleitungshybrid-Lkw. Krautzberger: „Entscheidend für die Gesamtkosten sind die Energiekosten und damit die Energieeffizienz. Je niedriger der Energieverbrauch, desto geringer die Kosten für eine Energiewende im Verkehr.“ Daher kommt die Studie auch zu dem Ergebnis, dass für eine Dekarbonisierung des Verkehrs auch eine Verkehrswende mit Vermeidung, Verlagerung und Verbesserung der Effizienz zwingend erforderlich ist. Alle in der Studie untersuchten treibhausgasneutralen Optionen führen zu Mehrkosten im Vergleich zur Energieversorgung mit fossilen Kraftstoffen. Beim internationalen Luft- und Seeverkehr können zudem nur stromgenerierte Kraftstoffe eingesetzt werden – die kostengünstigere Elektrifizierung steht nicht zur Verfügung. Krautzberger: „Langfristig rechtfertigen die geringeren Umweltkosten durch die vermiedenen ⁠ Treibhausgas ⁠-, aber auch Luftschadstoffemissionen die Mehrkosten in den Jahren 2010 bis 2050. Je früher wir mit einer Energiewende im Verkehr beginnen, desto positiver wird diese Bilanz – für die Umwelt, aber auch für unsere Volkswirtschaft.“ Studie „Erarbeitung einer fachlichen Strategie zur Energieversorgung des Verkehrs bis zum Jahr 2050“ https://www.umweltbundesamt.de/publikationen/erarbeitung-einer-fachlichen-strategie-zur

Kabinett verabschiedet Elektromobilitätsgesetz

Am 24. September 2014 beschloss das Bundeskabinett den Entwurf eines Elektromobilitätsgesetzes. Bisher gab es im deutschen Recht keine Grundlagen dafür, elektrisch betriebenen Fahrzeugen im öffentlichen Verkehr Sonderrechte einzuräumen. Das Elektromobilitätsgesetz - kurz EmoG - regelt nun, dass es möglich ist, für Elektrofahrzeuge besondere Parkplätze an Ladestationen im öffentlichen Raum zu reservieren, Parkgebühren für diese Fahrzeuge zu reduzieren oder zu erlassen und Elektrofahrzeuge von bestimmten Zufahrtsbeschränkungen auszunehmen, die zum Beispiel aus Gründen des Schutzes vor Lärm und Abgasen angeordnet werden. Außerdem legt das Gesetz fest, für welche Fahrzeuge und Antriebe diese Sonderregeln gelten. Die Anforderungen an elektrisch betriebene Fahrzeuge, wie reine Batterieelektrofahrzeuge, von außen aufladbare Hybridelektrofahrzeuge oder Brennstoffzellenfahrzeuge, werden genau definiert. Das Gesetz soll im Frühjahr 2015 in Kraft treten und ist bis zum 30.06.2030 befristet.

Erstes Wasserstoff-Fahrzeug im LANUV

NRW-Umweltminister Johannes Remmel übergibt am Sonntag, den 30. August um 15:30 Uhr in Recklinghausen LANUV-Präsident Dr. Thomas Delschen das erste Brennstoffzellenauto, einen Hyundai ix35 Fuel Cell Für Nachfragen und Interviews stehen Ihnen um 15:30 Uhr NRW Umweltminister Johannes Remmel, LANUV-Präsident Dr. Thomas Delschen und Abteilungsleiterin für Klimaschutz Dr. Barbara Köllner zur Verfügung. Pressekontakt ab 14:30 Uhr: 0173 5383775 Die Übergabe des Brennstoffzellenfahrzeugs an das LANUV findet auf dem Sommerfest anlässlich des 30 jährigen Jubiläums der Natur- und Umweltschutzakademie des Landes NRW (NUA) auf dem LANUV-Gelände neben der NUA statt. Adresse: Leibnizstraße 10, 45659 Recklinghausen Download Pressemitteilung

LANUV führt Wasserstoffauto ein

© LANUV/M. Wengelinski: Schlüsselübergabe Nachdem das Landesamt für Natur, Umwelt und Verbraucherschutz (LANUV) bereits seit fast zwei Jahren Elektroautos im Routinebetrieb  einsetzt, soll dort jetzt auch das erste Brennstoffzellenauto  auf Alltagstauglichkeit getestet werden. NRW-Umweltminister Johannes Remmel übergab dazu dem LANUV anlässlich des Sommerfestes in der Natur- und Umweltakademie am 30. August 2015 ein Auto, das mit dieser Wasserstofftechnologie angetrieben wird. Der Präsident des LANUV, Dr. Thomas Delschen, nahm das Brennstoffzellenauto, einen Hyundai ix35 Fuel Cell, in Empfang: „Wir freuen uns, dass wir mit dem neuen Brennstoffzellenauto einen weiteren Schritt hin zu einem klimaneutralen LANUV vollziehen.  Durch den routinemäßigen Einsatz als Shuttle werden wir die Alltagstauglichkeit dieser neuen Technologie testen.“ Im LANUV sind bereits jetzt mehrere Elektroautos sowie E-Bikes (Pedelecs) im Routineeinsatz, die Dienstfahrten ohne Ausstoß von klimaschädlichen Treibhausgasen ermöglichen. So konnten im Jahr 2014 bereits mehr als 4 t CO2 eingespart werden. Im Jahr 2011 hat die Landesregierung das erste Klimaschutzgesetz für Nordrhein-Westfalen verabschiedet. Einen Eckpunkt stellt die klimaneutrale Landesverwaltung bis zum Jahr 2030 dar. Die LANUV-Aktion „ plus minus null CO2 “ wirbt für das Pilotprojekt “klimaneutrales LANUV“. „ Mit dem Einsatz eines Brennstoffzellenautos beweist das LANUV einmal mehr seine Vorreiterrolle beim Einsatz zukunftsweisender Technologien im Alltag. Die dabei gemachten Erfahrungen tragen dazu bei, dass die Landesverwaltung ihre Vorbildfunktion bei der erfolgreichen Umsetzung der Ziele des Klimaschutzplanes wahrnehmen kann“, so Minister Remmel. Das LANUV testet das Brennstoffzellenauto im Rahmen eines Modellversuchs. Die elektrische Energie für den Antrieb wird mittels einer Brennstoffzelle aus Wasserstoff erzeugt. Als Produkt entstehen dabei keine klimaschädlichen Abgase, sondern lediglich Wasserdampf. Damit ermöglichen Brennstoffzellenfahrzeuge eine saubere und geräuscharme Mobilität. Da Wasserstofffahrzeuge eine höhere Reichweite als reine E-Autos haben und in wenigen Minuten aufgetankt werden können, kommt dieser Technologie eine Schlüsselrolle bei klimafreundlichen Mobilitätskonzepten zu. Download Pressemitteilung Pressemitteilung Foto: Umweltminister Remmel übergab beim NUA-Sommerfest ein Brennstoffzellenauto an das LANUV © LANUV/M. Wengelinski . Der Abdruck der Fotos ist nur bei Nennung des Autors und in Verbindung mit dieser Pressemitteilung kostenfrei Foto: Umweltminister Remmel übergab beim NUA-Sommerfest ein Brennstoffzellenauto an das LANUV © LANUV/M. Wengelinski . Der Abdruck der Fotos ist nur bei Nennung des Autors und in Verbindung mit dieser Pressemitteilung kostenfrei

Realtime for Fuel Cell Hardware-in-the-Loop

Das Projekt "Realtime for Fuel Cell Hardware-in-the-Loop" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von RWTH Aachen University, Fakultät 4 Maschinenwesen, Lehrstuhl für Verbrennungskraftmaschinen durchgeführt. In diesem Projekt soll ein Musterprozess für die Implementierung von Steuergeräten für Brennstoffzellenantriebe und deren Hardware-in-the-Loop- (HIL) Testing entwickelt werden. In den Musterprozess wird ein im Rahmen des Projektes zu entwickelndes echtzeitfähiges modulares, skalierbares und mathematisch-physikalisches Modell einer Polymerelektrolyt-Brennstoffzelle (PEMFC) und deren Versorgungseinheit für modellbasierte Entwicklungsmethoden zur Verfügung gestellt. Das Modell wird an einem HIL-Prüfstand validiert. Der gesamte Musterprozess wird anhand der Entwicklung einer Steuerungs- und Regelungssoftware für Brennstoffzellensysteme im Fahrzeugantriebsstrang, welche auch bei extremen Bedingungen oder einem gealterten Stack noch stabil und effizient arbeiten kann, evaluiert. Der Musterprozess ermöglicht es in Zukunft, schnell und effizient Regelungssysteme für Brennstoffzellenfahrzeuge auszulegen, zu testen und zur Marktreife zu bringen. Der technologische Reifegrad von Brennstoffzellensystemen für mobile Anwendungen wird erhöht.

Zero-Emission heavy-duty freight vehicles - ZEV-HDV

Das Projekt "Zero-Emission heavy-duty freight vehicles - ZEV-HDV" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von ICCT - International Council on Clean Transportation Europe gemeinnützige GmbH durchgeführt. Die Kohlendioxid-Emissionen im Lkw-Bereich steigen weiterhin stark an. Anders als im Pkw-Bereich fehlt für die Lkw bislang ein allgemein akzeptierter Plan, wie die Emissionen mittel- und langfristig auf nahe-Null reduziert werden können. Kernziel des Projekts ist es, das Verständnis der technischen Möglichkeiten für Null-Emissions-Lkw Sicht zu verbessern und dieses Wissen Entscheidungsträgern in Deutschland sowie im internationalen Kontext zu vermitteln. Das Projekt beinhaltet eine umfassende Analyse der technischen Potentiale sowie Kosten für Plug-in-Lkw, Oberleitungs-Lkw, sowie Brennstoffzellen-Lkw. Das Projekt setzt einen starken Fokus auf den Lkw-Sektor in Deutschland, berücksichtigt jedoch auch internationale Entwicklungen und stellt einen engen Austausch zwischen Forschern, Industrie und Entscheidungsträgern in Deutschland mit den entsprechenden Stellen im Ausland sicher. Es werden Lösungsvorschläge erarbeitet, welche Entscheidungsträger dabei unterstützen, Marktbarrieren für Null-Emissions-Lkw abzubauen und damit einen langfristigen Durchbruch der entsprechenden Technologien sowie eine nachhaltige Reduktion von Kohlendioxid sicherzustellen.

Teilvorhaben: CO2-Vermeidung und Sektor Verkehr

Das Projekt "Teilvorhaben: CO2-Vermeidung und Sektor Verkehr" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Karlsruher Institut für Technologie (KIT), Engler-Bunte-Institut, Bereich Gas, Erdöl und Kohle durchgeführt. Ziel des geplanten Vorhabens ist es, die Möglichkeit eine volkswirtschaftliche Nutzung (monetär und ökologisch) von überschüssigem erneuerbarem Strom aus fluktuierenden Quellen (im Wesentlichem Wind und PV) durch eine Kopplung vom Strom- und Gasnetz mit Hilfe einer dynamischen Modellierung aufzuzeigen, indem Strom in Form von H2 oder/und CH4 im Gasnetz langfristig und somit unabhängig von der Erzeugung gespeichert wird (Stichwort: Power to Gas). Hierzu soll u.a. aufgezeigt werden, dass auf Basis der saisonalen Speicherung und unter Berücksichtigung aller Energieverbrauchssektoren moderne Gasanwendungen wie z.B. KWK und GuD elektrische Ausgleichsenergie bereitstellen und so zur Versorgungssicherheit beitragen kann. Ferner sollen Handlungsempfehlungen für den Netzausbau zur Verfügung gestellt werden. Neben der Bereitstellung von Daten zur EE-Stromerzeugung und der Analyse von CO2-Quellen wird DVGW-EBI einen Schwerpunkt in der Potential- und der Kostenermittlung von PtG-Anlagen und der Prognose des Einsatzes von Erdgas- und Wasserstofffahrzeugen haben sowie bei der Ermittlung der Einsparpotentiale von CO2-Emissionen mitarbeiten. Ferner wird DVGW-EBI bei den Rahmenbedingungen für die Ausgestaltung der Energiesysteme für die Modellierung und die Ausarbeitung der Handlungsempfehlungen mitarbeiten.

Erprobung von Brennstoffzellen-Bussen - EU Projekt 'Clean Urban Transport for Europe'

Das Projekt "Erprobung von Brennstoffzellen-Bussen - EU Projekt 'Clean Urban Transport for Europe'" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Stuttgarter Straßenbahnen AG (SSB) durchgeführt. Die Erprobung von 30 Brennstoffzellenbussen in 10 Städten Europas ist als EU - Forschungsprojekt der Firma DaimlerChrysler EU Projekt Nr. NNE5-2000-00113 intiiert. Ziel: Nutzung des Innovationspotential in enger Zusammenarbeit von Industrie und Anwendern, bei der Entwicklung neuer Fahrzeugkonzepte, alternativer Antriebe und Kraftstoffe unter Einbeziehung 'nachfossiler' Energieformen. In diesem Vorhaben soll die Wasserstofferzeugung und die Nutzung dieses Energieträgers in der Brennstoffzelle im Hinblick auf Produkte, Verfahren und Dienstleistungen im Bereich der Mobilitätssicherung ausgelotet und optimiert werden. In den europäischen Städten kommen jeweils 3 Brennstoffzellenbusse zum Einsatz. Aus der Bundesrepublik Deutschland sind die Städte Hamburg und Stuttgart beteiligt .In Stuttgart soll die Wasserstoffgewinnung aus Erdgas erprobt werden. Beim Projekt 'CellBus' haben die Projektbeteiligten (Industrie und Anwender) die Dokumentationsanforderungen de EU Projekts zu berücksichtigen. Eine weitergehende Dokumentation über den Betrieb und die Optimierungsmöglichkeiten ist geplant, muss im Detail jedoch noch abgestimmt werden.

NIP II-HyLand-Hyways4Future-EWE-InnoCl-H4F

Das Projekt "NIP II-HyLand-Hyways4Future-EWE-InnoCl-H4F" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von EWE GASSPEICHER GmbH durchgeführt. Hyways for Future ist die Initiierung einer sektorübergreifenden, emissionslosen Kraftstoffversorgung mit grünem Wasserstoff in der Metropolregion Nordwest und Norddeutschland. Das Vorhaben konzentriert sich einerseits auf den Aufbau einer mobilitätsbasierten grünen Wasserstoffnachfrage durch den Bau von Wasserstofftankstellen und die Anschaffung von Brennstoffzellenfahrzeugen in den Großstädten der Region und andererseits auf die emissionslose, hocheffiziente Erzeugung von grünem Wasserstoff an Industrie- und Speicherstandorten. Begleitend zu dieser Marktaktivierung soll in der Modellregion Nordwest ein Innovationscluster Wasserstoff aufgebaut werden.

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