Die Rolle des Elektroautos im Solarzeitalter Tomi Engel Rüsselsheim - 07.10.2009

Die Rolle des Elektroautos im Solarzeitalter Tomi Engel Rüsselsheim - 07.10.2009

Sondermüllentsorgung!

Tomi Engel - Fachausschuss “Solare Mobilität”

Elektromobilität - Das Smart Grid Vehicle

Fossile Mobilität ... ist das größte, gesellschaftliche Projekt auf dem Gebiet der

Strom Wärme Verkehr Tomi Engel - Fachausschuss “Solare Mobilität”

50 - 70% Verlust durch Abwärme

50 - 70% Verlust durch Abwärme

Elektromobilität - Das Smart Grid Vehicle

Fossile Struktur - 3 Sektoren

Umstellung auf Erdgas?

Ölproduktion außerhalb der OPEC

Fossile Struktur - 3 Sektoren History

LNG Importe

LNG: + 5 % p. a. bis 2025

Importe aus Russland, Nordafrika (konst bis 2020 Ab 2020 – 5% p.a.)

50 - 70% Verlust durch Abwärme

Deutschland)

Italien

Norwegen

Niederlande UK

Mb/Tag

Erdöl

Vietnam 04 Dänemark 04 USA-Tiefsee 03 Jemen 01 Norwegen 01 Oman 01 Australien 2000 Großbritannien 99 Ekuador 99 Kolumbien 99 Venezuela 98/68 Argentinien 98 Malaysia 97 Gabun 97 Syrien 95 Indien 95 Ägypten 93 Alaska 89 Indonesien 77 Rumänien 76 Kanada (konv.) 74 USA (48 Staaten) 70 Ukraine 70 Deutschland 67 Österreich 55

Russische Föd. 07 Nigeria 05 Mexiko 04

Jahr

Quelle: LBST GmbH - Stand 05.2008

Strom

Wärme

Verkehr

Tomi Engel - Fachausschuss “Solare Mobilität”

Elektromobilität - Das Smart Grid Vehicle

Erdgas

Prediction

50 - 70% Verlust durch Abwärme

Mrd m3

Strom Wärme Verkehr Tomi Engel - Fachausschuss “Solare Mobilität”

50 - 70% Verlust durch Abwärme

50 - 70% Verlust durch Abwärme

Elektromobilität - Das Smart Grid Vehicle

Fossile Struktur - 3 Sektoren

Verkehr Tomi Engel - Fachausschuss “Solare Mobilität”

50 - 70% Verlust durch Abwärme

Elektromobilität - Das Smart Grid Vehicle

Solare Struktur ... Effiziente Netzwerke

?? Verkehr

Tomi Engel - Fachausschuss “Solare Mobilität”

50 - 70% Verlust durch Abwärme

Elektromobilität - Das Smart Grid Vehicle

Solare Struktur ... Effiziente Netzwerke

?? Verkehr

Tomi Engel - Fachausschuss “Solare Mobilität”

50 - 70% Verlust durch Abwärme

Elektromobilität - Das Smart Grid Vehicle

Solare Struktur ... Effiziente Netzwerke

Tomi Engel - Fachausschuss “Solare Mobilität”

Elektromobilität - Das Smart Grid Vehicle

Solare Struktur ... Effiziente Netzwerke

Elektromobilität - Das Smart Grid Vehicle

inh e e i g r e En

kWh Strom

! Tomi Engel - Fachausschuss “Solare Mobilität”

Solare Struktur ... Effiziente Netzwerke eit

Elektromobilität - Das Smart Grid Vehicle

47% m o r t S EE: 0 2 0 2 l e Zi

! Tomi Engel - Fachausschuss “Solare Mobilität”

Ausbauziele der Erneuerbaren Energien

1. Mio E-Mobile 2 TWh

Tomi Engel - Fachausschuss “Solare Mobilität”

Elektromobilität - Das Smart Grid Vehicle

Ausbauziele der Erneuerbaren Energien

Tomi Engel - Fachausschuss “Solare Mobilität”

Elektromobilität - Das Smart Grid Vehicle

Solare Struktur ... Effiziente Netzwerke

Elektromobilität - Das Smart Grid Vehicle

Langzeitspeicher: Biomasse Tomi Engel - Fachausschuss “Solare Mobilität”

Solare Struktur ... Effiziente Netzwerke

Elektromobilität - Das Smart Grid Vehicle

t r a m S Grid

! Tomi Engel - Fachausschuss “Solare Mobilität”

Solare Struktur ... Effiziente Netzwerke rt Stichwo

rt Stichwo

e i t r g a e t a Sm r t S e l c i h e V d i Gr

!

Kurzzeitspeicher: Batterie

Tomi Engel - Fachausschuss “Solare Mobilität”

Elektromobilität - Das Smart Grid Vehicle

Solare Struktur ... Effiziente Netzwerke

Tomi Engel - Fachausschuss “Solare Mobilität”

Elektromobilität - Das Smart Grid Vehicle

Elektroautos ... als "rollende Kraftwerke"?

Quelle: Scientific American, 18 April 1903 (gefunden von C. Dürschner)

Tomi Engel - Fachausschuss “Solare Mobilität”

Elektromobilität - Das Smart Grid Vehicle

Elektroautos ...

Bolloré BlueCar

30 kWh (300 kg, 45 kWpeak, 410 V)

!

4 Geschwindigkeit:! 130 km/h Reichweite:! 250 km Antrieb:! Elektro Vermarktung:! ? Status:! Prototyp Personen:

Tomi Engel - Fachausschuss “Solare Mobilität”

Elektromobilität - Das Smart Grid Vehicle

Elektroautos ...

Elektromobilität - Das Smart Grid Vehicle

30 kWh = 10 kWh "fahren"

(300 kg, 45 kWpeak, 410 V) (80 km)

Tomi Engel - Fachausschuss “Solare Mobilität”

Elektroautos ...

30 kWh = 10 + 10 kWh (300 kg, 45 kWpeak, 410 V)

"fahren"

"tanken"

(80 km)

(für morgen)

Tomi Engel - Fachausschuss “Solare Mobilität”

Elektromobilität - Das Smart Grid Vehicle

Elektroautos ...

250 km 30 kWh = 10 + 10 + 10 kWh "fahren" (300 kg, 45 kWpeak, 410 V)

(80 km)

"tanken" "reserve" (für morgen)

(für ???)

Tomi Engel - Fachausschuss “Solare Mobilität”

Elektromobilität - Das Smart Grid Vehicle

Elektroautos ...

Elektroautos ... als “rollende Pumpspeicher”

450 GW

peak

(potentielle Regelenergieleistung)

30 kWh = 10 + 10 + 10 kWh "reserve" (300 kg, 45 2 kWkW, 410 1V)phasig Ladeleistung:

3 phasig

peak

10 kW

20 kW

Tomi Engel - Fachausschuss “Solare Mobilität”

Elektromobilität - Das Smart Grid Vehicle

45 Mio. PKW * 10 kW =

Elektroautos ... als “rollende Pumpspeicher”

450 GW

peak

(potentielle Regelenergieleistung) 45 Mio. PKW * 10 kWh =

30 kWh

450 GWh

peak

(potentielle Speicherkapazität)

(300 kg, 45 2 kWkW, 410 1V)phasig Ladeleistung:

3 phasig

peak

10 kW

20 kW

Tomi Engel - Fachausschuss “Solare Mobilität”

Elektromobilität - Das Smart Grid Vehicle

45 Mio. PKW * 10 kW =

Elektroautos ... als “rollende Pumpspeicher” Chart 2 200

180

max.

140

450 GW

80 GW

120

peak

100

(potentielle Regelenergieleistung)

80

60

40

20

0

0

2

4

6

täglich ca.

8

10

12

14

16

18

20

22

24

Std.

1.500 GWh

450 GWh

peak

(potentielle Speicherkapazität)

Ladeleistung:

2 kW

1 phasig

3 phasig

10 kW

20 kW

Tomi Engel - Fachausschuss “Solare Mobilität”

Elektromobilität - Das Smart Grid Vehicle

160

Elektroautos ... als “rollende Pumpspeicher” Chart 2 200

180

max.

140

450 GW

80 GW

120

peak

100

(potentielle Regelenergieleistung)

80

60

40

20

0

0

2

4

6

täglich ca.

8

10

12

14

16

18

20

22

24

Std.

1.500 GWh

450 GWh

peak

(potentielle Speicherkapazität)

Ladeleistung:

2 kW

1 phasig

3 phasig

10 kW

20 kW

Tomi Engel - Fachausschuss “Solare Mobilität”

Elektromobilität - Das Smart Grid Vehicle

160

Smart Grid Vehicles können ...

das Stromnetz stabilisieren Chart 2

... sofern die Fahrzeuge ihren Ladevorgang intelligent auf das Stromangebot abstimmen. 200

g n i g r a h tC

180

160

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Smar 140

120

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100

100

80

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0

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2

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Std.

0

2

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Std.

Tomi Engel - Fachausschuss “Solare Mobilität”

Elektromobilität - Das Smart Grid Vehicle

Chart 2

200

Smart Grid Vehicles können ...

das Stromnetz stabilisieren Chart 2

... sofern das Fahrzeug seinen Ladevorgang intelligent auf das Stromangebot abstimmt. 200

g n i g r a h tC

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160

Smar 140

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0

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Std.

0

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Energieüberschüsse "verschieben"

24

Std.

s e c i v r e S d i r G t Smar

... und reduzieren somit den Bedarf an Bioenergie im Stromsektor.

Tomi Engel - Fachausschuss “Solare Mobilität”

Elektromobilität - Das Smart Grid Vehicle

Chart 2

200

Elektromobilität - Das Smart Grid Vehicle

“Elektromobile passen optimal zu Erneuerbaren Energien!” Tomi Engel - Fachausschuss “Solare Mobilität”

Merke!

Elektromobilität - Das Smart Grid Vehicle

Aber ... Tomi Engel - Fachausschuss “Solare Mobilität”

“Wir müssen doch Strom sparen ... und jetzt auch noch mit Strom Auto fahren!?”

Elektromobilität - Das Smart Grid Vehicle

“Nicht Strom sparen, sondern Ressourcen sparen!” Tomi Engel - Fachausschuss “Solare Mobilität”

Merke!

Elektrische Mobilität

Strom (5,2 MWh)

Erdgas (10,4 MWh)

Tomi Engel - Fachausschuss “Solare Mobilität”

(23.700 km)

GuD Kraftwerk (! = 50%)

(11.700 km)

Szenario: Elektroauto plus Erdgas-Kraftwerk PKW (22 kWh/100 km)

Erdgas (10,4 MWh)

PKW (89 kWh/100 km)

Elektromobilität - Das Smart Grid Vehicle

Szenario: Erdgas-Auto

Input: 10,4 MWh Erdgas Output: 11.700 km

Quelle: Verbrauchswerte im "kombinierten" Betrieb

Elektrische Mobilität

Output: 11.700 km

Strom (5,2 MWh)

Erdgas (10,4 MWh)

Input: 10,4 MWh Erdgas Output: 23.700 km

... ist Resourceneffizienz für Kohlenwasserstoffe. Quelle: Verbrauchswerte im "kombinierten" Betrieb

Tomi Engel - Fachausschuss “Solare Mobilität”

Input: 10,4 MWh Erdgas

(23.700 km)

GuD Kraftwerk (! = 50%)

(11.700 km)

Szenario: Elektroauto plus Erdgas-Kraftwerk PKW (22 kWh/100 km)

Erdgas (10,4 MWh)

PKW (89 kWh/100 km)

Elektromobilität - Das Smart Grid Vehicle

Szenario: Erdgas-Auto

Elektrische Mobilität

Output: 11.700 km

Strom (5,2 MWh)

Erdgas (10,4 MWh)

Biogas Input: 10,4 MWh Erdgas

Output: 23.700 km

... ist Resourceneffizienz für Kohlenwasserstoffe. Quelle: Verbrauchswerte im "kombinierten" Betrieb

Tomi Engel - Fachausschuss “Solare Mobilität”

Biogas Input: 10,4 MWh Erdgas

(23.700 km)

GuD Kraftwerk (! = 50%)

(11.700 km)

Szenario: Elektroauto plus Biogas-Kraftwerk PKW (22 kWh/100 km)

Erdgas (10,4 MWh)

PKW (89 kWh/100 km)

Elektromobilität - Das Smart Grid Vehicle

Szenario: Biogas-Auto

“Well-to-Wheel” Vergleich pro Hektar Biogas

BtL

Solarelektrisch

10.000

40.000

30.000

250.000

46

62

46

15

4

110

Treibstoffertrag (in kWh/ha * a)

Energiebedarf (in kWh/100 km)

Versorgte PKWs (bei 15.000 km/a)

1

,5

4

,3

,3

Quelle: Eigene Berechnungen

Tomi Engel - Fachausschuss “Solare Mobilität”

Elektromobilität - Das Smart Grid Vehicle

Ölpflanzen

“Well-to-Wheel” Vergleich pro Hektar Biogas

BtL

Solarelektrisch

10.000

40.000

30.000

500.000

46

62

46

15

4

220

Treibstoffertrag (in kWh/ha * a)

Energiebedarf (in kWh/100 km)

Versorgte PKWs (bei 15.000 km/a)

1

,5

4

,3

,3

Quelle: Eigene Berechnungen

Tomi Engel - Fachausschuss “Solare Mobilität”

Elektromobilität - Das Smart Grid Vehicle

Ölpflanzen

Ölpflanzen Biogas BtL

Tomi Engel - Fachausschuss “Solare Mobilität”

Elektromobilität - Das Smart Grid Vehicle

“Kraftstoffstrategie der Effizienz” Solarelektrisch

“Kraftstoffstrategie der Effizienz” Biogas

BtL

Land

Industrie

... weil regional

... weil schadstoffarm

Solarelektrisch

Stadt

Tomi Engel - Fachausschuss “Solare Mobilität”

Elektromobilität - Das Smart Grid Vehicle

Ölpflanzen

“Kraftstoffstrategie der Effizienz” Biogas

BtL

Solarelektrisch

Land

Industrie

Stadt

... weil regional

... weil schadstoffarm

... weil effizient

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Elektromobilität - Das Smart Grid Vehicle

Ölpflanzen

“Kraftstoffstrategie der Effizienz” Biogas

BtL

Langstrecke

Solarelektrisch

Kurzstrecke

Land

Industrie

Stadt Stadt Flächene ffizienz

... weil regional

... weil schadstoffarm

Fakto 20-50 ... weilreffizient

!

Tomi Engel - Fachausschuss “Solare Mobilität”

Elektromobilität - Das Smart Grid Vehicle

Ölpflanzen

Tomi Engel - Fachausschuss “Solare Mobilität”

Elektromobilität - Das Smart Grid Vehicle

Elektromobilität

Elektromobilität - Das Smart Grid Vehicle

... mit Kabel Tomi Engel - Fachausschuss “Solare Mobilität”

Elektromobile

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... mit Kabel ohne Tomi Engel - Fachausschuss “Solare Mobilität”

Elektromobile

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... mit Kabel ohne n Millionen im Einsatz Tomi Engel - Fachausschuss “Solare Mobilität”

Elektromobile

Elektromobilität - Das Smart Grid Vehicle

... mit Kabel ohne Tomi Engel - Fachausschuss “Solare Mobilität”

Elektromobile

Elektromobilität - Das Smart Grid Vehicle

... mit Kabel ohne Tomi Engel - Fachausschuss “Solare Mobilität”

Elektromobile

CityEl

Fräger EV

Twike

CitySax

EcoCarrier

... werden von der "großen Politik" komplett ignoriert.

Tomi Engel - Fachausschuss “Solare Mobilität”

Elektromobilität - Das Smart Grid Vehicle

E-Fahrzeuge aus dem deutschen Mittelstand ...

... löst morgen

nicht alle Probleme,

aber wir müssen heute anfangen, damit wir über-über-über-morgen 100% Erneuerbar sein können.

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Elektromobilität - Das Smart Grid Vehicle

Elektromobilität

www.dgs.de Tomi Engel [email protected]