Gas geben! Aber welches? LPG vs.CNG 28.04.2015

 
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Gas geben! Aber welches? LPG vs.CNG 28.04.2015
Gas geben!
             Aber welches?
              LPG vs.CNG

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Gas geben! Aber welches? LPG vs.CNG 28.04.2015
LPG - Liquefied Petroleum Gas
• Im Wesentlichen Propan (C3H8) und Butan (C4H10)
• Flüssige Speicherung bei Umgebungstemperatur und 8-10bar
      • Drastische Volumenreduzierung bei Verflüssigung, daher mit rel. geringem
        Tankvolumen rel. hohe Reichweite
• Relativ günstiger Umbau bei Ottomotoren (1500€-3500€)
• Ca. 6700 Tankstellen in Deutschland

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Gas geben! Aber welches? LPG vs.CNG 28.04.2015
CNG - Compressed Natural Gas
• >80% Methan
• Gasförmige Speicherung bei ca. 200bar -> Druckbehälter notwendig
      • Keine Verflüssigung, daher mit rel. großem Tankvolumen rel. geringe Reichweite
• Relativ teurer Umbau bei Ottomotoren (bis 5000€)
• Ca. 900 Tankstellen in Deutschland

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Gas geben! Aber welches? LPG vs.CNG 28.04.2015
28.04.2015   www.lpgrechner.de   4
Gas geben! Aber welches? LPG vs.CNG 28.04.2015
Ausgangssituation
• LPG
  • Dichtes Tankstellennetz
  • Günstiger Umbau
  • Hohe Reichweite

• CNG
  • Dünnes Tankstellennetz
  • Teurer Umbau
  • Niedrige Reichweite

  Im betrachteten Fall sind Gesamtkosten von LPG und CNG auf ähnlichem Niveau, aber
   günstiger als Otto- oder Diesel

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Ausgangssituation
Im Zweifel erscheint es jedoch praktischer, LPG zu fahren

Das sehen die Deutschen Gas-Fahrer anscheinend ähnlich:

      LPG Autos 2014: knapp 500.000
      CNG Autos 2014: knapp 78.000
                (Eurostat: http://appsso.eurostat.ec.europa.eu/nui/show.do?dataset=road_eqs_caralt&lang=de)

      (aber insgesamt nur 1,3% aller deutschen PKW)

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Frage: Welcher Treibstoff ist umweltfreundlicher?

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Life Cycle Assessment LCA („Ökobilanz“)
• Definition nach DIN EN ISO 14040
      • Gegenüberstellung der Umweltwirkungen eines oder mehrerer Produkte
             • „from cradle to grave“ im Mobilitätsbereich „from well to wheel“

             Rohstoffentnahmen, Energieverbräuche  Emissionen, Nutzen

             http://www.ibp.fraunhofer.de/content/dam/ibp/de/images/Kompetenzen/ganzheitliche-bilanzierung/oekobilanzierung/oekobilanz1-500_tcm45-60576.jpg
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Life Cycle Assessment LCA („Ökobilanz“)
• Durchführung
      • Festlegung des Ziel- und Untersuchungsrahmens
             • Zu ermittelnde Daten
             • Grenzen des Produktsystems
             • Funktionelle Einheit
      • Sachbilanz
             • Kumulierter Energieaufwand und Nutzen
             • Entnahmen und Emissionen
      • Wirkungsabschätzung
      • Auswertung
             • Subjektive Gewichtung der verschiedenen Aspekte mit abschließender
               Handlungsempfehlung

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Kumulierter Energieaufwand
• Definition nach VDI Richtlinie 4600

      • Gesamter primärenergetisch bewerteter Aufwand für Herstellung, Nutzung
        und Entsorgung eines Produktes

      • KEA = KEAH + KEAN + KEAE

      • Primärenergieaufwand pro Funktionelle Einheit wird bestimmt mittels
        Division durch Bereitstellungsnutzungsgrade

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„Ökobilanz“ von LPG und CNG
• (K)eine Möglichkeit:
  eine Studie für LPG und eine Studie für CNG vergleichen
   • Problem: Jede Studie basiert auf Annahmen, die teilweise deutlich variieren
   • Vergleichbarkeit eigentlich nur bei gleichen Annahmen gegeben

• Deswegen nach Möglichkeit eine vergleichende Studie betrachten
   • Hier gelten für die untersuchten Objekte die gleichen Annahmen
   • Somit sind die Ergebnisse vergleichbar

 Doch hat wirklich schon jemand in einer Studie LPG und CNG verglichen?!
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Annahmen dieser Studie
• Funktionelle Einheit ist ein gefahrener Kilometer
      • Schließlich ist das der gewünschte Nutzen eines PKW, für den wir bezahlen

• Well-to-Wheel Betrachtung
      • Von Rohstoffgewinnung über Tankstelle auf die Straße

• „Graue Energie“ wird nicht betrachtet
      • Fällt für Herstellung der Anlagen an

• Größen:
      • KEA
      • Emissionen: THG, NOx, NMHC, SO2

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Schadstoffe
• THG = Treibhausgase
      • Angabe in CO2-Äquivalenten
      • Z.B. 1kg Methan so schädlich wie 21kg CO2
             • (gemäß Kyoto-Protokoll, Zeithorizont 100 Jahre )

• NOx = Stickstoffoxide
• NMHC = Nichmethankohlenwasserstoffe
• SO2 = Schwefeldioxid

 Diese Schadstoffe verursachen Smog in Städten, Versauerung und
Eutrophierung

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Kleines Fazit
• THG-Emission im Vergleich zu Benzinbetrieb
      • -8% LPG   -15% CNG
• KEA von LPG etwas niedriger
• NOx – Emission von LPG etwas höher

• NMHC und SO2 Emission von LPG drastisch höher!
      • Entstehen „Well to Tank“, also nicht im Auto
      • Bei der momentan vorherrschenden Gewinnung aus Rohöl in Raffinerien

Das beliebtere Gas (weil oft günstiger und praktischer)…
                               …ist leider weniger umweltfreundlich!

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Ausblick
 2030:

EE-Strom-
 Methan!

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Potential von EE-Strom-Methan
• Fluktuierende Einspeisung der EE, da Wind- und Sonnenaufkommen
  schwankt

      Die beliebten Kohlekraftwerke können bei plötzlichem Einspeisungsanstieg
       aus EE nicht schnell genug herunterfahren, deswegen regeln Netzbetreiber
       zur Entlastung des Netzes lieber Windkraftanlagen ab!

      Die Chance: Methanisierung von Strom aus Erneuerbarer Energie, die
       ansonsten völlig ungenutzt bliebe

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Auswertung
• LPG und CNG verursachen niedrigere THG-Emissionen, sind also beide
  grundsätzlich zu befürworten
• LPG hat aber keine Aussicht, in großem Maßstab aus EE gewonnen zu
  werden
      • Es könnte aber aus Erdgas gewonnen werden und zur Unabhängigkeit von
        Erdöl beitragen
• CNG ist Erdgas, kann zusätzlich aus Biomasse und EE-Strom
  gewonnen werden
      • Somit trägt es ebenfalls zur Unabhängigkeit von Erdöl bei
      • Zusätzlich hat es das Potential, nahezu Emissionsfrei aus EE-Strom gewonnen
        zu werden

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Handlungsempfehlung der Studie

• CNG sollte über 2018 hinaus gefördert werden
      • Außerdem zusätzliche Anreize:
             • Ausbau des Tankstellennetzes
             • Erweiterung des Neuwagen-Portfolios

• THG-basierte Energiesteuer zur Förderung von EE

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