Gas geben! Aber welches? LPG vs.CNG 28.04.2015
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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 28.04.2015 2
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 28.04.2015 3
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 28.04.2015 5
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) 28.04.2015 6
Frage: Welcher Treibstoff ist umweltfreundlicher? 28.04.2015 7
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 28.04.2015 8
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 28.04.2015 9
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 28.04.2015 10
„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?! 28.04.2015 11
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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 28.04.2015 13
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 28.04.2015 14
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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! 28.04.2015 20
Ausblick 2030: EE-Strom- Methan! 28.04.2015 21
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 28.04.2015 22
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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 28.04.2015 24
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 28.04.2015 25
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