Advertisement

Reale Treibhausgasemissionen und Gesamtkosten je Antriebstechnologie und Energieträger für repräsentative Fahrzeuge

  • Martin ZapfEmail author
  • Hermann Pengg
  • Thomas Bütler
  • Christian Bach
  • Christian Weindl
Chapter
  • 369 Downloads

Zusammenfassung

In diesem Kapitel werden die spezifischen THG-Emissionen gemäß einer Lebenszyklusanalyse (LCA) und die spezifischen Gesamtkosten mittels der Total Cost of Ownership (TCO) Methodik für repräsentative Fahrzeuge dargelegt. Anhand dessen wird ersichtlich, welche THG-Emissionen (LCA) und Kosten für PKW mit verschiedenen Antriebstechnologien in Kombination mit bestimmten Energieträgern hervorgehen. Soweit Technologien einschließlich der verwendeten Energieträger gegenüber einer bestimmten Referenz geringere THG-Emissionen jedoch höhere Kosten verursachen, ist die Bestimmung der CO2-Vermeidungskosten eine geeignete Vorgehensweise, um die Kosteneffizienz der THG-Minderung darzulegen. Die CO2-Vermeidungskosten entsprechen der Höhe eines CO2-Preises, der notwendig ist, damit für eine Alternative und der Referenz Kostenparität resultiert. Es werden Benzinfahrzeuge mit fossilem Kraftstoff als Referenz im PKW-Sektor betrachtet, da diese die höchsten THG-Emissionen (LCA) verursachen, jedoch die niedrigsten Gesamtkosten (TCO) aufweisen. Die in diesem Kapitel dargelegten CO2-Vermeidungskosten bilden für eine Alternative gegenüber der Referenz die Mehrkosten im Verhältnis zur THG-Einsparung ab. Auf Basis der Auswertung repräsentativer Fahrzeuge werden letztlich Empfehlungen an die Politik und Wirtschaft abgeleitet. U. a. wird eine politisches Instrument vorgestellt, mit welchem die Temperaturziele des Pariser Übereinkommens sicher und kosteneffizient eingehalten werden.

Literatur

  1. 1.
    M. Miotti, G. J. Supran, E. J. Kim und J. E. Trancik, „Personal Vehicles Evaluated against Climate Change Mitigation Targets“, Environmental science & technology, Jg. 50, Nr. 20, S. 10795–10804, 2016.CrossRefGoogle Scholar
  2. 2.
    H. Maas et al., „Well-to-Tank Report version 4. a: JEC well-to-wheels analysis: well-to-wheels analysis of future automotive fuels and powertrains in the European context“. Luxembourg: Publications Office, 2014.Google Scholar
  3. 3.
    International Energy Agency, „World Energy Outlook 2017: Chapter 1: Introduction and scope“. OECD/IEA 2017. [Online] Verfügbar unter: http://www.iea.org/media/weowebsite/2017/Chap1_WEO2017.pdf. Zugriff am: Aug. 06 2018.
  4. 4.
    U. Nestle und C. Kunz, „Studienvergleich: Stromgestehungskosten verschiedener Erzeugungstechnologien: Forschungsradar Energiewende – Metaanalyse“, Agentur für Erneuerbare Energien e. V., Hg., September 2014. [Online] Verfügbar unter: http://www.forschungsradar.de/fileadmin/content/bilder/Vergleichsgrafiken/Stromgestehungskosten_okt2014/AEE_Dossier_Studienvergleich_Stromgestehungskosten_sep14.pdf. Zugriff am: Jun. 14 2019.
  5. 5.
    C. Kost, S. Shammugam, V. Jülich, H.-T. Ngyen und T. Schlegl, „Stromgestehungskosten Erneuerbare Energien“, Fraunhofer Institut für Solare Energiesysteme (ISE), März 2018. [Online] Verfügbar unter: https://www.ise.fraunhofer.de/content/dam/ise/de/documents/publications/studies/DE2018_ISE_Studie_Stromgestehungskosten_Erneuerbare_Energien.pdf. Zugriff am: Aug. 12 2018.
  6. 6.
    P. Plötz, S. A. Funke, P. Jochem und M. Wietschel, „CO2 Mitigation Potential of Plug-in Hybrid Electric Vehicles larger than expected“, Scientific Reports, Jg. 7, Nr. 1, S. 16493, 2017.Google Scholar
  7. 7.
    M. Robinius et al., „Comparative Analysis of Infrastructures: Hydrogen Fueling and Electric Charging of Vehicles“. Energie & Umwelt/ Energy & Environment; Band/Volume 408, Forschungszentrum Jülich GmbH, Hg., Institut für Energie- und Klimaforschung, Elektrochemische Verfahrenstechnik (IEK-3), 2018. [Online] Verfügbar unter: https://content.h2.live/wp-content/uploads/2018/01/Energie-und-Umwelt_408_Robinius-final.pdf. Zugriff am: Aug. 06 2018.
  8. 8.
    F. Belmer et al., „Brennstoffzellen- und Batteriefahrzeuge: Bedeutung für die Elektromobilität“. VDI/VDE-Studie, VDI-GEU; VDI-FVT; VDE/ETG, Mai 2019. [Online] Verfügbar unter: https://www.vde.com/resource/blob/1875246/3a4ac5081799af17650c62316c183eb4/studie-brennstoffzelle-data.pdf. Zugriff am: Jun. 12 2019.
  9. 9.
    C. Beckmann, „Dekarbonisierung der chemischen Industrie?: Technologische Optionen zur Vermeidung von CO2-Emissionen und ihrer stofflichen Nutzung“. DECHEMA – CO2Plus-Statuskonferenz, BASF SE, April 2018. [Online] Verfügbar unter: http://www.chemieundco2.de/fileadmin/Statuskonferenz/01_Dekarbonisierung_der_chemischen_Industrie.pdf. Zugriff am: Jun. 12 2019.
  10. 10.
    W. Maus, Hg., „Zukünftige Kraftstoffe“. Berlin, Heidelberg: Springer Berlin, Heidelberg, 2019.Google Scholar
  11. 11.
    W. Terlouw et al., „Gas for climate: The optimal role for gas in a net-zero emissions energy system“, Navigant Netherlands B. V, März 2019. [Online] Verfügbar unter: https://www.gasforclimate2050.eu/files/files/Navigant_Gas_for_Climate_The_optimal_role_for_gas_in_a_net_zero_emissions_energy_system_March_2019.pdf. Zugriff am: Jun. 12 2019.
  12. 12.
    R. Gerike, „Pkw-Besetzungsgrad bei der privaten Autonutzung“, Bundesministerium für Verkehr und digitale Infrastruktur, Hg., Forschungsinformationssystem (FIS), April 2016. [Online] Verfügbar unter: https://www.forschungsinformationssystem.de/servlet/is/79638/. Zugriff am: Apr. 04 2018.
  13. 13.
    M. Fasihi, D. Bogdanov und C. Breyer, „Overview on PTX Options Studied in NCE and their Global Potential based on Hybrid PV-Wind Power Plants“, Lappeenranta University of Technology, Lappeenranta, Hg., Dezember 2017. [Online] Verfügbar unter: http://www.neocarbonenergy.fi/wp-content/uploads/2016/02/13_Fasihi.pdf. Zugriff am: Okt. 03 2018.
  14. 14.
    C. Breyer, M. Fasihi und A. Aghahosseini, „CO2 Direct Air Capture for effective Climate Change Mitigation: A new Type of Energy System Sector Coupling“, International Conference on Negative CO2 Emissions, Gothenburg, https://www.researchgate.net/publication/325314495_CO2_Direct_Air_Capture_for_effective_Climate_Change_Mitigation_A_new_Type_of_Energy_System_Sector_Coupling. Mai. 2018.
  15. 15.
    M. Fasihi, D. Bogdanov und C. Breyer, „Long-Term Hydrocarbon Trade Options for the Maghreb Region and Europe—Renewable Energy Based Synthetic Fuels for a Net Zero Emissions World“, Sustainability, Jg. 9, Nr. 2, S. 306, 2017.Google Scholar
  16. 16.
    M. Fasihi, D. Bogdanov und C. Breyer, „Techno-Economic Assessment of Power-to-Liquids (PtL) Fuels Production and Global Trading Based on Hybrid PV-Wind Power Plants“, Energy Procedia, Jg. 99, S. 243–268, 2016.CrossRefGoogle Scholar
  17. 17.
    M. Reuß et al., „Seasonal storage and alternative carriers: A flexible hydrogen supply chain model“, Applied Energy, Jg. 200, S. 290–302, 2017.CrossRefGoogle Scholar
  18. 18.
    European Energy Exchange AG, „European Emission Allowances“. [Online] Verfügbar unter: https://www.eex.com/en/market-data/environmental-markets/spot-market/european-emission-allowances#!/2019/03/22. Zugriff am: Mrz. 24 2019.
  19. 19.
    B. Sturm und C. Vogt, „Umweltökonomik: Eine anwendungsorientierte Einführung“, 2. Aufl. Berlin: Springer Gabler, 2018.CrossRefGoogle Scholar
  20. 20.
    R. Schubert, M. Ohndort und M. Rohling, „Umweltökonomie Kapitel III: Internalisierung externer Effekte“, Institut für Umweltentscheidungen (IED), Eidgenössische Technische Hochschule Zürich (ETH), März 2012. [Online] Verfügbar unter: http://webarchiv.ethz.ch/vwl/down/v-schubert/Umwelt/2012/Umwelt%20MR%20II.pdf. Zugriff am: Mrz. 22 2019.
  21. 21.
    O. Edenhofer et al., „Eckpunkte einer CO2-Preisreform für Deutschland“. MCC Working Paper No. 1/2018, November 2018. [Online] Verfügbar unter: https://www.mcc-berlin.net/fileadmin/data/B2.3_Publications/Working%20Paper/2018_MCC_Working_Paper_1_CO2-Preisreform.pdf. Zugriff am: Mai. 22 2019.
  22. 22.
    M. A. Mehling, H. van Asselt, K. Das und S. Droege, „Beat protectionism and emissions at a stroke“, Nature, Jg. 559, Nr. 7714, S. 321–324, 2018.CrossRefGoogle Scholar
  23. 23.
    P. C. Cramton, D. J. C. MacKay, A. Ockenfels und S. Stoft, Hg., „Global carbon pricing: The path to climate cooperation“. Cambridge, Massachusetts, London, England: The MIT Press, 2017.Google Scholar
  24. 24.
    Bundesministerium für Wirtschaft und Energie, „Sechster Monitoring-Bericht zur Energiewende: Die Energie der Zukunft. Berichtsjahr 2016“, Juni 2018. [Online] Verfügbar unter: https://www.bmwi.de/Redaktion/DE/Publikationen/Energie/sechster-monitoring-bericht-zur-energiewende.pdf?__blob=publicationFile&v=26. Zugriff am: Feb. 01 2019.
  25. 25.
    Löw Beer, D., Schellnhuber, H.-J., Leggewie, C., „Zukunftsfonds: Ein Instrument zur klimaverträglichen Gestaltung von Infrastruktur und Unternehmen“. IASS PolIcy BrIef 4/2018, Institute for Advanced Sustainability Studies (IASS), November 2018. [Online] Verfügbar unter: http://publications.iass-potsdam.de/pubman/item/escidoc:3692896:2/component/escidoc:3692897/IASS_Policy_Brief_2018_4_de.pdf. Zugriff am: Mai. 23 2019.
  26. 26.
    J. Lange, J. Nitsch, U. Sieberg, S. Lessenich und R. Freitag, „Energiesteuern klima- & sozialverträglich gestalten: Wirkungen und Verteilungseffekte des CO2 -Abgabekonzeptes auf Haushalte und Pendelnde“, CO2 Abgabe e. V., Hg., Institut für Soziologie, Ludwig-Maximilians-Universität (LMU) München, Januar 2019. [Online] Verfügbar unter: https://co2abgabe.de/wp-content/uploads/2019/01/Wirkungen_CO2_Abgabekonzept_2019_01_24.pdf. Zugriff am: Feb. 01 2019.
  27. 27.
    „Innovation Fund“, Europäische Kommission, Hg. [Online] Verfügbar unter: https://ec.europa.eu/clima/policies/innovation-fund_de. Zugriff am: Jun. 03 2019.
  28. 28.
    J. Rockström et al., „A roadmap for rapid decarbonization“, Science, 355 (6331), S. 1269–1271, http://science.sciencemag.org/content/355/6331/1269.
  29. 29.
    J. Rogelj et al., „Mitigation Pathways Compatible with 1.5°C in the Context of Sustainable Development.“ in Global Warming of 1.5°C: An IPCC Special Report on the impacts of global warming of 1.5°C above pre-industrial levels and related global greenhouse gas emission pathways, in the context of strengthening the global response to the threat of climate change, sustainable development, and efforts to eradicate poverty, Masson-Delmotte, V., et al., World Meteorological Organization, Geneva, Switzerland, 2018.Google Scholar
  30. 30.
    M. Zapf, H. Pengg, C. Weindl, How to Comply with the Paris Agreement Temperature Goal: Global Carbon Pricing According to Carbon Budgets. Energies 2019, 12, 2983.Google Scholar
  31. 31.
    ifo Institut – Leibniz-Institut für Wirtschaftsforschung an der Universität München e. V., „Emissionsrechtehandel“. [Online] Verfügbar unter: https://www.cesifo-group.de/de/ifoHome/facts/Aktuelles-Stichwort/Topical-Terms-Archive/Emissionsrechtehandel.html. Zugriff am: Mrz. 19 2019.
  32. 32.
    World Bank und Ecofys, „State and Trends of Carbon Pricing 2018“, License: Creative Commons Attribution CC BY 3.0 IGO, Mai. 2018.Google Scholar
  33. 33.
    Die Wissenschaftlichen Dienste des Deutschen Bundestages und Deutscher Bundestag, „Nationale bzw. EU-weite Einbeziehung weiterer Sektoren in das Europäische Emissionshandelssystem“, WD 8: Fachbereich für Umwelt, Naturschutz, Reaktorsicherheit, Bildung und Forschung, März 2018. [Online] Verfügbar unter: https://www.bundestag.de/resource/blob/554054/d82fa4578090812799515b50409f453e/wd-8-013-18-pdf-data.pdf. Zugriff am: Mrz. 19 2019.
  34. 34.
    F. Ekardt, „Arbeitspapier zur möglichen Totalrevision des Emissionshandels in Richtung eines Upstream-ETS entlang der Ziele aus Art. 2 Abs. 1 Paris Abkommen“, Forschungsstelle Nachhaltigkeit und Klimapolitik. [Online] Verfügbar unter: http://www.sustainability-justice-climate.eu/files/texts/Arbeitspapier-Totalrevision-ETS.pdf. Zugriff am: Mrz. 19 2019.
  35. 35.
    M. Achtnicht et al., „Including road transport in the EU-ETS – An alternative for the future?“, ZEW – Leibniz Centre for European Economic Research, April 2015. [Online] Verfügbar unter: ftp.zew.de/pub/zew-docs/gutachten/RoadTransport-EU-ETS_ZEW2015.pdf. Zugriff am: Jul. 20 2018.
  36. 36.
    „Emissions Trading“, United Nations Framework Convention on Climate Change, Hg. [Online] Verfügbar unter: https://unfccc.int/process/the-kyoto-protocol/mechanisms/emissions-trading. Zugriff am: Jun. 04 2019.
  37. 37.
    S. Brunner, C. Flachsland, G. Luderer und O. Edenhofer, „Emissions Trading Systems: an overview: Discussion paper“, Potsdam Institute for Climate Impact Research (PIK) e. V., Hg. [Online] Verfügbar unter: http://citeseerx.ist.psu.edu/viewdoc/download?doi=10.1.1.535.2125&rep=rep1&type=pdf. Zugriff am: Apr. 05 2019.
  38. 38.
    High-Level Commission on Carbon Prices, „Report of the high-level commission on carbon prices“, World Bank. License: Creative Commons Attribution CC BY 3.0 IGO, 2017.Google Scholar
  39. 39.
    M. Zapf, C. Weindl, H. Pengg und R. German, „Specific Grid Charges for Controllable Loads in Smart Grids: A Proposal for a Reform of the Grid Charges in Germany“ in NEIS 2018, D. Schulz, Hg., VDE Verlag, 2019.Google Scholar

Copyright information

© Springer Fachmedien Wiesbaden GmbH, ein Teil von Springer Nature 2019

Authors and Affiliations

  • Martin Zapf
    • 1
    Email author
  • Hermann Pengg
    • 2
  • Thomas Bütler
    • 3
  • Christian Bach
    • 4
  • Christian Weindl
    • 5
  1. 1.Institut für Hochspannungstechnik, Energiesystem- und Anlagendiagnose (IHEA), Hochschule CoburgHochschule CoburgCoburgDeutschland
  2. 2.Institut für Hochspannungstechnik, Energiesystem- und Anlagendiagnose (IHEA), Hochschule CoburgAudi AGIngolstadtDeutschland
  3. 3.Empa–Material Science and TechnologyDübendorfSchweiz
  4. 4.Empa–Material Science and TechnologyDübendorfSchweiz
  5. 5.Institut für Hochspannungstechnik, Energiesystem- und Anlagendiagnose (IHEA), Hochschule CoburgHochschule CoburgCoburgDeutschland

Personalised recommendations