Am 23.01. referierten Herr Dr. Manuel Schaloske und Frau Katharina Preuß, NRW.Energy4Climate GmbH Düsseldorf zum Thema
„Auf dem Weg zu emissionsfreier Mobilität - battery electric vehicles only?“
Das Land NRW will bis spätestens 2045 klimaneutral sein.
Dieses Ziel stellt Deutschlands bevölkerungsreichstes Bundesland vor gewaltige Herausforderungen, die Gesellschaft, Politik, Wirtschaft und Wissenschaft gemeinsam stemmen müssen. Als Industrieland bedeutet der Umbau hin zu Klimaneutralität eine besondere Kraftanstrengung. Um diese Aufgabe zu bewältigen, hat das Land mit der Gründung von NRW.Energy4Climate seine Unterstützung bei der Umsetzung von Maßnahmen für Klimaschutz und Energiewende für die Zukunft neu aufgestellt.
Die Arbeit von NRW.Energy4Climate schließt an die Tätigkeit der früheren Energieagentur NRW an, der Schwerpunkt liegt aber nunmehr in der Umsetzung der zuvor planerisch entworfenen Maßnahmen. Die Tätigkeitsfelder lauten Energiewirtschaft, Industrie & Produktion, Wärme & Gebäude, Mobilität und weitere Querschnittsthemen. Im Bereich Mobilität liegt der Schwerpunkt auf der Antriebswende.
Dr. Manuel C. Schaloske hat Chemie an der Universität zu Köln studiert und Erfahrungen im Bereich der Industrie- und Grundlagenforschung gesammelt. Während der Diplomarbeit bei der Daimler AG beschäftigte er sich mit Brennstoffzellen-Forschung und die anschließende Promotion am Max-Planck-Institut für Festkörperforschung erfolgte im Bereich der anorganischen Strukturchemie. Im Juli 2010 begann er bei der e-mobil BW, der Landesagentur für neue Mobilitätslösungen und Automotive Baden-Württemberg, als Referent für Wasserstoff-, Brennstoffzellen- und Speicher-Technologien sowie Nutzfahrzeuge. Anfang 2018 hat er die Leitung des Teams Energie und des Clusters Brennstoffzelle BW übernommen. Seit Juli 2022 ist er Bereichsleiter Mobilität bei der Landesgesellschaft NRW.Energy4Climate in Düsseldorf.
Frau Katharina Preuß, ist aktuell als Werksstudentin bei der Landesgesellschaft NRW.Energy4Climate im Team von Herrn Dr. Schaloske tätig.
Der Verkehrssektor ist in Sachen CO2-Emissionen immer noch das Sorgenkind - statt Treibhausgasemissionen einzusparen, emittieren Autos, LKW und Co seit Jahren immer noch zu viel. Dies gilt auch, obwohl der Verkehr an den Gesamtemissionen in NRW nur mit 14,7% beteiligt ist. Der Straßenverkehr ist hier der mit Abstand bedeutendste Verursacher, gefolgt vom Luftverkehr, wobei im Luftverkehr nur Inlandsflüge erfasst werden und der internationale Luftverkehr hier regelmäßig „übersehen“ wird.
In NRW besteht hoher Ausbaubedarf sowohl bei der Ladeinfrastruktur, insb. für LKW als auch bei Wasserstofftankstellen. Hier existieren landesweit lediglich 18 (+1) für Pkw sowie 7 für LKW. Die Zahl der öffentlichen Elektro-Ladepunkte soll sich von gegenwärtig 19.000 auf 92.000 erhöhen. Die CO2- Minderungsziele lauten: Null-Emission für Pkw und leichte Nutzfahrzeuge bis 2030 und – 30% bei schweren Nutzfahrzeugen bis 2035. Für den LKW-Bereich sind 200 Wasserstoff-Tankstellen und 800 Ladestationen vorgesehen, die Zahl der emissionsfreien LKW wird für 2035 mit 11.000 Brennstoffzellen- und 69.000 batterie-elektrischen Fahrzeugen erwartet.
Bei der Preisentwicklung der Pkw erwarten die beiden Referent(inn)en bis 2030 einen Gleichstand zwischen Batterie-elektrischen und Dieselfahrzeugen, Benzin-Pkw bleiben weiterhin günstiger. Der Ausstieg aus dem Verbrennungsmotor muss bis vor dem Jahr 2035 vollzogen sein um bei einer Lebensdauer der Fahrzeuge von 15 Jahren das Ziel der Emissionsfreiheit bis 2045 erreichen zu können
Bei den Verbrauchskosten liegen Batterie-elektrische Fahrzeuge ungünstiger als H2 -getriebene Fahrzeuge. Dennoch ist vsl. im Bereich Pkw und leichte Nutzfahrzeuge die Systementscheidung zugunsten des BEV gefallen. Bei schweren Nutzfahrzeugen wird eine Verteilung von 1/3 H2 zu 2/3 BEV erwartet, wobei auch für Oberleitungs-Lkw Einsatzgebiete verbleiben. Auch für E-Fuels ergeben sich trotz des gegenüber Wasserstoff noch einmal verminderten Wirkungsgrades sinnvolle Einsatzmöglichkeiten bei Luft- und Seeschifffahrt. Die Referent(inn)en skizzierten eine mögliche Abgrenzung der Aufgabengebiete zwischen den drei Antriebsarten: Bei leichteren Fahrzeugen ist Batterieelektrik der Maßstab, bei schweren Fahrzeugen, auch Linienbussen in topographisch schwierigen Einsatzgebieten ist es H2, für Luft- und Seeschifffahrt E-Fuel. Im Ergebnis werden künftig alle Antriebsarten benötigt.
Auch H2-getriebene Pkw könnten weiterhin am Markt verbleiben. Die im Vergleich zum Batteriefahrzeug höhere Komplexität könnte eine Fortsetzung der Pkw-Produktion in Deutschland ermöglichen, das Verhältnis der Bauteile und damit die Arbeitsplatzeffekte verhalten sich wie folgt: Verbrenner: 100, H2 : 80, Batterie: 30.
Für eine weitere Ausweitung des Elektro-Anteils im Pkw-Bereich bestehen nach wie vor folgende Hindernisse: Hohe Anschaffungskosten im Vergleich zu Verbrennern, gerade bei kleineren Fahrzeugen, hohe Strompreise bei gleichzeitig hohen Ladeverlusten, hohe Fahrzeuggewichte verbunden mit höheren Reparaturkosten.
Der aktuelle Verbrauchkostenvergleich zwischen Benzin-, Wasserstoff- und Elektrofahrzeugen für ein Vergleichsfahrzeug Typ VW Passat sieht wie folgt aus:
Benzin: ca. 7l Verbrauch auf 100 km, Kosten ca. 1,80 €/l ➔ 12,60 €/100 km,
Wasserstoff: ca. 1 kg Verbrauch auf 100 km, Kosten 11-15,25 €/kg ➔ 11-15,25 €/100 km ,
Strom: ca. 22 kWh Verbrauch auf 100 km ohne Ladeverluste, Kosten 0,79 €/kWh (Schnellladung) ➔ ca. 17,50 €/100 km.
Einen maßgeblichen Kostenvorteil kann das BEV-Fahrzeug gegenüber den anderen Antriebsarten also nur erzielen, wenn es zu Hause unter Nutzung von Solarstrom geladen werden kann.
Hinzu kommt ein Ausbaubedarf bei den Stromnetzen von 11,3 Mrd.€ bis 2040, womit 117.000 Km Niederspannungs- , 13.400 Mittelspannungs- und 1.500 Km Hochspannungsleitungen errichtet werden müssten. Ein Lademanagement mit zeitweiliger Reduktion der Ladeleistungen ist weiterhin wünschenswert um die Netze hier zu entlasten. Im Nutzfahrzeugbereich ist angestrebt, bis 2027 wenigstens 10% der meistfrequentierten Tankstellen in NRW mit Ladeinfrastruktur für schwere Lkw auszurüsten.
Der weitere Ausbau eines Wasserstoff-Versorgungsnetzes wird nach Auffassung der Referent(inn)en voranschreiten, die gegenwärtig vorherrschenden lokalen Erzeugungen und Verbräuche werden nur für eine Übergangszeit benötigt.
Angesichts der Bestrebungen zahlreicher Länder mit für die großflächige Photovoltaik günstigeren Wetterbedingungen, Wasserstoff zu erzeugen und zu exportieren, kann in etwa 30 Jahren mit einem ausreichenden Angebot an Wasserstoff für alle Anwendungen und zu vertretbaren Preisen gerechnet werden. Der Transport von Wasserstoff wäre im Vergleich zum Bau einer Stromtrasse preiswerter.
Weitere Links zu Förddermöglichkeiten
Startseite | Elektromobilität.NRW (elektromobilitaet.nrw)
Nationale Leitstelle Ladeinfrastruktur | für E-Mobilität in Deutschland (nationale-leitstelle.de)
Die Landesgesellschaft für Energie und Klimaschutz - NRW.Energy4Climate