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Strombasierte Kraftstoffe als Klimaschutzoption im
Güterverkehr?
Peter Kasten
Von CO2-Grenzwerten bis zur Oberleitung: Wohin steuert der
klimafreundliche Lkw?
Berlin, 23.03.2017
2
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Alk./PEM: ηel ≈ 70%
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Herstellungspfade strombasierter Kraftstoffe
Quelle: SunfirePower-to-X│P. Kasten│Berlin│23.03.2017
η: 40% - 55%
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In den strombasierten Kraftstoffen verbleibt weniger als 60% des
Strominputs energetisch verfügbar.
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3
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Klimaschutzstrategien (nur nationaler Verkehr)
Power-to-X│P. Kasten│Berlin│23.03.2017
Die Produktion strombasierter Kraftstoffe wird auch im Ausland
stattfinden.
5
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Strombasierte Kraftstoffe aus Sicht des Stromsektors:
Systemdienlichkeit als Treiber?
● (zeitweiser) Überschussstrom in Systemen mit hohen Anteilen an variablen
EE-Kapazitäten als möglicher Input in die Produktion
‒ Systemischer Überschuss in Systemen ab ca. 60% EE-Anteilen (ab 2030)
‒ Geringe regionale Überschüsse wegen Netzengpässen bereits früher
● Netzausbau und Lastverschiebungen sind primäre Optionen für Flexibilität
und EE-Integration
‒ u.a. regionale Netzengpässe treten regional nur vorübergehend auf
‒ u.a. Power-to-Heat als Lastverschiebungsoption
● Verkehrssektor in Konkurrenz zu anderen Sektoren
‒ Hohe Zahlungsbereitschaft im Verkehrssektor
Power-to-X│P. Kasten│Berlin│23.03.2017
Das Stromsystem benötigt Langzeitspeicher erst ab einem EE-Anteil von
mehr als 60%.
Größere Mengen an Langzeitspeicher werden erst ab einem EE-Anteil
von mehr als 80% benötigt.
6
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Bedingungen für nachhaltige, strombasierte Kraftstoffe
● Als Klimaschutzoption muss der Strombezug für strombasierte Kraftstoffe
THG-arm/THG-frei sein
‒ Systembezug ist für die Klimaschutzbewertung entscheidend (u.a. marginale
Betrachtung der Emissionen)
‒ Kraftstoffproduktion muss mit einem Zubau von EE-Kapazitäten verbunden sein
‒ Herkunftsnachweise sind keine Garantie für THG-freie Stromerzeugung
● Betriebsstunden entscheidend für die Kostendeckung
‒ Grundlastbetrieb wirtschaftlicher als systemdienlicher Betrieb
● Offene Nachhaltigkeitsfragen strombasierter Kraftstoffe
‒ z.B. Wasserbedarf, Flächeninanspruchnahme (Analogie zu ILUC)
Power-to-X│P. Kasten│Berlin│23.03.2017
Strombasierte Kraftstoffe benötigen Nachhaltigkeitskriterien, um dem
Anspruch als Klimaschutzoption gerecht zu werden.
7
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Fazit
● Strombasierte Kraftstoffe können mittel- bis langfristig eine
Klimaschutzoption für den Güterverkehr sein
‒ Klimaschutzoption erst, wenn das jeweilige Stromsystem weitgehend erneuerbar ist
‒ Der Stromsektor besitzt die nächsten 20 Jahre günstigere Optionen für die
benötigte Systemdienlichkeit als strombasierte Kraftstoffe
‒ Strombasierte Kraftstoffe besitzen einen erheblich höheren Bedarf an EE-
Stromkapazitäten als Optionen der direkten Stromnutzung; ein massiver
zusätzlicher EE-Ausbau ist erforderlich.
‒ Im Schiff- und Luftverkehr besteht die Möglichkeit der direkten Stromnutzung nicht.
● Kurzfristig: Technologieförderung (ohne relevanten Rollout der Technologie)
● Kurzfristig: Nachhaltigkeitskriterien für die Glaubwürdigkeit der Technologie
Power-to-X│P. Kasten│Berlin│23.03.2017
Die verfügbare Menge an nachhaltigen, strombasierten Kraftstoffen ist
aus heutiger Sicht schwer abzuschätzen. Die Effizienzsteigerung der
Fahrzeuge ist heute das zentrale Klimaschutzelement im Güterverkehr
8
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Ihr Ansprechpartner
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10179 Berlin
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Power-to-X: Strombasierte Kraftstoffe als Klimaschutzoption im Güterverkehr?

  • 1. www.oeko.de Power-to-X Strombasierte Kraftstoffe als Klimaschutzoption im Güterverkehr? Peter Kasten Von CO2-Grenzwerten bis zur Oberleitung: Wohin steuert der klimafreundliche Lkw? Berlin, 23.03.2017
  • 2. 2 www.oeko.de Alk./PEM: ηel ≈ 70% HT-El: ηel > 90% Herstellungspfade strombasierter Kraftstoffe Quelle: SunfirePower-to-X│P. Kasten│Berlin│23.03.2017 η: 40% - 55% Methan: η ≈ 80% PtL: η ≈ 70% η: 35% - 45% H2 η: 50% - 60% Stromsystem Wirkungsgrad bis Motor In den strombasierten Kraftstoffen verbleibt weniger als 60% des Strominputs energetisch verfügbar. Strom η: 85% - 90%
  • 3. 3 www.oeko.de Lkw: Strombedarf verschiedener Antriebskonzepte Quelle: Eigene AbschätzungPower-to-X│P. Kasten│Berlin│23.03.2017 Der Strombedarf bei der Nutzung von strombasierten Kraftstoffen ist bis zu 3 Mal höher als bei O-Lkw.
  • 4. 4 www.oeko.de Renewbility III: Strombedarf verschiedener Klimaschutzstrategien (nur nationaler Verkehr) Power-to-X│P. Kasten│Berlin│23.03.2017 Die Produktion strombasierter Kraftstoffe wird auch im Ausland stattfinden.
  • 5. 5 www.oeko.de Strombasierte Kraftstoffe aus Sicht des Stromsektors: Systemdienlichkeit als Treiber? ● (zeitweiser) Überschussstrom in Systemen mit hohen Anteilen an variablen EE-Kapazitäten als möglicher Input in die Produktion ‒ Systemischer Überschuss in Systemen ab ca. 60% EE-Anteilen (ab 2030) ‒ Geringe regionale Überschüsse wegen Netzengpässen bereits früher ● Netzausbau und Lastverschiebungen sind primäre Optionen für Flexibilität und EE-Integration ‒ u.a. regionale Netzengpässe treten regional nur vorübergehend auf ‒ u.a. Power-to-Heat als Lastverschiebungsoption ● Verkehrssektor in Konkurrenz zu anderen Sektoren ‒ Hohe Zahlungsbereitschaft im Verkehrssektor Power-to-X│P. Kasten│Berlin│23.03.2017 Das Stromsystem benötigt Langzeitspeicher erst ab einem EE-Anteil von mehr als 60%. Größere Mengen an Langzeitspeicher werden erst ab einem EE-Anteil von mehr als 80% benötigt.
  • 6. 6 www.oeko.de Bedingungen für nachhaltige, strombasierte Kraftstoffe ● Als Klimaschutzoption muss der Strombezug für strombasierte Kraftstoffe THG-arm/THG-frei sein ‒ Systembezug ist für die Klimaschutzbewertung entscheidend (u.a. marginale Betrachtung der Emissionen) ‒ Kraftstoffproduktion muss mit einem Zubau von EE-Kapazitäten verbunden sein ‒ Herkunftsnachweise sind keine Garantie für THG-freie Stromerzeugung ● Betriebsstunden entscheidend für die Kostendeckung ‒ Grundlastbetrieb wirtschaftlicher als systemdienlicher Betrieb ● Offene Nachhaltigkeitsfragen strombasierter Kraftstoffe ‒ z.B. Wasserbedarf, Flächeninanspruchnahme (Analogie zu ILUC) Power-to-X│P. Kasten│Berlin│23.03.2017 Strombasierte Kraftstoffe benötigen Nachhaltigkeitskriterien, um dem Anspruch als Klimaschutzoption gerecht zu werden.
  • 7. 7 www.oeko.de Fazit ● Strombasierte Kraftstoffe können mittel- bis langfristig eine Klimaschutzoption für den Güterverkehr sein ‒ Klimaschutzoption erst, wenn das jeweilige Stromsystem weitgehend erneuerbar ist ‒ Der Stromsektor besitzt die nächsten 20 Jahre günstigere Optionen für die benötigte Systemdienlichkeit als strombasierte Kraftstoffe ‒ Strombasierte Kraftstoffe besitzen einen erheblich höheren Bedarf an EE- Stromkapazitäten als Optionen der direkten Stromnutzung; ein massiver zusätzlicher EE-Ausbau ist erforderlich. ‒ Im Schiff- und Luftverkehr besteht die Möglichkeit der direkten Stromnutzung nicht. ● Kurzfristig: Technologieförderung (ohne relevanten Rollout der Technologie) ● Kurzfristig: Nachhaltigkeitskriterien für die Glaubwürdigkeit der Technologie Power-to-X│P. Kasten│Berlin│23.03.2017 Die verfügbare Menge an nachhaltigen, strombasierten Kraftstoffen ist aus heutiger Sicht schwer abzuschätzen. Die Effizienzsteigerung der Fahrzeuge ist heute das zentrale Klimaschutzelement im Güterverkehr
  • 8. 8 www.oeko.de Power-to-X│P. Kasten│Berlin│23.03.2017 Ihr Ansprechpartner Peter Kasten Senior Researcher Ressourcen & Mobilität Öko-Institut e.V. Büro Berlin Schicklerstraße 5 - 7 10179 Berlin Telefon: +49 30 405085-349 E-Mail: p.kasten@oeko.de