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www.joanneum.at/life Neue Perspektiven zur Umweltbilanz von Fahrzeugen im Lebenszyklus Gerfried JUNGMEIER FH JOANNEUM Graz, am 23.Jänner 2019 Vision Zero Emission!

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www.joanneum.at/life

Neue Perspektiven zur Umweltbilanz von

Fahrzeugen im Lebenszyklus

Gerfried JUNGMEIER

FH JOANNEUM

Graz, am 23.Jänner 2019

Vision Zero Emission!

Page 2: Vision Zero Emission! - fahrzeugtechnik.fh-joanneum.at · Zukünftige Entwicklung der Treibhausgas-Emissionen im Verkehrssektor Towards Vision Zero Emission!

Sourc

e: IP

CC

20

01

Die Energiebilanz der Erde stimmt!

Page 3: Vision Zero Emission! - fahrzeugtechnik.fh-joanneum.at · Zukünftige Entwicklung der Treibhausgas-Emissionen im Verkehrssektor Towards Vision Zero Emission!

Überblick 3

Worum geht

es?

Mit Strom in

die Zukunft

fahren….

Wie wird

Umwelt

bewertet?

Was wichtig

ist!

Page 4: Vision Zero Emission! - fahrzeugtechnik.fh-joanneum.at · Zukünftige Entwicklung der Treibhausgas-Emissionen im Verkehrssektor Towards Vision Zero Emission!

Entwicklung der Treibhausgas-Emissionen im österreichischen Verkehrssektor

25 Mio t (2005)

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Zukünftige Entwicklung der Treibhausgas-Emissionen im Verkehrssektor

Towards

Vision Zero Emission!

Page 6: Vision Zero Emission! - fahrzeugtechnik.fh-joanneum.at · Zukünftige Entwicklung der Treibhausgas-Emissionen im Verkehrssektor Towards Vision Zero Emission!

Wirkt die technische Entwicklung?

Page 7: Vision Zero Emission! - fahrzeugtechnik.fh-joanneum.at · Zukünftige Entwicklung der Treibhausgas-Emissionen im Verkehrssektor Towards Vision Zero Emission!

Die VIER Einflüsse der Treibhausgas-Emissionen

𝒕𝑪𝑶𝟐Ä𝒒

= 𝒕

𝑪𝑶𝟐Ä𝒒

𝑮𝑱𝑬𝒏𝒆𝒓𝒈𝒊𝒆

∗ 𝑮𝑱

𝑬𝒏𝒆𝒓𝒈𝒊𝒆

𝑫𝑳 ∗

𝑫𝑳

𝑷 ∗ 𝐏

Zukunftsfähiges Energiesystem

Quelle: nach “IPAT-Formel” von A. und P. Ehrlich

1)

Emissions-

faktor

(z.B. erneuerbare

Energie)

2)

Energie-

effizienz

3)

Dienst-

leistungen (DL)

pro Person

4)

Anzahl

der

Personen

Lebensstil

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Kennzeichen der Lebensstile

Warum muss

ich woanders

hin?

Welche Wahl-

Möglichkeiten

gibt es?

Wie wird

entschieden?

Page 10: Vision Zero Emission! - fahrzeugtechnik.fh-joanneum.at · Zukünftige Entwicklung der Treibhausgas-Emissionen im Verkehrssektor Towards Vision Zero Emission!

Treibhausgas-Emissionen pro Kopf im österreichischen Verkehrssektor

Page 11: Vision Zero Emission! - fahrzeugtechnik.fh-joanneum.at · Zukünftige Entwicklung der Treibhausgas-Emissionen im Verkehrssektor Towards Vision Zero Emission!

Treibhausgas-Emissionen pro Kopf in Österreich

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Statement zur Umweltbewertung

“Es besteht internationaler Konsens,

dass die Umweltwirkungen von

Produkten und Dienstleistungen nur auf

Basis von Lebenszyklusanalysen

- Life Cycle Assessment (LCA) -

bewertet werden können.

(Produktion–Nutzung–Entsorgung/Verwertung)”

“….und im Vergleich zu anderen Produkten

und Dienstleistungen”

Page 13: Vision Zero Emission! - fahrzeugtechnik.fh-joanneum.at · Zukünftige Entwicklung der Treibhausgas-Emissionen im Verkehrssektor Towards Vision Zero Emission!

Die Lebenszyklusanalyse ist in der Politik angekommen!

Page 14: Vision Zero Emission! - fahrzeugtechnik.fh-joanneum.at · Zukünftige Entwicklung der Treibhausgas-Emissionen im Verkehrssektor Towards Vision Zero Emission!

Beispiel Carbon Footprint eines Wochentageinkaufs

4 kg CO2-Äq.

10 €

20 PKW-km

Im Auftrag von

Page 15: Vision Zero Emission! - fahrzeugtechnik.fh-joanneum.at · Zukünftige Entwicklung der Treibhausgas-Emissionen im Verkehrssektor Towards Vision Zero Emission!

Konsumbasierte Treibhausgas-Bilanz Österreich

13 - 15 t CO2-Äq/(Kopf und Jahr)

50% Ausland + 50% Inland

Page 16: Vision Zero Emission! - fahrzeugtechnik.fh-joanneum.at · Zukünftige Entwicklung der Treibhausgas-Emissionen im Verkehrssektor Towards Vision Zero Emission!

Forschungsfragen zu klimaverträglichen Lebensstilen

16

Wer?

Wovon?

Warum?

Wieviel?

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Die Fieberkurve der Erde und das Paris Klimaschutzabkommen: ≤ 2°C

Source: IPCC 2018

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Treibhausgas-Emissionen zur Erreichung Paris-Klimaschutz-Abkommen

Source: IPCC 2018

Vision Zero Emission!

von 184 Staaten….

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Die Klimafreundlichkeit von Lebensstilen messen und gestalten

Der Paris Lebensstil ist ein

innovativer und zufriedener

„Low Carbon Lifestyle”,

der sich durch geringe Treibhausgas-Emissionen

auszeichnet und zu den Zielen des Paris-Abkommen

beiträgt (globale Erwärmung < 2°C ). Der Paris-

Lebensstil schafft neue wirtschaftliche Chancen , da

Nachfrage nach Low-Carbon Produkten und

Dienstleistungen stimuliert wird.

……..towards

Low Carbon Lifestyle = „Paris-Lebensstil©“

Page 20: Vision Zero Emission! - fahrzeugtechnik.fh-joanneum.at · Zukünftige Entwicklung der Treibhausgas-Emissionen im Verkehrssektor Towards Vision Zero Emission!

Überblick

Worum geht

es?

Mit Strom in

die Zukunft

fahren….

Wie wird

Umwelt

bewertet?

Was wichtig

ist!

Page 21: Vision Zero Emission! - fahrzeugtechnik.fh-joanneum.at · Zukünftige Entwicklung der Treibhausgas-Emissionen im Verkehrssektor Towards Vision Zero Emission!

Energieeffizienz und Erneuerbare Energie Wie sind Sie heute angereist?

135

73

27

14

0 20 40 60 80 100 120 140 160

Diesel PKW

Biodiesel PKW

Diesel Bus

Biodiesel Bus

Tra

ns

po

rt-S

ys

tem

Treibhausgas-Emissionen pro Personen-Kilometer

[g CO2-Äquivalent/P-km]

Besetzungsgrad:

PKW: 1,2 Personen

Bus: 45 Personen

- 48%

- 80%

- 90%

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Quelle: EMPA 2012

Art des erneuerbaren Treibstoffes beim Radfahren

A

rt d

es „

Tre

ibsto

ffes“

Herstellung Fahrrad

Nahrung/Essen

Kochen

Stromerzeugung

Gekochte Kartoffeln

Gekochter Reis USA

Frisches Weizenbrot

Butter

Vollmilch

Kochschinken

Gekochtes Huhn

Steak

Menü 1: Durchschnitt

Menü 2: Vegetarisch

Menü 3: Fleisch

„Grüner Strom“

Strommix Schweiz

Strommix UCTE

Strommix Polen

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Was ist eine Lebenszyklusanalyse (LCA)?

Quelle: Umweltmanagement Ökobilanz EN ISO 14040: 2006

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Direke

Anwendungen

- Produkt

Entwicklung und

Verbesserung

- Strategische

Planung

- Politikbeartung

- Marketing

- Andere

Ziel

Definition

Inte

rpre

tati

on

Sach-

bilanz

Wirkungs-

abschätzung

Rahmen einer Lebenszyklusanalyse

ISO 14,040

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Beispiel: Bier

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Treibhausgas-Emissionen von 1 Liter Bier

Entspricht einer PKW-

Fahrt von etwa 1,6 km

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1. „Klima-neutrales Bier“ in Österreich

Entspricht einer PKW-

Fahrt von 0 km

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Die drei Phasen im Lebenszyklus: Beispiel

Um

welt

au

sw

irku

ng

en

z.B

. E

nerg

ie, T

reib

hau

sg

as-E

mis

sio

ne

n

Time

Betrieb

Pro

du

kti

on

E

nts

org

un

g/V

erw

ert

un

g

System B

B

System C

C

System A

A

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Kumulierte Treibhausgas-Emissionen PKW mit unterschiedlichen Antriebssystemen

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Die zwei Schlüssel: Erneuerbare Energie und Energieeffizienz

0 30 20 10 90 40 50 60 70 80

Realer Energiebedarf Fahrzeug [kWh/100km]

0

50

100

150

200

250

300

Tre

ibh

au

sg

as-E

mis

sio

nen

[g C

O2-Ä

q/P

KW

-km

]

Biotreibstoff

Holz

Biodiesel

Raps*)

Diesel/Benzin

Öko-H2

Wasserkraft

Strom

Erdgas

Strom

UCTE Mix

Quelle: LCA von PKWs, Joanneum Research, *) ohne Landnutungsänderung

PKW mit VKM und Batterie-Elektro PKW

Strom PV inkl. Speicher

Strom

Wasserkraft

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Überblick

Worum geht

es?

Mit Strom in

die Zukunft

fahren….

Wie wird

Umwelt

bewertet?

Was wichtig

ist!

Page 32: Vision Zero Emission! - fahrzeugtechnik.fh-joanneum.at · Zukünftige Entwicklung der Treibhausgas-Emissionen im Verkehrssektor Towards Vision Zero Emission!

Material

Resources

Battery

service

LC

A M

odelli

eru

ng

Syste

mgre

nzen

Raw material mining &refining

Transport

Grade material production

System manufacturing

Transport

Distribution

Battery use

Collection

Reuse

Recycling

Transport

Energy

Resources

Umwelteffekte pro

kWh Batteriekapazität

Km gefahren

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Bandbreite der Treibhausgas-Emissionen des Batteriesystems

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Einflüsse auf Umweltbilanz des Batteriesystems

Batterie-Kapazität

Lebensdauer

Energiedichte

Land/Strommix der Batterie-Herstellung

Großtechnische Massenproduktion

Batterie-Chemie und Neu/Weiter-Entwicklungen

Material Zusammensetzung

Rohstoff & Materialproduction

Weiterverwendung

Material-Recycling

…..

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Einfluss: Land der Batterieherstellung

Assumed battery capacity: 35 kWh

Assumed lifetime: 150,000 km

Page 36: Vision Zero Emission! - fahrzeugtechnik.fh-joanneum.at · Zukünftige Entwicklung der Treibhausgas-Emissionen im Verkehrssektor Towards Vision Zero Emission!

Einfluss: PKW-Batterie-Kapazität

Assumed lifetime: 150,000 km

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Batterie-elektrischer Bus im Vergleich zu Diesel-Bus in 8 Ländern

OC: Opportunity Charging

DC: Depot Charging

E-Bus: Battery Electric Bus

D-Bus: Diesel Bus

Ongoin

g a

ctivity in

IEA

HE

V T

ask 3

3 „

Battery

Ele

ctr

ic B

uses“

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Batterie-elektrischer Bus mit erneuerbarem Strom bis zu 85% Treibhausgas-Reduktion!

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Überblick

Worum geht

es?

Mit Strom in

die Zukunft

fahren….

Wie wird

Umwelt

bewertet?

Was wichtig

ist!

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Es gibt viele unterschiedliche Transportsysteme mit PKW

Treibstoffe/Energieträger Fossile Treibstoffe: Benzin, Diesel, Erdgas (CNG – Compressed Natural Gas) Biogene Treibstoffe: Biodiesel, Bioethanol, Biomethan, (Fischer-Tropsch) FT-Treibstoffe, PtL, BPtl, Strom (aus Erdgas, Wasserkraft, Wind, PV und Strommixe A und EU Wasserstoff (gasförmig): Reformierung aus Erdgas, Elektrolyse mit Strom

Primärenergieträger Fossil: Rohöl, Kohle (im Strommix), Erdgas Erneuerbar: Wasserkraft, Wind, Sonne (PV), Biomasse

Antriebskonzepte Verbrennungskraftmotor (VKM) Hybrid: VKM und Elektromotor Plug-in Hybrid: VKM und Elektromotor mit Stromladung aus dem Netz Elektromotor mit Batterie Elektromotor mit Wasserstoff-Brennstoffzelle (inkl. Batterie)

Stand der Technik HEUTE MORGEN

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Treibhausgas-Emissionen

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Kumulierter gesamter Primärenergieverbrauch

Page 43: Vision Zero Emission! - fahrzeugtechnik.fh-joanneum.at · Zukünftige Entwicklung der Treibhausgas-Emissionen im Verkehrssektor Towards Vision Zero Emission!

Kumulierter fossiler Primärenergieverbrauch

Page 44: Vision Zero Emission! - fahrzeugtechnik.fh-joanneum.at · Zukünftige Entwicklung der Treibhausgas-Emissionen im Verkehrssektor Towards Vision Zero Emission!

Die E-Mobilität gibt es schon lange…..

..und ist

„shared Mobility“ und

“autonomes Fahren“

Page 45: Vision Zero Emission! - fahrzeugtechnik.fh-joanneum.at · Zukünftige Entwicklung der Treibhausgas-Emissionen im Verkehrssektor Towards Vision Zero Emission!

Wer verwendet elektrische Fahrzeuge? …...und ersetzt was?

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Umstieg von öffentlichen Verkehr auf E-Fahrzeug in Norwegen

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E-Fahrzeuge erhöhen Anzahl an Fahrzeugen pro Haushalt

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Immer mehr PKWs in Österreich

+ 6.301 / + 2.9%

+ 950 / +28%

+ 5.350 / +3.3%

Quelle: Statistik Austria 2018

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Schlussfolgerungen

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Umweltbewertung kann nur auf Basis einer Lebenszyklusanalyse (LCA)

erfolgen: Errichtung - Betrieb - Entsorgung

Technologie-Schlüssel für ein nachhaltiges Mobilitätssystem:

Energieeffizienz und erneuerbare Energie

Herausforderung ist die Entwicklung klimaverträglicher

Lebensstile: Wer? Warum? Wieviel? Wovon?

Kein Transportsystem erfüllt derzeit die Vision von „Zero-Emission“ ABER

es gib Möglichkeiten…..

Neuartige Ansätze für innovative&zufriedene

klimaverträgliche Lebensstile = „Paris Lebensstil©“ (≤ 2°C )

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Ihr Kontakt

JOANNEUM RESEARCH Forschungsgesellschaft mbH

LIFE – Zentrum für Klima, Energie und Gesellschaft

Gerfried Jungmeier

Waagner-Biro-Strasse 100, 8020 Graz

+43 316 876-7630

[email protected]

www.joanneum.at

„Paris

Lebensstil“

www.paris-lifestyle.eu

www.paris-lebensstil.at