Die Transformation der Antriebs- und Kraftstofftechnologien bildet eine zentrale Herausforderung für die Ausgestaltung einer nachhaltigen Mobilität. Dafür hat die AG 2 folgende technologische Optionen hinsichtlich des aktuellen und zukünftig erwartbaren Entwicklungsstands unter optimalen Voraussetzungen betrachtet: technologische Elektromobilitätskonzepte, Wasserstoff und Brennstoffzellen sowie alternative Kraftstoffe für den Verbrennungsmotor. Die Technologien wurden dabei unabhängig voneinander betrachtet. Die AG 2 geht davon aus, dass 2030 7 bis 10,5 Millionen BEV und PHEV (Plug-In Hybrid Electric Vehicle) im Bestand sein werden. Die Reichweiten unterscheiden sich je nach Fahrzeugsegment: Bei Pkw besteht eine Bandbreite von bis zu 300 km im Kleinwagensegment und über 500 km bei Oberklasse-Pkw. Leichte und mittlere Nutzfahrzeuge können eine Reichweite zwischen 100 und 250 km erzielen. Erste Prototypen für batterieelektrische schwere Nutzfahrzeuge erreichen vergleichsweise geringe Reichweiten. Im Straßengüterfernverkehr werden aktuell erste Teststrecken für Oberleitungs-Lkw aufgebaut. Für die Schifffahrt bestehen Planungen für die Nutzung von Landstrom in Häfen und es wurden bereits erste Fähren elektrifiziert. Für Flugzeuge gibt es erste Prototypen, die auf lange Sicht eine Reichweite von bis zu 1.000 km erreichen können, und im Schienenverkehr existieren Prototypen für batteriebetriebene Triebzüge und Diesel-Hybrid-Rangierlokomotiven. Aus klimapolitischer Sicht wäre bei Brennstoffzellen-Fahrzeugen ein Bestand von bis zu 1,4 Millionen Pkw und
400.000 Nutzfahrzeugen wünschenswert für 2030, die in Deutschland tatsächlich erreichbaren Fahrzeugzahlen sind aufgrund der zurückhaltenden Positionierung etlicher Autohersteller noch mit Unsicherheiten behaftet und sollen in dem zweiten Kurzbericht abgestimmt dargelegt werden. Der aktuelle Entwicklungsstand ist bei den einzelnen Fahrzeugen sehr unterschiedlich und reicht von ersten Erprobungsträgern bis hin zu Serienfahrzeugen. Serienanwendungen finden sich heute vor allem im Mittel- bzw. Oberklassesegment bei Pkw. Für Brennstoffzellen-Fahrzeuge ergeben sich Reichweiten, die mit denen verbrennungsmotorisch betriebener Fahrzeuge vergleichbar sind. Im Schienenpersonennahverkehr können nicht elektrifizierte Strecken durch mit Wasserstoff betriebene Nahverkehrszüge
bedient werden. In der Luftfahrt werden Brennstoffzellen vor allem für elektrische Antriebe und Nebenaggregate eingesetzt. Erste Entwicklungsprojekte in der Schifffahrt statten Binnen- und Fährschiffe mit Brennstoffzellen aus und nutzen die Brennstoffzelle für die Bordstromversorgung. Technologieoptionen neuartiger alternativer Kraftstoffe konnten entlang biomassebasierter und strombasierter Kraftstoffe identifiziert werden. Diese Kraftstoffe stehen derzeit allerdings nur in geringen Mengen zur Verfügung, sodass zu deren Verbreitung Technologien für den Einsatz in Großanlagen weiterentwickelt werden müssen. Alternative Kraftstoffe sind mit der bestehenden Tankinfrastruktur kompatibel und bieten sich insbesondere für schwere Verkehrsmittel wie schwere Nutzfahrzeuge, Schiffe und Flugzeuge im Zusammenhang mit langen Reichweiten an. Die AG 2 hat mit dem vorliegenden Kurzbericht eine technologieorientierte Faktenbasis für alternative Antriebe und Kraftstoffe zur Reduktion von CO2 Emissionen im Verkehr geschaffen. In der weiteren Arbeit wird die AG 2 nun technologieoffen die Rahmenbedingungen und Potentiale sowie die Auswirkungen auf Umwelt, Gesellschaft und Wirtschaft betrachten.:Vorwort
1 Executive Summary
2 Einführung und Zielsetzung
3 Grundlagen des Kurzberichtes
4 Erste Erkenntnisse der AG 2
4.1. Perspektiven batterieelektrischer Fahrzeuge 11
4.2. Perspektiven von Brennstoffzellen-Fahrzeugen 16
4.3. Perspektiven alternativer Kraftstoffe 20
5 Ausblick
6 Anhang
| Identifer | oai:union.ndltd.org:DRESDEN/oai:qucosa:de:qucosa:84287 |
| Date | 24 March 2023 |
| Creators | Bundesministerium für Verkehr und digitale Infrastruktur |
| Contributors | Nationale Plattform Zukunft der Mobilität |
| Source Sets | Hochschulschriftenserver (HSSS) der SLUB Dresden |
| Language | German |
| Detected Language | German |
| Type | info:eu-repo/semantics/publishedVersion, doc-type:PeriodicalPart, info:eu-repo/semantics/PeriodicalPart, doc-type:Text |
| Rights | info:eu-repo/semantics/openAccess |
| Relation | urn:nbn:de:bsz:14-qucosa2-785909, qucosa:78590 |
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