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..Fortsetzung von Treibhauseffekt
WeltklimaberichtDen Verfassern des dritten Teils des Weltklimaberichts zufolge, muss spätestens im Jahr 2020 die Klimawende vollzogen sein, andernfalls ist eine unumkehrbare Klimakatastrophe nicht mehr zu verhindern. In den kommenden 13 Jahren muss demnach der Ausstoß von Kohlendioxid massiv reduziert werden. Ansonsten drohen beispielsweise das Abschmelzen der Eisschilde in Grönland und der Westantarktis sowie die Übersäuerung der Ozeane. Die Experten des Weltklimarates (IPCC) empfehlen in ihrem Bericht unter anderem mehr Verwendung von
Nationaler Beitrag
Neben besserer Anpassung an den Klimawandel sind nach Auffassung des Umweltbundesamtes (UBA) die Treibhausgasemissionen in Deutschland – als nationaler Beitrag zum globalen Klimaschutz – um 40 Prozent bis 2020 und um 80 Prozent bis 2050 zu verringern. Eine rationellere Energienutzung, eine schnell und deutlich steigende Effizienz bei der Umwandlung der Primär- in Endenergie sowie die verstärkte Nutzung erneuerbarer Energien trügen in hohem Maße dazu bei, die Emissionen zu senken. Wirtschaftlich und technisch hat Deutschland das nötige Wissen und Können, so das UBA. Es gibt für jeden Bürger und für Unternehmen selbst viele Möglichkeiten aktiv Klimaschutz zu betreiben. Der Staat allein kann CO2 nicht senken. Er kann aber den Rahmen vorgeben. Im Jahr 2009 wurde beispielsweise eine am Klimaschutz orientierte Reform der Kraftfahrzeugsteuer eingeführt (Einzelheiten s. Bericht). Der BürgerNach Meinung des Autors reicht es auch nicht aus, wenn der Einzelne zwar staatliche Lenkungsmaßnahmen fordert und beispielsweise die Autoindustrie in der Pflicht sehen will, sparsamere Autos zu bauen. Diese müssten dann auch gekauft werden. Warum muss man denn Autos mit immer mehr Hubraum besitzen, auf Autobahnen, die sowieso immer voller werden? Einfacher wäre es stattdessen auf kleinere und sparsamere umweltschonende Autos umzusteigen, die es ja längst gibt, aber die halt (noch) nicht so viel Prestige aufweisen. Übrigens: In Kalifornien trägt es mittlerweile zum Image bei, einen Toyota Prius zu fahren, statt einen Mercedes.
Klimaschutz lohnt sich auch für Unternehmen(Quelle: Vattenfall / Handelsblatt) Klimaschutz kostet weltweit gerade mal ein Prozent der globalen Wirtschaftsleistung. Die wirtschaftlichen Schäden des Klimawandels könnten dagegen bis zu zehn Prozent der weltweiten Wirtschaftsleistung ausmachen. Mithilfe sogenannter Vermeidungskosten lassen sich CO2-Einsparmöglichkeiten identifizieren. Diese sind definiert als zusätzliche Kosten, die sich durch den Einsatz einer Technologie mit geringerer Treibhausgasintensität gegenüber dem jeweils gängigen Stand der Technik ergeben. Das Ergebnis ist ein Betrag in Euro pro Tonne CO2. Auf diese Weise lassen sich unterschiedliche Projekte leicht miteinander verglichen. Manchmal wären die Kosten einer klimafreundlichen Alternative sogar geringer als die herkömmliche Lösung. Die Studie des Energiekonzerns Vattenfall hat das weltweite Einsparpotenzial und die Vermeidungskosten verschiedener Maßnahmen zur Senkung der CO2-Emissionen gemeinsam mit McKinsey herausgearbeitet. Um die erforderliche Verringerung der Treibhausgasemissionen zu erreichen, muss ein genügend großer wirtschaftlicher Anreiz vorhanden sein. Laut Vattenfall wäre dies der Fall, wenn Kohlendioxid in einem weltweiten Handel mit Emissionszertifikaten einen Preis von 40 Euro pro Tonne erreicht.
Es wird deutlich, dass besonders die Wärmedämmung von Gebäuden (luftdichte supergedämmte Wände, Fenster mit Wärmeschutzverglasung und innovative Haustechnik) äußerst kosteneffektiv ist (minus 130 Euro pro Tonne CO2). Erkennbar ist auch, dass energieeffiziente Beleuchtungssysteme ein großes Einsparpotenzial bieten. Laut Deutscher Energie-Agentur (DENA) werden durchschnittlich 22 Prozent der Stromkosten in gewerblichen Gebäuden für die Beleuchtung aufgewendet. Bei reinen Bürogebäuden ist der Anteil mit bis zu 50 Prozent meist noch höher. Mit intelligenter Beleuchtungssteuerung beispielsweise durch Energiesparlampen, Präsenzmelder oder Tageslichtnutzung ließen sich im Schnitt 80 Prozent der Energie und 40 Prozent der Lebenszykluskosten einsparen.
Da die Kosten für die CO2-Speicherung mit ansteigender Transportentfernung zunehmen, würde die Speicherung im Inland oder im grenznahen Ausland erfolgen. Die vollständige Speicherung aller gegenwärtigen Kraftwerksemissionen vorausgesetzt, reicht die Speicherkapazität in Deutschland laut Umweltbundesamt zwischen 40 und 130 Jahren und kann somit nur eine Brückenfunktion im Übergang zu einer klimafreundlichen Wirtschaft übernehmen. Weitere Projekte mit relativ geringen Vermeidungskosten sind die Nutzung von Solarenergie oder Biomasse. Außerdem können bei Umstellung auf energieeffiziente Fahrzeuge, Klimaanlagen oder Wassererwärmung sowohl Kosten als auch CO2-Emissionen eingespart werden. Auch Maßnahmen zur Vermeidung von Stand-by Verlusten in Büros haben negative Vermeidungskosten. Der Leerlauf-Verbrauch beispielsweise von Computern und Druckern kann bis zu 40 Prozent des Energieverbrauchs ausmachen. Würden alle Maßnahmen mit negativen Vermeidungskosten umgesetzt, könnten weltweit 7 Milliarden Tonnen CO2 pro Jahr eingespart werden. Ungefähr dieselbe Menge wird in einem Jahr in Europa emittiert. Unternehmen sollten aber auch Projekte zur Emissionsreduktion ins Auge fassen, die positive Vermeidungskosten haben, wie beispielsweise die Nutzung von Windenergie. Diese hat Vermeidungskosten von etwa 21 Euro pro Tonne CO2. Weltweit betrachtet, bietet sich durch die Nutzung von Windenergie ein erhebliches Potenzial. 500 Millionen Tonnen CO2 könnten eingespart werden, etwa die Hälfte der CO2 Emissionen des gesamten afrikanischen Kontinents. CO2-Reduzierung beim AutomobilDer durchschnittliche CO2-Ausstoß der 2009 bundesweit verkauften Neuwagen lag bei 154 Gramm CO2 pro Kilometer. Stickoxide und Rußpartikel konnten durch entsprechende Grenzwerte deutlich reduziert werden. Der CO2-Ausstoß im Straßenverkehr sank seit 1990 aber nur um vier Prozent (Quelle: VCD). Bis 2015 muss der Ausstoß bei Neuwagen nach EU-Vorgaben auf 137 Gramm sinken. Dieser Grenzwert ist im Grunde genommen aber viel zu niedrig. Es wäre besser, den durchschnittlichen CO2-Ausstoß aller verkauften Pkw wie von der EU gefordert bis 2020 auf 95 Gramm je Kilometer zu senken.Schon heute gebe es, außer bei den Siebensitzern, in jeder Fahrzeugklasse Pkws, die weniger als 110 Gramm CO2 pro Kilometer emittieren. Das Beispiel VW mit seiner BlueMotion-Technologie zeigt, wie stark sich Spritspartechnik auf Verbrauch und CO2-Ausstoß auswirkt. Doch es reicht nicht aus, diese Technik nur in Extravarianten einzubauen, sie muss serienmäßig in allen Modellen zum Standard werden, dies fordert nicht nur der VCD. Wegweisende Technologien wie die Hybridtechnik, der Wasserstoffantrieb und alternative Kraftstoffe müssen vehement vorangetrieben, die erforderlichen Infrastrukturen geschaffen werden. Ziel muss es sein, dass immer sparsamere und abgasärmere Motoren und Fahrzeugkonzepte entwickelt und angeboten aber auch gekauft werden. Bis 2020 sollen nach Plänen der Bundesregierung und der Autoindustrie eine Million Elektroautos auf Deutschlands Straßen fahren. Bisher (2010) werden solche Fahrzeuge von den großen Herstellern noch nicht verkauft. Bisher gibt es Elektroautos nur in Modellversuchen, Kleinstserien sowie als teure Umbauten. Aber selbst wenn die Zielsetzung der Bundesregierung für 2020 erreicht wird, stehen einer Million Elektroautos gut 45 Millionen herkömmliche Pkw gegenüber. Aber der herkömmliche Verbrennungsmotor, angetrieben von herkömmlichen Kraftstoffen, steht deshalb keineswegs vor seiner Ablösung. Ihn wird es noch viele Jahre geben; zumindest solange es Erdöl gibt, geben. Ihn gilt es weiter zu optimieren und für alternative Kraftstoffe fit zu machen. Es gibt bereits eine Vielzahl von technischen Möglichkeiten, um Fahrzeuge CO2-ärmer zu betreiben (siehe Tabelle) Diese sind teilweise recht aufwändig, aber sind auch teilweise recht einfach zu realisieren. Der Kunde sollte beim Autokauf danach fragen. (Quelle: ATZ-online) Laut der McKinsey-Studie "Roads towards a low-carbon future" (2009) hat die Weiterentwicklung des klassischen Verbrennungsmotors und Antriebsstrangs das größte Potenzial bei der Reduzierung des globalen CO2-Ausstoßes von Pkw. So ließe sich der CO2-Ausstoß bis 2030 um jährlich 2,2 Mrd. Tonnen reduzieren. Die Hälfte könnte die Automobilindustrie durch die sparsamere Kraftstoffverwertung bei Pkw mit Verbrennungsmotoren erreichen. Knapp ein Viertel könnte aus alternativen Antriebstechnologien wie Hybrid- Plug-in-Hybrid- oder Elektrofahrzeugen kommen. Beigemischte Biokraftstoffe und Konzepte zur Änderung des Fahrverhaltens und intelligentere Verkehrsführung bilden zusammen das restliche Vermeidungspotenzial. Es ist anzunehmen, dass zukünftig Start-Stopp-Systeme und die Elektrifizierung der Nebenaggregate in Serie gehen werden. Aber auch die Optimierung der Abgasnachbehandlung bietet Potenzial für eine Reduzierung. Einerseits wird es voraussichtlich Vollhybride geben und andererseits wird das Downsizing forciert werden. Beide Technologien gehen in die gleiche Richtung, nämlich den Verbrennungsmotor in Bereichen zu betreiben, in denen er im alltäglichen Betrieb effizienter arbeitet. Übrigens: Mit Downsizing und Start-Stopp-Funktion lassen sich 80 bis 90 % der CO2-Einsparungen eines Vollhybrids zu geringeren Kosten erzielen. Als Technologien werden sich aller Voraussicht nach variable Ventiltriebe zur drosselfreien Laststeuerung und variable Aufladesysteme (z.B. Doppel-Turbo) etablieren. Bei Otto- und Dieselmotoren gibt es bauartbedingt unterschiedliche Entwicklungsrichtungen. Bei Ottomotoren sind das Downsizing mit Aufladung sowie Direkteinspritzung. Bei Dieselmotoren ist es ähnlich, aber der Trend geht vermutlich mehr zu zu höheren Einspritz- und Aufladedrücken.
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g CO2/km |
% geschätzt |
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Entkoppelter Klimakompressor |
1 |
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Aerodynamik |
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1 |
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Getriebetechnik (viele Stufen, lange Übersetzungen), Doppelkupplungsgetriebe, el. Getriebeölpumpe |
6 |
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| Antriebsstrang: Grundmotor mit Kolben und Ringen, Leichtbau plus Reibungsoptimierung; z.B. sowie Leichtbautassenstößel, beschichtete Motorteile, reibungsoptimierte Radlager (10% weniger Motorreibung = 2% weniger CO2) | 2-3 | 2 |
| Riementrieb (im Vergleich zum Kettentrieb) |
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1,5 |
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Motorentechnik (Downsizing, Einspritztechnik, Aufladung) |
10 |
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| variables Ventilhubsystem | 14 | |
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Geregelte kennfeldgesteuerte (Pendelschieber-) Ölpumpe |
1 - 3 |
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Bedarfsgeregelte Kraftstoffpumpe |
1 - 2 |
1 |
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Elektrische Wasserpumpe |
2 |
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| Piezo-Einspritzinjektoren mit Einspritzratenverlaufsformung beim Dieselmotor (in Entw.) | ||
| Reduzierter Kraftstoffrücklauf bei Common Rail | 1 | |
| Kraftstoffdampfhandhabung mit HC Sensor (Hydro Carbon Sensor) | ||
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Bremsenergierückgewinnung "Rekuperation" (el. Abkoppelbarer Generator und AGM-Batterie) |
3 |
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El. Lenkung |
1 - 3 |
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Leichtlaufreifen |
1 - 2 |
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| Leichtbau Karosserie | 1-2 | |
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Leichtbau Fahrwerk (Leichtmetalle, hochfeste Stähle oder Karbon) |
1 - 2 |
1 - 2 |
| Leichtbausitze | 1 | |
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Schaltpunktanzeige (Hochschaltanzeige) setzt auf Sparwillen des Fahrers |
2 - 12 |
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Start-Stopp |
3 |
Die Anzahl der Autos und der gefahrenen Kilometer wächst weltweit kontinuierlich. Der Treibstoffverbrauch wächst dadurch, trotz gesunkenem Durchschnittsverbrauchs, natürlich auch weiter.
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Seit Anfang der Neunziger
stoßen immer mehr Autos immer weniger Emissionen
aus. Diese positive Trendwende entstand im Wechselspiel von strenger
gefassten internationalen Abgasgesetzen einerseits und der Entwicklung einer
effizienten Technologie zur Abgasreinigung andererseits. Dies ist durchaus
als Erfolg zu werten. Dies kann aber nur ein Anfang sein. Denn die Autos
sind trotz Leichtbaus in den letzten Jahren, durch mehr Komfort- und
Sicherheitsausstattungen leider auch wiederum schwerer geworden, was für die
vielen kraftstoffsenkenden Maßnahmen eher kontraproduktiv ist und den
Kraftstoffverbrauch wieder in die Höhe treiben lässt. Dies ist auch ein
Grund warum der Flottenverbrauch, nicht in dem Maß gesunken ist wie
versprochen wurde (dazu mehr weiter unten). Der Anteil des gesamten Straßenverkehrs an den globalen anthropogenen CO2-Emissionen beträgt rund 11,5 Prozent. Filtert man den Anteil der Pkw heraus, kommt man auf 5,5 Prozent. In Deutschland liegt der Anteil der CO2-Emissionen durch den Straßenverkehr bei 20%. Kraftwerke, Industrie und Hausbrand tragen am stärksten zu den anthropogenen CO2-Emissionen bei, auch der Flugverkehr gewinnt an Bedeutung. |
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Übrigens: Wie viel CO2 ihr Fahrzeug produziert, kann in einem Leitfaden der VDA nachgeschlagen werden (s. Link unten). Sie können es auch selber ganz einfach überschlägig berechnen: Bei der Verbrennung von einem Liter Benzin entstehen 2,32 kg CO2. Bei der Verbrennung von einem Liter Diesel entstehen 2,62 kg CO2 . Fahrzeug mit Benzin-Motor: Ø-Verbrauch pro 100 km x 23,2 Fahrzeug mit Diesel-Motor: Ø-Verbrauch pro 100 km x 26,2 Beispiel: Ø-Verbrauch/100 km: 6,2 Liter Diesel x 26,2 = 162,4 g CO2 / km. |
Travolution (AUDI, Gevas, TU München)
Onboard DSRC-System (Toyota)
| Wenn Sie zu dieser Thematik diskutieren wollen, so können Sie dies im Forum gerne tun. |
Quellen für Texte und Bild: Umweltbundesamt,
Max-Planck-Institut für
Meteorologie, Wikipedia,
TU-Wien,
dpa,
ddp,
T-Online,
Süddeutsche,
NASA,
VDA, RPO,
Handelsblatt,
Bauthermografie & Luftdichtheitsprüfung,
Vattenfall,
ThyssenKrupp, ATZ-Online,
Tagesspiegel,
Lesen Sie mehr unter:
» www.energieeffizienz-im-service.de
» www.umweltbundesamt.de/klimaschutz/
» www.tu-dresden.de/wwbwlbu
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