Mobilität » Netzwerk Kraftstoffe der Zukunft

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Das Netzwerk Kraftstoffe der Zukunft

1. Hintergrund
Die Energieversorgung der EU ist zurzeit zu 70 % von Ölimporten abhängig. Dieser Anteil wird bis 2020 auf 95 % anwachsen, wenn keine nachhaltigen Veränderungen eintreten. Die Bedeutung dieses Trends kann man daran messen, dass das Verkehrsaufkommen auch weiterhin um ca. 2 % pro Jahr ansteigen wird. Zukünftige Energiepolitik steht dabei im Spannungsfeld zwischen Wirtschaftlichkeit, Versorgungssicherheit und dem Umwelt- und Klimaschutz. Generell sollte Mobilität die Kriterien Sicherheit, Sauberkeit und Bezahlbarkeit  erfüllen.

Die Vorgaben und Ziele der Bundesregierung lauten, dass die Effizienz im Verkehr bis 2020 um mindestens 20% gesteigert werden soll. Zukunftsgerichtete Energie- und Klimaschutzpolitik beschäftigt sich daher intensiv mit dem Bereich der Mobilität. Mobilität ist eine Grundlage der modernen Industriegesellschaft. 20 Prozent der CO2 Emissionen stammen in Deutschland aus dem Verkehr (12% trägt der PKW). Zur nachhaltigeren und klimaschonenden Gestaltung des Verkehrs wird zukünftig eine Senkung der CO2-Emissionen angestrebt. Die Durchschnittsflotten der Automobilhersteller müssen künftig einen gewissen Zielwert erreichen, der sukzessive gesenkt wird. Der Grenzwert von 120 g CO2/km respektive 130 g CO2/km gilt ab 2015 zu 100 %. 2020 soll der CO2-Mittelwert bei Neuwagen höchstens 95 g CO2 pro km betragen.

Effiziente Antriebsstrategien und nachhaltig erzeugte  Biokraftstoffe werden zunehmend dazu beitragen, Mobilität umweltverträglicher zu gestalten. Bis dahin müssen neue Konzepte identifiziert, erprobt und über die Anwendung zur Wirtschaftlichkeit gebracht werden. Derzeit wird hierzu der Einsatz des Elektromotors stark diskutiert - eine zunehmende Elektrifizierung des Antriebsstranges bis hin zum batteriebetriebenen Elektrofahrzeug wird erwartet. Für das Jahr 2010 sind neue Hybridmodelle angekündigt. Für 2013 werden erste Serienmodelle von Elektrofahrzeugen von deutschen Herstellern geplant Nach den "Shell-Energieszenarien"  werden ab 2030 Hybridfahrzeuge den größten Anteil der Fahrzeugflotte stellen. Der Anteil der Elektrofahrzeuge wird bei 10% gesehen.

2. Kurzbeschreibung des Netzwerks
Das Netzwerk "Kraftstoffe und Antriebe der Zukunft" mobilisiert alle Kräfte über die gesamte Wertschöpfungskette, die die nachhaltige Nutzung von zukunftsfähigen Kraftstoffen und Antrieben sowie deren Verwendungsformen für Nordrhein-Westfalen vorantreiben und im Land etablieren. Mit der Bündelung in diesen Bereichen tätiger nordrhein-westfälischer Unternehmen und Forschungseinrichtungen versteht sich das Netzwerk als Informations-, Kommunikations- und Kooperationsplattform, um gemeinsam Lösungen für zukunftsfähige Mobilitätsformen zu entwickeln.

Das Netzwerk verfolgt dabei folgende Ziele:

  • Etablierung der EnergieRegion Nordrhein-Westfalen als attraktiver und führender Standort für alle Aktivitäten im Bereich zukunftsfähiger Kraftstoffe und entsprechender Antriebe
  • Identifizierung potentieller Netzwerkpartner, ihrer Strategien und Entwicklungschancen
  • Bündelung aller relevanten Kompetenzen der Wertschöpfungsprozesse von der Kraftstoffgewinnung bis zum Verbraucher
  • Schaffung einer soliden Basis für Ausbau, Ansiedlungen und Neugründungen von Unternehmen in Nordrhein-Westfalen
  • Nachhaltige Schaffung von Arbeitsplätzen im Bereich zukunftsweisender Kraftstoff-Technologien
  • Steigerung der Akzeptanz für zukunftsfähige Kraftstoffe und Antriebe auch im internationalen Umfeld

Ausgehend von einer ganzheitlichen Kraftstoff- und Antriebsstrategie, die in Anlehnung an die Überlegungen des Bundes und der EU unter den Leitgedanken der Energieeffizienz formuliert wurde, widmet sich das Netzwerk, der auch im Koalitionsvertrag der neuen Landesregierung von Nordrhein-Westfalen von Juli 2010 verankerten, Entwicklung verbrauchseffizienter Fahrzeugkomponenten und Elektro-Antriebssystemen. Für das Netzwerk ergeben sich daraus folgende Themenschwerpunkte:

  • Energieeffiziente Antriebe
  • Neue Kraftstoffe (u.a. synthetische Kraftstoffe, fortschrittliche Biokraftstoffe, Erdgas, Biogas)
  • Neue Mobilitätskonzepte

Neue Themenbereiche, die sich aus dem Koalitionsvertrag 2010 und den Überlegungen über die Entwicklung der Branche ergeben sind:

  • Weiterführung der Projekte der Modellregion Rhein-Ruhr
  • Unterstützung Nordrhein-Westfalens bei einer  Schaufensterbewerbung, sowie Konzeption von Leuchtturmprojekten
  • Die Unterstützung der eingerichteten Kompetenzzentren, sowie  weitere Aktivitäten zur Umsetzung des Masterplans sollen fortgeführt werden.
  • Beteiligung bei den Überlegungen zu einer neuen Mobilitäts- und Antriebsstrategie der Bundesregierung.
  • Fortführung des Projektes "Fenster zur Welt" zur Einführung synthetischer Kraftstoffe
  • Identifizierung neuer Anwendungspotentiale innovativer Antriebskonzepte in zukünftig sich ändernden Mobilitätsstrukturen (intermodalen Verknüpfung von Verkehrsträgern nicht nur im Ballungsraum, sondern auch im ländlichen Raum)
  • Initialisierung und Ausbau internationaler Partnerschaften. (NRW / Niederlanden und Belgien).

3. Lenkungskreis
14 Unternehmen und Institute sind zur Zeit im Lenkungskreis vertreten:

  • Dr. Wolfgang Lüke, Shell
  • Dr. Ruprecht Brandis, BP
  • Norbert Robert Krüger, Ford
  • Bernhard Grünewald, Toyota
  • Dr. Markus Ising, MAN Ferrostaal
  • Prof. Dr. Weidner, FhG UMSICHT
  • Dr. Christoph Bollig, FEV Motorentechnik
  • Karsten Radtke, Uhde GmbH
  • Roger Boeing, Petrotec AG
  • Dr. Stephan Ramesohl, E.ON Ruhrgas
  • Prof. Dr. Jan-Welm Biermann, Institut für Kraftfahrzeuge (ika)
  • Heiner Bülte Deutz AG
  • Prof. Dr. Martin Winter, WWU Münster (Institut für Physikalische Chemie)
  • Prof. Dr. De Doncker, E.ON Research Institut

4. Beispielhafte Aktivitäten

"NRW - Fenster zur Welt" für nachhaltige Mobilitätslösungen in Ballungsgebieten
Synthetischer Kraftstoff aus Erdgas (GtL - Gas to Liquid) ist seit ungefähr zehn Jahren in begrenzten Mengen kommerziell verfügbar. Erhebliche zusätzliche Mengen werden jetzt in einer Großanlage in Qatar produziert und weitere Mengen werden gegen 2010 - 2012 aus einer momentan im Bau befindlichen Anlage in Qatar kommen. Das "Mega-City-Konzept" sieht vor, diesen Kraftstoff vor allem in Ballungsräumen mit hoher Dichte an Fahrzeugflotten (Busse, Taxis) einzusetzen, um die Vorteile des neuen Kraftstoffs insbesondere zur Emissionsminderung voll zu nutzen.
Für Deutschland ist die Ruhr-Region ein ideales Gebiet, um schon jetzt die Vorzüge einer sauberen Kraftstofftechnologie zu demonstrieren - zusammen mit führender, deutscher Dieselmotorentechnologie. Dies ist das Ziel des Projektes "NRW - Fenster zur Welt". Das Projekt ist langfristig angelegt und wird durch eine wissenschaftliche Studie begleitet.
Mit dem Projekt "NRW-Fenster zur Welt" stellt NRW dar, dass GtL eine marktfähige Lösung neben anderen Optionen ist. Zur  weiteren Optimierung der Nutzung von synthetischen Kraftstoffen besteht noch erheblicher Forschungsbedarf, so dass das Land NRW in diesem Bereich die beteiligten Unternehmen begleitet.

UBA-Versuchsfahrzeug - Projekt mit IKA (Institut für Kraftfahrzeuge, Aachen)
Untersuchung der Potenziale zur Effizienzsteigerung von Pkw im Auftrag des Umweltbundesamtes. Als Basisfahrzeug wurde mit dem VW Golf 1,4l TSI mit 125 kW ein Volumenmodell mit sparsamem Ottomotor und überdurchschnittlichen Fahrleistungen gewählt. Durch Effizienz steigernde Maßnahmen (lange Getriebeübersetzung, Schaltanzeige, Start-Stopp-Automatik, Wärmespeicher, Spiegelersatzsystem, Leichtlaufreifen, Leichtbaukomponenten, Leichtlauföle) wurde eine Reduktion der CO2-Emissionen um 24 % erzielt.

REGIONOL - Ein regionales Bioethanol-Projekt
Im Münsterland ist es mit der Genehmigung einer Betriebstankstelle und  einer öffentlichen Tanksstelle gelungen, die Wertschöpfungskette des Bioethanols von der Produktion bis zur Distribution zu schließen. Der Kraftstoff wird unter dem Namen REGIONOL vermarktet.
Die Vorteile einer dezentralen Rohalkoholproduktion bestehen in der Verknüpfung von Brennereien mit Biogasanlagen oder Strohheizungen. Dadurch wird eine positive Energie- und Treibhausgas-Bilanz möglich, die sich an brasilianischen Ethanol messen kann.

MEET - Münster Electrochemical Energy Technology
MEET ist das neu gegründete Batterieforschungszentrum an der Westfälischen Wilhelms Universität Münster. Hier arbeitet ein internationales Team aus über 50 Wissenschaftlern an innovativen elektrochemischen Energiespeichern mit verbesserter Leistung, längerer Lebensdauer, deutlich höherer Energie und maximaler Sicherheit.
Ziel der Batterieforschung ist , die Lithium-Ionen-Batterien für Großanwendungen in Automobilen oder auch zum Speichern regenerativ erzeugter Energie weiterzuentwickeln

Exzellenzcluster Maßgeschneiderte Kraftstoffe
Der Exzellenzcluster "Maßgeschneiderte Kraftstoffe aus Biomasse", koordiniert durch den Lehrstuhl für Verbrennungskraftmaschinen der RWTH Aachen (VKA), verfolgt einen interdisziplinären Ansatz zur Erforschung neuer Kraftstoffe auf Basis von Biomasse. Gezielte synthetische Umwandlungspfade werden erforscht, basierend auf neuen katalytischen Systemen und integrierten Produktionsprozessen mit intensivierten Prozessschritten zur Kraftstoffherstellung. So sollen auf möglichst effiziente Weise optimierte Kraftstoffe aus Biomasse entwickelt werden. Durch die Formulierung neuer Kraftstoffe mit spezifisch zugeschnittenen Eigenschaften soll das Potential effizienter und sauberer Niedertemperaturbrennverfahren für Verbrennungsmotoren erforscht werden. Im Gegensatz zu vielen heutigen Biokraftstoffen stehen die entwickelten Kraftstoffe durch den neuen selektiven Prozess zur Umwandlung des gesamten Pflanzenmaterials nicht im Wettbewerb zur Nahrungsmittelkette.

Dr. Frank Köster
Leiter Netzwerk Kraftstoffe und Antriebe der Zukunft, Energieinfrastruktur und Systemtransformation
EnergieAgentur.NRW
Telefon: 0209 1672811
koester@energieagentur.nrw

Gerd Uwe Funk
Netzwerk Kraftstoffe und Antriebe der Zukunft
EnergieAgentur.NRW
Telefon: 0209 1672813
funk@energieagentur.nrw

Dipl.-Kfm. Christopher Olvis
Kompetenzzentrum Systemtransformation und Energieinfrastruktur
Netzwerk Kraftstoffe und Antrieb der Zukunft (KAdZ)

EnergieAgentur.NRW
Telefon: 0209 1672812
olvis@energieagentur.nrw

Lars Schulze-Beusingsen
Netzwerk Kraftstoffe und Antriebe der Zukunft
EnergieAgentur.NRW
Telefon: 0209 1672815
schulze-beusingsen@energieagentur.nrw

Sie erreichen die EnergieAgentur.NRW außerdem werktags von 8 bis 18 Uhr über die Hotline unter 0211 - 8371930.