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Lebenszyklus Analyse für je ein Batterie- und Wasserstoff-Brennstoffzellen betriebenes Elektrofahrzeug

Written by H. Brugger

Paper category

Master Thesis

Subject

Engineering

Year

2019

Abstract

Masterarbeit: Energieverbrauch in Österreich In Österreich verbrauchen die Letztverbraucher etwa ein Viertel des gesamten Inlandsverbrauchs direkt. Ein sehr kleiner Teil wird für nichtenergetische Zwecke verwendet und der Energiesektor selbst wird für die Energieerzeugung verwendet. Ein Großteil des gesamten Inlandsverbrauchs wird in andere Energieformen umgewandelt (vgl. BMNT, 2018). Vom gesamten Inlands- bzw. Primärenergieverbrauch von 1380.2 PJ fließen rund 76,7 PJ (5,3%) in nichtenergetische Verbrauchsbereiche wie die chemische Industrie. Die restlichen 94,7% entfallen auf den Primärenergieverbrauch. Der Energiesektor selbst verbraucht 10,4 % des Primärenergieverbrauchs, wovon 25,8 % direkt für den Endenergieverbrauch verwendet werden. Der größte Anteil von 63,8% wird jedoch auf andere (endgültige) Formen des Energieverbrauchs umgerechnet (vgl. BMNT, 2018). Der Endenergieverbrauch im Jahr 2017 betrug 1139,7 PJ, was einer Steigerung von rund 48,7 PJ gegenüber 2015 entspricht. Auf den Verkehrssektor entfallen 394,8 PJ des österreichischen Primärenergiebedarfs von 1380.2 PJ, wovon 421 PJ (30,5%) aus erneuerbaren Energiequellen erzeugt werden können. Im Jahr 2017 produzierte Österreich 526,7 PJ Energie (einschließlich Öl, Erdgas und brennbare Abfälle). Da Österreich nach wie vor auf fossile Brennstoffe angewiesen ist, betrugen die gesamten Primärenergieimporte im Jahr 2017 1.337 PJ. (43,9% Öl, 36% Erdgas, 9,5% Kohle, 7,9% Strom, 2,7% Bioenergie und 0,1% brennbarer Abfall). 402,1 PJ-Exporte wurden 2017 in andere Länder transferiert. Österreich importiert also dreimal so viel Energie wie exportiert. Die Umwandlung von Energie in Strom und Wärme spielt eine zentrale Rolle in der österreichischen Energieversorgung. Österreichs Stromerzeugung ist stark auf Wasserkraft angewiesen, die Energiemenge schwankte laut Wasserversorgung in den letzten Jahren zwischen 60 und 70 %. Die Produktion anderer erneuerbarer Energien und Ökostrom ist in letzter Zeit sehr stark gewachsen und wird in Zukunft eine immer wichtigere Rolle spielen (vgl. BMNT, 2018). Von den 1139,7 PJ des Sekundär- oder Endenergiebedarfs stammen 235 PJ aus erneuerbaren Energien zur Stromerzeugung. Im Jahr 2014 lag der durchschnittliche Wirkungsgrad von Storm bei etwa 80 % und die CO2-Belastung bei etwa 109 g/kWh, was einer Reduzierung von 7 Mio. t CO2 entspricht. Der Endenergiebedarf teilt sich in folgende Sektoren auf: • Industrie: 330,2 PJ (29%) • Verkehr: 394,8 PJ (35%) • Dienstleistungen: 120 PJ (10,5%) • Private Haushalte: 272,3 PJ (23,5%) • Landwirtschaft : 22,5 PJ (2%) Österreich nimmt im Vergleich der Nutzung erneuerbarer Energien in der EU eine Vorreiterrolle ein. Mehr als 70 % des Stroms stammen aus erneuerbaren Energiequellen. Damit gehört Österreich bei der Stromerzeugung zu den kohlendioxideffizientesten Ländern Europas und verfügt über keine Kernenergie. 3.4 Treibhausgasemissionen und ihre Auswirkungen Extreme Wetterereignisse, wie zum Beispiel immer häufiger auftretende Stürme, werden von Wissenschaftlern als deutliche Zeichen des Klimawandels interpretiert. Grund sind die anthropogenen Emissionen von Treibhausgasen, die sich negativ auf die Energiebilanz der Atmosphäre auswirken. Zu diesen Klimagasen zählen: • Kohlendioxid (CO2) • Methan (CH4) • Lachgas (N2O) und • Fluorgas (F-Gase). "Österreich hat 2017 82,3 Millionen Tonnen Kohlendioxid-Äquivalente emittiert. Dies entspricht einem Anstieg von 4,6 % gegenüber dem Kyoto-Basisjahr 1990 und einem Anstieg von 3,3 % gegenüber 2016. Dies bedeutet, dass die Emissionen um ca. 2,7 gestiegen sind Millionen Tonnen.“ (BMNT, 2018a) Hauptgrund für diese Entwicklung ist der verstärkte Einsatz fossiler Brennstoffe. "Die Hauptquellen von Treibhausgasemissionen sind die Sektoren Energie und Industrie, Verkehr, Bauwesen und Landwirtschaft. Die Gesamtemissionen der Sektoren Energie und Industrie betrugen 2017 37 Millionen Tonnen Kohlendioxidäquivalente und der Verkehr 23,7 Millionen Tonnen Kohlendioxid Das Äquivalent. Der Bausektor Daraus resultieren 8,3 Millionen Tonnen, 8,2 Millionen Tonnen Landwirtschaft, 2,9 Millionen Tonnen Abfallwirtschaft und 2,2 Millionen Tonnen fluorierte Gase.“ (BMNT, 2018a) Insbesondere die Emissionen des Verkehrssektors haben in den letzten Jahren gestiegen. Alternative Antriebe erneuerbarer Energiesysteme können diese Emissionen langfristig reduzieren. Um die Folgen des Klimawandels zu mindern, hat sich die EU das Ziel gesetzt, die Treibhausgasemissionen bis 2050 schrittweise zu reduzieren (vgl. BMNT, 2018a). Klima- und Energieziele der EU bis 2020: – Reduzierung der Treibhausgasemissionen um 20 % gegenüber 1990 – Erhöhung des Anteils erneuerbarer Energien um 20 % – Steigerung der Energieeffizienz um 20 % EU-Klima- und Energieziele bis 2030: – Verringerung der Treibhausgasemissionen um mindestens 40 % gegenüber 1990 – Erhöhung des Anteils erneuerbarer Energien am gesamten Endenergieverbrauch um mindestens 27 % – Verbesserung der Energieeffizienz um mindestens 27 % EU-Klima- und Energieziele bis 2050: – Reduzierung der Treibhausgase um mindestens 80 % in allen Sektoren 1990 - Einhaltung des 2-Grad-Celsius-Ziels weit verbreiteter Verzicht auf fossile Brennstoffe" Als positives Beispiel und Vorreiter sei Norwegen zu nennen, das zunächst ein Neuzulassungsverbot für Benzin- und Dieselfahrzeuge ab 2025 ankündigte Nach heftigen internationalen Protesten wurde das Verbot nicht umgesetzt, aber eine angemessene Besteuerung sorgt dafür, dass Elektroautos in allen Autokategorien die billigste Option sind, was bedeutet, dass die meisten neu zugelassenen Autos in Norwegen elektrisch sind. 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