Sind E-Autos alltagstauglich oder werden sie dies in der Zukunft sein?

Die vorliegende Bachelorarbeit befasst sich mit der Frage über die Alltagstauglichkeit eines Elektroautos. Bekanntermaßen ist die geringe Reichweite, die ein Elektroauto fahren kann, die Hauptproblematik, welche zusätzlich von verschiedenen Faktoren beeinflusst wird. Besonders hohe Geschwindigkeiten als auch zu hohe oder zu niedrige Außentemperaturen können die Reichweite wirksam beeinträchtigen. Zur Beschreibung dieser Auswirkung wird für die Reichweite in Abhängigkeit von der Geschwindigkeit ein physikbasiertes Modell verwendet. Hinzufügend wird anhand von Daten ein Regressionsmodell für die Temperaturabhängigkeit erstellt. Mithilfe dieser Modelle können Aussagen über die Nutzungsmöglichkeit von Elektroautos in den Sommer- und Wintermonaten als auch für Hochgeschwindigkeitsstraßen wie beispielsweise auf Autobahnen getroffen werden

Ökobilanz konventioneller und elektrischer Fahrzeuge

Elektroautos gelten als Hoffnungsträger, um die verkehrsbezogenen Treibhausgasemissionen in Deutschland drastisch zu reduzieren. Aus bisheriger Forschung geht hervor, dass Elektroautos über den Lebenszyklus im Durchschnitt eine geringere Menge an Treibhausgasen verursachen als konventionelle Pkw mit Verbrennungsmotoren. Jedoch betrachtet bisherige Forschung nicht, welchen Einfluss verschiedene Fahrzyklen der Pkw auf die Ökobilanz haben, was zur Folge hat, dass technologische Unterschiede, die nur auf einem Teil des Straßennetzes Anwendung finden, nicht berücksichtigt werden. Die vorliegende Arbeit untersucht den Einfluss verschiedener Fahrzyklen auf die Höhe der Treibhausgasemissionen von Elektroautos und Pkw mit Benzin- bzw. Dieselmotor. Grundlage der Emissionsbestimmung sind je ein Autobahn-Fahrzyklus und ein Stadt-Fahrzyklus, anhand derer der Strom- bzw. Kraftstoffverbrauch modelliert wird. Die Modellierung erfolgt anhand eines mikroskopischen Verbrauchsmodells, welches physikalische Kräfte, Fahrzeugparameter sowie wesentliche technologische Unterschiede berücksichtigt. Neben den Emissionen der Nutzungsphase werden die Emissionen der Produktions- und der Recyclingphase bestimmt, um den Lebenszyklus eines Pkw zu komplettieren. Die Ergebnisse bisheriger Forschung werden bestätigt, da das Elektroauto für beide Fahrzyklen geringere Emissionen aufweist. In der Stadt fällt der Unterschied deutlich höher aus, hier verursacht das Elektroauto 45,7 % weniger Treibhausgasemissionen als der Benziner bzw. 34,1 % weniger als der Diesel. Im Vergleich dazu lassen sich auf der Autobahn Treibhausgasemissionseinsparungen von 27,9 % bzw. 17,9 % realisieren, wobei die Treibhausgasemissionen in der Stadt für Elektroautos und für Autos mit Benzin- bzw. Dieselmotor höher sind als auf der Autobahn. Eine abschließende Sensitivitätsanalyse zeigt, dass ein weniger emissionsintensiver Strommix sowie die Reduktion des Leergewichts Hebel zur weiteren Reduktion der Emissionen des Elektroautos sind. Daraus erschließt sich, dass Elektroautos im Vergleich zu Pkw mit Benzin- bzw. Dieselmotor ökobilanziell zurecht als Hoffnungsträger gelten, doch ihr Einsparpotenzial durch den Ausbau erneuerbarer Energien sowie durch die Verwendung kleinerer und leichterer Pkw in der Stadt erhöht werden kann.:Abbildungsverzeichnis . . . . . . . . . . . . . . . . .VII Tabellenverzeichnis. . . . . . . . . . . . . . . . . IX Abkürzungsverzeichnis. . . . . . . . . . . . . . . . . XI Symbolverzeichnis. . . . . . . . . . . . . . . . . XIII 1 Einleitung. . . . . . . . . . . . . . . . .1 2 Aktueller Forschungsstand . . . . . . . . . . . . . . . . .3 3 Vorstellung des Konzepts der LCA . . . . . . . . . . . . . . . . .7 4 Methodik: Festlegung des Ziels und des Untersuchungsrahmens. . . . . . . . . . . . . .9 4.1 Batterieelektrische Pkw (BEV) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10 4.2 Pkw mit Verbrennungsmotor (ICEV) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11 4.3 Fahrzyklen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13 4.4 Modellierung der Produktionsphase . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13 4.5 Modellierung der Nutzungsphase . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 17 4.6 Modellierung der Recyclingphase . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 24 4.7 Modellierung der Aggregation der einzelnen Phasen . . . . . . . . . . . . . . 25 4.8 Betrachtete Emissionen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 25 4.9 Funktionelle Einheit . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 26 5 Sachbilanz . . . . . . . . . . . . . . . . .27 6 Ergebnisse: Wirkungsabschätzung. . . . . . . . . . . . . . . . . 31 6.1 Treibhausgasemissionen der Produktionsphase . . . . . . . . . . . . . . . . . 31 6.2 Treibhausgasemissionen der Nutzungsphase . . . . . . . . . . . . . . . . . . 33 6.3 Treibhausgasemissionen der Recyclingphase . . . . . . . . . . . . . . . . . . 35 6.4 Aggregierte Treibhausgasemissionen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 36 7 Sensitivitätsanalyse . . . . . . . . . . . . . . . . .39 7.1 Definition und Arten von Sensitivitätsanalysen . . . . . . . . . . . . . . . . 39 7.2 Methodik der lokalen Sensitivitätsanalyse . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 39 7.3 Variation des Leergewichts . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 40 7.4 Variation des Luftwiderstandsbeiwertes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 41 7.5 Variation der Lebensfahrleistung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 42 7.6 Variation des Strommixes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 43 7.7 Variation des Rekuperationsgrads . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 46 7.8 Variation der Betriebs- und Verlustleistung . . . . . . . . . . . . . . . . . . 47 7.9 Aggregation der Ergebnisse der Sensitivitätsanalyse . . . . . . . . . . . . . . 48 8 Diskussion . . . . . . . . . . . . . . . . .51 9 Zusammenfassung und Implikationen . . . . . . . . . . . . . . . . . 53 Literaturverzeichnis. . . . . . . . . . . . . . . . . XV Anhang . . . . . . . . . . . . . . . . . XXII A.1 Input für die Produktionsphase . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . XXIII A.2 Input für die Nutzungsphase . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . XXVI A.3 Ergebnisse der Wirkungsabschätzung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . XXVIII A.4 Ergebnisse der Sensitivitätsanalyse . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . XXVIIIElectric cars are seen as a beacon of hope regarding the drastic reduction of greenhouse gas emissions in the transport sector in Germany. Previous research shows that electric vehicles are emitting a smaller amount of greenhouse gases than cars with a petrol or a diesel engine. However, previous research does not consider the influence of different use cases of passenger cars, which means that technological differences which only apply to parts of the road network are not accounted for. The goal of this thesis is to extend previous research by investigating the influence of different drive cycles on the amount of greenhouse gas emissions emitted by electric cars and cars with a petrol or a diesel engine. Specifically, a highway drive cycle and an urban drive cycle are used to model the consumption of electricity, petrol or diesel. In other words, it is a microscopic model utilizing physical forces, car parameters, and significant technological differences. Besides the emissions during driving the emissions caused by production and recycling are taken into account to complete the life cycle of cars. The results of previous research can be confirmed by this thesis as the amount of greenhouse gas emissions caused by electric cars is smaller than that caused by cars with petrol or diesel engines for both drive cycles. In the urban area, the difference among the investigated technologies is significantly greater over the entire lifecycle; the electric car emits 45.7 % less than a car with a petrol engine and 34.1 % less than a car with a diesel engine. In comparison, on the highway the electric car emits just 27.9 % less than a car with a petrol engine and 17.9 % less than a car with a diesel engine. A final sensitivity analysis shows that a less emission-intensive electricity mix and a reduced vehicle weight are key levers for further reducing greenhouse gas emissions of electric cars. In summary, the results of this thesis lead to the conclusion that electric cars are rightfully seen as a beacon of hope for drastically reducing greenhouse gas emissions; nevertheless, their impact could be further enhanced by expanding renewable energies and by focussing on lighter electric vehicles in urban areas.:Abbildungsverzeichnis . . . . . . . . . . . . . . . . .VII Tabellenverzeichnis. . . . . . . . . . . . . . . . . IX Abkürzungsverzeichnis. . . . . . . . . . . . . . . . . XI Symbolverzeichnis. . . . . . . . . . . . . . . . . XIII 1 Einleitung. . . . . . . . . . . . . . . . .1 2 Aktueller Forschungsstand . . . . . . . . . . . . . . . . .3 3 Vorstellung des Konzepts der LCA . . . . . . . . . . . . . . . . .7 4 Methodik: Festlegung des Ziels und des Untersuchungsrahmens. . . . . . . . . . . . . .9 4.1 Batterieelektrische Pkw (BEV) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10 4.2 Pkw mit Verbrennungsmotor (ICEV) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11 4.3 Fahrzyklen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13 4.4 Modellierung der Produktionsphase . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13 4.5 Modellierung der Nutzungsphase . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 17 4.6 Modellierung der Recyclingphase . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 24 4.7 Modellierung der Aggregation der einzelnen Phasen . . . . . . . . . . . . . . 25 4.8 Betrachtete Emissionen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 25 4.9 Funktionelle Einheit . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 26 5 Sachbilanz . . . . . . . . . . . . . . . . .27 6 Ergebnisse: Wirkungsabschätzung. . . . . . . . . . . . . . . . . 31 6.1 Treibhausgasemissionen der Produktionsphase . . . . . . . . . . . . . . . . . 31 6.2 Treibhausgasemissionen der Nutzungsphase . . . . . . . . . . . . . . . . . . 33 6.3 Treibhausgasemissionen der Recyclingphase . . . . . . . . . . . . . . . . . . 35 6.4 Aggregierte Treibhausgasemissionen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 36 7 Sensitivitätsanalyse . . . . . . . . . . . . . . . . .39 7.1 Definition und Arten von Sensitivitätsanalysen . . . . . . . . . . . . . . . . 39 7.2 Methodik der lokalen Sensitivitätsanalyse . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 39 7.3 Variation des Leergewichts . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 40 7.4 Variation des Luftwiderstandsbeiwertes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 41 7.5 Variation der Lebensfahrleistung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 42 7.6 Variation des Strommixes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 43 7.7 Variation des Rekuperationsgrads . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 46 7.8 Variation der Betriebs- und Verlustleistung . . . . . . . . . . . . . . . . . . 47 7.9 Aggregation der Ergebnisse der Sensitivitätsanalyse . . . . . . . . . . . . . . 48 8 Diskussion . . . . . . . . . . . . . . . . .51 9 Zusammenfassung und Implikationen . . . . . . . . . . . . . . . . . 53 Literaturverzeichnis. . . . . . . . . . . . . . . . . XV Anhang . . . . . . . . . . . . . . . . . XXII A.1 Input für die Produktionsphase . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . XXIII A.2 Input für die Nutzungsphase . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . XXVI A.3 Ergebnisse der Wirkungsabschätzung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . XXVIII A.4 Ergebnisse der Sensitivitätsanalyse . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . XXVII

Lösungsraumanalyse für Plug-In-Hybridfahrzeuge hinsichtlich Wirtschaftlichkeit und Bauraumkonzept

Ein verändertes Umfeld für individuelle Mobilität lässt neben Elektrofahrzeugen auch Plug-In-Hybridfahrzeuge (PHEVs) in den Fokus der Öffentlichkeit rücken. Für die Entwicklung solcher Fahrzeugkonzepte existiert ein technischer Lösungsraum, der sich in Maßkonzept, Topologie, Komponententyp und -auslegung gliedert. In einem strukturierten Vorgehen wird der große technische Lösungsraum mit geeigneten Prämissen eingegrenzt. Der Lösungsraum aus Energieinhalt des elektrochemischen Hochvolt-Speichers (HV-Speicher) und Leistung der elektrischen Maschine wird hinsichtlich Wirtschaftlichkeit und Bauraumkonzept analysiert. In der Wirtschaftlichkeitsanalyse von PHEVs aus Käufersicht werden die Mehrkosten in der Anschaffung den reduzierten Verbrauchskosten bei der Nutzung eines PHEVs im Vergleich zu einem rein verbrennungsmotorischen Fahrzeug gegenübergestellt. Die Reduzierung der Verbrauchskosten resultiert aus der Kraftstoffverbrauchseinsparung eines PHEVs, ermittelt mit dem neuen europäischen Fahrzyklus und mit monatelang aufgezeichneten Realfahrten verschiedener Fahrer. Die Wirtschaftlichkeitsanalyse zeigt, dass ein PHEV für Käufer ein attraktives Angebot darstellt, vor allem zukünftig sowie abhängig vom Fahr- und Nutzungsprofil. Außerdem wird der optimale Auslegungsbereich des elektrischen Systems eines PHEVs identifiziert. Für das Optimum darf der Energieinhalt des HV-Speichers nicht zu klein gewählt werden aufgrund eines hohen Grundbetrags an zusätzlichen Herstellkosten für Automobilhersteller, der im Rahmen von Mehrkosten an Käufer weitergegeben wird. HV-Speicher mit eher höherem Energieinhalt sind auch außerhalb des Optimums wegen der stärker steigenden Mehrkosten im Vergleich zum geringer zunehmenden Verbrauchsvorteil. Der Schwerpunkt der Bauraumkonzeptanalysen liegt auf der geometrischen Integration des HV-Speichers in das Gesamtfahrzeug. Dies stellt eine große Herausforderung dar aufgrund der geringen Energiedichte des HV-Speichers im Vergleich zu Benzin. Die Bauraumanalyse identifiziert bevorzugte Integrationsmöglichkeiten bei PHEVs im Tunnel- und Tankbereich sowie deren Kombination. Der in diesen Bauräumen mögliche Energieinhalt wird durch die HV-Speicheranalyse festgelegt. Der ermittelte optimale Auslegungsbereich im Lösungsraum des elektrischen Systems hinsichtlich der Wirtschaftlichkeit aus Käufersicht wird unter geometrischen Randbedingungen aus der Bauraumkonzeptanalyse weiter eingegrenzt. Der Kern des ganzheitlichen Ansatzes sind entwickelte parametrische Modelle für die Anwendung in der frühen Entwicklungsphase auf Komponenten- und Gesamtfahrzeugebene in MATLAB, MS Excel und CATIA V5. Neben den Ergebnissen für das Jahr 2011/12 zeigen Prognosen die Entwicklungen bis in die Jahre 2020 und 2025. Sensitivitätsanalysen zeigen die Auswirkungen von Variation der Parameter und Prämissen. Der interdisziplinäre Ansatz mit der erstmaligen Kombination von Kosten, Verbrauch und Bauraumkonzept eines PHEVs zur optimalen Auslegung des elektrischen Systems stellt den wissenschaftlichen Beitrag dar.Plug-in hybrid electric vehicles (PHEVs) are shifted into the focus of the general public alongside battery electric vehicles because of the changing environment for individual mobility. There is a wide technical solution scope for the vehicle concept characteristics that consists of main vehicle dimensions, drive train and energy storage architectures, component technology as well as dimensioning. In a systematic design approach, the technical solution scope for PHEVs is defined based on suitable assumptions and is then analysed for the energy capacity in the high-voltage accumulator (HV-accumulator) and the peak power output of the electrical motor. The analysis of the economic efficiency of PHEVs for customers contrasts the additional acquisition costs with the reduced costs for consumption of a PHEV in relation to a comparable internal combustion engine vehicle. The savings of the costs for consumption results from reduced fuel consumption. The basis of the analysis is the New European Driving Cycle and real-life driving profiles, measured over several months. The analysis of the economic efficiency shows that a PHEV is an attractive offer for customers, dependent on the driving and usage behaviour. Furthermore, an optimal dimensioning of the electrical system is identified for the HV-accumulator. A too small HV-accumulator is not beneficial due to a high basic amount of additional manufacturing costs for the car manufacturer, which is passed as additional acquisition costs to the customer. The same holds true for a HV-accumulator that is too large due to the relatively slow rise in benefits of fuel consumption compared with the increase in acquisition costs. In the geometrical analysis the installation of the HV-accumulator in the total vehicle is the major challenge because of the small energy density compared to fuel. The analysis of the constructed spaces in a vehicle identifies PHEVs preferred installation spaces for the HV-accumulator in the tunnel and tank area as well as the combination of both. The following analysis of the HV-accumulator estimates the possible energy content in the specific installation space. The identified optimal configuration range of the electrical system regarding economic efficiency of PHEVs for customers is additionally limited due to geometrical boundary conditions as a result of the geometrical analysis. The basis of the holistic approach are developed parametric models for the analysis in the early stage of vehicle development on component and total vehicle level in MATLAB, MS Excel and CATIA V5. Additionally to the results for 2011/12, forecasts for 2020 and 2025 are presented. Effects of varying assumptions and the characteristics of the electrical system are investigated via sensitivity analysis. The interdisciplinary approach combining costs, consumption and geometrical design for the first time and therefore determining an optimal dimensioning of the electrical system in PHEVs represents the scientific contribution

Entkoppelung von Wirtschaftswachstum und Energieverbrauch: Eine Strategie der Energiepolitik?

Die Zuwachsraten des Weltstromverbrauchs übertrafen — im Gegensatz zu denen des Weltverbrauchs an Primärenergie — bislang die des Weltsozialprodukts. Obwohl Entsprechendes für die Bundesrepublik Deutschland gilt, muß vor einer einfachen, globalen Trendextrapolation gewarnt werden. Eine internationale Querschnittsanalyse des Zusammenhangs zwischen Primärenergieverbrauch sowie Stromverbrauch pro Kopf und der Höhe des Pro-Kopf-Einkommens für das Jahr 1974 zeigt, daß Länder mit etwa gleichem Pro-Kopf-Einkommen einen sehr unterschiedlichen Energieverbrauch aufweisen. Auch bei Berücksichtigung landesspezifischer Unterschiede läßt sich ein wirtschaftspolitischer Gestaltungsspielraum erkennen. Eine Analyse der Entwicklungstendenzen des Energieverbrauchs in der Bundesrepublik bis 1985 — unter Berücksichtigung der einzelnen Sektoren — ergibt, daß die Möglichkeit der Entkoppelung von Wirtschaftswachstum und Energieverbrauch besteht. Während der Energieeinsatz des Industriesektors im Verhältnis zum Wachstum in etwa konstant bleiben wird, kann in den Bereichen Haushalte, Kleinverbraucher und Verkehr mit einer relativen Abnahme gerechnet werden. Eine sektorspezifische Prognose der Elektrizitätsnachfrage zeigt, daß diese bis 1985 nur noch um jährlich 4 bis 5 vH zunehmen wird. Entgegen einer weitverbreiteten Meinung kann durch Preisanhebungen der Energieverbrauch merklich beeinflußt werden. Wird eine Drosselung des Energieverbrauchs angestrebt, so ist zu erwägen, ob eine allgemeine Energieverbrauchssteuer den erwünschten Effekt nicht eher herbeiführen kann als ein punktueller Interventionismus, wie er heute praktiziert wird. Eine steuerlich bedingte Anhebung des realen Energiepreisniveaus um etwa 10 vH pro Jahr könnte kurzfristig den Energieverbrauch auf dem heutigen Niveau verharren lassen. Langfristig könnte sogar eine steuerliche Anhebung des Energiepreisniveaus entsprechend dem relativen Zuwachs des Realeinkommens ausreichend sein, einen Anstieg des Energieverbrauchs weitgehend abzubremsen. Die internationale Versorgungslage mit fossilen Energieträgern zeigt, daß mittelfristig Versorgungsengpässe kaum zu befürchten sind. Langfristig kann es jedoch nicht nur die abnehmende Verfügbarkeit der fossilen Energieträger, sondern auch der Umweltschutz angezeigt erscheinen lassen, auf andere Energieträger auszuweichen. Kann und soll die Kernspaltungsenergie nicht die Rolle der fossilen Energieträger übernehmen, so könnten dies nach heutiger Kenntnis nur zwei Primärenergiequellen: die Sonnenenergie und die Kernfusionsenergie. Der Zeitpunkt, zu dem Sonnen- und Fusionsenergie in wirtschaftlicher Form verfügbar sein werden, ist nicht zuletzt von dem Ausmaß an Ressourcen abhängig, das man für die Entwicklung und Erprobung dieser neuen Energieträger aufwendet. Eine Steuer auf den Verbrauch fossiler Energieträger könnte auch zur Finanzierung der Erforschung neuer Energiequellen dienen. --

Potentialbewertung effizienzsteigernder Technologien bei Landmaschinen in Verfahrensketten mit Körnerfruchternte

Den Kraftstoffverbrauch in landwirtschaftlichen Verfahrensketten durch gesteigerte Energieeffizienz beim Maschineneinsatz zu senken, gelingt besonders in prozessorientierten Ansätzen effektiv. Am Markt verfügbare Technologien, die zur Steigerung von Maschinen- und Prozesseffizienz beitragen, können im Vorfeld von Investitionsentscheidungen bisher nur begrenzt einer betriebsindividuellen Bewertung unterzogen werden. Die Komplexität landwirtschaftlicher Verfahrensketten begünstigt und fordert umfassende Ansätze sowohl für den Einsatz als auch die Bewertung effizienzsteigernder Technologien und Maßnahmen. Zielstellung dieser Arbeit ist die Entwicklung und Anwendung einer geeigneten Bewertungsmethode. Als virtuelle Bewertungsumgebung wird ein Maschinenmodell geschaffen, mit dem zeitbezogene Kraftstoffverbräuche landwirtschaftlicher Maschinenkombinationen unter dem Einfluss effizienzsteigernder Technologien berechnet werden können. Ergänzt um ein Verfahrensmodell, kann der Verbrauch einzelner Verfahrensketten und ganzer Fruchtfolgen simuliert werden. Eine modulare Modelltopologie erlaubt flexible Kombinationen von Traktoren und Arbeitsgeräten für Verfahrensketten mit Körnerfruchternte. Entsprechende Simulationsmodelle werden aufgebaut und parametriert. Mit der Modellanwendung wird eine Potentialbewertung effizienzsteigernder Technologien und Maßnahmen, wie optimierte Traktionsbedingungen, Fahrstrategien oder reduzierte Bearbeitungsintensitäten in Bodenbearbeitung und Ernte, auf einem virtuellen Modellbetrieb ausgeführt. Optimierungspotentiale für drei- und fünfgliedrige Fruchtfolgen werden entlang der einzelnen Verfahrensschritte aufgestellt. Für einen effizienten Maschineneinsatz werden konkrete Empfehlungen anhand von Einzeltechnologieanalysen ausgesprochen.Reducing fuel consumption in agricultural process chains through increased energy efficiency in machine use is effectively achieved through process-oriented approaches. Although European targets for greenhouse gas reduction are increasingly being demanded legislatively and socially, the farmers pressure to act is primarily motivated intrinsically due to economic constraints. There are technologies existing on the market that contribute to increasing machine and process efficiency. To this day, however, it is difficult to evaluate their economic use on a farm-specific basis before deciding on investments. The complexity of agricultural process chains encourages and demands comprehensive approaches for both the use and the evaluation of efficiency-increasing technologies and measures. The objective of this research is to develope and apply a proper evaluation method. As a virtual evaluation environment, a machine model is created which can be used to calculate time-related fuel consumption of agricultural machine combinations under the influence of efficiency-increasing technologies. Supplemented by a process model, the consumption of individual process chains and entire crop rotations can be simulated. A modular model topology allows flexible combinations of tractors and implements for process chains with grain crop production. Corresponding simulation models are built and parametrised. The focus is on developing a model for self-propelled harvesters and on parameterising it for application as a combine harvester. As a data basis for the process components, load and performance data are collected in field tests using a state-of-the-art hybrid combine harvester. At the same time this contributes to the general data availability of performance requirements of process components in harvesting operations. In the model application, a potential evaluation of efficiency-increasing technologies and measures, such as optimised traction conditions, driving strategies or reduced intensities in tillage and harvesting, is carried out on a virtual model farm representing typical process chains with grain crop production in the region of South Hanover. Optimisation potentials for three- and five-part crop rotations are established along the individual process steps. Specific recommendations from individual technology analyses are made for efficient use of the machinery in use. As an overall assessment, a potential for reducing fuel consumption of about 26% resulting from optimised machine efficiency can be identified

Techno-ökonomischer Vergleich des Einsatzes von Strom, SNG und FT-Diesel aus Waldrestholz im Pkw-Bereich

Um die Treibhausgasemissionen des Pkw-Verkehrs zu verringern, werden seit einiger Zeit biogene Kraftstoffe eingesetzt, die jedoch nahezu ausschließlich aus hierfür angebauten Energiepflanzen erzeugt werden und somit in Konkurrenz zur Nahrungsmittelproduktion stehen. Um diese Probleme zu vermeiden, wurde der Fragestellung nachgegangen, wie Waldrestholz im Pkw-Bereich technisch, ökonomisch und umweltrelevant möglichst effizient als Kraftstoff genutzt werden kann

Deutschland auf dem Weg zur Klimaneutralität 2045 - Szenarien und Pfade im Modellvergleich (Zusammenfassung)

Erstmals stellt die vorliegende Szenarienanalyse für Deutschland konkreteTransformationspfade zur Klimaneutralität 2045 auf der Basis eines umfassenden Modellvergleichs vor. Das Besondere an dieser Studie des Ariadne-Projektes ist, dass sechs Gesamtsystem- und Sek-tormodelle in einer Studie integriert wurden, die sich in ihren jeweiligen Stärken ergänzen: Für spezifische Fragestellungen wurde jeweils dasjenige Modell als Leitmodell hervorgehoben, welches die entsprechenden Aspekte am genauesten abbildet. Weitere Modelle wurden genutzt, um Auswirkungen der Transformation auf Umweltschutzgüter und die Verteilung der Kosten auf verschiedene Einkommensgruppen zu analysieren.Dieser breit gefächerte Ansatz ermöglicht es, die Implikationen der Energiewende robust und im Detail zu beschreiben

Techno-ökonomischer Vergleich des Einsatzes von Strom, SNG und FT-Diesel aus Waldrestholz im Pkw-Bereich

Road traffic in Germany produces meaningful greenhouse gas (GHG) emissions and expends non-renewable resources. In an effort to locate alternative biofuel candidates, “second generation” biofuels produced from forest residues are investigated here. We developed a model to calculate and compare the technical, economic and environmental impacts, as well as technical and economic efficiency in reducing environmental impacts of these three fuels

Analyse des situativen Fahrerverhaltens zur benutzeradaptiven Assistenz

Zukünftige Generationen von Fahrerassistenzsystemen dienen dem Fahrer als kooperativer Begleiter. Diese Kooperation fordert intuitive Übergabestrategien und damit eine maschinelle Einschätzung des Fahrers. Diese Arbeit leistet einen Beitrag zur Steigerung der Mensch-Technik-Interaktionsfähigkeit intelligenter Automobile durch eine situative Betrachtung der sich wechselseitig beeinflussenden Komponenten Fahrer, Fahrzeug und Fahrzeugumfeld