Mobilität der Zukunft

Die Welt der Mobilität steht am Anfang eines großen Umbruchs. Der Klimawandel zwingt uns zum Umdenken. So fällt den großen Herstellern das Festhalten an der etablierten Motor- und Antriebstechnologie vor dem Hintergrund immer schärferer Anforderungen an Emissionswerte zunehmend schwer.

Situation

Problematik und steigende Anforderungen

Richtlinien zur Senkung der Treibhausgas-Emissionen

Die Europäische Union strebt bis 2020 eine deutliche Senkung der durch den Straßenverkehr verursachten Treibhausgas-Emissionen an. Dazu soll u.a. der Anteil alternativer und erneuerbarer Kraftstoffe auf mindestens 10 % erhöht werden.

(Quelle: dena, 2015)

Mit einer 10-Punkte-Energie-Agenda strebt die deutsche Bundesregierung die nachhaltige Energiewende an. Ihr zentrales Ziel ist dabei eine Reduktion der Treibhausgas-Emissionen bis 2050 um mindestens 80 % gegenüber dem Niveau von 1990.

(Quelle: dena, 2015)

Energiewende

Energiewende

Mit einer 10-Punkte-Energie-Agenda strebt die deutsche Bundesregierung die nachhaltige Energiewende an. Ihr zentrales Ziel ist dabei eine Reduktion der Treibhausgas-Emissionen bis 2050 um mindestens 80 % gegenüber dem Niveau von 1990.

(Quelle: dena, 2015)

Treibhausgas-Emissionen in Millionen Tonnen CO2-Äquivalent

Treibhausgas
(Jährliche Treibhausgas-Emission im deutschen Verkehrssektor; Daten: UBA, 2014)

Eine deutliche Verschärfung der Emissionsvorschriften für schwere Nutzfahrzeuge hat die 2014 in Kraft getretene Euro-VI-Abgasnorm gebracht. Mit ihr wurden die Grenzwerte für Lkw bei Partikeln (Feinstaub) um etwa 67 Prozent und bei Stickoxiden sogar um 80 Prozent gegenüber Euro-V gesenkt. Dies hat u.a. zu einer Verteuerung der Dieselmotoren geführt.

(Quelle: dena, 2015)

Die Euro-VI-Abgasnorm

Die Euro-VI-Abgasnorm

Eine deutliche Verschärfung der Emissionsvorschriften für schwere Nutzfahrzeuge hat die 2014 in Kraft getretene Euro-VI-Abgasnorm gebracht. Mit ihr wurden die Grenzwerte für Lkw bei Partikeln (Feinstaub) um etwa 67 Prozent und bei Stickoxiden sogar um 80 Prozent gegenüber Euro-V gesenkt. Dies hat u. a. zu einer Verteuerung der Dieselmotoren geführt.

(Quelle: dena, 2015)

Strategie zur Reduktion von Kraftstoffverbrauch und Emission

Eine 2014 eingeführte EU-Strategie hat die Verringerung des Kraftstoffverbrauchs und des CO2-Ausstoßes schwerer Nutzfahrzeuge zum Ziel. Diese Fahrzeuggruppe ist für rund 25 % aller CO2-Emissionen aus dem Straßenverkehr in der EU verantwortlich.

CNG

Die Automobilindustrie experimentiert mit CNG-Autos, bislang mit mäßigem Erfolg. Die Motoren und Antriebe sind die gleichen, nur der Kraftstoff weicht ab. CNG-Autos kranken an der schwachen Tankstelleninfrastruktur, vor allem aber der geringen Reichweite. Ohne einen Technologiesprung wird sich das nicht ändern.

Elektromobilität

Moderner und erfolgversprechender ist der Weg in die Elektromobilität. Für Städte und Kurzstrecken bereits heute eine zwar teure aber funktionierende Alternative. Das Gewicht der Akkus und die geringe Reichweite sind jedoch im Langstreckenbetrieb problematisch. Da hilft auch nicht, dass zumindest in Mitteleuropa an jeder Ecke eine Steckdose verfügbar ist. Die Ladung der Akkus dauert einfach zu lange. Auch das wird sich in den kommenden 20 Jahren nicht signifikant ändern.

Bisher gescheiterte Lösungsansätze

Bisher gescheiterte Lösungsansätze

CNG

Die Automobilindustrie experimentiert mit CNG-Autos, bislang mit mäßigem Erfolg. Die Motoren und Antriebe sind die gleichen, nur der Kraftstoff weicht ab. CNG-Autos kranken an der schwachen Tankstelleninfrastruktur, vor allem aber der geringen Reichweite. Ohne einen Technologiesprung wird sich das nicht ändern.

Elektromobilität

Moderner und erfolgsversprechender ist der Weg in die Elektromobilität. Für Städte und Kurzstrecken bereits heute eine zwar teure aber funktionierende Alternative. Das Gewicht der Akkus und die geringe Reichweite sind jedoch im Langstreckenbetrieb problematisch. Da hilft auch nicht, dass, zumindest in Mitteleuropa an jeder Ecke eine Steckdose verfügbar ist. Die Ladung der Akkus dauert einfach zu lange. Auch das wird sich in den kommenden 20 Jahren auch nicht signifikant ändern.

„Nichts ist mächtiger, als eine Idee, deren Zeit gekommen ist.“

frei nach Victor Hugo

Lösung

Konzept der CM Fluids

Die Lösung wäre ein Elektroantrieb mit mitgeführter Ladestation, CO2-neutral angetrieben, mit der Reichweite eines modernen Dieselautos und dem Verbrauch eines sparsamen Kleinwagens.

Der deutsche Biogasmarkt mit der höchsten Dichte von Biogasanlagen weltweit – mehr als 8 000 Biogasanlagen mit einer installierten elektrischen Leistung von etwa 4 GW entsprechen der Leistung von drei großen Atomkraftwerken – hat ein massives strukturelles Problem: Das absehbare Ende der EEG-Förderung macht die Stromerzeugung aus Biogas unwirtschaftlich.

2020

  • Geförderte Biogasanlagen
  • Biogasanlagen ohne Förderung

2040

  • Biogasanlagen ohne Förderung

Bereits im Jahr 2020 werden etwa 1000 Anlagen, die bis zum Jahr 2000 in Betrieb gegangen sind, aus der EEG-Förderung fallen.

Für alle weiteren mehr als 7000 deutschen Biogasanlagen endet der Förderzeitraum jeweils 20 Jahre nach der Inbetriebnahme.

Ein riesiger Markt ist vorhanden und wartet auf Lösungen

Durch eine vollständige stoffliche und energetische Nutzung des Biogases ermöglicht das Konzept der CM Fluids einen wirtschaftlich sinnvollen Betrieb von Biogasanlagen, auch nach Ende der Laufzeit des EEG.

Kernpunkte des Konzeptes

1. Verflüssigung und Trennung des Biogases in flüssiges Biomethan (Bio-CH4) und flüssiges Kohlendioxid (Bio-CO2)

Biogas-Trennung

2. Nutzung des Biomethans als flüssiger Kraftstoff mit besonderen Umwelteigenschaften

CO2-Emissionen von Biomethan fallen bis zu 20-fach geringer aus, als bei konventionellen Kraftstoffen.

Bio-LNG hat herausragende Verbrennungseigenschaften und ist nicht nur die Benchmark bei der Reduktion von CO2-Emissionen, sondern ermöglicht auch die Erfüllung der anspruchsvollen Abgasnorm EURO-VI ohne Probleme.

Bio-LNG emittiert rund 95 Prozent weniger Stickoxide als Diesel. Feinstaub wird bei der Nutzung von Bio-LNG als Treibstoff nahezu gar nicht emittiert.

Die Kosten für die Aufrüstung von LKW und Bussen auf EURO-VI-Standard können eingespart werden.

Die Reichweite von LNG ist bei vergleichbarem Tankvolumen im Vergleich zum CNG um den Faktor 3 erhöht.

transport

Bereits mit heutiger Technik ist Bio-LNG auch in großen Mengen lager- und transportierbar.

3. Weitergehende Wertschöpfung durch stoffliche Nutzung des im Biogas enthaltenen Bio-CO2, welches den CO2-Anteil in der Atmosphäre tatsächlich reduziert (Dekarbonisierung).

Künftige Nutzung von Bio-CO2 in verschiedensten Anwendungen, beispielsweise in „Power-to-Gas“Anlagen und mit „echter Decarbonisierung“zur Herstellung von Kunststoffen (vgl. BASF).

Power-to-gas-v-03

Ziele der CM Fluids

Mobilität der Zukunft

Das Hauptprodukt der CM Fluids ist der Betrieb von Biogas-Verflüssigungsanlagen. Die CM Fluids entwickelt, finanziert und betreibt die Anlage, kauft das Biogas vom Betreiber, verarbeitet es zu flüssigem CH4 sowie zu flüssigem CO2 und vermarktet diese Produkte.

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