Der Rebound-Effekt für Elektrofahrzeuge


Seminararbeit, 2014

25 Seiten, Note: 2,0

Anonym


Leseprobe

Inhaltsverzeichnis

1 Einleitung

2 Der Rebound-Effekt im PKW-Bereich
2.1 Klassifikationen
2.1.1 Der direkte Rebound-Effekt
2.1.2 Der indirekte Rebound-Effekt
2.1.3 Der gesamtwirtschaftliche Rebound-Effekt
2.2 Berechnung des direkten Rebound-Effektes
2.2.1 Energiedienstleistung
2.2.2 Der direkte Rebound-Effekt als Effizienzelastizität
2.2.3 Der direkte Rebound-Effekt als Preiselastizität
2.3 Dimensionen des Rebound-Effektes

3 Der Rebound-Effekt für alternative Antriebe
3.1 Ausprägungen für Hybrid- und Elektrofahrzeuge
3.2 Abschätzungen
3.3 Auswertung

4 Zusammenfassung und Bewertung

5 Literatur

Abbildungsverzeichnis

Gavankar, S., Geyer R. (2010) : The Rebound Effect: State of the Debate and Implications for Energy Efficiency Research. Bren School of Environment Science and Management. p.3

1 Einleitung

„Energieeffizienz ist die grundlegende Voraussetzung für eine erfolgreiche Energiewende.“ (dena- Energieeffizienzkongress, 2013)

Bundesregierung und Experten sind sich einig, dass die Steigerung der Ener- gieeffizienz ein wichtiger Baustein ist, im Aufbau eines neuen, nachhaltigen und umweltfreundlichen Energiesystems. Weniger Energie zu verbrauchen und mehr Nutzen daraus zu ziehen - das ist das Ziel. Die Steigerung der Energieef- fizienz soll sich auf alle Bereiche beziehen, darunter auch als ein tragendes Segment: der Verkehrssektor. Neben kontinuierlicher Erforschung und Entwick- lung neuer Effizienztechnologien für PKW, soll vor allem der Ausbau alternati- ver Antriebe helfen, unser Verkehrssystem zukunftsfähig und klimagerecht zu machen.

Jedoch bisher kaum berücksichtigt wurde bei den vielen Konzepten und Richtlinien zur Steigerung der Energieeffizienz die paradoxe Wechselwirkung, die diese Steigerung mit sich ziehen kann - der Rebound- Effekt.

Daher ist es Ziel dieser Seminararbeit, den Rebound- Effekt und dessen Auswirkungen durch Klassifikationen und Berechnungen im PKW Bereich darzustellen. Anschließend wird das Konzept des Rebound- Effektes auf alternative Antriebe und speziell Elektrofahrzeuge übertragen, um mögliche Konsequenzen zu skizzieren, abzuschätzen und diskutieren.

2 Der Rebound- Effekt im PKW- Bereich

Bereits 1865 wurde von William Stanley Jevons der Rebound- Effekt als Zu- sammenhang zwischen Effizienzsteigerung und erhöhter Nachfrage erkannt und in seinem Werk „The Coal Question“ thematisiert. Jevons stellte fest: “It is a confusion of ideas to suppose that the economical use of fuel is equivalent to diminished consumption. The very contrary is the truth.” (1865, zitiert von Ga- vankar und Geyer, 2010, p.3). Dieses sogenannte „Jevons- Paradoxon“ be- schreibt dabei die gegenteilige, paradoxe Wirkung, die eine Verbesserung von Effizienz mit sich zieht: Durch technischen Fortschritt sinken die Kosten und folglich die Preise - die Nachfrage steigt. Daniel Khazoom und Len Brookes waren in den frühen 90-er Jahren unter den Forschern, die dieses Phänomen auf den Bereich der Energie übertrugen und es erstmals als erhöhte Energie- nachfrage aufgrund steigender Energieeffizienz konkretisierten (Gavankar und Geyer, 2010). Der Rebound- Effekt, auch als „ the ´take back´ of efficiency im- provements“ (Frondel, Peters und Vance, 2008, p. 146) beschrieben, wird als jener „ Anteil des Einsparpotentials einer Technologie oder Effizienzmaßnahme“ (Santarius, 2013) definiert, der durch die daraus resultierende steigende Nach- frage wieder kompensiert wird (Santarius, 2013). Unterschieden werden muss folglich, wie Abbildung 1 zeigt, zwischen dem theoretisch technisch angestreb- ten Einsparpotential und der im Endeffekt realen Energieeinsparung, welche sich durch den tatsächlichen Energieverbrauch ergibt (Gavankar und Geyer, 2010, p.3). Wenn bei-

spielsweise ein PKW durch Technologiever- besserungen des Motors bei normierter Geschwin- digkeit statt acht Litern nur noch vier Liter auf 100 Kilometer verbraucht, bedeutet ein Rebound- Effekt von 50%: Die Hälfte des Einsparpotentials im Wechsel vom Acht- zum Vier- Liter- Auto wurde durch eine Mehrnachfrage kompensiert. Dabei betrachte man

Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten

Abbildung 1

den tatsächlichen Energieverbrauch des Fahrzeuges über seine gesamte Lebenszeit (Santarius, 2011).

Bei einem Rebound- Effekt von über 100% werden Effizienzsteigerungen nicht nur teilweise, sondern komplett aufgehoben. Der Energieverbrauch übersteigt möglicherweise sogar das vorherige Niveau und man spricht von „Backfire“ (Gavankar und Geyer, 2010).

Wie der Rebound- Effekt entstehen kann, in welchen Ausprägungen er vorliegt und wie er sich bestimmen lässt, ist nicht leicht zu klären, denn es herrscht Un- einigkeit unter den Experten. Nach Gavankar und Geyer (2010) fanden allein Madlener und Alcott (2007) in der Literatur 28 verschiedene Möglichkeiten den Rebound- Effekt zu definieren. Da aber eine bestimmte Typologie von Nöten ist, um Struktur zu schaffen oder wie Greening et al. schrieben: “(t)he use of typo- logy helps to frame the discussion, and place boundaries on definitions during the examination of the empirical evidence for the size of the rebound” (2000, zitiert von Gavankar und Geyer, 2010, p.19), untergliedere ich in dieser Arbeit das Phänomen in den direkten, den indirekten und den gesamtwirtschaftlichen Rebound- Effekt.

2.1 Klassifikationen

2.1.1 Der direkte Rebound- Effekt

Von den drei differenzierbaren Typen des Rebound- Effektes ist der direkte Rebound- Effekt der meist erforschte. Durch gezielte Effizienzmaßnahmen wie der Verbesserung des Kraftstoffverbrauchs pro Kilometer eines Fahrzeuges sinkt in erster Linie die Nachfrage an Kraftstoff, da ceteris paribus gleichviel ge- fahren jedoch weniger Sprit benötigt wird. Durch diesen Bedarfsnachlass spart der Verbraucher Fahrtkosten, was jedoch zu erhöhtem Konsum, also steigen- dem Fahrverhalten führen kann (Sorrell und Dimitropoulos, 2008). Kurze Stre- cken werden nun gefahren anstatt wie bisher zu Fuß, mit dem Rad oder mit öffentlichen Verkehrsmitteln bewältigt zu werden. Durch den Wechsel vom Acht- zum Vier- Liter- Auto werden jetzt öfter weitere Strecken gefahren. Der direkte Rebound- Effekt zeigt sich in der erhöhten Nachfrage nach der gleichen Dienstleistung (Santarius, 2011).

Doch nicht nur auf Konsumenten-, auch auf Produzentenseite zeigt sich der Rebound- Effekt: als Re- Investitions-Effekt (Santarius, 2011). Oftmals werden Kosteneinsparungen in der Motorentechnologie zu einem „Re- Designing“ (San- tarius, 2013) des Produktes genutzt. Das heißt, dass statt einem Angebot ver- brauchsärmerer Autos ein schnelleres und leistungsstärkeres Fahrzeug mit gleichem Verbrauch pro Kilometer entwickelt wird. Ein Beispiel dafür sind der VW Käfer von 1955 und der VW Beatle von 2005 mit einem jeweiligen Ver- brauch von ca. 7 Liter pro 100 Kilometer. Während der Käfer mit 30 PS und ei- ner Höchstgeschwindigkeit von 110 km/h noch 730 kg wog, beträgt das Ge- wicht des Beatle bei 75 PS und 160 km/h Höchstgeschwindigkeit um die 1200 kg. (Santarius, 2013)

2.1.2 Der indirekte Rebound- Effekt

Der indirekte Rebound- Effekt äußert sich in einer Mehrnachfrage nach ande- ren, alternativen Gütern oder Dienstleistungen, die ebenfalls Energie benöti- gen. Die Kosteneinsparungen durch sinkende Kraftstoffpreise können hier bei- spielsweise dazu führen, dass Verbraucher nun häufiger eine Flugreise unter- nehmen (Santarius, 2011). Ebenso fällt unter den indirekten Rebound- Effekt die Energie, die mehr benötigt wird, um energieeffiziente Technologien umzu- setzen, wie kraftstoffeffizientere Motoren (Gavankar und Geyer, 2010).

2.1.3 Der gesamtwirtschaftliche Rebound- Effekt

Von theoretischen Diskussionen beherrscht und nur sehr schwer messbar ist der gesamtwirtschaftliche, auch strukturelle oder makroökonomische Rebound- Effekt. Brookes (2000, zitiert von Gavankar und Geyer, 2010, p.6) sagt dazu: “it is impossible to compute with any degree of confidence what the final macroe- conomic effect would be of a host of individual microeconomic changes in ener- gy use. We also have the problem of the lack of any reliable indicator of pro- gress in energy efficiency at the macroeconomic level”. Demnach ist es schwer den gesamtökonomischen Effekt mit Bestimmtheit zu berechnen. Vergleichbares gilt für den indirekten Rebound- Effekt.

Allgemein entwickelt sich der gesamtwirtschaftliche Rebound- Effekt genau wie der direkte und indirekte Rebound- Effekt aus einem Preisnachlass durch Effi- zienzsteigerung. Wenn viele Verbraucher kraftstoffsparende Autos fahren, wird weniger Benzin nachgefragt, die Kraftstoffpreise sinken relativ und führen so auch außerhalb des Automobilsektors zu einer erhöhten Nachfrage energiever- brauchender Produkte und Dienstleistungen. Santarius (2011) beschreibt die- sen Effekt als Marktpreis- Effekt.

2.2 Berechnung des direkten Rebound-Effektes

In Bezug auf die grundlegende Wirkungsweise des Rebound- Effektes herrscht zwar Einigkeit, das tatsächliche Ausmaß des direkten Rebound- Effektes wird jedoch stark diskutiert. Diese Diskussion um die Dimension des Rebound- Effektes geht vor allem aus dem Problem hervor, dass keine einheitliche Defini- tion des Rebound- Effekts vorliegt: verschiedene Methoden der Definition ein- zelner Variablen, abweichende Ansätze in der Berechnung und Unterschiede in der Datenerhebung lassen eine immense Spanne an Rebound- Effekten zu und führen dazu, dass Studien werden nur schwer vergleichbar werden.

2.2.1 Energiedienstleistung

Die ersten Meinungsverschiedenheiten entstehen bereits in der Definition einer „Energiedienstleistung“, deren wesentliche Eigenschaft nach Sorrell und Dimit- ropoulos „useful work“ (S) (2008, p. 637) ist. Abhängig von der Auslegung der Nutzarbeit können einzelne Variablen verstärkt gewichtet werden. So kann bei- spielsweise die Nutzarbeit privater Fahrzeuge einer Gruppe von Haushalten gemessen werden in:

- Fahrzeugkilometern, die sich in die Anzahl der Fahrzeuge (NO) und die durchschnittliche Fahrdistanz eines Autos pro Jahr (UTIL) aufspalten lassen S = NO* UTIL
- Kilometern pro Fahrgast, das Produkt aus NO, UTIL und der durch- schnittliche Fahrgastanzahl eines Autos (LF) S = NO*UTIL*LF
- Tonnenkilometern, aufgespalten in NO, UTIL und das durchschnittliche Fahrzeuggewicht (CAP)

S = NO*UTIL*CAP (Sorrell und Dimitropoulos, 2008)

Welche der Messgrößen letztendlich gewählt wird hängt vom Ziel der Analyse, der Aggregationsebene 1 und der Verfügbarkeit der nötigen Daten ab.

Um die Energiedienstleistung vollständig darstellen zu können, werden mit der Nutzarbeit eines Fahrzeuges weitere Attribute, wie Schnelligkeit, Komfort und Prestige kombiniert. Des Weiteren sind nach Becker (1965, beschrieben in Frondel et al., 2008) Energie (E), Kapital (k), time (t) und andere Konsumgüter

(o) Bestandteile der Energiedienstleistung: S = f(e,t,k,o). So wird Mobilität durch die Kombination von Kraftstoffen, einem Auto, dessen Instandhaltungskosten sowie der Fahrzeit hervorgebracht. Diese Einflussfaktoren werde ich in meiner vereinfachten Darstellung jedoch nicht berücksichtigen und in den folgenden Betrachtungen die Energiedienstleistung als Synonym zu „useful work“ mit „S“ bezeichnen.

2.2.2 Der direkte Rebound- Effekt als Effizienzelastizität

Die Energieeffizienz (ε) wird allgemein beschrieben als = (e.g. Wirl, 1997; zitiert von Sorrell und Dimitropoulos, 2008, p.638), wobei E den Energieeinsatz 1 Aggregation ist die Zusammenfassung mehrerer als homogen definierter Einzelgrößen zu einer Ge- samtgröße, um einen Gesamtüberblick zu schaffen (Ebene z.B. Haushalt, Sektor, Wirtschaft) (Wi- kipedia, Aggregation(Wirtschaft), 11.06.2014)

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Ende der Leseprobe aus 25 Seiten

Details

Titel
Der Rebound-Effekt für Elektrofahrzeuge
Hochschule
Karlsruher Institut für Technologie (KIT)
Note
2,0
Jahr
2014
Seiten
25
Katalognummer
V310198
ISBN (eBook)
9783668084988
ISBN (Buch)
9783668084995
Dateigröße
971 KB
Sprache
Deutsch
Schlagworte
rebound-effekt, elektrofahrzeuge
Arbeit zitieren
Anonym, 2014, Der Rebound-Effekt für Elektrofahrzeuge, München, GRIN Verlag, https://www.grin.com/document/310198

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