Das Pariser Klimaabkommen 2015. Ein Nachweis für eine mögliche Dekarbonisierung des österreichischen Straßengüterverkehrs bis 2050


Diplomarbeit, 2016
138 Seiten, Note: 2

Leseprobe

Inhaltsverzeichnis

1. EINLEITUNG
1.1. Problemstellung
1.2. Hypothesen und Zielsetzung
1.3. MethodischesVorgehen

2. GRUNDLAGEN UND DEFINITIONEN
2.1. Abkürzungen
2.2. Begriffserklärungen

3. DIE KLIMAPOLITIK - EIN ÜBERBLICK
3.1. Internationale Klimapolitik
3.1.1. Geschichtlicher Hintergrund
3.1.2. DerPariserWeltklimavertrag
3.1.3. Kritik
3.2. Klimapolitik der Europäischen Union
3.2.1. Die 20-20-20-Ziele
3.2.2. Energiefahrplan bis 2030
3.2.3. Energiefahrplan bis 2050
3.2.4. Der EU-Beitrag zur COP21
3.3. Klimapolitik in Österreich
3.3.1. Kyoto I
3.3.2. Kyoto II
3.3.3. DasKlimaschutzgesetz

4. SEKTOR VERKEHR
4.1. Allgemeines
4.2. DerStraßengüterverkehr
4.2.1. Durchgeführte Maßnahmen
4.2.2. Geplante Maßnahmen

5. TECHNISCHE LÖSUNGEN FÜR EINE DEKARBONISIERUNG DES STRAßENGÜTERVERKEHRS
5.1. Güterverlagerung auf die Schiene
5.2. Alternative Energieträger für den mobilen Einsatz (WTT)
5.2.1. Allgemeines
5.2.2. Biokraftstoffe
5.2.2.1. Gasförmige Biokraftstoffe
5.2.2.2. Flüssige Biokraftstoffe
5.2.3. Wasserstoff (H2)
5.2.4. Elektrische Energie (Strom)
5.3. Alternativantriebe
5.3.1. Gasmotoren (CNG/LNG)
5.3.2. Biodiesel-Motoren
5.3.3. Antriebe mittels Wasserstoff
5.3.3.1. Wasserstoff im VKM
5.3.3.2. Brennstoffzellen (FCEV)
5.3.4. Batteriebetriebene Nutzfahrzeuge (BEV)
5.3.5. Elektrisch hybridbetriebene SNF per externe Stromzuleitung (OC-GIV)
5.3.5.1. Historischer Hintergrund
5.3.5.2. Oberleitungstechnologie für SNF heute und in der Zukunft
5.3.5.3. ProjektENUBA
5.3.5.4. Eine Alternative für Österreich?

6. BETRIEBSWIRTSCHAFTLICHE BETRACHTUNG DER TECHNISCHEN LÖSUNGEN MIT BERÜCKSICHTIGUNG DER ENERGIEBEREITSTELLUNG
6.1. Allgemeine Berechnungen
6.2. Biomethan - Antriebe
6.2.1. Energiebereitstellung
6.2.2. CO2-Bilanz Biomethan
6.2.3. Kosten einer PTG-Anlage
6.2.4. Kosten für das Unternehmen
6.3. Biodieselantriebe
6.3.1. Energiebereitstellung
6.3.2. CO2-Bilanz Biodiesel
6.3.3. Kosten für eine PTL-Anlage
6.3.4. Kosten für das Unternehmen
6.4. Antriebe mittels Brennstoffzellen
6.4.1. Energiebereitstellung
6.4.2. CO2-BilanzWasserstoff
6.4.3. Kosten einer Elektrolyse-Anlage
6.4.4. Kosten für Unternehmen und Infrastruktur
6.5. Batteriebetriebene Nutzfahrzeuge
6.5.1. Energiebereitstellung
6.5.2. C02-Bilanz Batterieantrieb
6.5.3. Kosten für Unternehmen und Infrastruktur
6.6. Elektrisch hybridbetriebene SNF mit externer Netzanbindung
6.6.1. Energiebereitstellung
6.6.2. C02-Bilanz 0C-GIV
6.6.3. Kostenbetrachtung
6.6.3.1. Infrastruktur
6.6.3.2. Unternehmen

7. GEGENÜBERSTELLUNG DER ALTERNATIVEN ANTRIEBSVARIANTEN
7.1. Zusammenstellung der ermittelten Daten von den alternativen Antrieben und Energieträgern
7.2. ÖkonomischeBetrachtung
7.3. Ökologische Betrachtung
7.4. Betrachtung der einzelnen Alternativen und ein Blick in die Zukunft
7.4.1. ICEV Biogas
7.4.2. ICEV Biodiesel
7.4.3. FCEV Wasserstoff
7.4.4. BEV-elektr.Energie
7.4.5. 0C-GIV - Elektr. Strom / Biomethan bzw. Biodiesel
7.5. Zukunftspläne der EU
7.6. Bewertung der alternativen Antriebsarten und deren Implementierung

8. ZUSAMMENFASSUNG

9. LITERATURVERZEICHNIS
9.1. Bücher, Studien, Berichte, Zeitschriften
9.2. Richtlinien, Verordnungen, Gesetze

10. ABBILDUNGSVERZEICHNIS

11. TABELLENVERZEICHNIS

1. Einleitung

Paris, der 12.12.2015, ein historisches Ereignis zeichnet sich ab. Nach 2-wöchigen Verhandlungen im Rahmen der UN-Klimakonferenz (Abk. COP21) erklären sich erstmals alle 195 beteiligten Staaten dazu bereit, die völkerrechtlich vereinbarten Klimaziele verpflichtend zu erreichen. Es geht vor allem um ein Ziel: Die klimaschädlichen und vom Menschen verursachten Emissionen soweit zu reduzieren, dass die klimatischen und folglich wirtschaftlich-sozialen Auswirkungen, des sich bereits im vollem Gange befindlichen Klimawandels, auf ein menschenverträgliches Niveau minimiert werden. Die Menschheit kann nach dieser Vereinbarung wieder neue Hoffnung schöpfen. Jedoch besteht keine Zeit sich auf den Lorbeeren auszuruhen. Es sind nicht fünf Minuten vor, sondern nach Zwölf, d.h. es besteht sofortiger Handlungsbedarf. Jeder Landesvertreter erhält ein umfangreiches Bündel an Hausaufgaben mit auf seine Rückreise.

1.1. Problemstellung

Der Mensch hat nun endlich erkannt und akzeptiert, dass der Klimawandel mit seinen immer häufiger auftretenden und extremer werdenden Wettereskapaden Großteils menschengemacht (= anthropogen) ist. Er übernimmt die Verantwortung für sein ignorantes Handeln in der Vergangenheit und setzt nun Maßnahmen, um den Schaden zu minimieren. Die Ratifizierung des Abkommens und die Erstellung eines Maßnahmenplanes sind einer der verpflichtenden Aufgaben, welche die Repräsentanten der Länder von der Klimakonferenz mit nach Hause nehmen. In erster Linie müssen die derzeit hohen Treibhausgas-(THG)- Emissionen drastisch gesenkt werden. Die Reduzierung betrifft alle definierten Sektoren, in denen anthropogenes CO2 und äquivalente Treibhausgase vom Menschen erzeugt und an die Atmosphäre abgegeben werden.

Die EU (und somit auch das Mitgliedsland Österreich) hat sich im „Energiefahrplan 2050" bereits 2011 dazu verpflichtet, ihre Treibhausgasemissionen um 80-95% gegenüber dem Jahr 1990 zu reduzieren (vgl. Europäische Kommission, 2011, S. 2). Dieses Ziel wird im Kimaabkommen übernommen.

Im Jahre 2012 wurden in Österreich im Sektor Verkehr ca. 21,7 Mt CO2-Äquivalent, das sind rund 26% des gesamten nationalen THG-Ausstoßes, emittiert. Bei der vom Verkehr verursachten Emmissionen fallen 12,6 Mt auf den Personenverkehr und 9,1 Mt auf den Strassengüterverkehr (vgl. Anderl, et al., 2014, S. 112).

Bis jetzt gibt es noch keinen konkreten Maßnahmenplan, wie das Ziel im Sektor Tranport umgesetzt werden soll. Diese Masterthesis konzentriert sich daher auf technische Lösungen und Alternativen, wie die Emissionen im Straßengüterverkehr in Österreich auf den vorgegebenen Wert reduziert werden kann.

1.2. Hypothesen und Zielsetzung

Ziel der Arbeit ist nachzuweisen, dass eine sog. Dekarbonisierung nach den Vorgaben des Pariser Klimaabkommens bzw. nach EU-Vorgaben bis 2050 mit dem derzeitigen entwickelten Technologien möglich ist. Es wird davon ausgegangen, dass auch in Zukunft auf den flexiblen LKW auf der Straße nicht verzichtet werden kann. Es bedarf daher an technischen Lösungen, wodurch das stets wachsende Volumen an Gütern auf den Straßen emissionsfrei transportiert werden kann. Die vielversprechendsten Technologien werden hierbei beschrieben. Es soll geprüft werden, ob ein flächendeckender Einsatz der Lösungsansätze sinnvoll und wirtschaftlich umsetzbar ist.

1.3. Methodisches Vorgehen

Ausgehend von den Anforderungen seitens des Klimaabkommens in Paris 2015 und der EU wird in Kapitel 3 kurz dargestellt, was bis jetzt im Allgemeinen zu diesem Thema umgesetzt wurde und was die Klimaziele für Österreich bedeuten. Danach wird im Kapitel 4 die derzeitige Verkehrssituation skizziert und welche bisherigen Maßnahmen für eine Emissionsreduzierung im Verkehr durchgeführt wurden. Im Kapitel 5 werden die Alternativen zum herkömmlichen Verbrennungsmotor aus technischer Sicht dargestellt. Kapitel 6 beschäftigt sich mit den ökologischen und ökonomischen Aspekten bei einem österreichweiten Einsatz der alternativen Technologien. Die unterschiedlichen Varianten werden gegenübergestellt und verglichen. Als Abschluss folgt eine Zusammenfassung.

Die verwendeten Informationen stammen hauptsächlich aus aktuellen Studien und Berichten von Forschungseinrichtungen, Unternehmen und eigenen Berechnungen und Forschungen.

2. Grundlagen und Definitionen

2.1. Abkürzungen

Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten

2.2. Begriffserklärungen

Klimawandel

Der Austausch von Kohlendioxid (CO2) und anderen signifikanten Gasen (z.B. Methan) zwischen Erde und Atmosphäre vollzog sich schon seit Jahrmillionen in einem ausgeglichen Verhältnis. Kohlendioxid gilt für die Pflanzenwelt als lebenswichtiger Baustein. Kohlenstoff (Abk. C) wieder in Form von Holz in großen Mengen gebunden. In Zahlen ausgedrückt: Die Abgabe in Form von Atmung, Brände, kleinere Vulkanausbrüche usw. hält sich mit 100 GT C pro Jahr mehr oder weniger im Gleichgewicht mit der Photosynthese der Pflanzen. Auch die Abgabe und Aufnahme von Kohlenstoff durch die Ozeane war ausbalanciert.

Zu Beginn der Industrialisierung und der Erfindung der Dampfmaschine Ende des 19. Jhdt. begannen die Menschen in Europa und Nordamerika exzessiv Kohlendioxid und andere Gase als freiwerdendes Abgasprodukt bei der Verbrennung von fossilen Ressourcen wie Holz, Kohle und später Erdöl zwecks Energiegewinnung zu produzieren. Das anthropogene (d.h. "vom Menschen verursachte") CO2 konnte trotz dem Aktivwerden von natürlichen CO2- Senken wie Ozeane und Wälder von der Natur nicht vollständig gebunden werden, weniger noch, als der Mensch begann die Wälder zu roden und die freigewordenen Flächen für Besiedlungsprojekte und Plantagen von Monokulturen zu missbrauchen. Die jährlichen Emissionen nahmen mit dem Einsatz von stickstoffhaltigen Kunstdünger und Pestizide in der Agrarwirtschaft und der Viehwirtschaft mit ihrer methanproduzierenden Massentierhaltung immer größere Ausmaße an. So wurden im Jahr 2011 rund 10,4 (±1,1) GT C vom Menschen zusätzlich in die Atmosphäre emittiert. Man geht davon aus, dass in der Lufthülle vor der

Industrialisierung rund 590 GT C gelöst waren. Seit 1870 stieg der C-Gehalt um 230 GT (+39%) an (siehe Abb. 2-1 und vgl. Heimberger & Seibert, 2014, S. 143ff).

Das anthropogene Kohlendioxid und andere Gase steigen in die Hemisphäre und wirken dort wie ein Wärmeschild, einem Treibhauseffekt gleichkommend. Sonnenstrahlen, die reflektiert von der Erde wieder ins All entweichen sollten, werden durch die hohe Treibhausgaskonzentration wieder zurück zur Erde reflektiert, was eine langsame Erwärmung der Atmosphäre zur Folge hat.

Seit dem Jahre 1781 gibt es in Deutschland eine professionelle und kontinuierliche Wetteraufzeichnung. Temperatur, Luftfeuchtigkeit, Sonneneinstrahlung usw. wurden seit eher gesammelt und archiviert. Seit Ende des 19. Jahrhunderts stiegen laut diesen Messungen die mittleren Temperaturen auf der Erde um 0,3 bis 0,6°C an. Es klingt nicht viel, hatte bis jetzt aber schon verheerende Auswirkungen auf das globale Wetter, auf das Abschmelzen der Gletscher und Eiskappen an den Polen, das Steigen der Meeresspiegel, das Artensterben in der Tierwelt und schließlich auf den Menschen.

Im Jahre 2013 wurde die Atmosphäre weltweit täglich mit knapp 100 Mt C02e belastet. Das ist die höchste vom Menschen je ausgestoßene Menge:

Abb. 2-1: Globaler C02-Ausstoß seit dem Jahr 1750 (Quelle: österreichischer Biomasseverband, 2015, S. 6)

Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten

Treibhausgas (THG):

Im Kyoto-Protokoll, Anlage A wurden sechs Gase aufgelistet, die als Treibhausgase in der Atmosphäre berücksichtigt werden (vgl. BGBl.-III. 89/2005, Anlage A):

- Kohlendioxid (C02)
- Methan (CH4)
- Distickstoffoxid / Lachgas (N20)
- Fluorkohlenwasserstoffe (FKW)
- Perfluorierte Kohlenwasserstoffe
- Schwefelhexafluorid (SF6)

In weiterer Folge werden die Quellen der anthropogenen THG in Sektoren bzw. Gruppen eingeteilt. Sektor Verkehr fällt in die Gruppe Energie, Verbrennung von fossilen Brennstoffen.

Ab der Verlängerung des Kyoto-Protokolls 2013 wurde ein siebtes THG hinzugefügt (vgl. UNFCCC, 2012, S.4):

- Stickstofftrifluorid (NF3)

C02-Äquivalent (C02e)

Jedes Treibhausgas kann hinsichtlich seiner Treibhauswirkung auf Kohlendioxid (C02) umgerechnet werden. Beispielsweise 1 kg Methan (CH4) entspricht in etwa 21 kg C02- Äquivalent (vgl. Umweltbundesamt, 2013, S. 65). Eine Tonne Kohlendioxidäquivalent entspricht einer metrischen Tonne Kohlendioxid (C02) oder eine Menge eines anderen oben aufgeführten Treibhausgases mit einem äquivalenten Erderwärmungspotenzial.

ETS (Emission-Trading-System), z. dt. EHS (Emission-Handels-System)

Das EHS in der EU ist das Kernstück der Klimaschutzstrategie. Es dient der Senkung der THG- Emissionen in den Sparten Energieerzeugung und der energieintensiven Großindustrie (eine genaue Einteilung ist in der EU-Richtlinie 2003/87/EG, Anhang I, zu finden. Es ist der weltweit größte grenzüberschreitende Emissionsrechtehandel und ist seit 2005 innerhalb den 28 EU-Mitgliedsstaaten und 3 EEA-EFTA Ländern aktiv. Das System erlaubt es, allen erfassten Unternehmen für jede emittierte Tonne C02 ein handelbares und unbegrenzt gültiges Zertifikat zu kaufen. Spart das Unternehmen durch Reduktionsmaßnahmen C02 ein, können die überschüssigen Zertifikate an anderen Unternehmen verkauft werden. Derzeit befindet sich das System in der dritten Phase, die von 2013 bis 2020 andauert. Die Anzahl der Zertifikate wird um 1,74% pro Jahr verringert. Sie werden auf Basis von Benchmarks, die durch Kommissionsentscheidung geregelt sind, sowie durch Versteigerungen verteilt. Dadurch soll bis 2020 ca. 21% an THG-Emissionen gegenüber 2005 reduziert werden (vgl. European Commission, 2016).

ESD (Effort-Sharing-Decision): Ist eine Festlegung der zu reduzierenden THG-Emissionen für die einzelnen EU-Mitgliedsstaaten. Die Werte richten sich nach dem nationalen BIP pro Einwohner des jeweiligen Landes und betreffen alle Sektoren außerhalb des EHS (vgl. European Commission, 2016).

Dampfreformierung: Darunter versteht man die endthermische katalytische Umsetzung von kurzkettige Kohlenwasserstoffen wie Erdgas mit Wasserdampf. Der Prozess läuft üblicherweise bei Temperaturen von bis zu 900°C und Drücken von 20 - 80 bar ab. Katalysatoren beschleunigen den Prozess. Zwischenprodukt ist ein Synthesegas:

Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten

Beim Synthesegas oder auch Wassergas genannt, wird CO und H2 weiter mit Wasserdampf katalytisch zu Kohlendioxid und Wasserstoff reagieren:

Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten

Power-to-Gas (PtG): Elektrischer Strom wird in Gas umgewandelt. Überschüssiger Ökostrom aus erneuerbare Energiequellen kann in speicherbaren und chemischen Energieträger wie z.B. Wasserstoff oder Biomethan umgewandelt werden.

Power-to-Liquid (PtL): Elektrischer Strom wird zunächst in Gas (H2, CH4) und dann weiter per FT-Verfahren zu flüssigem Kraftstoff (synthetischer Biodiesel) umgewandelt.

Biomas-to-Liquid (BtL): Biomasse wird verarbeitet zu Rohbiogas und weiter über das FT- Verfahren zu Biodiesel;

Well-to-Wheel (WTW): Ist der Produktionspfad des Energieträgers von der Erzeugung bis zur Umwandlung in Bewegungsenergie, d.h. die Kraftübersetzung auf die Straße

Well-to-Tank (WTT): Ist der Produktionspfad des Energieträgers von der Erzeugung bis zum Tank bzw. Akku des Fahrzeuges ohne Verbrennung und Kraftübersetzung

Tank-to-Wheel (TTW): Ist der Produktionspfad vom Tank bzw. Akku bis zur Kraftübersetzung auf die Straße;

WTW= WTT+TTW

3. Die Klimapolitik - ein Überblick

3.1. Internationale Klimapolitik

3.1.1. Geschichtlicher Hintergrund

Im Jahre 1992 trafen sich auf dem ersten internationalen Umweltgipfel in Rio de Janeiro 130 Staatsoberhäupter und rund 17.000 Teilnehmer und besprachen globale Probleme. Obwohl es bereits vorher viele Treffen zum Klimaschutz gab, war dies der Beginn einer weltweiten und kontinuierlichen Klimapolitik mit festen Zielen. Erstmals wurde der Klimawandel (Erkl. siehe Kap. 2.2) offiziell als weltweites Problem angesehen. Das wichtigste Ergebnis dieses Treffens war die offizielle Gründung der „Klima-Rahmenkonvention der Vereinten Nationen" oder kurz UNFCCC mit Hauptsitz in Bonn. Mit Hilfe dieser Konvention soll:

die Stabilisierung der Treibhausgaskonzentrationen in der Atmosphäre auf einem Niveau zu erreichen, auf dem eine gefährliche anthropogene Störung des Klimasystems verhindert wird. Ein solches Niveau sollte innerhalb eines Zeitraums erreicht werden, der ausreicht, damit sich die Ökosysteme auf natürliche Weise den Klimaänderungen anpassen können, die Nahrungsmittelerzeugung nicht bedroht wird und die wirtschaftliche Entwicklung auf nachhaltige Weise fortgeführt werden kann. (UNFCCC, 1992, Art. 2)

Das Sekretariat in Bonn hat dafür Sorge zu tragen, dass alle Vertragspartner regelmäßig Berichte über ihre THG-Emissionen und Trends einreichen.

Ein wichtiger Meilenstein war die im Jahre 1997 stattfindende dritte Weltklimakonferenz (COP3) im japanischen Kyoto. Delegierte von 141 Staaten, darunter auch Österreich, setzten erstmals ein Klimaschutzabkommen um, das völkerrechtlich bindend war. Das Kyoto­Protokoll sah vor, die jährliche Treibhausgas-Emission (Erkl. siehe Kap. 2.2) der Industrieländer innerhalb der Zeitspanne 2008-2012 um einen Mittelwert von 5,2 Prozent gegenüber der Emissionsmenge von 1990 zu reduzieren. Für Schwellen- und Entwicklungsländer galten keine verpflichtenden Reduzierungsmaßnahmen, da sie aus damaliger Sicht keine Schuld an der Klimaerwärmung trugen. Stattdessen sollten für sie Fonds eingerichtet werden, aus denen sie Gelder zur Anpassung an die Folgen der Erderwärmung erhalten würden (vgl. UNFCCC, 2014a).

Um weitere Reduktionspotenziale zu erschließen, sieht das Kyoto-Protokoll drei Instrumente vor:

1. Emissiontradingsystem (ETS) - Handel mit THG-Emissionsrechten,
2. Joint Implementation (JI) - Entwicklung bzw. Transfer von Technologien,
3. Clean Development Mechanism (CDM) - Umsetzung von Maßnahmen in Entwicklungsländer (vgl. UNFCCC, 2016a),

Senken - d.h. eine CO2-Bindung durch beispielsweise Neubewaldung können als Emissionsreduktion angerechnet werden.

Auf der UN-Klimakonferenz in Doha, Katar 2012 (COP18), wurde eine Verlängerung des Kyoto-Protokolls (Kyoto II) bis zum Jahr 2020 von 37 der 194 teilnehmenden Staaten, darunter auch die EU, vereinbart. Für die EU galt ein Reduktionssziel der THG-Emissionen von 20% gegenüber 1990 (vgl. UNFCCC, 2012).

Eine Ad-Hoc-Working Group wurde gegründet, deren Aufgabe darin bestand, ein Abkommen für die Zeit nach 2020 vorzubereiten, welches erstmals alle Staaten zu bindende Ziele verpflichten sollte. Dieses Abkommen wurde 2015 im Zuge der Klimakonferenz in Paris (COP21) vorgestellt und den Staaten vorgelegt.

Intergovernmental Panel on Climate Change - der Weltklimarat

Das Intergovernmental Panel on Climate Change (Abk. IPCC) wurde 1988 vom UNO- Umweltprogramm (Abk. UNEP) und von der Weltorganisation für Meteorologie (Abk. WMO) gegründet. Ziel war mit Hilfe von drei Arbeitsgruppen (Intergovernmental Panel on Climate Change, 2016):

...die wissenschaftliche, technische und sozioökonomische Information, die für das Verständnis der wissenschaftlichen Grundlage des Risikos einer vom Menschen gemachten Klimaänderung, deren möglicher Folgen und der Optionen für eine Anpassung und Milderung wichtig ist, auf einer umfassenden, objektiven, offenen und transparenten Basis zu beurteilen. (Lexikon der Nachhaltigkeit, 2015)

Aus diesen Bestrebungen heraus wird alle 5 Jahre ein IPCC-Sachstandsbericht mit neuen Analysen und Erkenntnissen der Öffentlichkeit vorgelegt. Der fünfte Bericht erschien im Jahre 2014 und bestärkt die Annahme, dass wenn keine außergewöhnlichen Bemühungen zur Reduktion der THG unternommen werden, man mit einem Temperaturanstieg von durchschnittlich bis zu 5,4°C bis Ende des Jahrhunderts zu rechnen hat. Das würde bedeuten, dass die Polkappen vollständig abschmelzen, die Meeresspiegel um mindestens 82 cm ansteigen und die Ozeane durch das Absorbieren des CO2 versauern würden. Es wird weniger Kältephasen, aber dafür mehr Hitze- und Dürreperiode geben. Ernteausfälle und Schäden durch Stürme und Extrem-Niederschläge werden sich vervielfachen (vgl. IPCC, 2014).

Intended Nationally Determined Contributions (Abk. INDCs):

In den Klimakonferenzen in Warschau 2013 (COP19), Entscheidung 1/CP.19 (vgl. UNFCCC, 2014b), und in Lima 2014 (COP20), Entscheidung 1/CP.20 (vgl. UNFCCC, 2015a), wurde vereinbart, dass alle beteiligten Parteien bis 01. Oktober 2015, kurz vor Beginn der COP21, ihre INDCs bei der UNFCCC einreichen sollen. Die INDC ist ein Katalog von Maßnahmen, mit denen eine THG-Reduzierung in einem definierten Zeitrahmen im jeweiligen Land erreicht werden soll.

Die Einsparungsmaßnahmen von allen Ländern wurden vom Sekretariat der UNFCCC gesammelt, als Synthesis-Report veröffentlicht und als Verhandlungsbasis in der COP21 mit einbezogen. Ein Überblick des Einsparungspotenzials bzw. der angekündigten INDCs aus den einzelnen Regionen zeigt folgende Darstellung:

Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten

Abb. 3-1: Nationale Klimazusicherungen, eingereicht für die COP21 (dunkelgrün) und Deckung mit den CO2- Emissionen 2013 (grau) (Quelle: IEA, 2015a, S.2)

3.1.2. Der Pariser Weltklimavertrag

Die Punkte, welche die 195 Länder bei der Klimakonferenz in Paris vereinbarten, wurde im „Paris Agreement" oder im sog. „Weltklimavertag" festgehalten. Die wichtigsten sind wie folgt zusammengefasst (vgl. UNFCCC, 2015b)

- Ein langfristiges Ziel ist die Erhöhung der Durchschnittstemperatur auf deutlich unter 2°C zu begrenzen. Anzustreben sind 1,5°C, um die Folgen des Klimawandels zu minimieren. (Zur Erklärung: Der Wert 2°C wurde von Wissenschaftler als kritischer Punkt definiert. Bei Überschreitung werden Prozesse im Klimasystem ausgelöst, die irreversible sind und gravierende Veränderungen im Klimasystem bewirken werden z.B. Veränderung der Meeresströmungen)
- Die Emissionsmenge sollte so bald wie möglich den Gipfel überschritten haben, für Entwicklungsländer gilt eine längere Frist.
- Die Senkung der THG sollte schnellstmöglich und nach neustem Stand des Wissens erfolgen.
- Entwicklungsländer sollen unterstützt werden. Die Industrieländer haben bekräftigt, bis 2020 rund 100 Mrd. EURO jährlich aufzubringen, um die Entwicklungsländer bei deren Umsetzung der Klimaschutzmaßnahmen zu unterstützen.
- Alle fünf Jahre sollen die festgelegten Ziele (INDC) auf deren Umsetzung überprüft und eventuell nachjustiert werden. Sollten die Bemühungen nicht ausreichen, um das 2°C - Ziel zu erreichen, kann an diesen Kontrollpunkten die Maßnahmen neu definiert bzw. verschärft werden.
- Die Fortschritte werden über ein Transparenz- und Rechenschaftspflichtsystem verfolgt.

3.1.3. Kritik

Auf den ersten Blick erscheint das Abkommen ein großer Erfolg zu sein. Das Abkommen muss nun von mindestens 55% der teilnehmenden Staaten, die für mindestens 55% der THG-Emission verantwortlich sind, ratifiziert werden, damit es ab 2020 in Kraft treten kann (aktueller Stand an Ratifizierungen siehe: UNFCCC, 2016b). Man muss aber auch berücksichtigen, dass es bei Nichteinhaltung keine Sanktionen gibt. Es liegt nun am guten Willen der einzelnen Länder, ob das Schlimmste abgewendet werden kann oder nicht.

Es gibt in dem Abkommen keinerlei konkrete verpflichtende Sofortmaßnahmen für die Hauptverursacher. Ein Report über die INDC gibt es erst ab 2018. Die erste Fortschrittsüberprüfung 5 Jahre später, d.h. ein Land, das beispielsweise wegen eines Regierungswechsels nicht mehr daran interessiert ist, wird praktisch in den nächsten 7 Jahren nichts unternehmen.

Wie aus Abb. 3-1 ersichtlich, haben nicht alle Regionen ihr volles Potenzial zur Reduzierung angeboten. Nach heutigen Schätzungen wird mit den derzeit eingereichten INDC eine Temperaturerhöhung von über +3°C erreicht werden (vgl. International Institute for Applied Systems Analysis, 2016). Alles in allem stellt sich die Vereinbarung als zahnloser Tiger dar, ohne konkrete Verpflichtungen und mit viel Bewegungsspielraum für die teilnehmenden Staaten. Es bleibt zu hoffen, dass die Vernunft und die Menschlichkeit siegen werden.

Im Folgenden werden die Klimaziele auf EU-Ebene näher betrachtet.

3.2. Klimapolitik der Europäischen Union

Im Jahre 1990 in Kyoto verpflichtete sich die damalige EU-15, ihre Emissionen um 8% zu reduzieren. Noch vor Ablauf des Kyoto-Protokolls hatte die Europäische Kommission eine „Strategie Europa 2020" vorgeschlagen, wo in Zusammenhang mit gesellschaftspolitischen Zielen wie Arbeitslosenbekämpfung und Armut auch die klimapolitischen Ziele angesprochen wurden (vgl. Europäische Kommission, 2010). Die große Abhängigkeit von den Öl- und Gasimporten müsse reduziert, die Energieeffizienz und die Nachhaltigkeit gestärkt werden. Eine Förderung der Energieerzeugung aus erneuerbaren Energiequellen und der Energieeffizienz um jeweils 20%, würde laut der Mitteilung im EU-Raum eine Million neue Arbeitsplätze schaffen. Im Zuge der Leitinitiative „Ressourcenschonendes Europa" übernimmt die Kommission unter anderem die Aufgabe, ein modernisiertes und kohlenstoffärmeres Verkehrswesen durch Einsatz neuester Technologien wie E-Mobilität, Hybrid usw. umzusetzen.

3.2.1. Die 20-20-20-Ziele

Schon 2008 wurde ein Klimapaket mit drei Hauptzielen geschnürt, das bis 2020 zu erreichen ist. Die Ziele lauten:

- 20% weniger Treibhausgasemissionen gegenüber 1990,
- 20% Anteil an erneuerbaren Energien, mit der Option auf 30% zu erhöhen
- 20 % mehr Energieeffizienz;

Diese Ziele wurden in der Emissionshandels-Richtlinie 2009/29/EG, der Erneuerbaren- Richtlinie 2009/28/EG und der Effizienzrichtlinie 2012/27/EU gesetzlich verankert. Die Mitgliedsstaaten setzten diese Richtlinien in nationale Gesetze um.

Die Strategie „Europa 2020", die 2010 vom Europäischen Rat genehmigt wurde, nahm die Klimaziele mit ins Programm (vgl. Europäischer Rat, 2010).

Durch einen „Effort-Sharing"-Prozess wird die zu reduzierende Emissionsmenge auf die einzelnen Mitgliedsstaaten aufgeteilt. Diese Regelung betrifft sowohl jene Sektoren, die dem EHS (Erkl. siehe Kap. 2.2) zugeteilt sind und die bis Ablauf der Frist bis zu 21% weniger Emissionsrechte erhalten sollen, als auch solche dem EHS nicht zugeteilten Sektoren, die später als ESD (siehe Kap. 2.2) bezeichnet werden. Die Nicht-EHS-Sektoren müssen ebenso einen länderspezifischen Prozentsatz an Emission reduzieren. Die Aufteilung sieht folgendermaßen aus:

Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten

Abb. 3-2: THG-Grenzwerte der EU-Mitgliedsstaaten 2020 gegenüber 2005 (Quelle: European Commission, 2016)

Knapp der Hälfte der Mitgliedsländer ist es erlaubt, aufgrund ihres schwachen BIP die THG- Emission zu erhöhen. Österreich muss um 16% reduzieren.

3.2.2. Energiefahrplan bis 2030

Der EU-2030-Klima- und Energierahmen baut auf den geltenden 2020-Rahmen auf und setzt folgende neue Ziele (vgl. Europäische Kommission, 2016):

- 40% wenigerTreibhausgasemissionen gegenüber 1990,
- 27 % Anteil an erneuerbaren Energien,
- 27% mehr Energieeffizienz;
- Der Rat hat sich für eine Reformierung des Emissionshandels ausgesprochen;

3.2.3. Energiefahrplan bis 2050

Die Europäische Kommission hat auch für den Zeitrahmen bis 2050 Analysen und Szenarien durchführen lassen. Eine Zusammenfassung findet man in der Mitteilung KOM(2011) 885 endg. (vgl. Europäische Kommission, 2011). Die Szenarien haben unterschiedliche

Schwerpunkte. Bei allen soll eine Verringerung der Treibhausgasemissionen um 80 % erreicht werden. Es kristallisieren sich mehrere Schlussfolgerungen heraus, die wichtigsten sind wie folgt:

- Es ist möglich die THG-Emissionen um 80-95% gegenüber 1990 zu senken. Die Kosten des Umbaus der Energiesysteme wäre dabei nicht dramatisch höher, als die heutigen politischen Initiativen;
- Der Strombedarf wird sich als Anteil an der Endenergienachfrage bis 2050 fast verdoppeln, da er einen größeren Beitrag zur Dekarbonisierung in den Bereichen Verkehr und Klimaanlagen leisten wird.
- Der Anteil erneuerbarer Energie wird mindestens auf 55% des Bruttoendenergie­verbrauchs angehoben. Im Fall von erheblichen Stromspeicherkapazitäten geht man sogar von 97% aus.

Es ist hier schon erkennbar, wohin im Sektor Verkehr die Reise gehen soll. Wie auch immer es letztendlich umgesetzt wird, elektrische Energie wird den fossilen Kraftstoff substituieren. Da dieser Prozess mit einer THG-Reduktion einhergehen wird, kann die elektrische Energie nur aus erneuerbaren Quellen erzeugt werden.

3.2.4. Der EU-Beitrag zur COP21

Die EU mit ihren 28 Mitgliedsstaaten hat ihre INDC am 06.03.2015 an das Sekretariat der UNFCCC bekanntgegeben. Im Abgabedokument wird das Ziel wie folgt definiert:

...binding target of an at least 40% domestic reduction in greenhouse gas emissions by 2030 compared to 1990, to be fulfilled jointly, as set out in the conclusions by the European Council ofOctober2014. (European Commission, 2015, S. 1)

Die Europäische Kommission unter der damaligen Präsidentschaft von Lettland, verpflichtete sich deckgleich mit den Vorgaben aus der Energiestrategie 2030 für eine THG- Reduktion von mindestens 40% bis 2030 gegenüber 1990. Dies soll ab 01.01.2021 als Folgestrategie der 20-20-20-Ziele in Kraft treten.

Auch wenn in der Vereinbarung von Paris keine Sanktionierungsinstanz für die Umsetzung der selbstgesteckten Ziele vorsieht, die EU hat bereits vor dem Klimagipfel ihre Klimaziele festgelegt und die Mitgliedsstaaten mit deren Umsetzung beauftragt. Ein genauer Blick wird nun auf die Klimapolitik Österreichs geworfen.

3.3. Klimapolitik in Österreich

3.3.1. Kyoto I

Für Österreich sind neben dem Kyoto-Protokoll insbesondere Vereinbarungen, Zielsetzungen und die Richtlinien der Europäischen Union von Bedeutung.

Die erste Kyoto-ausgerichtete Energiestrategie wurde in Österreich im Juni 2002 vom Ministerrat angenommen (vgl. BMLFUW, 2002). Nachfolgende Studien zeigten aber, dass die festgelegten Maßnahmen nicht ausreichen würden. Eine Anpassung erfolgte in der Klimastrategie 2007 (vgl. BMLFUW, 2007).

Die Forderungen des Kyoto-Protokolls traten in Österreich durch das Bundesgesetzblatt BGBl. Ill Nr. 89/2005 im Juni 2005 in Kraft. Für Österreich galt im Rahmen der EU-internen Lastenaufteilung ein Reduktionsziel von 13 % was ein Zielwert von jährlich 68,8 Mt C02e (Erkl. siehe Kap. 2.2) entsprach. 2010 wurde vom Wirtschafts- und dem Umweltministerium die „Energiestrategie Österreich" erstellt (vgl. BMWFJ, 2010). Sie enthält Maßnahmenvorschläge, zur Erreichung der 20-20-20-Ziele. Der Kyoto-Zielwert wurde nie erreicht, im Gegenteil, in den Sektoren Verkehr, Industrie und Energieerzeugung stiegen die Emissionen bis 2005 drastisch an (siehe Abb.3-4). Nur durch das flexible JI/CDM­Ankaufprogramm konnte die Lücke zu dem Kyoto-Ziel geschlossen werden (siehe BMLFUW, 2014, S.7ff, Tab.3-1).

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Abb. 3-3: Treibhausgasemission Österreich 1990 bis 2012 (Quelle: Apa, 2014)

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Tab. 3-1: Kyoto-Gesamtbilanz, Österreich 2008-2012 (Werte in Mt. C02e) (Quelle: BMLFUW, 2014, S.9)

In Abb. 3-3 sieht man den trotz vereinbartem Kyoto-Ziel den stetigen Anstieg an Emissionen bis 92,6 Mt C02e im Jahre 2005. Die Finanzkrise ab 2008 kam so gesehen den Einsparungsbemühungen sehr entgegen (siehe Knick nach unten 2009). In Tabelle 3-1 sind die Maßnahmen aufgelistet, die dazu führten, die zu hohen Emissionswerte auf das Kyoto­Ziel-Niveau zu reduzieren. Ausschlaggebend war dabei der Ankauf von C02-Äquivalente im Rahmen von JI- oder CDM-Programme. Dies kostete Österreich über 500 Mill. Euro.

Der Sektor Verkehr nahm in dieser Zeitspanne um 54% und Industrie inklusive produzierendes Gewerbe um 16,1% zu (Anderl, Bednar, & Gössl, REP-0491, 2014, S. 23):

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Abb. 3-4: Anteil der Sektoren, Änderung der Emissionen zw. 1990 und 2012 (Quelle: Anderl, et al., 2014 S. 24)

3.3.2. Kyoto II

In der Klimakonferenz in Doha / Katar im Jahr 2012 wurde das Folgeprotokoll von Kyoto I vereinbart (vgl. UNFCCC, 2012). Die EU wies Österreich per Effort-Sharing-Entscheid ein Emissionsziel bis 2020 von -21% für die EHS-Sektoren und -16% für die Nicht-EHS-Sektoren gegenüber 2005 an. In Zahlen ausgedrückt liegt der Zielwert bei Nicht-EHS-Sektoren bei 47,9 Mt C02e, (vgl. Michael Anderl et al., 2014, S. 54). Wie in Abb. 3-4 erkennbar, hat Österreich 2005 mit 92,6 MT den höchsten Emissionswert seit jeher erreicht. Im Jahr 2013 lag Österreich mit 79,6 MT C02e immer noch um 1,2% über dem Wert von 1990, aber bereits 14% unter dem Wert von 2005. Von dem neuen Referenzjahr 2005 aus gesehen wechselt der Verkehrsbalken von tiefrot in ein positives grün:

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Abb. 3-5: Anteil der Sektoren, Änderung der Emissionen zw. 2005 und 2013 (Quelle: Anderl, et al., 2015 S. 19)

3.3.3. Das Klimaschutzgesetz

Im Jahre 2011 wurde das Klimaschutzgesetz (Abk. KSG) BGBl. I Nr. 106/2011 verabschiedet.

Es legt für sechs Sektoren die Maximalwerte an THG-Emission für die Zeit von 2008 bis 2012 fest. In Anlage 2 wird der Handlungsbedarf für die Periode 2020 verlängert:

...bis 2020 sind die Emissionen von Treibhausgasen Österreichs außerhalb des EU- Emissions- Handelssystems bis zum Jahr 2020 um 16 % zu verringern (bezogen auf das Referenzjahr 2005), wobei ein linearer Zielpfad ausgehend von der gemeldeten und überprüften mittleren jährlichen Emissionsmenge in den Jahren 2008, 2009 und 2010 im Zeitraum 2013 bis 2020 einzuhalten ist. (Klimaschutzgesetz, BGBl. I 106/2011, Anlage 2)

Wie schon oben erwähnt ist der Verkehr einer der großen Herausforderungen für die österreichische Klimapolitik. Wie genau es darum steht und was unternommen werden kann, wird in den nächsten Kapiteln untersucht.

4. Sektor Verkehr

4.1. Allgemeines

Der Verkehrssektor war 2012 bei den gesamten THG-Emissionen mit 27% der zweitgrößte und bei den Nicht-EHS-Sektoren mit 43% der größte THG-Verursacher (Abb. 3-4) in Österreich. Der Gesamtausstoß für die Zeitperiode 2008 - 2012 lag mit 110,44 MT C02e um 16,9% über den KSG-Zielwert von 94,5 Mt C02e.

Der Straßenverkehr wird in Personenverkehr und in Straßengüterverkehr eingeteilt. Im Jahr 2013 wurden 22,3 Mill. t C02e emittiert. 12,0 Mill. t davon der Personenverkehr und 10,0 Mill. t C02 gehen auf das Konto des Straßengüterverkehrs. Der Rest verteilt sich auf den Flug- Bahn und Schiffsverkehr.

Warum es zu so einem enormen Anstieg seit 1990 kam, hat verschiedene Gründe. Die wichtigsten sind hier aufgezählt:

- Höheres Verkehrsaufkommen durch den EU-Beitritt und der Osterweiterung
- Technologie: Die Technologie der Verbrennungsmotoren hat sich zwar wesentlich in Verbrauch und THG-Ausstoß verbessert, aber der Trend der letzten Jahre war der Umstieg auf leistungsstärkere und größere Fahrzeugtypen wie z.B. SUVs. In Bezug auf SNF: Verbesserung der Motoren bis Klasse EURO VI (seit 2014, bei Neuzulassungen verpflichtend), jedoch hat auch die Anzahl an Tonnenkilometer zugenommen.
- Österreich ist ein Binnen- und ein Exportland. Durch die zentrale Lage in Europa und wegen dem niederen Preisniveau bei Kraftstoffen im Vergleich zu den Nachbarländern, nutzen sowohl viele ausländische Fahrzeughalter als auch inländische internationale Transportunternehmen den Vorteil, in Österreich den Treibstoff zu beziehen (sog. Tanktourismus). Die im Ausland gefahrenen Kilometer und emittierten THG werden aber zur Gänze Österreich angerechnet. Rund 28% der 22,3 Mt C02e wurde 2013 innerhalb Österreichs Grenzen getankt, aber im Ausland erzeugt (vgl. Umweltbundesamt, 2015, S. 23). Zusätzliche Steuereinnahmen durch die MÖSt für das österreichische Finanzamt und ein dickes Minus für die Öko-Bilanz. Ein Großteil der steuerlichen Mehreinnahmen müssen in JI/CDM-Ankaufprogramme investiert werden.

4.2. Der Straßengüterverkehr

Das Nutzfahrzeug zum Transport von Güter oder Personen ist die Achillesferse der Wirtschaft. Änderungen bzw. Restriktionen im Güterverkehr einführen zu wollen, würde bedeuten, die Wirtschaftlichkeit, das Wachstum und die Wettbewerbsfähigkeit des Landes zu beeinflussen. Daher sind die erarbeiteten Maßnahmen im Straßengüterverkehr weder drastischer Natur noch haben sie bis jetzt zu durchschlagenden Erfolgen geführt. Selbst im privaten Sektor verhalten sich die Käufer gegenüber den Alternativangeboten sehr zurückhaltend. Einige Änderungen wurden bereits durchgeführt oder sind gerade in der Umsetzung:

4.2.1. Durchgeführte Maßnahmen

Immissionsschutzgesetz-Luft fIG-L):

Die Erstausgabe des „Immissionsschutzgesetz-Luft", Abk. IG-L trat in Österreich mit dem BGBl. I Nr. 115/1997 im Jahre 1997 in Kraft. Erstmals werden die vom Verkehr verursachten Emissionen und die daraus entstehenden Immissionen mitberücksichtigt und Maßnahmen dagegen festgelegt fsiehe §14). Durch das in Kraft treten der EU-Luftqualitätsrichtlinie RL 2008/50/EG wurde die IG-L durch das neue Bundesgesetz BGBl. I Nr. 77/2010 geändert und verschärft.

Als „Immission" bezeichnet man das Einwirken von Luftschadstoffen auf Ökosysteme wie Menschen, Tiere oder Pflanzen. Die berücksichtigten Luftschadstoffe sind anthropogen und werden durch Emission in die Atmosphäre eingebracht. Durch Verdünnung, chemische Reaktionen und Transport wirken die Schadstoffe andernorts wieder auf den „Exponenten" ein. Immissionen werden an Luftgütestationen gemessen oder durch Modellierung ermittelt. Die IG-L legt Grenzwerte für Schadstoffe wie S02, CO, N02 usw. aber auch Feinstaub fPM10, PM2,5) fest. Bei erhöhten Belastungen müssen die Verursacher der Emissionen ermittelt und verhindert werden.

Die Höhe der Schadstoffkonzentration hängt nicht nur von der Menge der Emission ab, sondern auch von den Ausbreitungsbedingungen fLuftbewegungen, Temperatur, usw.). In Ballungszentren und dichtbesiedelten Gegenden wird der Emission des Straßenverkehrs besondere Beachtung geschenkt. Die Bundesländer sind verpflichtet Maßnahmenverordnungen zu erlassen, die bewirken, dass durch temporäre oder sektorale Fahrverbote für bestimmte Fahrzeugklassen oder Geschwindigkeitsbeschränkungen die Schadstoffbelastungen im Rahmen bleiben (vgl. Spangl und Nagl, 2015, S. 16ff). Abgasnormen:

Sowohl für PKW als auch für LKW wurden stufenweise die Abgas- und Rußpartikelmengen durch die Einführung von Abgasnormen reduziert. Diese wurden von der EU in der folgenden Richtlinie bzw. Verordnung festgelegt:

- Richtlinie 1999/96/EG: Abgasnormen Euro 3, Euro 4, Euro 5
- Verordnung 582/2011/EU: Abgasnorm Euro 6

Eine Einteilung der Abgasnormen auf nationaler Ebene wird in der Verordnung BGBl. II Nr. 272/2014, Anlage 1 festgelegt und definiert. Einen Überblick der einzelnen Grenzwerte gibt die Tab. 5-7 im nächsten Kapitel.

Einsatz von Biotreibstoffe:

Die EU Richtlinie Erneuerbare (RL 2009/28/EG) und die Treibstoffqualitätsrichtlinie (RL 2009/30/EG) wurden in Österreich 2009 im Rahmen der Kraftstoffverordnung (Abk. KVO) (BGBl. II Nr. 398/2012) nationales Gesetz. Gemäß §5, Abs. 1 der KVO sollen ab 2009 fossile Kraftstoffe in Höhe von 5,75% durch Biokraftstoffe substituiert werden. Ab 2020 soll der Wert auf 8,45% erhöht werden (vgl. §5 Abs. 2). Der Prozentsatz bezieht sich auf den Energiegehalt des beigemengten Biokraftstoffes, zu die im Bundesgebiet in Verkehr gebrachten Otto- und Dieselkraftstoffe. Substituiert kann mit allen Arten von biologisch hergestellten Kraftstoffen. Die Nachhaltigkeit bezüglich Anbau und Herkunft spielt dabei eine besonders wichtige Rolle. Die natürlichen Ressourcen sollen nicht in Konkurrenz zum Nahrungsmittelanbau stehen (vgl. §8). In der folgenden Darstellung ist ersichtlich, welche Einflüsse im Zeitraum 1990 bis 2012 den THG-Ausstoß erhöht bzw. welche Maßnahmen ein Absinken bewirkt haben, darunterauch die Beimischung von Biokraftstoffe:

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Abb. 4-1: C02-Emission Güterverkehr von 1990-2012 in Österreich (Quelle: Anderl, et al., 2014 S. 119)

Die umgesetzten Maßnahmen konnten im Bundesgebiet keinen entscheidenden Erfolg verbuchen. Andererseits waren die Technologien für eine hohe Energieeffizienz noch nicht auf dem technischen Stand wie heute. Die N0x-Werte konnten zwar mit der Abgasnorm Euro V weiter gedrosselt werden, der Verbrauch ging aber in die Höhe. Von der Norm Euro VI, die ab 2013 eingeführt wurde, verspricht man sich wesentlich mehr (siehe auch Kapitel 5.3). Der Prozentsatz der beigemischten Biokraftstoffe zum fossilen Kraftstoff lag 2013 im Schnitt bei 6,17%, etwas weniger als im Vorjahr mit 6,77%. Ob tatsächlich noch eine Erhöhung kommen wird, ist bei den derzeitigen Diskusionen über die Nachhaltigkeit ungewiss.

Brennerbasistunnel (BBT):

Ein gerade im Bau befindliches Megaprojekt soll hier noch erwähnt werden. Ein 64 km langer Eisenbahntunnel soll sich unter die Alpen in Nord-Süd-Achse als Teil des EU-Projektes „Transeuropäische Netze" (TEN) durch ziehen. Der gesamte Korridor soll sich von Skandinavien bis ans Mittelmeer erstecken und per Hochgeschwindigkeitszüge schnellstmöglich zurückgelegt werden. Der BBT soll eine kosten- und zeitintensive Überquerung der Alpen ersparen und ein schnelles Durchqueren des massiven Gebirgszuges ermöglichen. Ab 2026 werden Personen und Güter nach dem britisch-französischen Vorbild des Eurotunnels mittels Shuttlezüge durch eine Doppelröhre zwischen Tirol und Franzensfeste in Norditalien transportiert. Regional erhofft man sich dadurch den Wegfall des Transitverkehrs auf der Nord-Süd-Route und eine wesentliche Verbesserung der Luftqualität in Tirols Tälern. Der somit längste Eisenbahntunnel der Welt wird nach letzten Schätzungen 8,8 Mrd. Euro (inflationsbereinigt) kosten. Die Finanzierung teilt sich Österreich mit Italien und mit Bezuschussung aus Brüssel (vgl. Brenner Basistunnel BBT SE, 2016).

4.2.2. Geplante Maßnahmen

Gemäß des vom damaligen Bundesministerium für Wirtschaft, Familie und Jugend (Abz. BMWFJ) herausgebrachten Berichts „Energiestrategie Österreich" im Jahre 2010, wurden 327 Maßnahmen in allen Sektoren vorgeschlagen, um die 20-20-20-Ziele zu erreichen. Auf den Güterverkehr (Straße und Schiene) beziehen sich zusammengefasst folgende Maßnahmenpakete (BMWFJ, 2010, S.65ff):

- Attraktivere Gestaltung und Ausbau des kombinierten Verkehrs (vor allem Wasserstraßen und Schienenverkehr),
- Förderung von Anschlussgleise an Unternehmen zwecks direkte Verfrachtung per Schiene,
- Verkehrsmanagement für Güterverkehr forcieren, d.h. urbane, regionale und überregionale Logistikkonzepte entwickeln, Zentren für die Güterverteilung schaffen,
- Umweltfreundlichere Baustellenabwicklung,
- Ausweitung des Einsatzes von biogener Kraftstoffe sowohl Beimischung als auch als reiner Biokraftstoff,
- Forcierung zur breiten Anwendung von E-Mobilität und andere alternative Antriebssysteme,
- Mobilitätsmanagement: Stärkung des Bewusstseins der Menschen auf eine ökonomischere Fahrweise hin.

Die im Oktober 2014 veröffentlichte EU-Richtlinie 2014/94/EU „über den Aufbau der Infrastruktur für alternative Kraftstoffe", unterstützt den Maßnahmenplan aus 2010 und soll bis November 2016 in Österreich in Form eines fertigen Strategieplans umgesetzt werden. Der Plan soll die Marktentwicklung bei alternativen Kraftstoffen und den Aufbau von entsprechenden Infrastrukturen forcieren (vgl. RL 2014/94/EU Art. 3).

In Zusammenarbeit mit Organisationen und Plattformen wie z.B. klima:aktiv werden zunehmend Projekte und Initiativen umgesetzt wie z.B. E-TAXI in Wien, KOMBIMO in Graz oder SMILE, ein Informations-, Buchungs- und Bezahlsystem, dass mehrere E-Mobile- Anbieter verknüpfen kann (vgl. BMVIT, 2015, S.7ff).

Mit all diesen Maßnahmen wird das THG-Einsparungsziel von -20% bis 2020 zu erreichen sein. Um das 1,5°C-Ziel, d.h. eine CO2-Emissionseinsparung von 80-95% bis 2050 erfolgreich umsetzen zu können, bedarf es jedoch drastischere Maßnahmen. Was in diesem Katalog sehr nebensächlich angeschnitten wurde, ist das große Potenzial der Technologien, das im Verkehr umgesetzt werden kann. Wenn hier von alternativen Technologien gesprochen wird, dann hauptsächlich in Bezug auf PKWs. Batteriebetriebene SNF beispielsweise waren kein Thema. Die E-Mobilität beim Güterverkehr war nur per Schiene ein Thema (mehr dazu Kap. 5.1). Der technische Stand hat sich mittlerweile weiterentwickelt. Technologien sind gereift. Einige erfolgversprechende Konzepte und Antriebe, die vor 6 Jahren erst in Ansätzen bekannt bzw. noch nicht erforscht waren, werden heute auf den Straßen erfolgreich getestet und stehen kurz vor der Marktreife.

Auf die Fragen, welche Technologien bereits im Einsatz bzw. in Erprobung sind und welche Antriebe sich dann am wahrscheinlichsten durchsetzen werden, wird in den nächsten Kapiteln genauer eingegangen.

5. Technische Lösungen für eine Dekarbonisierung des Straßengüterverkehrs

Das Ziel für 2050 laut dem Weltklimavertrag von Paris und dem EU-Energiefahrplan lautet: Reduktion der THG-Emissionen um 80-95% im Vergleich zu 1990. Die Frage ist: Wie ist das umsetzbar? Ein tröpfchenweises Annähern an eine 16%ige-Reduktion bis 2020 ausgehend von der höchsten THG-Ausstoßmenge aller Zeiten ist eine relativ einfache Aufgabe, vor allem dann, wenn uns der Klimawandel überdurchschnittlich warme Wintermonate beschert und die Wirtschaft dahin schwächelt. Der Pool, aus dem die schnell umsetzbaren Sofortmaßnahmen gezogen wurden, ist bald erschöpft. Für langfristige, tiefgreifende Veränderungen bedarf es umfangreichere Maßnahmen und mutige Entscheidungsträger. Zunächst soll die Frage diskutiert werden, ob eine Verlagerung der Güter von der Straße auf die Schiene überhaupt sinnvoll ist.

5.1. Güterverlagerung auf die Schiene

Der Güterverkehr in der freien Marktwirtschaft ist genauso wichtig, wie das Durchblutungssystem im menschlichen Körper. Solange die Wirtschaft als freie, liberale und grenzüberschreitende Marktwirtschaft existiert, muss es auch flexible, kostengünstige und schnelle Transportmöglichkeiten geben. Im Jahre 2015 hatten die Österreichischen Bundesbahnen (Abk. ÖBB) einen Anteil am Gütertransport von 36% (10% mehr als der EU- Durchschnitt). Eine fast vollständige Verlagerung des Straßengüterverkehrs auf die Schiene, wie es in der Studie von Streicher et al. (2010, S. 66ff) angenommen wird, ist vielleicht von der Energieeffizienz her die beste und sauberste Lösung, jedoch sind einige Punkte dabei zu berücksichtigen:

- Die Bahn kann es niemals mit der Schnelligkeit und Flexibilität des LKWs aufnehmen.
- Wie sieht die Auslastung des derzeitigen Schienennetzes aus? Um wie viel müsste das Schienennetz erweitert bzw. erneuert werden?
- Wie viel Grund und Boden würden die zusätzlichen Schienentrassen vereinnahmen? In dichtbesiedelten Gebieten ist ein Ausbau heute schon kaum mehr möglich oder würde auf großen Widerstand seitens der Bevölkerung stoßen.
- Ein ausreichendes Schnellstraßennetz existiert bereits (2.180 km Autobahn und Schnellstraßen, Stand 2011), bis auf einige Umfahrungsstrecken muss es nicht erweitert, sondern nur erhalten werden.
- Investitionen für den Schienenausbau müssen vom Bund finanziert werden, da im Gegensatz zum Straßenbau, der durch die Mauteinnahmen finanziert werden kann, die Einnahmen durch Schienengebühren die Investitionshöhe nicht decken. Bis 2021 sind beispielsweise 14,59 Mrd. EUR an Investitionen für die Bahninfrastruktur verplant (vgl. bmvit Redaktion, 2015).
- Auch wenn die Bahn effizienter fährt als ein LKW, es wird dennoch durch den Ausbau ein hohes Maß an zusätzlicher erneuerbarer Energie erforderlich sein. Die Bereitstellung von emissionsfreier Energie erfordert ein ausgedehntes, zusätzliches Versorgungsnetz.
- Bei Überbelastung des Schienensystems steigen die Störanfälligkeit und die Reparaturarbeiten - in weiterer Folge kommt es zu regelmäßigen Einschränkungen des Bahnverkehrs und zu Verspätungen, da es keine Ausweichmöglichkeiten gibt. Auch die erhöhte Unfallgefahr durch die höhere Benützungsfrequenz ist nicht zu unterschätzen. Kein System ist perfekt.
- Lärmentwicklung: Güterzüge und ROLA's fahren zumeist in der Nacht, da tagsüber der Personenverkehr vorrangig abzuwickeln ist. Bei zunehmenden Gütervolumen wäre mit zusätzlicher Lärmentwicklung in der Nacht durch die vollbeladenen Zuggarnituren zu erwarten.
- Trend: Trotz EU-Förderungen für den Ausbau von Anschlussbahnen ist die Anzahl der bedienten Anschlussbahnen mit Güterwagen rückläufig, siehe folgende Abbildung (655 Anschlüsse im Jahre 2015, 23 weniger als 2014)

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Abb. 5-1: Bediente Anschlussbahnen im Schienennetz in Österreich gesamt von 2010-2015 (Quelle: Schienen­Control GmbH, 2016)

Fakt ist, dass die Bahn für Privatreisende und Pendler attraktiver gemacht werden soll. Personen sind flexibler und können Bahnreisen genießen oder wollen entspannt an ihrem Arbeitsplatz oder Zielort ankommen. Beim Güterverkehr ist der Wohlfühlfaktor nicht gefragt. Hier zählen Kosten, Zeit und Qualität. Ein Umstieg auf die Bahn rentiert sich kostenmäßig nur ab einem gewissen Transportvolumen und einer Mindestentfernung. Derzeit rechnen sich Entfernungen unter 300 km nicht. Auch sind Einzelwagenzustellungen und Abholungen noch zu teuer für die Kunden. Den meisten Firmen fehlt einfach gesagt der Anschluss (vgl. Madner, 2014). Die sogenannte „letzte Meile" muss ohnehin per LKW zurückgelegt werden. Laut einer Studie von Veigl (2015) sollen rund 45% des heutigen Straßengüterverkehrs auch 2050 über den Straßen abgewickelt werden. Rund 50% sollen auf die Schiene und 5% auf das Schiff verlegt werden (vgl. ebda, S.18). Eine 50%ige Verlegung des jetzigen Straßenvolumens auf die Schiene wird aber kaum möglich sein, da ca. die Hälfte der Fahrten Baustellen- und Schüttguttransporte sind, die meistens mit Volllast eine Wegstrecke von nur wenigen Kilometern zurücklegen (durchschnittlich gefahrene Strecke im Inland: 45,6 km, Stand 2015: vgl. Statistik Austria, 2016a). Der europäische Trend des Transportmodus geht sogar in Richtung Straßentransport und weg von der Schiene (EU: +3%). Während in den westlichen Mitgliedsstaaten, Österreich mit eingeschlossen, die Straßen eher an Bedeutung verlieren (Ö:-9% seit 1995), wird in den östlichen Mitgliedsstaaten immer mehr Wert auf den Straßentransport gelegt:

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Abb. 5-2: Bedeutung der Transportwege EU im Vergleich (Quelle: Wolf, 2015)

Der LKW ist also auch in Zukunft nicht von der Straße wegzudenken. Die Frage ist nun, welche technischen Möglichkeiten zur Anwendung stehen, um den C02-Ausstoß zu verringern. Zunächst werden im nächsten Kapitel die alternativen und nicht-fossilen Energieträger beschrieben.

5.2. Alternative Energieträger für den mobilen Einsatz (WTT)

5.2.1. Allgemeines

Fossile Treibstoffe stellen keine Alternative für die Zukunft dar, da sie erschöpflich und nicht als C02-neutral zu bewerten sind. Außerdem muss die wirtschaftliche Abhängigkeit der EU von den erdölfördernden Ländern reduziert werden. Erdöl, Gas und Kohle sind gebundene Kohlenwasserstoffe, die sich über Jahrmillionen in der Erdkruste unter Druck und Wärme gebildet haben. Die Vorkommen gehen irgendwann zu neige und bei der Verbrennung der Rohstoffe wird C02 freigesetzt, was zur Klimaerwärmung führt (siehe 2.2). Alternative Energieträger sollten daher folgende Eigenschaften aufweisen:

- Unerschöpfliche Ressourcen
- C02-neutral
- Nachhaltig

C02-Neutralität kann nur dann erreicht werden, wenn nachhaltig mit den Ressourcen umgegangen wird (z.B. bei Biomasse). Folgende Energieträger können somit für den mobilen Einsatz in Frage kommen:

- Biokraftstoffe flüssig / gasförmig
- Wasserstoff
- Elektrische Energie

Voraussetzung ist, dass alle oben genannten Energieträger aus erneuerbaren Primärenergieträgern nachhaltig hergestellt werden. Die einzelnen Energieträger werden nun eingehender betrachtet.

5.2.2. Biokraftstoffe

Biokraftstoffe werden aus Biomasse gewonnen und können gasförmig oder flüssig eingesetzt werden. Die Herkunft des Substrates (=Rohmaterial) kann vielseitig sein, dementsprechend vielseitig sind auch die Technologien, die zur Herstellung eingesetzt werden:

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Abb. 5-3: Arten der Biotreibstoffe und deren Substrat (Quelle: eigene Darstellung nach Geringer, 2008 S. 3)

Eine Reihe weiterer Stoffe gelten gemäß der EU-Richtlinie 2003/30/EG als Biokraftstoffe, haben aber in der Praxis eine untergeordnete Bedeutung. Ethanol der 1. Generation wird nur aus den ölhaltigen Pflanzenteilen direkt verwertet, der Rest der Pflanzen kommt zurück auf den Acker. Bei einer Kraftstoffherstellung 2. Generation werden auch die nicht-ölhaltigen Pflanzenreste mittels Syntheseverfahren zu Kraftstoff umgewandelt.

Btl - Biomasse to Liquid ist eine Herstellung 2. Generation. Aus Biomasse wird Synthesegas gewonnen. Nach Aufbereitung des Gases wird mittels des FT-Verfahrens das Gas zu langkettige und flüssige Kohlenwasserstoffe umgewandelt.

Bio-LNG ist verflüssigtes Bio-Methan, welches bei Umgebungsdruck auf -162°C abgekühlt werden muss, um es zu verflüssigen.

Wasserstoff: Ein aus Wasser oder Erdgas gewonnenes brennbares Gas, das durch Verbrennung in kinetische Energie, oder durch chemische Prozesse wieder zu Wasser und Strom umgewandeltwird.

Elektrischer Strom: Vorzugsweise Ökostrom, aus regenerativen Quellen erzeugt z.B. aus Solar, Wasser, Wind oder aus Biomasse. Dieser kann entweder direkt zum Betreiben von Fahrzeugen oder zur chemischen Herstellung von Kraftstoffen verwendet werden.

[...]

Ende der Leseprobe aus 138 Seiten

Details

Titel
Das Pariser Klimaabkommen 2015. Ein Nachweis für eine mögliche Dekarbonisierung des österreichischen Straßengüterverkehrs bis 2050
Hochschule
Middlesex University in London
Veranstaltung
Energiemanagement
Note
2
Autor
Jahr
2016
Seiten
138
Katalognummer
V356200
ISBN (eBook)
9783668415348
ISBN (Buch)
9783668415355
Dateigröße
2639 KB
Sprache
Deutsch
Schlagworte
Mobility, Straßengüterverkehr, Dekarbonisierung, Treibhausgas, energiemanagement, Verkehr, Transport, österreich, erneuerbare energie, alternative antriebe, Klimawandel, Oberleitungs-LKW, Biogasmotor, Biodieselmotor, Brennstoffzellenantrieb, Batterieantrieb
Arbeit zitieren
Winfried Neuhauser (Autor), 2016, Das Pariser Klimaabkommen 2015. Ein Nachweis für eine mögliche Dekarbonisierung des österreichischen Straßengüterverkehrs bis 2050, München, GRIN Verlag, https://www.grin.com/document/356200

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