Die gesetzlichen Rahmenbedingungen und Zielsetzungen zur Senkung von CO2-Emissionen stellen die Automobilindustrie vor neue Herausforderungen. Demnach sind Automobilhersteller immer mehr gezwungen, bis 2050 den Übergang hin zu einer CO2-neutralen Mobilität sicherzustellen. Allerdings bestehen weiterhin viele Unsicherheiten auf Basis welcher Technologien dieser Weg zu beschreiten ist und wie sich Mobilitätskonzepte beispielsweise in Form innovativer Mobilitätsdienstleistungen dafür ändern müssen. Von besonderem Interesse sind in diesem Zusammenhang daher Fragestellungen der Maßnahmenidentifikation und effizienten Maßnahmenallokation zur Erreichung einer CO2-neutralen Mobilität. Im Rahmen des Forschungsprojektes „Zero.50 – Effiziente Entwicklungspfade zu einer klimaneutralen Fahrzeugflotte 2050“ werden Ansätze zur Entscheidungsunterstützung für die Gestaltung des zukünftigen Antriebsmix in der Automobilindustrie entwickelt. Unter dem Einsatz von Simulations- und Optimierungsmodellen sollen realisierbare Entwicklungspfade herausgearbeitet werden, welche aus Herstellersicht zur effizienten und effektiven Erreichung einer klimaneutralen Fahrzeugflotte im Jahr 2050 führen können. [Projektsteckbrief als Download]
Volkswagen AG
CO2-Emissionen und andere Treibhausgase sind zunehmend für den Klimawandel verantwortlich, da seit 1990 der weltweite CO2-Ausstoß um ca. 63% gestiegen ist (Quelle: Global Carbon Project). Hauptverursacher von großen Mengen CO2 sind neben der Elektrizitäts- und Wärmeerzeugung (ca. 42%, Quelle: IEA), die Industrie (ca. 19%, Quelle: IEA) sowie der Transportsektor (ca. 24%, Quelle: IEA). Neue gesetzliche Rahmenbedingungen zur Senkung von CO2-Emissionen zielen daher auch auf den Transportsektor ab, sodass die Automobilindustrie vor neue Herausforderungen gestellt wird.
Zur Erreichung einer CO2-neutralen Mobilität sind grundsätzlich vielfältige Maßnahmen denkbar. Aus Herstellersicht ergeben sich beispielsweise Ansatzpunkte in den Bereichen Reduktion des Energiebedarfs zum Fahrzeugbetrieb, Effizienzsteigerung der Energiebereitstellung bestehender Antriebstechnologien, Entwicklung neuer Antriebstechnologien und neuartiger Kraftstoffe, im Einsatz von Fahrassistenzsystemen zur Unterstützung eines ökologischen Fahrerverhaltens sowie in der Entwicklung neuer Mobilitätsdienstleistungen. Die Maßnahmen unterscheiden sich unter anderem in ihrer technologischen Reife, ihrem Entwicklungsaufwand, ihren Investitionen, ihrem Marktpotenzial und ihrem Beitrag zur Senkung der CO2-Emissionen. Ferner bestehen unterschiedliche Restriktionen wie ein begrenzter Wirkungsgrad von Verbrennungskraftmaschinen, begrenzte Verfügbarkeit von Rohstoffen, technologische Abhängigkeiten, Halterdauer von Fahrzeugen oder gesetzliche Rahmenbedingungen. Sämtlich genannte Faktoren können hierbei ein zeitvariantes Verhalten aufweisen und sind durch vielfältige Unsicherheiten und Interdependenzen belegt, sodass sich insgesamt ein komplexes und dynamisches System ergibt, in dem Entscheidungen der optimalen intertemporalen Maßnahmenallokation von großer Bedeutung sind. Demnach erfordert die Gestaltung des zukünftigen Antriebsmix in der Automobilindustrie Ansätze zur Entscheidungsunterstützung unter Einsatz von Simulations- und Optimierungsmodellen, um die Erreichung einer klimaneutralen Fahrzeugflotte im Jahr 2050 zu gewährleisten.
Es sollen geeignete Entwicklungspfade aufgezeigt werden, um eine klimaneutrale Fahrzeugflotte 2050 unter ökonomischen Gesichtspunkten effizient und effektiv zu erreichen. Zudem soll unter Beachtung des Marktverhaltens und der vielfältigen Einflussfaktoren auf den Markt die Realisierbarkeit der aufgezeigten Entwicklungspfade geprüft werden.
Nach einer Identifizierung und Analyse geeigneter Maßnahmen soll ein System-Dynamics-Modell entwickelt werden, um die Wirkzusammenhänge innerhalb des dynamisch komplexen Systems zu untersuchen. Auf dieser Basis sollen ökonomisch effiziente Entwicklungspfade für die Erreichung einer klimaneutralen Fahrzeugflotte 2050 mit Hilfe eines aggregierten mathematischen Optimierungsmodells abgeleitet werden.
Technische Universität Braunschweig
Niedersächsisches Forschungszentrum Fahrzeugtechnik
Institut für Automobilwirtschaft und Industrielle Produktion
Hermann-Blenk-Straße 42
38108 Braunschweig
Ansprechpartner: Raphael Ginster; r.ginster(at)tu-braunschweig.de
Ansprechpartner: Christian Thies, M.Sc.; ch.thies(at)tu-braunschweig.de
www.tu-braunschweig.de/nff
Niedersächsisches Forschungszentrum Fahrzeugtechnik (NFF)
Hermann-Blenk-Str. 42
38108 Braunschweig
Telefon: +49 (0)531-391 66000
Mail: nff(at)tu-braunschweig.de
