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Bild: Kontakt-Spannungsoptik by Valentin Popov / PD

Prof. Dr.‐Ing. Ralf SchulerTechnikforum, Hochschule Esslingen – Campus Göppingen11. Oktober 2017

Elektromobilität im Spannungsfeld

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Vortragsinhalt

» Zur Person

» Begriffsklärung

» Elektromobilität: Wo stehen wir heute?

» etwas detaillierter: Spannungsfeld

» Zusammenfassung und Fazit

Prof. Dr.‐Ing. Ralf Schuler | Institut für Nachhaltige Energietechnik und MobilitätTechnikforum, 11.10.2017, Hochschule Esslingen – Campus Göppingen

Disclaimer:Einige der in diesem Foliensatz verwendeten Grafiken und Darstellungen sind urheberrechtlich geschützt. Sie wurden von mir gemäß §51 UrhG im Rahmen des 90‐minütigen Vortrages zum Zweck des Zitats verwendet und sind durch Quellenangaben gekennzeichnet.Von mir selbst erstellte Grafiken sind unter Namensnennung frei verwendbar (CC BY 3.0 DE)

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Zur Person – Werdegang

Prof. Dr.‐Ing. Ralf Schuler | Institut für Nachhaltige Energietechnik und MobilitätTechnikforum, 11.10.2017, Hochschule Esslingen – Campus Göppingen

1972,Augsburg

1990,FH Augsburg

1993/94,Missouri Institute ofScience & Technology

1995,Zivildienst

1996,TU Darmstadt,Fachgebiet Mechatronische Systeme

1999,Forschungsinstitut fürKraftfahrzeugtechnik und FahrzeugmotorenStuttgart,Bereich Kfz-Mechatronik

Fahrzeuge• VW Touran 1,4 TSI• Skoda Fabia 1,2 TSI• 2 Fahrräder

2005,Robert Bosch GmbH,

SystementwicklungElektrofahrzeuge & Hybridantriebe

2014,Hochschule Esslingen,Professur für mechatronische Antriebssysteme,Institut für nachhaltige Energietechnik & Mobilität

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Zur Person – Arbeitsgebiete

Prof. Dr.‐Ing. Ralf Schuler | Institut für Nachhaltige Energietechnik und MobilitätTechnikforum, 11.10.2017, Hochschule Esslingen – Campus Göppingen

Kom

plex

ität

Zukünftige Mobilität Entwicklungsmethoden

Elektromobilität Model Based Engineering

Grafik aus: Stark, R.; Beier, G.; Wöhler, T.; Figge, A.,“General approach to connect cross‐domain partial models”, aushttp://publica.fraunhofer.de/documents/N‐151776.html

intermodal

intelligent(vernetzt & autonom)

dekar‐bonisiert / elektrifiziert

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BEGRIFFSKLÄRUNGElektromobilität im Spannungsfeld

Prof. Dr.‐Ing. Ralf Schuler | Institut für Nachhaltige Energietechnik und MobilitätTechnikforum, 11.10.2017, Hochschule Esslingen – Campus Göppingen

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Begriffsklärung ‐ Elektromobilität

Prof. Dr.‐Ing. Ralf Schuler | Institut für Nachhaltige Energietechnik und MobilitätTechnikforum, 11.10.2017, Hochschule Esslingen – Campus Göppingen

Elektromobilität bezeichnet die Nutzung von Elektrofahrzeugen für die Erfüllung der unterschiedlichen individuellen Mobilitätsbedürfnisse.

Seite „Elektromobilität“. In: Wikipedia, Die freie Enzyklopädie. Bearbeitungsstand: 6. Oktober 2017, 14:37 UTC.URL: https://de.wikipedia.org/w/index.php?title=Elektromobilit%C3%A4t&oldid=169733728(Abgerufen: 8. Oktober 2017, 18:36 UTC) 

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Begriffsklärung ‐ Elektromobilität

Prof. Dr.‐Ing. Ralf Schuler | Institut für Nachhaltige Energietechnik und MobilitätTechnikforum, 11.10.2017, Hochschule Esslingen – Campus Göppingen

Elektrofahrzeug bezeichnet ein Verkehrsmittel, das mit elektrischer Energie angetrieben wird. Es können Straßenfahrzeuge, Schienenfahrzeuge, Wasserfahrzeuge oder Luftfahrzeuge gemeint sein. Zum Antrieb wird nur elektrische Energie verwendet. Diese wird in Akkus im Fahrzeug gespeichert oder bei Bedarf permanent von außen zugeführt (z. B. Schiene, Oberleitung, Induktion).

Seite „Elektrofahrzeug“. In: Wikipedia, Die freie Enzyklopädie. Bearbeitungsstand: 24. Juli 2017, 08:24 UTC.URL: https://de.wikipedia.org/w/index.php?title=Elektrofahrzeug&oldid=167537807(Abgerufen: 8. Oktober 2017, 18:40 UTC)

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Begriffsklärung ‐ Elektromobilität

Prof. Dr.‐Ing. Ralf Schuler | Institut für Nachhaltige Energietechnik und MobilitätTechnikforum, 11.10.2017, Hochschule Esslingen – Campus Göppingen

Elektroauto (auch E‐Auto, E‐Mobil oder Elektromobil) bezeichnet ein mehrspuriges Kraftfahrzeug zur Personen‐ und Güterbeförderung. Der Begriff beschreibt im Allgemeinen einen PKW, kann jedoch auch für die gesamte Bandbreite mehrspuriger Kraftfahrzeuge verstanden werden.

Seite „Elektroauto“. In: Wikipedia, Die freie Enzyklopädie. Bearbeitungsstand: 4. Oktober 2017, 16:02 UTC.URL: https://de.wikipedia.org/w/index.php?title=Elektroauto&oldid=169680809 (Abgerufen: 8. Oktober 2017, 18:43 UTC)

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Begriffsklärung – Spannungsfeld

Seite „Spannungsfeld“. In: Wikipedia, Die freie Enzyklopädie. Bearbeitungsstand: 9. April 2016, 21:26 UTC.URL: https://de.wikipedia.org/w/index.php?title=Spannungsfeld&oldid=153333113(Abgerufen: 6. Oktober 2017, 21:47 UTC)

Prof. Dr.‐Ing. Ralf Schuler | Institut für Nachhaltige Energietechnik und MobilitätTechnikforum, 11.10.2017, Hochschule Esslingen – Campus Göppingen

Spannungsfeld steht für einen Bereich mit gegensätzlichen Kräften, die sich gegenseitig beeinflussen und auf diese Weise einen Zustand erzeugen, der Anspannung hervorruft

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Begriffsklärung – Spannungsfeld

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Gesetzgebung

Diesel“gate“Klimaerwärmung

Fahrverbote

Ladeinfrastruktur

ReichweiteLadezeiten

Sicherheit

KaufpreisRestwert

Kaufprämie

FahrzeugangebotInvestitionen

Arbeitsplätze

Technologie

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Begriffsklärung – Spannungsfeld

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WO STEHEN WIR HEUTE?Elektromobilität

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Elektromobilitäthistorischer Rückblick

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Detroit Electric

1909

La Jamais Contente

1899

Gustave Trouvé

1881

Lohner Porsche

1900

Anfang & Zenith

GM EV1

Renaissance

Audi duo

1989

Golf City Stromer

1992-1999 1996-1999

Toyota Prius

1997

Tesla Roadster

2006

20 OEMs,33842 EVs

Steam Engine

40%Electric Engine

38%

Gasoline Engine

22%

1900 (USA)

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ElektromobilitätHype‐Cycle

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Grafik: Gartner Hype Zyklus.svg, https://commons.wikimedia.org/w/index.php?title=File:Gartner_Hype_Zyklus.svg&oldid=143700054(Abgerufen: 9. Oktober 2017)

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ElektromobilitätHype‐Cycle

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AMS Reichweitentests Fahrzeugverkäufe

(12/2010):Nissan Leaf 60BYD F3DM 417

Korrektur Verkaufszahlen

Tesla Roadster wurde vorgestellt

Alle Fahrzeug-hersteller kündigen Elektrofahrzeuge an

Alle Energieversorger stellen Szenarien vor

Viele öffentliche Förderprogramme

“Reichweitenrekord” einer DBM Batterie im Lekker Fahrzeug

Dieselskandal

Grafik modifiziert: Gartner Hype Zyklus.svg, https://commons.wikimedia.org/w/index.php?title=File:Gartner_Hype_Zyklus.svg&oldid=143700054(Abgerufen: 9. Oktober 2017)

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Aufmerksamkeit zum Thema Elektromobilität1.1.04‐8.10.17, weltweit

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Zeit

Quelle: Google Trends. URL: https://trends.google.de/trends/explore?date=all&q=%2Fm%2F05c0cjf (Abgerufen: 8. Oktober 2017, 18:23 UTC)

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Weltweiter Bestand Elektrofahrzeuge2009 bis 2016 

Prof. Dr.‐Ing. Ralf Schuler | Institut für Nachhaltige Energietechnik und MobilitätTechnikforum, 11.10.2017, Hochschule Esslingen – Campus Göppingen

Grafik aus: Presseinformation 05/2016, Stuttgart, 26. Februar 2016, Zentrum für Sonnenenergie‐ und Wasserstoff‐Forschung Baden‐Württemberg (ZSW)

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Weltweiter Bestand Elektrofahrzeugmodelle2011 bis 2015 

Prof. Dr.‐Ing. Ralf Schuler | Institut für Nachhaltige Energietechnik und MobilitätTechnikforum, 11.10.2017, Hochschule Esslingen – Campus Göppingen

Grafik aus: Presseinformation 05/2016, Stuttgart, 26. Februar 2016, Zentrum für Sonnenenergie‐ und Wasserstoff‐Forschung Baden‐Württemberg (ZSW)

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Weltweiter Bestand Kraftfahrzeuge1930 bis 2025

Prof. Dr.‐Ing. Ralf Schuler | Institut für Nachhaltige Energietechnik und MobilitätTechnikforum, 11.10.2017, Hochschule Esslingen – Campus Göppingen

Grafik aus: „Wie viele Autos verträgt die Welt?“, Autobild Online Artikel, 01.08.2014 ‐ 23:52Uhr http://www.bild.de/auto/auto‐news/automobilhersteller/so‐viele‐autos‐vertraegt‐die‐welt‐37054580.bild.html (Abgerufen: 9. Oktober 2017)

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SPANNUNGSFELDetwas detaillierter:

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Ökologische Aspekte der Elektromobilität

Prof. Dr.‐Ing. Ralf Schuler | Institut für Nachhaltige Energietechnik und MobilitätTechnikforum, 11.10.2017, Hochschule Esslingen – Campus Göppingen

Technologie

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Ökologische Aspekte der ElektromobilitätGlobale Treibhausgasemissionen

Prof. Dr.‐Ing. Ralf Schuler | Institut für Nachhaltige Energietechnik und MobilitätTechnikforum, 11.10.2017, Hochschule Esslingen – Campus Göppingen

Grafik aus: „Analysis of current greenhouse gas emission trends“, Climate Action Tracker Report, 30 November 2013, http://climateactiontracker.org/assets/publications/publications/CAT_Trend_Report.pdf (Abgerufen: 9. Oktober 2017)

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Ökologische Aspekte der ElektromobilitätAuswirkungen der Treibhausgasemissionen

Prof. Dr.‐Ing. Ralf Schuler | Institut für Nachhaltige Energietechnik und MobilitätTechnikforum, 11.10.2017, Hochschule Esslingen – Campus Göppingen

Grafik aus: „Climate Change 2014: Impacts, Adaptation, and Vulnerability”, IPCC 5th Assesment Report, https://www.ipcc.ch/report/ar5/wg2/ (Abgerufen: 9. Oktober 2017)

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Ökologische Aspekte der ElektromobilitätAuswirkungen der Treibhausgasemissionen

» Extreme Hitze (>35°C) und Luftfeuchtigkeit könnten weite Landstriche Südasiens (Regionen im Norden Indiens, in Pakistan und Bangladesch) bis zur Jahrhundertwende unbewohnbar machen

» 1 bis 1,5 Milliarden Menschen wären davon betroffen

Prof. Dr.‐Ing. Ralf Schuler | Institut für Nachhaltige Energietechnik und MobilitätTechnikforum, 11.10.2017, Hochschule Esslingen – Campus Göppingen

Quelle / Grafik aus: Im, Pal, Eltahir, Sci. Adv. 2017;3: e1603322http://advances.sciencemag.org/content/advances/3/8/e1603322.full.pdf (Abgerufen: 9. Oktober 2017)

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Ökologische Aspekte der ElektromobilitätCO2 Beitrag des Verkehrssektors

Prof. Dr.‐Ing. Ralf Schuler | Institut für Nachhaltige Energietechnik und MobilitätTechnikforum, 11.10.2017, Hochschule Esslingen – Campus Göppingen

Grafik aus: „Climate Change 2014: Mitigation of Climate Change”, IPCC Reporthttp://www.ipcc.ch/report/ar5/wg3/ (Abgerufen: 9. Oktober 2017)

26Prof. Dr.‐Ing. Ralf Schuler | Institut für Nachhaltige Energietechnik und MobilitätTechnikforum, 11.10.2017, Hochschule Esslingen – Campus Göppingen

Ökologische Aspekte der ElektromobilitätCO2 Fußabdruck Deutschland

Grafik: internationaler und deutscher CO2 Fußabdruck vergleich.jpg,https://commons.wikimedia.org/w/index.php?title=File:Grafik_internationaler_und_deutscher_CO2_Fu%C3%9Fabdruck_vergleich.jpg&oldid=156669036(Abgerufen: 9. Oktober 2017)

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Ökologische Aspekte der ElektromobilitätCO2 Fußabdruck im Vergleich (2013)

Prof. Dr.‐Ing. Ralf Schuler | Institut für Nachhaltige Energietechnik und MobilitätTechnikforum, 11.10.2017, Hochschule Esslingen – Campus Göppingen

Grafik aus: „Die größten Klimasünder“, Zeit Online, 23. September 2014, 20:31 Uhr http://www.zeit.de/wirtschaft/2014‐09/klimawandel‐klimaschutz‐china‐usa (Abgerufen: 9. Oktober 2017)

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Ökologische Aspekte der ElektromobilitätCO2 Gesetzgebung

Prof. Dr.‐Ing. Ralf Schuler | Institut für Nachhaltige Energietechnik und MobilitätTechnikforum, 11.10.2017, Hochschule Esslingen – Campus Göppingen

Grafik aus: „The Automotive CO2 Emissions Challenge”, Artur D. Little, Juli 2014, http://www.adlittle.de/studien.html?view=726&source=rssreports(Abgerufen: 9. Oktober 2017)

Um den Grenzwert von 95g/CO2 pro km zu erreichen, dürfen 4,08l Benzin oder 3,59l Diesel pro 100km verbraucht werden.

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Ökologische Aspekte der ElektromobilitätCO2 Gesetzgebung

Prof. Dr.‐Ing. Ralf Schuler | Institut für Nachhaltige Energietechnik und MobilitätTechnikforum, 11.10.2017, Hochschule Esslingen – Campus Göppingen

Grafik aus: Verband der Automobilindustrie, Jahresbericht 2016, 4. 11.2016, https://www.vda.de/de/services/Publikationen/jahresbericht‐2016.html (Abgerufen: 9. Oktober 2017)

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Ökologische Aspekte der ElektromobilitätEnergiebedarf eines Kraftfahrzeuges

Prof. Dr.‐Ing. Ralf Schuler | Institut für Nachhaltige Energietechnik und MobilitätTechnikforum, 11.10.2017, Hochschule Esslingen – Campus Göppingen

Grafik aus: Verband der Automobilindustrie, Jahresbericht 2016, 4. 11.2016, https://www.vda.de/de/services/Publikationen/jahresbericht‐2016.html (Abgerufen: 9. Oktober 2017)

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Ökologische Aspekte der ElektromobilitätFahrzeugeffizienz

Prof. Dr.‐Ing. Ralf Schuler | Institut für Nachhaltige Energietechnik und MobilitätTechnikforum, 11.10.2017, Hochschule Esslingen – Campus Göppingen

vehicle to miles

32Prof. Dr.‐Ing. Ralf Schuler | Institut für Nachhaltige Energietechnik und MobilitätTechnikforum, 11.10.2017, Hochschule Esslingen – Campus Göppingen

Ökologische Aspekte der ElektromobilitätFahrzeugeffizienz

Grafik aus: Lino Guzzella, Antonio Sciarretta, „Vehicle Propulsion Systems“, Springer‐Verlag Berlin Heidelberg, 2007, ISBN 978‐3‐540‐74691‐1

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well to tank

well to wheel

Ökologische Aspekte der ElektromobilitätWell‐to‐Wheel Wirkungsgrade

Prof. Dr.‐Ing. Ralf Schuler | Institut für Nachhaltige Energietechnik und MobilitätTechnikforum, 11.10.2017, Hochschule Esslingen – Campus Göppingen

tank to vehicle

tank to wheel

vehicle to miles

In einem Liter Benzin/Diesel steckt die Energie von 8,975/9,929kWh. Bei dessen Verbrennung entstehen 2,326/2,645kg CO2. 259,16/266,39g CO2 pro kWh

Deutscher Strommix:559g CO2 pro kWh (2013)

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Ökologische Aspekte der ElektromobilitätVerluste eines Verbrennungsmotors

Prof. Dr.‐Ing. Ralf Schuler | Institut für Nachhaltige Energietechnik und MobilitätTechnikforum, 11.10.2017, Hochschule Esslingen – Campus Göppingen

Grafik aus: Fried O., Bargende M., Hötzer D.; Kraftstoff‐Einsparpotenziale für elektromechanischeAntriebsstränge im realen Fahrbetrieb; 4. Stuttgarter Symposium Automobil‐ und Motorentechnik; 2001

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Ökologische Aspekte der ElektromobilitätWell‐to‐Tank Wirkungsgrade – Auto mit Verbrennungsmotor

Prof. Dr.‐Ing. Ralf Schuler | Institut für Nachhaltige Energietechnik und MobilitätTechnikforum, 11.10.2017, Hochschule Esslingen – Campus Göppingen

Grafik aus: Lino Guzzella, Antonio Sciarretta, „Vehicle Propulsion Systems“, Springer‐Verlag Berlin Heidelberg, 2007, ISBN 978‐3‐540‐74691‐1

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Ökologische Aspekte der ElektromobilitätWell‐to‐Tank Wirkungsgrade – Elektroauto

Prof. Dr.‐Ing. Ralf Schuler | Institut für Nachhaltige Energietechnik und MobilitätTechnikforum, 11.10.2017, Hochschule Esslingen – Campus Göppingen

Grafik aus: Lino Guzzella, Antonio Sciarretta, „Vehicle Propulsion Systems“, Springer‐Verlag Berlin Heidelberg, 2007, ISBN 978‐3‐540‐74691‐1

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Ökologische Aspekte der ElektromobilitätPotential regenerativer Energie

Prof. Dr.‐Ing. Ralf Schuler | Institut für Nachhaltige Energietechnik und MobilitätTechnikforum, 11.10.2017, Hochschule Esslingen – Campus Göppingen

Grafik aus: Konrad Mertens, "Photovoltaik ‐ Lehrbuch zu Grundlagen, Technologie und Praxis", Hanser Verlag, 2011

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Ökologische Aspekte der ElektromobilitätLife‐Cycle‐Assessment

Prof. Dr.‐Ing. Ralf Schuler | Institut für Nachhaltige Energietechnik und MobilitätTechnikforum, 11.10.2017, Hochschule Esslingen – Campus Göppingen

vehicle to miles tank to vehicle well to tank

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Life-Cycle-Assessment

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Ökologische Aspekte der ElektromobilitätLife‐Cycle‐Assessment

Prof. Dr.‐Ing. Ralf Schuler | Institut für Nachhaltige Energietechnik und MobilitätTechnikforum, 11.10.2017, Hochschule Esslingen – Campus Göppingen

Grafik aus: Wie klimafreundlich sind Elektroautos, Bundesministerium für Umwelt, Naturschutz, Bau und Reaktorsicherheit 18.04.2017, http://www.bmub.bund.de/fileadmin/Daten_BMU/Download_PDF/Verkehr/emob_klimabilanz_2015_bf.pdf(Abgerufen: 9. Oktober 2017)

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Technologische Aspekte der Elektromobilität

Prof. Dr.‐Ing. Ralf Schuler | Institut für Nachhaltige Energietechnik und MobilitätTechnikforum, 11.10.2017, Hochschule Esslingen – Campus Göppingen

Technologie

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Technologische Aspekte der ElektromobilitätDer elektrische Antrieb

Prof. Dr.‐Ing. Ralf Schuler | Institut für Nachhaltige Energietechnik und MobilitätTechnikforum, 11.10.2017, Hochschule Esslingen – Campus Göppingen

Grafiken aus: Peter Hofmann, Hybridfahrzeuge, Springer‐Verlag, Wien, 2010, ISBN 978‐3‐211‐89190‐2

44Prof. Dr.‐Ing. Ralf Schuler | Institut für Nachhaltige Energietechnik und MobilitätTechnikforum, 11.10.2017, Hochschule Esslingen – Campus Göppingen

Technologische Aspekte der ElektromobilitätTauschraten für Antriebskomponenten (Beispiel Tesla Model S)

Grafik aus: Plug‐In America Battery Survey,https://survey.pluginamerica.org/model‐s/charts.php (Abgerufen: 9. Oktober 2017)

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Technologische Aspekte der ElektromobilitätAlterung der Batterien am Beispiel Tesla Model S (n=531)

Prof. Dr.‐Ing. Ralf Schuler | Institut für Nachhaltige Energietechnik und MobilitätTechnikforum, 11.10.2017, Hochschule Esslingen – Campus Göppingen

Grafik aus: Plug‐In America Battery Survey,https://survey.pluginamerica.org/model‐s/charts.php (Abgerufen: 9. Oktober 2017)

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Technologische Aspekte der ElektromobilitätAlterung der Batterien am Beispiel Tesla Model S (n=531)

Prof. Dr.‐Ing. Ralf Schuler | Institut für Nachhaltige Energietechnik und MobilitätTechnikforum, 11.10.2017, Hochschule Esslingen – Campus Göppingen

Grafik aus: eltrek, Fred Lambert, Tesla battery data shows path to over 500,000 miles on a single pack, 1. November 2016, https://electrek.co/2016/11/01/tesla‐battery‐degradation/ (Abgerufen: 9. Oktober 2017)

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Technologische Aspekte der ElektromobilitätAuswirkungen des Schnelladens am Beispiel Tesla Model S

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Tabelle aus: eltrek, Fred Lambert, Tesla battery data shows path to over 500,000 miles on a single pack, 1. November 2016, https://electrek.co/2016/11/01/tesla‐battery‐degradation/ (Abgerufen: 9. Oktober 2017)

48

Technologische Aspekte der ElektromobilitätFortschritte und Skaleneffekte bei der Batterie

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Grafik aus: Björn Nykvist & Måns Nilsson, Rapidly falling costs of battery packs for electric vehicles, Nature Climate Change 5, 329–332, (2015)https://cleantechnica.com/2016/05/15/ev‐battery‐prices‐looking‐back‐years‐forward‐yet/ (Abgerufen: 9. Oktober 2017)

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Technologische Aspekte der ElektromobilitätEnergieversorgung

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Grafik: Electricity grid schema‐ lang‐en.jpg,https://commons.wikimedia.org/w/index.php?title=File:Electricity_grid_schema‐_lang‐en.jpg&oldid=189401014 (Abgerufen: 9. Oktober2017))

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Technologische Aspekte der ElektromobilitätEnergieversorgung

» Kurzfristige Auswirkungen auf den Stromsektor sind gering(Annahme: 6 Mio. Elektrofahrzeuge in 2030  20TWh/a  4% des gesamten Stromverbrauchs des Jahres 2014 in Deutschland)

» Ambitioniertes Langfristszenario: 75% Elektrofahrzeuge am Gesamtbestand der PKW  85‐100TWh/a  15% der heute produzierten Strommenge entspricht in etwa der Stromerzeugung durch Windenergie des Jahres 2015

» In Deutschland teilen sich 50 bis 200 Haushalte je einen Ortsnetztrafo. Mittelspannung (10‐20kV) im regionalen Verteilnetz wird darüber auf 230 Volt transformiert

» Erdkabel verteilen den Strom in die Häuser. Stromtragfähigkeit begrenzt.» Ortsnetztrafos sind für einen begrenzte Leistungsbedarf ausgelegt

(z.B. 400kVA, oder 630kVA)

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Quellen: Hält das Stromnetz dem E‐Auto‐Boom stand? Wirtschaftswoche, 29.8.17, Stefan Hajek;FAQ Elektromobilität, Öko‐Institut e.V., Stand: 12.09.2017; 

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Technologische Aspekte der ElektromobilitätEnergieversorgung

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Typische Tages‐Lastprofile Anzahl der Elektrofahrzeuge, die gleichzeitig an einem Ortsnetztrafo geladen werden können (Prozentsatz der angeschlossenen Haushalte)

Intelligentes Laden und Netzausbau erforderlich

Grafik und Tabelle aus: Martin Doppelbauer, Karlsruhe Institute of Technology,“Electrical Energy and Battery Electric Vehicles”, Vortrag am TAE Symposium Elektromobilität, Technische Akademie Esslingen, 2014

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Ökonomische Aspekte der Elektromobilität

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Technologie

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Ökonomische Aspekte der ElektromobilitätKonsumentenverhalten – Tagesfahrleistungen

Grafik aus: Mathias Bertram, Stefan Bongard, „Elektromobilität im motorisierten Individualverkehr“,Springer Vieweg, 2014, ISBN 978‐3‐658‐02263‐1

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Ökonomische Aspekte der ElektromobilitätReichweite und Verkaufspreis erhältlicher Elektrofahrzeuge

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Grafik modifiziert (Logo entfernt) aus: Inside EV‘s, Plug‐in Electric Car Range & Price Comparison, Mark Kane, 2015,https://insideevs.com/plug‐in‐cars‐range‐price‐comparison/ (Abgerufen: 9. Oktober 2017)

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Ökonomische Aspekte der ElektromobilitätAnzahl Ladestationen in Deutschland nach Lade‐Art

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Grafik aus: Neue Osnabrücker Zeitung, Konstantin Stumpe, Zahl der Ladestationen für Elektroautos fast verfünffacht,https://www.noz.de/deutschland‐welt/vermischtes/artikel/846977/zahl‐der‐ladestationen‐fuer‐elektroautos‐fast‐verfuenffacht (Abgerufen: 9. Oktober 2017)

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Ökonomische Aspekte der Elektromobilitätgemeldete Ladesäulen

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In Deutschland gab es zum 18.9.2017 3408 gemeldete öffentliche Ladesäulen.

Grafik: Interaktive Ladesäulenkarte der Bundesnetzagentur,https://www.bundesnetzagentur.de/DE/Sachgebiete/ElektrizitaetundGas/Unternehmen_Institutionen/HandelundVertrieb/Ladesaeulenkarte/Ladesaeulenkarte_node.html  (Abgerufen: 9. Oktober 2017)

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Ökonomische Aspekte der ElektromobilitätMehrkosten heutiger Elektrofahrzeuge

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Grafik: eigene Darstellung, Datenbasis 2012

Vehicle w/ ICE Omitting ICE Battery Total

30-50 %

E-Drive

OthersE-MotorPower Electronics

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Ökonomische Aspekte der ElektromobilitätMehrkosten heutiger Elektrofahrzeuge

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Tabelle aus: ADAC, „Kostenvergleich: Wenige E‐Autos rentabel“,https://www.adac.de/infotestrat/adac‐im‐einsatz/motorwelt/e_auto_kostenvergleich.aspx (Abgerufen: 9. Oktober 2017)

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Ökonomische Aspekte der ElektromobilitätKosten zukünftiger Elektrofahrzeuge

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Quelle:  M. Hackmann, H. Pyschny, R. Stanek , „Total Cost of Ownerchip Analyse für Elektrofahrzeuge“, P3 Grouphttps://www.electrive.net/2015/03/09/tco‐analyse‐elektroauto‐der‐golfklasse‐2018‐guenstiger‐als‐verbrenner/ (Abgerufen: 9. Oktober 2017)

60Prof. Dr.‐Ing. Ralf Schuler | Institut für Nachhaltige Energietechnik und MobilitätTechnikforum, 11.10.2017, Hochschule Esslingen – Campus Göppingen

eierlegende Wollmilchsau = All‐Purpose‐Vehicle

Ökonomische Aspekte der ElektromobilitätKonsumentenverhalten – bevorzugte Fahrzeugkonzepte

Bild modifiziert (neu eingefärbt): „Eierlegende Wollmilchsau“,http://www.kirchenweb.at/osterhase/eierlegendewollmilchsau/

(Abgerufen: 9. Oktober 2017)

Bild: Gary S. Vasilash,New Chevrolet TrailBlazer: An Authentic SUV, 11.11.2011,https://www.adandp.media/blog/post/new‐chevrolet‐trailblazer‐an‐authentic‐suv (Abgerufen: 9. Oktober 2017)

61Prof. Dr.‐Ing. Ralf Schuler | Institut für Nachhaltige Energietechnik und MobilitätTechnikforum, 11.10.2017, Hochschule Esslingen – Campus Göppingen

Grafik aus: Lino Guzzella, Antonio Sciarretta, „Vehicle Propulsion Systems“, Springer‐Verlag Berlin Heidelberg, 2007, ISBN 978‐3‐540‐74691‐1

Ökonomische Aspekte der ElektromobilitätKonsumentenverhalten – bevorzugte Fahrzeugkonzepte

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Ökonomische Aspekte der ElektromobilitätKonsumentenverhalten – bevorzugte Fahrzeugkonzepte

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Grafik aus: Vortrag von Wolf‐Heinrich Hucho auf Basis Daten VW AG

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Ökonomische Aspekte der ElektromobilitätKonsumentenverhalten – bevorzugte Fahrzeugkonzepte

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Grafik aus:  Martin Goede, VW AG, „Karosserieleichtbau als Baustein einer CO2‐Reduzierungsstrategie “, 16. Aachener Kolloquium Fahrzeug‐ und Motorentechnik, 2007

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Ökonomische Aspekte der ElektromobilitätKonsumentenverhalten – bevorzugte Fahrzeugkonzepte

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Grafik aus:  Johannes Arning, Wolfgang Mayer, jochen Wiedemann, Uni Stuttgart„Die Fahrzeug‐Energieeffizienzkennzahl “, Automobiltechnische Zeitschrift, ATZ 05 I 2007 Jahrgang 109

65Prof. Dr.‐Ing. Ralf Schuler | Institut für Nachhaltige Energietechnik und MobilitätTechnikforum, 11.10.2017, Hochschule Esslingen – Campus Göppingen

Ökonomische Aspekte der ElektromobilitätKonsumentenverhalten – bevorzugte Fahrzeugkonzepte

Grafik aus:  Christoph M. Schwarzer, „Die Lügen der Autoindustrie“, Zeit Online, 28. Mai 2013, 10:43 Uhr,http://www.zeit.de/auto/2013‐05/benzinverbrauch‐studie‐abweichungen (Abgerufen am: 9. Oktober 2017)

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Ökonomische Aspekte der ElektromobilitätKonsumentenverhalten – Mehrwert am Beispiel Tesla Roadster

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Grafik aus:  Martin Eberhard, Marc Tarpenning, Tesla Motors Inc., 2006,  „The 21st Century Electric Car”, http://www.evworld.com/library/Tesla_21centuryEV.pdf (Abgerufen: 9. Oktober 2017)

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Ökonomische Aspekte der ElektromobilitätKonsumentenverhalten – Mehrwert am Beispiel eBike

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Grafik aus:  Spiegel Online, „Die Elektromobilität ist durchgestartet ‐ auf dem Zweirad “, 01.10.2016http://www.spiegel.de/auto/aktuell/e‐bikes‐sind‐in‐deutschland‐beliebter‐als‐elektroautos‐a‐1114485.html (Abgerufen: 9. Oktober 2017)

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Ökonomische Aspekte der ElektromobilitätKonsumentenverhalten – emotionaler Mehrwert (Beispiel Model 3)

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Grafik aus: „Wie einzigartig ist Teslas Model 3 wirklich?“, manager magazin, Online Artikel vom 3.7.2017,http://www.manager‐magazin.de/fotostrecke/tesla‐model‐3‐wie‐einzigartig‐ist‐das‐auto‐wirklich‐fotostrecke‐149270.html(Abgerufen: 9. Oktober 2017)

• Stand 4.8.2017:518.000 Reservierungen63.000 Stornierungen

• 115.000 Reservierungen in den ersten 24 Stunden

Quelle: http://teslamag.de/tag/reservierung,(Abgerufen: 9. Oktober 2017)

69Prof. Dr.‐Ing. Ralf Schuler | Institut für Nachhaltige Energietechnik und MobilitätTechnikforum, 11.10.2017, Hochschule Esslingen – Campus Göppingen

Ökonomische Aspekte der ElektromobilitätFahrzeughersteller

• Bis zu 80.000 Arbeitsplätze hängen im Großraum Stuttgart am Diesel

• Bis zu 600.000 Arbeitsplätze deutschlandweit hängen am Verbrennungsmotor

Grafik modifiziert (neu eingefärbt) aus:  „Shell PKW‐Szenarien bis 2040“, 2014http://www.shell.de/medien/shell‐publikationen/shell‐pkw‐szenarien‐bis‐2040.html (Abgerufen: 9. Oktober 2017)

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Ökonomische Aspekte der ElektromobilitätFahrzeughersteller – Bevorzugung Plug‐In Hybride

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Verbrauchsbestimmung

Grafik aus: H. Meinheit, M. Schüssler, J.‐W. Biermann,Optimierte Regelung und Steuerung hybrider Antriebsstränge,VDI‐Berichte Nr. 1931, 2006 

C = Gesamtverbrauch in l/100 km,C1 = Kraftstoffverbrauch bei voll aufgeladenem Akku,C2 = Kraftstoffverbrauch bei leerem Akku,De = rein elektrische Reichweite,Dav = 25 km (Strecke zwischen zwei Akkuaufladungen)

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Ökonomische Aspekte der ElektromobilitätFahrzeughersteller – ernüchternde Verbräuche der Plug‐In Hybride

Hersteller/ModellVerbrauch 

HerstellerangabeVerbrauch ADAC 

EcoTest2,8 l/100 km 5,2 l/100 km

13,5 kWh/100 km 8,0 kWh/100 km1,9 l/100 km 4,2 l/100 km

13,4 kWh/100 km 8,0 kWh/100 km2,1 l/100 km 3,6 l/100 km

5,2 kWh/100 km 3,7 kWh/100 km1,5 l/100 km 3,3 l/100 km

11,4 kWh/100 km 7,0 kWh/100 km

Toyota Prius Plug‐In Hybrid

VW Golf GTE

Mercedes S 500 Plug‐In

Mitsubishi Outlander PHEV

Quelle:  Die Welten zwischen Wunsch und Wirklichkeit – Reale Verbrauchswerte bei Plug‐In Hybriden, ADAC Eco Test,https://www.adac.de/infotestrat/tests/eco‐test/plugin_hybride/default.aspx (Abgerufen: 9. Oktober 2017)

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Ökonomische Aspekte der ElektromobilitätFahrzeughersteller – Alternatives Konzept: Power‐to‐Liquid (PtL)

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Grafik aus: Fraunhofer‐ Institut für Windenergie und Energiesystemtechnik, „Mittel‐ und langfristige Potenziale von PTL‐ und H2‐Importen Aus internationalen EE‐Vorzugsregionen“, August 2017http://www.energieversorgung‐elektromobilitaet.de/includes/reports/Teilbericht_Potenziale_PtL_H2_Importe_FraunhoferIWES.pdf (Abgerufen: 9. Oktober.2017)

74Prof. Dr.‐Ing. Ralf Schuler | Institut für Nachhaltige Energietechnik und MobilitätTechnikforum, 11.10.2017, Hochschule Esslingen – Campus Göppingen

Grafik: eigene Darstellung

Ökonomische Aspekte der ElektromobilitätFahrzeughersteller – Lücke bei den Verkehrsmitteln

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Ökonomische Aspekte der ElektromobilitätFahrzeughersteller – neue „Player“ am Beispiel Streetscooter/e.Go

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Bild: Streetscooter Mediathekhttps://www.streetscooter.eu/mediacenter

/

Bild: e.Go Mediathekhttp://www.e‐go‐mobile.com/de/mediathek

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ZUSAMMENFASSUNG UND FAZIT

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Zusammenfassung

» Elektroautos sind ökologisch sinnvoll und leisten einen signifikanten Beitrag zur Reduzierung der CO2 Emissionen

» Technologische Herausforderungen im elektrischen Antrieb werden mittlerweile beherrscht. Die Batterieproduktion wird zunehmend effizienter, die Batteriekosten sinken, größere Reichweiten sind bezahlbar Neue Generation Elektrofahrzeuge ist alltagstauglich

» Hürden sind aktuell das Käuferverhalten der Autokäufer und die wirtschaftlichen Zwänge etablierter Fahrzeughersteller

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Fazit

wir sollten …

… kleine, leichte und sparsame Fahrzeuge kaufen …… unnötige (schnelle) Fahrten vermeiden …… als nächstes Fahrzeug ein Elektroauto kaufen …… Windkrafträder in sichtnähe der Wohnung tolerieren …… mehr Urlaub in Europa machen …… flexibler bei der Wahl der Verkehrsmittel werden …

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Flexiblere Wahl der Verkehrsmittel …

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Bilder: https://www.moovel.com/de/de

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Fazit

ich werde …… Studierende auf diesem Gebiet ausbilden …… weiter derartige Vorträge halten …

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