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Michael Wedler

B.A.U.M. Consult GmbHGotzingerstr. 48/50D-81371 München M.Wedler@baumgroup.de, www.baumgroup.de

Elektromobile Zukunft?

Was macht Verkehr nachhaltiger?:„sich effizient, intelligent und gemeinsam organisiert bewegen“

in der Atmosphäre: Klimaentlastung, Emissionsreduktion (Schadstoffe, Lärm)

im Fahrzeug: Effizienz und Sicherheit statt Endgeschwindigkeit und Status

auf der Straße: angemessene V.infrastruktur, die auf die Bevorzugung der zukunftsfähigen Verkehrsträger ausgerichtet ist (Weg von der Autofixierung, hin zu Fahrrad, Bahn, ÖPV, Problem ldl. R.?)

an der Tankstelle: nicht nur der Preis sondern auch die Bereitstellungskette von Treibstoffen (inkl. Biotreibstoffen und Strom) sollte Verbraucherverhalten bestimmen.

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bestimmen.

in der Organisation: abgestimmte Konzepte zwischen versch. V.trägern, die Kunden (Personen und Fracht) eine streckenweise Einbindung von umweltfreundlichen V.trägern erlauben.

in den Köpfen: nutzen statt besitzen, Umdenken hinsichtlich Status und Individualitätsanspruch bzgl. Mobilität

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Was bestimmt unsere Verkehrsansprüche in Zukunft?

„Mobilität wird teuer und dennoch: Noch mehr Menschen werden sich trotz Datenautobahnen öfter und weiter bewegen“

steigende Energiepreise: Verknappung diszipliniert – (allerdings hohe Preiselastizität), und befördert Regionalisierung von Produktions- und Lieferketten

Virtualität: zunehmende Substitutionsmöglichkeiten durch

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Virtualität: zunehmende Substitutionsmöglichkeiten durch Kommunikationstechnik bei gleichzeitig steigendem Mobilitätsverhalten in einer global vernetzten Welt

Mobilität in der Zukunft?

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E-mobile Zukunft ?

WARUM spricht jetzt soviel über und für E-Mobilität?

WIE verändert E-Mobilität unsere Zukunft?

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Die Herausforderung

50 – 70 % losses

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Fahrzeuge im Zeitalter der Erneuerbaren

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Darstellung: Tomi Engel, DGS

Die beste Nutzung der Ressourcen

Pflanzenöl Biogas Ethanol / BtL Solarstrom

Ertrag (kWh/ha*a)

E i b d f

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Anzahl Fahrzeuge (bei 15.000 km/a)

Energiebedarf(kWh / 100 km)

Berechnung und Darstellung: Tomi Engel, DGS

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Dei richtige Technologie am richtigen Ort

Pflanzenöl Biogas Ethanol / BtL Solarstrom

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Landwirtschaft Industrie Stadt

Darstellung: Tomi Engel, DGS

Die richtige Technologie für die nötige Entfernung

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CO2 Emissionen der Fahrzeug-Technologien

200

g CO2 / km

020406080

100120140160180

00saldo well-to-wheelwell-to-wheelwell-to-tanktank-to-wheel

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Diesel

Benzin

effizi

enter

dies

el

natur

al ga

s

Biodies

el

Bioetha

nol (E

-85)

Biogas

Mild H

ybrid

Diesel

Plugin

Hybrid

(BY)

Benzin

Plug

in Hyb

rid (B

Y)

Elektro

auto

/Koh

lestro

m

Elektro

auto

/ D-M

ix

Elektro

auto

/ Bay

ern-M

ix

Elektro

auto

/ erne

uerba

r

Quellen: UBA, KBA, COCAWE, HELMHOLTZ

Umweltaspekte:

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Elektromobilität und CO2-Effizienz

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Mobilität neu denken

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Elektrisch oder biogen?

Fahrzeuge?Ladestrukturen?Netzintegration?Nutzungskonzepte?Effekte?

Fahrzeuge?

Quelle: EWE AG (E3) und „electric avenue

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Einsatzmöglichkeiten? Tankstellen?Treibstofferzeugung?Effekte?

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Vorteile

Es handelt sich um eine der wenigen Alternativen für den Verkehrssektor gegenüber ErdölVerkehrssektor gegenüber Erdöl

Strom kann klimaneutral aus Erneuerbaren Energien erzeugt werden

Elektrofahrzeuge stoßen lokal keine Schadstoffe aus.

Batterie- und (Plug-In) Hybridfahrzeuge können als

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Pufferelemente in das Stromnetz integriert werden.

Hürden

Die Reichweite von Elektrofahrzeugen ist gering. (Engpass Batterie)Batterie)

Die Fahrzeuge sind teuer.

Es gibt derzeit kaum marktfähige Fahrzeuge zu kaufen

Andere Alternativen stehen im Wettbewerb (z.B. Biokraftstoff, Wasserstoff, GTL, CTL)

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Der Verkehr konkurriert mit dem stationären Stromverbrauch

Der heutige Strommix hat zu hohe CO2-Emissionen

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Fragen

Wann werden konkurrenzfähige Elektrofahrzeuge zu kaufen sein?sein?

Wann werden Elektrofahrzeuge einen nennenswerten Marktanteil haben?

Sind Elektrofahrzeuge Klimaschützer?

Woher kommt der Strom für die Fahrzeuge?

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Mobilität neu denken

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Lebensgefühl Elektromobilität

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Merkmale von E-Mobilitätssystemen

flexible Nutzung der Fahrzeuge mit Mobilitätsgarantie (Ladestationen, Schnelladung, Batteriewechsel, Fahrzeugwechsel, E-Park-and-Ride)

optimierte Nutzung der Batterien inkl. Integration in das Stromversorgungssystem (SmartVehicle on SmartGrid)

Abrechnung auf Basis von km-Leistung bzw. zeit- und lastabhängigen Tarifen (inkl. Plug-Roaming)

Onboard Car-Boxen und Mobilitätszentralen

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Fragen eines Elektro-Mobilisten

Wie weit kann ich fahren bei gegebener Ladung, dem Geländeprofil, der Witterung, den verfügbaren Ladestellen etc.?

Wie lange wird das Laden dauern?

Wo kann ich mein Sharing-Auto abgeben? Wie komme ich von dort nach Hause?

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Stromtanken (2)

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Nachrüstung mit

• Drehstrom

• hoher Anschlussleistung

• Lademanagement

Ausrüstung mit

• öffentlichen Tankstellen

• Lademanagament

• Abrechnungsmöglichkeit

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Herausforderungen des Stromtankens

Wie groß ist die Reichweite der Batterie?

Wann und wo und wie schnell wird geladen?

Was passiert, wenn wenig Zeit zum Laden ist?

50 – 150 km; Range Extender

Ladestationen; Vorplanung mittels E-Leitwarte; Roaming

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Wem gehört die Batterie?

Schnellladung; Batteriewechsel (z. B. Better Place)

Mobilitäts-Provider (z. B. MoveAbout)

Von der Stromtankstelle zur Stromstelle

durchdachte Netzintegration

3-phasige Anschlüsse

Bidirektionalität

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Integration von E-Fahrzeugen in das Stromnetz

Laden außerhalb der Lastspitzenzeiten

Laden, wenn “grüner Strom” zur Verfügung steht

Speichern von “überschüssigem Strom”

Vision: Einspeisung von der Batterie in das Netz

neue Abrechnungsmodelle

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neue Abrechnungsmodelle

Honorierung des “rechtzeitigen” Stromtankens

Zurechnung zum Auto, nicht zur Tankstelle (plug roaming)

Die Erneuerbaren sind im Kommen

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Das virtuelle Stromsystem mit Elektrofahrzeugen

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Verschiebungen in der Lastkurve

25000 Lastspitze

10000

15000

20000

Last

[kW

]

Lastspitze

verschiebbare Lasten

G b

30

0

5000

Gewerbe

Industrie

Haushalte

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Verschiebungen in der Lastkurve

25000 Lastspitze

10000

15000

20000

ReduzierungLastspitze

verschiebbare Lasten

G b

31

0

5000

Gewerbe

Industrie

Haushalte

Neue Verbraucher zur rechten Zeit: Autobatterien

25000 Lastspitze

10000

15000

20000

LastspitzeReduzierung

verschiebbare Lasten

G b

Elektromobile

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0

5000

Gewerbe

Industrie

Haushalte

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Speichern von Erzeugungsspitzen

25000

10000

15000

20000

Last

[kW

]

verschiebbare Lasten

G b

Elektromobile

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0

5000

Gewerbe

Industrie

Haushalte

Das Elektroauto als Stromspeicher

Bereitstellung von Regelenergie

3 Mio. Elektro-Autos hätten den EU-weiten “Blackout” vom 4.11.2006 verhindern können!

Abnahme von überschüssiger Energie aus Anlagen mit volatilen erneuerbaren Energien

2,5 Mio. E-Autos können 2020 die gesamte Erzeugung der PV-Anlagen in Deutschland speichern.

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g p

Speicherung der Energie aus eigenen Erzeugungsanlagen

Eine Batterieladung reicht für die Stromversorgung eines 4 Personenhaushalts für einen Tag.

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Stromverbrauch der Elektromobile in Deutschland

StromverbrauchStromverbrauch

2030: 12,5 mio. Fahrzeuge + 4 %

2030: Vollausbau (alle neuen Fahrzeuge elektrisch) + 28 %

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(alle neuen Fahrzeuge elektrisch)

2020 Ziel: + 20 % Erneuerbare+ 20 % Effizienz

Elektromobilität ist ein Ziel in Deutschland

Rahmen für künftige Technologie-entwicklungen und für die Markt-einführung von Plugin-Hybrid- und

www.bmvbs.de/Anlage/original_1091800/Nationaler-Entwicklungsplan-Elektromobilitaet.pdf

einführung von Plugin Hybrid und Elektrofahrzeugen

Elektromobilität als Beitrag zur Umsetzung der energie- und klimapolitischen Ziele

Konjunkturpaket II: 500 Mio. Euro für die anwendungsorientierte Forschung i B i h El kt bilität

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im Bereich Elektromobilität

Ziel 2020: 1 Mio. E-Fahrzeuge

Koalitionsvertrag: “Wir entwickeln eine breit angelegte und technologieoffene Mobilitäts-und Kraftstoffstrategie, die alle alternativen Technologien und Energieträger berück-sichtigt. Zudem soll sich Deutschland zum „Leitmarkt“ der Elektromobilität entwickeln.

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Förderschwerpunkte Elektromobilität(BMWi, BMVBS, BMU, BMBF, BMELV)

37Quelle: http://www.bmvbs.de/Anlage/original_1068856/Massnahmen-Elektromobilitaet-im-Konjunkturpaket-II.pdf

Bundesförderung für Elektromobilitätsforschung

BMVBS: 8 Modellregionen (115 Mio. €)

BMBF: Kompetenznetzwerk Systemforschung Elektromobilität,K t bü d El kt h i P d kti t h l iKompetenzverbünde Elektrochemie, Produktionstechnologien Li-Ionen Zellen/Batteriesysteme, Batterie-Recycling, Batterietest-zentrum (ca. 125 Mio. €)

BMWi: Stromwirtschaftliche Schlüsselelemente, Bremsenergie-Rückgewinnung, Optimierung Antriebsstrang, On-Board-Strom-erzeugung etc. (72 Mio. €)

BMU: Feldversuche PKW-Verkehr, Flottenversuch Wirtschafts-

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verkehr, Hybridbusse (ca. 115 Mio. €)

BMLF: Pilot-Synthese-Anlage zur Herstellung hochwertiger synthetischer Kraftstoffe (12 Mio. €)

BMWI & BMU: “IKT für Elektromobilität” / “Intelligente Netze, erneuerbare Energien und Elektromobilität” (47 & 10 Mio. €)

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Onboard-Geräte und MobilitätszentralenRoutenmanagement und NutzerunterstützungBatteriemanagement

FlottenmanagementC Sh i

7 Förderprojekte mit einem Volumen 120 Mi EUR

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Car-SharingGeschäftsmodelle

NetzintegrationLadeplanungTarife und Abrechnung

von ca. 120 Mio. EUR

Begleitforschung: Konsortium unter der Leitung von B.A.U.M.

siehe www.IKTEM.de

Grid Surfer

Harz.Erneuerbare Energien-mobility

e-mobility

Smart Wheels

Green Fleet

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Green Fleet

MEREGIO mobil

eE-Tour Allgäuwww.e-energy.de

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Innovationsregion Allgäu: IKT für Elektromobilität

E TourE-Tour

Quelle: E-Energy

Das E-Tour-Konsortium

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erweiterter Kreis: RWTH Aachen (Prof. Schnettler), TU Dortmund (Prof. Wedde), TU München (Prof. Witzmann), Baseportal GmbH, FEV, Bosch, Siemens (Energy Sector - Power Distribution Division oder Energy Automation GmbH & Co. KG), Deutsche Gesellschaft für Sonnenenergie e.V. (DGS), Landeshauptstadt München, diverse Hersteller von SmartMetern

Kooperationsabsicht mit Smart Wheels in Aachen!

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Beispiel: Electric Car Sharing

Pools mit intelligentem Buchungs und FahrzeugBuchungs- und Fahrzeug-management:

adäquate Fahrzeuge

optimale Nutzung

minimale Kosten

mehrere Varianten:

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mehrere Varianten:

“City car public”

“City car corporate”

“Corporate exclusive”

Fazit

Langfristig werden Elektrofahrzeuge eine zentrale Rolle in der Mobilität spielenMobilität spielen.

Kurzfristig ist es sinnvoll, Erfahrungen mit Elektromobilen in diversen Umfeldern zu sammeln (v. a. auf kurzen Strecken).

Es wird neue Mobilitätsprovider geben, die nicht mehr Fahrzeuge sondern Kilometer anbieten.

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Ihren ökologischen Nutzen entwickeln die E-Fahrzeuge durch Netzintegration: sie leisten als Puffer-Elemente einen wichtigen Beitrag zur Nutzbarmachung erneuerbarer Energien.

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Fahrzeuge

Modec LKW

Tesla Roadstar zwischen 100‘000 und 125‘000 €

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Fahrzeuge

Daimler B-Klasse Mitsubishi MiEV

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E-Cell: reiner Elektroantrieb 200 km Reichw.F-Cell: Brennstoffzellenfahrzeug 400 km ReichwE-Cell Plus: Elektroantrieb mit Range-Extender 600 km(Verbrennungsmotor für größere Reichweiten) In kleinen Stückzahlen ab 2010

Reichweite 160 kmHöchstgeschwindigkeit 130 km/hAb 2010 in Europa verfügbar

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Fahrzeuge

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E-Ruf aus Mindelheim

Zentralmotor, Leistungspotential von 270 Kilowatt (das sind knapp 370 PS)

Reichweite ca. 200 Kilometern.

Verkaufsstart soll Ende 2009 sein (ca. 155.000€)

Fahrzeuge

pininfarina kann man sich reservieren unter:http://www.bluecar.fr/de/pages-reservation/pre-reservation.aspx

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Segway i2

• AÜW plant die Anschaffung von 2 Stck.• ca. 8300€

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E-Smart

Fahrzeuge

Stromspeicher: Lithium-Ionen-Akku, > 16 kWh

Motorisierung: Elektromotor, 30 kW / (41PS)

Sitzplätze / Reichweite: 2 / 110 km

Ladezeit (100 % bei 230 V): 8 Stunden

Leergewicht: ca. 950 kg

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Verbrauch: 12 kWh/100 km

Höchstgeschwindigkeit: 120 km/h

Markteinführung: 2010 im Flottenversuch,

evtl. 2011 für Flottenkunden im Handel

Fahrzeuge

Chevrolet Volt

Quantya Strada

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e-max Roller

Quantya Strada

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Fahrzeuge

Pedelecs der Firma Maxx

AÜW will in Zusammenarbeit mit den Hotels der Region solche Pedelecs für die Touristen anschaffen

51Firma Hammacher Schlemmer

Einsatz im kommunalen Bereich

Volvo Müllfahrzeug

Karmann Kleintransporter

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Hotzenblitz-Nachfolger

eRUF-Porsche

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