ELEKTROMOBILITÄTS- KOMPASS FÜR DIE ENERGIEREGION …€¦ · smart forfour electric drive 1.928 6...

ELEKTROMOBILITÄTS-KOMPASS FÜR DIE ENERGIEREGION RHEIN-HAARDT

2

»ENERGIEREGION RHEIN-HAARDT ENGAGIERT FÜR ELEKTROMOBILITÄT«

3

Einleitung

Liebe Leserinnen und Leser, Elektromobilität ist mehr als der 1:1 Ersatz konventionell betriebener Fahrzeuge durch Elektrofahrzeuge. Sie hat viele Facetten und Einsatzbereiche, vom elektrisch unterstützen Fahrrad und dem privaten Elek-tro-Pkw über elektrisch ange-triebene Linienbusse und lokal emissionsfreie Müllfahrzeuge bis zu selbstständig fahren-den Carsharing-Fahrzeugen und Lkw-Koordinierungssyste-men. Elektromobilität bedeu-tet Vernetzung, Dynamik und Lebensqualität, ist Verkehrs- und Energiewende, macht uns unabhängig von Ölimporten, hilft uns beim Erreichen der Klimaschutzziele und steigert die regionale Wertschöpfung. Die Verkehrswende lässt sich nur dann realisieren, wenn so-wohl eine Reduktion des mo-torisierten Individualverkehrs,

als auch die Etablierung der Elektromobilität und deren Verknüpfung mit erneuerbaren Energien forciert werden. Die LEADER-Region Rhein-Haardt engagiert sich für den Ausbau regenerativer Energiequellen vor Ort und treibt die Verbrei-tung der Elektromobilität vor-an.

Interesse? Fragen?

Informationen zur Elektromo-bilität finden Sie in dieser Bro-schüre. Sie vermittelt einen Einblick in die aktuelle Markt-situation, erklärt die Batte-rie- und Ladetechnologie und untersucht die Umweltfreund-lichkeit von Elektrofahrzeugen. Für weitere Informationen zur Elektromobilität allgemein und in Ihrer Region, besuchen Sie unser Elektromobilitätsportal Rhein-Haardt.

4

Wissen zur Elektromobilität

Was ist Elektromobilität? 6

Was bringt Elektromobilität? 7

Wie umweltfreundlich sind E-Fahrzeuge wirklich? 8 – 10

Welche Verkehrsmittel sind am umweltfreundlichsten? 11

Welche Lademöglichkeiten gibt es? 12 – 13

Wie wird geladen? 14 – 15

Technische Details 16

Nutzungsbereiche 17

Wer nutzt aktuell die Elektromobilität? 18 Bestandszahlen E-Pkw nach Nutzergruppen in Deutschland 19 Welche E-Pkw werden häufig gekauft? 20 – 21

Was sind Pedelecs und welche Vorteile bieten sie? 22 – 23

Impressum 24

Inhalt

6


WAS IST ELEKTROMOBILITÄT?

Ein Elektrofahrzeug ist ein Fahrzeug, egal ob Auto, Fahrrad oder Nutzfahrzeug, welches vollständig oder teilweise elektrisch angetrieben wird

Unterteilung der Fahrzeuge nach Antriebsarten:

Batterieelektrischbetriebenes Fahrzeug

E-M

otor Antrieb

Rekuperation

Strom

Brennstoffzellenfahrzeug

E-M

otor Antrieb

Antrieb

Brennstoffzelle

Rekuperation

H2

Plug-In-Hybrid

E-MotorVerbrenner- motor

Benzintank

Batterie

Strom

Elektrisch betriebene Pkw sind: der rein batterieelektrische Pkw, der von außen aufladbare Plug-In-Hybrid und das Brennstoffzellenfahrzeug

Elektromotoren arbeiten hochgradig effizient und besitzen einen höheren Wirkungsgrad (ca. 80 – 90 %) als herkömmliche Verbrennungsmotoren (ca. 30 – 40 %)

7

WAS BRINGT ELEKTROMOBILITÄT?

Ziele:

Ökologische Alternative zu konventionellen Verbrennerfahrzeugen

Lebensqualität der Bevölkerung verbessern Nachhaltig Leben und die Umwelt schonen Senkung der verkehrsbedingten

Treibhausgasemissionen Klimaschutzziele erreichen und erfüllen

Verkehr aktuell:

Der Verkehrssektor hat einen Anteil von rund 18 % an den aktuellen Treibhausgasemissionen

Der verkehrsbedingte CO2-Ausstoß lag 2017 bei 170,6 Mio. t

Der Umstieg von Diesel auf Benziner schafft dabei keine Abhilfe, da die Fahrzeuge einen höheren Kraftstoffverbrauch haben und mehr CO2 pro km ausstoßen

Zum Erreichen der Klimaschutzziele muss der Straßenverkehr relevante Emissionsein- sparungen beisteuern

Minderung:

Verkehrsbedingter CO2- und NOx-Ausstoß Feinstaubentstehung durch Verbrennungsprozess Unmittelbare Lärmbelastung Abhängigkeit von Ölimporten

8


Erneuerbar Steinkohle Braunkohle Atomkraft Gas

WIE UMWELTFREUNDLICH SIND E-FAHRZEUGE WIRKLICH?

Lokal sorgen E-Pkw für Emissionsfreiheit. Damit sie in der Gesamtbilanz positiv abschneiden, kommt der Verwendung von Ökostrom eine hohe Bedeutung zu.

Quelle: Burger, B. 2018, Stromerzeugung in Deutschland in 2017. Fraunhofer ISE. Annahme: 20% Elektroautos im deutschen FahrzeugbestandQuelle: AG Energiebilanzen 2014, Energiebilanz, diverse Jahrgänge

Dazu muss die Gesamtbilanz betrachtet werden

Klimabilanz beinhaltet Emissionen: Bei der Fahrzeug- und Batterieherstellung Bei der Fahrzeugnutzung (Bremsen- und Reifenabrieb, etc.) Beim Recycling Bei allen Bereit- und Herstellungsprozessen des Stroms

Anteile an der Stromerzeugung 2017

in Deutschland

Prognose Anteile an der Stromerzeugung 2040

in Deutschland

39 %

15 %

24 %

13 %

9 %

55 %

10 %

17 %

18 %

9

CO2 Außstoß (kg) Autoproduktion/Recycling

CO2 (kg) Kraftstoffbereitstellung (Well-to-Tank)

CO2 (kg) Strombereitstellung (Well-to-Tank)

CO2 (kg) Verbrauch beim Fahren (Tank-to-Wheel)

Quelle: ADAC 2018, Elektro, Gas, Benzin, Diesel & Hybrid: Die Ökobilanz unserer Autos

0 kg CO2 5000 10.000 15.000 20.000 25.000 30.000

Klimabilanz am Beispiel Kompaktwagen bei 150.00 km Laufleistung

Strommix

100% regenerativ

Strommix

100% regenerativ

Benzin

Diesel

Plug-In-Hybrid

Elektro

Hybrid

Die Klimabilanz eines Elektrofahrzeuges ist abhängig von der Herkunft des verwendeten Stroms

Wird ein Oberklasse-E-Pkw mit dem deutschen Strommix geladen, kann ein vergleichbares Dieselfahrzeug, aufgrund des geringeren CO2-Ausstoß bei der Herstellung und dem Recycling, über die Lebensdauer hinweg ggf. eine bessere CO2-Bilanz aufweisen Bei rein batterieelektrischen Kompaktwagen amortisiert sich der erhöhte

CO2-Ausstoß von Herstellung und Recycling im Vergleich zum Diesel bereits nach 57.000 km (Strommix) bzw. 23.000 km (regenerativer Strom) Laufleistung Beim Vergleich mit einem Benziner liegt diese Grenze bereits bei 45.000 km

(Strommix) bzw. 21.000 km (regenerativer Strom) Laufleistung

10

WIE UMWELTFREUNDLICH SIND E-FAHRZEUGE WIRKLICH?

Optimierte Produktionsabläufe führen zu geringeren Emissionen bei der Fahrzeug- und Batterieherstellung

Verbesserte Motoren und Batterien senken den Energiebedarf der E-Pkw über die Lebensdauer weiter

Minderung der Batterie-Neuproduktion und den damit verbundenen Emissionen durch Verlängerung der Nutzungsdauer außerhalb des Fahrzeuges

Weiterverwendung der Batterien durch Second-Life-Anwendungen, z.B. als Heim- speichersystem in Privathaushalten in Verbindung mit Photovoltaik-Anlagen

Verbesserte Recyclingstruktur der Batterien mit neuen Verfahren führt zu Ressourcenschonung aufgrund der Senkung

des Bedarfs an Rohstoffen durch Rückge- winnung dieser Emissionssenkung aufgrund geringerer

Neuproduktion

Pkw-Betrieb

Second-Life- Anwendung

Recycling


11

WELCHE VERKEHRSMITTEL SIND AM UMWELT-FREUNDLICHSTEN?

Treibhausgase sind CO2, CH4 und N2O zusammengenommen Die Auslastung der Verkehrsmittel spielt ebenfalls eine Rolle

Annahmen:

Der Pkw ist mit 1,5 Personen besetzt Bahn und Pedelec beziehen ihre Energie aus dem deutschen Strommix Durch langanhaltende, konstante Geschwindigkeiten sinken die Emissionen

des Fernverkehrs Der Busverkehr weist aufgrund der höheren Auslastung geringere Emissionen

pro Personenkilometer auf

Schlussfolgernd sind Rad und Pedelec sowie ÖPNV/SPNV dem Pkw bezüglich der Klimabilanz weit überlegen

Quelle Umweltbundesamt 2018

0%

20%

40%

60%

80%

100%

0

50

100

150

200

250

PKW Fahr-rad

Pedelec Bus,nah

Bahn,nah

Bus,fern

Bahn,fern

Flug-zeug

Ausla

stun

g

CO2

Äqui

vale

nt g

/Pkm

Treibhausgase (ohne Herstellung & Recycl ing) Auslastung

12

WELCHE LADEMÖGLICHKEITEN GIBT ES?

Ladeinfrastrukturabdeckung

15 Ladestationen 40 Ladepunkte

26 Normalladepunkte 14 Schnellladepunkte

38 % der Normalladepunkte werden mit bis zu 11 kW betrieben und 62 % mit mindestens 22 kW

Die mittlere Fahrdistanz zur nächsten Ladestation beträgt 2,9 km


13

Ladebedarf

Private Ladeinfrastruktur am Wohnort deckt einen Großteil des alltäglichen Ladebedarfes ab

(Halb-)Öffentliche Ladeinfrastruktur dient Dem Gelegenheitsladen Der Deckung des Ladebedarfes von Touristen und Gästen Als Ergänzung der privaten Ladeinfrastruktur In Kombination mit bspw. dem Laden beim Arbeitgeber als Ersatz

für private Ladeinfrastruktur

Normales Laden (< 50 kW AC) 2 – 6 h Geeignet für längere Standzeiten Geringe Stromabnahmemenge an (halb-) öffentlicher Ladeinfrastruktur

Schnelles Laden (≥ 50 kW DC) 20 – 40 min Hauptsächlich Zwischenladen bei Absolvierung längerer Distanzen Hohe Stromabnahmemenge

14

WIE WIRD GELADEN?

Schuko

In jedem Haushalt verfügbar Jeder E-Pkw kann mit ihm laden Nur mit modernen Sicherungssystemen möglich Dreipolig und einphasig 2,7 kW; bis 16 A (Haushaltssteckdose 13 A)

Typ-2-Stecker

Europäischer Normalladestandard Jeder moderne E-Pkw kann mit ihm laden Wechselstromladung Drei- bis fünfpolig und ein- bis dreiphasig Bis 43,5 kW; bis 63 A

CHAdeMO

Japanischer Schnellladestandard Asiatische und französische Pkw-Hersteller

nutzen ihn Gleichstromladung (Schnellladung) Bis 50 kW aktuell, höhere Leistung realisierbar

CCS

Europäischer und amerikanischer Schnellladestandard

Pkw-Hersteller wie BMW, Daimler, Opel oder VW nutzen ihn

Gleich- und Wechselstromladung Bis 50 kW aktuell, höhere Leistung realisierbar


15

RFID-Karte Kontaktlose Chip- oder

Transponderkarte Flächendeckend

vorhanden

Plug‘n‘Charge Freigabe Ladesäule

durch Vehicle-ID

Smartphone App Anmeldung und Bezahl-

vorgang an der Säule per Smartphone

Sonstige Z. B. NFC, Hotline-Anruf,

Login mittels Codes

Um einen Ladevorgang starten zu können, muss die Ladesäule zunächst freigeschaltet werden. Dafür gibt es verschiedene Authentifizierungsmedien:

15

16


TECHNISCHE DETAILS

Lithium-Ionen-Akkus bestehen aus Lithium, Kobalt, Kohlenstoff, Grafit und Nickel

Vorteile Lithium Nachteile Lithium

+ Verträgt viele Ladezyklen (kein Memory-Effekt)

– Preisverhandlungsmacht durch Monopolstellung der Zulieferer

+ Hohe Energiedichte, Leistungs- fähigkeit und Wirkungsgrad

– Recyceln der Batterien nur unter hohem Aufwand möglich

Hochvoltbatterie wird entladen – mit verstärkem Einsatz

des E-Motors

Hochvoltbatterie wird rekuperativ geladen

Rekuperation

Energierückgewinnung aus Bremsvorgang Energieersparnis von bis zu 20 % möglich Funktion:

Bei fehlender Betätigung des Gaspedals schaltet sich die Motorbremse zu Reibungsbremsen kommen bei starkem Bremsen zum Einsatz Generatoren werden aktiviert und bremsen Pkw aufgrund der benötigten

Energie für die Stromerzeugung Der generierte Strom wird der Pkw-Batterie zugeführt

16

17

Fahrrad

Fahrräder, welche die Tretbewegung durch einen Elektromotor unterstützen, sogenannte Pedelecs, erfreuen sich in Deutschland großer Beliebtheit

2017 wurden 720.000 E-Fahrräder verkauft, was einem Verkaufsanteil von 19 % des Fahrradmarktes entspricht

Pkw

Bestandszahlen Deutschland (Juli 2018): 67.765 rein batterieelektrisch betriebene Fahrzeuge sowie 56.667 Plug-In-Hybride

23 verschiedene rein elektrische Modelle mit 37 Ausführungen von 13 Herstellern in Deutschland verfügbar

Lkw

Der bisher kaum vorhandene Markt beschränkt sich auf Teststrecken, -läufe oder -modelle

Beispiel: Oberleitungsteststrecke für Hybrid-Lkw auf der A5 in Hessen

Nutzfahrzeuge

Angebote am Markt aktuell gering, dennoch sind elektrifizierte Transporter oder bspw. Lastenräder bereits im Einsatz zu finden

Nationales Beispiel: Deutsche Post elektrifiziert mittelfristig die gesamte Zustellflotte (aktuell bereits viele Pedelecs und StreetScooter Work im Einsatz)

Neue Modelle angekündigt

NUTZUNGSBEREICHE

18

WER NUTZT AKTUELL DIE ELEKTROMOBILITÄT?

Private Nutzer

Wohnort oft kleinstädtisch bis ländlich (50 %) E-Pkw-Besitzer haben oft weitere Pkws im Haushalt (80 %) Besitzen Photovoltaikanlage (45 %) Erhöhtes Umweltbewusstsein (84 %) Netto Haushaltseinkommen zwischen 2.000 – 4.000 € (46 %) Hochschulabschluss (50 %)

Gewerbliche Nutzer

2/3 der E-Pkw Besitzer sind Kleinunternehmen (< 49 MA) Nutzung unabhängig von Branche und Unternehmensstandort


19

BESTANDSZAHLEN E-PKW NACH NUTZER-GRUPPEN IN DEUTSCHLAND 2013 – 2017

0

5.000

10.000

15.000

20.000

25.000

30.000

35.000

40.000

2013 2014 2015 2016 2017

Bestandszahlenzum01.Januar

Gesamt privat gewerblich

Typische Nutzungshemmnisse

Hohe Kaufpreise Reichweitenängste Befürchtete Technikprobleme Zukunftssicherheit der Technologie

Typische Motivationsgründe der Nutzung

Interesse an innovativer Fahrzeugtechnologie Reduzierung der Umweltbelastung Günstigere Energiekosten pro km Vorbildwirkung gegenüber Dritten Fahrspaß und positives Image

privat

gewerblich

Gesamt

Abbildung: Bestandszahlen EV nach Nutzergruppen in Deutschland 2013 – 2016, (Quelle: Kraftfahrtbundesamt)

20

WELCHE E-PKW WERDEN HÄUFIG GEKAUFT?

Von den genannten Herstellern werden weitere Modelle angeboten, jedoch mit geringeren Absatzzahlen. Darüber hinaus bieten weitere Hersteller elektrische Fahrzeugmodelle an. Diese sind nachfolgend mit den Absatzzahlen ebenfalls im Zeitraum von Januar bis September 2018 aufgelistet:


ModellZulassungs-zahlen 2018/

01 – 09

3,7 kW 22 kW 50 kW

Renault ZOE 3.760 15,5 h 2,65 h 65 min(43 kW)

VW e-Golf 3.572 7 h 5,5 h (max. 7,2 kW) 30 min

smart fortwo electric drive 3.318 6 h 0,8 h -

Kia Soul EV 2.786 7,5 h 4,5 h(max. 6,6 kW) 30 min

BMW i3 BEV 2.629 7,5 h 2,45 h(max. 11 kW) 40 min

smart forfour electric drive 1.928 6 h 0,8 h -

Nissan Leaf 1.503 10 h 4 h 30 min

Tesla Model S 1.058 25 h 5 h SC: 36 min

Hyundai Ioniq Elektro

1.032 8 h 4,5 h(max. 6,6 kW) 30 min

VW e-up! 741 6 h 6 h (max. 3,6 kW) 30 min

Ladeleistung und -dauer

Die meistverkauften rein elektrisch betriebenen Pkw in 2018 sind bisher:

21

Realistische Reichweite in km

Batteriekapa-zität in kWh

Lieferzeiten von bis in Monaten

Preis ab € (brutto) Sitzplätze

300 41 4 – 6 26.100 4

180 35,8 5 – 8 35.900 5

130 17,6 5 – 6 21.940 2

150 30 3 – 4 29.940 5

150 33 2 – 4 37.550 4

130 17,6 5 – 6 22.600 4

285 40 6 – 10 31.950 5

450 – 500 100 4 – 6 71.399 5

240 28 <= 12 31.635 5

119 18,7 5 – 6 26.900 4

Pkw-Daten

Audi (BEV: n. v. 223 Stück; PHEV: A3: 1.612 Stück, A7: 51 Stück, A8: 35 Stück; Q5: 13 Stück, Q7: 314 Stück), Citroën (BEV: C-ZERO: 78 Stück, Berlingo Electric: 2 Stück, Jumper: 1 Stück, n. v. 14 Stück), Ford (BEV: Fokus: 17 Stück), Mercedes-Benz (BEV: B-Klasse: 80 Stück, V-Klasse: 2 Stück, n. v. 2 Stück; PHEV: A-Klasse: 26 Stück, C-Klasse: 881 Stück, E-Klasse: 1.604 Stück, S-Klasse: 20 Stück, GLK/GLC: 1.288 Stück, ML-Klasse/GLE: 156 Stück), Mitsubishi (BEV: n. v. 12 Stück; PHEV: Outlander: 1.197 Stück), Opel (BEV: Ampera-e: 341 Stück), Peugeot (BEV: i-On: 130 Stück, Partner: 2 Stück), Porsche (BEV: n. v. 86 Stück; PHEV: Panamera E: 1.366 Stück, Cayenne E: 633 Stück)

22

WAS SIND PEDELECS UND WELCHE VORTEILE BIETEN SIE?

Pedelec S-Pedelec E-Bike

Antrieb Tretabhängiger Antrieb

Tretabhängiger Antrieb

Tretunabhängiger Antrieb

Motorleistung 250 Watt 500 Watt 4.000 Watt

Unterstützung bis 25 km/h 45 km/h 45 km/h

Fahrzeugtyp Fahrrad Kleinkraftrad Kleinkraftrad

Versicherung Nein Ja Ja

Führerschein Nein Ja Ja

Wie kann die Energieregion Rhein-Haardt profitieren?

Höhenunterschiede sind leichter zu bewältigen Längere Distanzen sind möglich (z. B. 20 km Pendelweg) Bewegung im (Arbeits-)Alltag, ohne aus der Puste zu kommen Entlastung des Straßenverkehrs zu Hauptverkehrszeiten

Pedelecs erweitern die Nutzungsmöglichkeiten des Fahrrads

Die Reichweite ist von verschiedenen Faktoren wie Außentemperatur, Unterstützungsgrad und Steigung abhängig

Mit einem Mittelklassepedelec sind mindestens 30 – 50 km Reichweite pro Akkuladung möglich

Der Akku kann problemlos an jeder Haushaltssteckdose geladen werden


23

20072008

20092010

20112012

20132014

20152016

20172018

Verkaufte E-Bikes in Deutschland pro Jahr

Umweltverträgliche, leise und platzsparende Alternative zum Pkw

Pedelecs sind lokal emissionsfrei Alternative, um der Dominanz des motorisierten Individualverkehrs

in der Region Rhein-Haardt entgegenzusteuern Treibhausgasemissionen der Akku-Herstellung amortisieren sich bereits

nach 100 eingesparten Pkw-Kilometern Verringerte Geräuschemissionen

Weitere Vorteile

Einzugsbereiche von Bahnhöfen und Haltestellen des ÖPNV werden erweitert Gesetzliche Gleichstellung von Dienstfahrrädern und -wagen Einsparpotenzial für Arbeitgeber im Gesundheits- und Flächenverbrauchssektor Vielseitige Einsatzmöglichkeiten von Lastenrädern im Wirtschafts-

und Transportverkehr

70.000

720.000

1.000.000

Verkaufte E-Fahrräder in Deutschland pro Jahr

24

IMPRESSUM

Herausgeber:Mobilitätswerk GmbHLiebigstr. 2601187 DresdenDeutschland

Tel.: +49(0)351/275 606 69E-Mail: [email protected]: www.mobilitaetswerk.de

Elektromobilitätsportal Rhein-Haardtwww.energieregion-rhein-haardt.de

Erschienen: Dezember 2018


26

PLATZ FÜR NOTIZEN


ELEKTROMOBILITÄTS- KOMPASS FÜR DIE ENERGIEREGION …€¦ · smart forfour electric drive 1.928 6...

Documents

Transcript of ELEKTROMOBILITÄTS- KOMPASS FÜR DIE ENERGIEREGION …€¦ · smart forfour electric drive 1.928 6...