Maßnahmenpapier zu Studie: Second-Life-Konzepte für...

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Fahrzeug- betrieb Wieder- aufbereitung Second-Life- Anwendung Recycling Maßnahmenpapier zur Studie: Second-Life-Konzepte für Lithium-Ionen-Batterien aus Elektrofahrzeugen Ergebnispapier der Begleit- und Wirkungsforschung 18 28

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Fahrzeug-betrieb

Wieder-aufbereitung

Second-Life-Anwendung

Recycling

Maßnahmenpapier zur Studie: Second-Life-Konzepte für Lithium-Ionen-Batterien aus Elektrofahrzeugen

Ergebnispapier der Begleit- und Wirkungsforschung 1828

August 2016

Maßnahmenpapier zur Studie: Second-Life-Konzepte für Lithium-Ionen-Batterien aus Elektrofahrzeugen

Verzeichnisse

Verzeichnisse I

Inhaltsverzeichnis

Verzeichnisse

Inhaltsverzeichnis I

Abbildungsverzeichnis II

Tabellenverzeichnis II

Abkürzungen/Glossar III

1 Einleitung 1

2 Methodik der Second-Life-Studie 3

3 Kernergebnisse der Studie 4

4 Handlungsbereiche und Maßnahmen 6

4.1 Handlungsbereich: Ökonomie und Ökologie 8

4.1.1 Ökologische Bewertung von Batteriespeicheranwendungen unter Berücksichtigung konkurrierender Technologien 8

4.1.2 Detaillierte Untersuchung der Zusammenhänge zwischen Se-cond-Life-Konzepten und Ressourcenbedarf 8

4.1.3 Integration aktueller und praxisnaher Daten aus der Industrie in die Ökobilanz-Datenbanken 9

4.1.4 Detaillierte Untersuchung weiterer SL-Anwendungen 94.1.5 Marktanalyse Second-Life 94.1.6 Entwicklung von Geschäftsmodellen auch auf internationaler

Ebene 10

4.2 Handlungsbereich: Standardisierung 10

4.2.1 „Second-Life friendly“-Traktionsbatteriemodule 104.2.2 Einblick in die Batterienutzungshistorie durch eine standardisier-

te Schnittstelle 114.2.3 Implementierung von Algorithmen zur Aufzeichnung geeigneter

Zustandsgrößen 124.2.4 Überarbeitung und Neufassung von Normen und Standards im

Bereich der Sicherheit 13

5 Ausblick 14

Anhang

Ergebnispapiere der BuW A

Impressum F

II Verzeichnisse

Abbildungsverzeichnis

Tabellenverzeichnis

T01 Kernergebnisse für zwei Anwendungsfälle für Second-Life-Speicher 4

A01 Schematisches Modell zur Batterielebensdauer 1

A02 Arbeitspakete und Methodik der Second-Life-Studie 3

A03 Empfohlene Maßnahmen zum Second-Life-Ansatz gegliedert nach Handlungsbereichen 7

Verzeichnisse III

Abkürzungen/Glossar

BattG Batteriegesetz

BEV Batterieelektrisches Fahrzeug

BMS Batteriemanagementsystem

EE Erneuerbare Energien

EV Elektrofahrzeug

HSS Hausspeichersystem

LIB Lithium-Ionen-Batterie

LITB Lithium-Ionen-Traktionsbatterie

PRL Bereitstellung von Primärregelleistung

SL Second-Life

SoH State of Health

TCO Total Cost of Ownership

Batterie-kapazität

ca. 20 Jahre Lebens-dauer

100 %

80 %

50 %

ca. 10 Jahre

End ofFirst-Life

End ofSecond-Life

Recyclingoder

Remanu-facturing

Second-LifeFirst-Life

A01: Schematisches Modell zur Batterielebensdauer. Eigene Dar- stellung in Anlehnung an „West- fälische Wilhelms-Universität Münster (2014), Projekt „End-of-Life Solutions für eCar-Batterien“. www.eol-is.de/projekt (letzter Zugriff: 01.06.2016), Frankfurt am Main“

Einleitung 1

1 EinleitungEine Kernkomponente der Elektromobilität und der Energiewende ist die Speicherung von elektrischer Energie in elektrochemischen Spei-chern. Im Fokus stehen hier aktuell Lithium-Ionen-Batterien (LIB). Den hohen Anforderungen an Leistungs- und Energiedichte im bat-terieelektrischen Fahrzeug (BEV) werden diese Batterien nach einer Einsatzzeit von sieben bis zehn Jahren aber nicht mehr gerecht. Ihre Weiterverwendung in einem „Second Life“ in sekundären Speicheran-wendungen mit milderen Lastprofilen bietet sich jedoch an. Erst nach dieser Weiterverwendung sollten die Batterien schließlich dem Recy-clingprozess zugeführt werden, um wichtige bzw. kritische Rohstoffe wie Cobalt, Nickel oder Lithium wiederzugewinnen und diese für die Produktion neuer Batterien zur Verfügung zu stellen.

2 Einleitung

Durch den Einsatz gebrauchter Traktionsbatterien in Second-Life-An-wendungen besteht die Möglichkeit, Erlöse zu generieren beziehungs-weise Kosten einzusparen. Dass durch Second-Life-Anwendungen die Produktion neuer elektrochemischer Batteriespeicher verringert werden kann, trägt außerdem zur Verbesserung der Öko- und Energiebilanz bei.

Die Erforschung und Erprobung von Second-Life-Anwendungen in For-schungs- und Pilotprojekten hatte erhebliche Unsicherheiten bezüglich deren wirtschaftlicher Darstellbarkeit sowie deren Auswirkungen auf die Umwelt und die Kosten von BEV nicht ausräumen können. Im Rahmen des Schaufensterprogramms Elektromobilität hatte dessen Begleit- und Wirkungsforschung deshalb eine Studie beauftragt, um die Nachnutzung von Traktionsbatterien aus Elektrofahrzeugen aus ökonomischer und ökologischer Sicht zu untersuchen. Das Studienkonsortium bestand aus der Forschungsstelle für Energiewirtschaft (FfE) e. V. und dem Lehrstuhl für Elektrische Energiespeichertechnik (EES) der TU München. Die Stu-dien-Gesamtleitung übernahm der Verband der Elektrotechnik Elektronik Informationstechnik (VDE) e. V. Die Studie wurde im Februar 2016 unter dem Titel „Second-Life-Konzepte für Lithium-Ionen-Batterien aus Elek-trofahrzeugen“ veröffentlicht. Die vorliegenden Maßnahmen leiten sich aus den Ergebnissen dieser Studie ab.

Umfeldanalyse EV und LIB

Steckbriefe für SL-Anwendungen

Eigenscha�en SL-Batterien

Identifizierung von Second-Life-Konzepten

Restwert der SL-LIB

Auswirkungen auf TCO von BEV

Bewertung unter dem Aspekt der Wirtscha�lichkeit

Rentabilität von SL-LIB

Vergleich mit Neubatterien

Ökonomischer Vergleich

Darstellung der Umwelt-wirkungen

Quantifizierung der THG-Ein-sparungen durch SL-LIB

Ökologische Auswirkungen

O�ene Handlungsbereiche und Maßnahmen

Studienbegleitende Workshops

A02: Arbeitspakete und Methodik der Second-Life-Studie

Methodik der Second-Life-Studie 3

2 Methodik der Second-Life-Studie

Das Ziel der Second-Life-Studie war es, einen umfassenden Überblick über die mit Second-Life-Konzepten für Lithium-Ionen-Batterien aus Elektro-fahrzeugen verbundenen Themen zu geben. In diesem Zusammenhang beantwortete und bewertete sie Kernfragen nach Potentialen und Heraus-forderungen, potentiellen Einsatzfeldern, technischen und regulatorischen Anforderungen, wirtschaftlicher Darstellbarkeit und ökologischen Auswir-kungen sowohl qualitativ als auch quantitativ.

Zu diesem Zweck befasste sie sich mit vier Arbeitspaketen (Abb. A02). In einer umfassenden Analyse wurden zunächst die Grundlagen von Second-Life-Konzepten identifiziert und zwei besonders vielverspre-chende Anwendungsfälle ausgewählt. Dann wurden eine Modellierung des Alterungsverhaltens und des Restwerts von Second-Life-Batterien vorgenommen. Auf dieser Basis erfolgte abschließend eine wirtschaftliche und ökologische Bewertung der ausgewählten Anwendungsfälle. So wurde sichtbar, wo welcher Handlungsbedarf besteht und welche weiteren Maß-nahmen empfehlenswert sind.

T01: Kernergebnisse für zwei Anwendungsfälle für Second-Life- Speicher

4 Kernergebnisse der Studie

3 Kernergebnisse der Studie

Die Studie „Second-Life-Konzepte für Lithium-Ionen-Batterien aus Elektro-fahrzeugen“ zeigt, dass Second-Life-Anwendungen prinzipiell ein signifi-kantes wirtschaftliches und ökologisches Potential aufweisen, wenn der Markt für Elektromobilität und Batteriespeicher wie vorgesehen wächst.

Das verdeutlicht die Analyse der beiden besonders vielversprechenden Anwendungsfälle, nämlich einerseits der Bereitstellung von Primärregel-leistung (PRL) für Stromnetzbetreiber über einen Second-Life-Speicher und andererseits der Einsatz von Second-Life-Aggregaten als Heimspeicher-system (HSS) in Privathaushalten in Verbindung mit einer Photovoltaik- Anlage. Im Einzelnen kommt die Studie zu folgenden Ergebnissen:

Anwendungen Potentiale

Ökonomisch:

Steigerung des Kapitalwerts verglichen mit dem Einsatz einer Neubatterie nach 20-jährigem Betrach-tungszeitraum

Ökologisch:

Treibhausgas-Ein-sparpotential pro kWh ursprüngliche Nennkapazität durch vermiedene Neu- batterie-Produktion

Anmerkungen:

Speicher für Primärregel- leistungsbereit-stellung (PRL)

+33 % 34 bis 106 kg CO2-Äquivalente

Amortisation des SL-Speichers nach wenigen Jahren.

Wirtschaftlicher Mehrwert im Ver-gleich zum Einsatz einer Neubatterie.

Heimspeicher (HSS)

+26 % 30 bis 95 kg CO2-Äquivalente

Keine Amorti- sation innerhalb des Betrachtungs-zeitraums von 20 Jahren (gilt auch für Neuspeicher).

Wirtschaftlicher Mehrwert im Ver-gleich zum Einsatz einer Neubatterie

Kernergebnisse der Studie 5

Werden Traktionsbatterien bei einer Restkapazität von 80 % für Second- Life-Anwendungen wiederaufbereitet, dann beträgt ihr maximaler Ver-kaufswert ca. 50 % der Kosten einer Neubatterie. Der Restwert einer Second-Life-Batterie wiederum wird maßgeblich von den Wiederaufberei-tungs- und Recyclingkosten beeinflusst.

Nach Berechnung der Kapitalwertmethode erweist sich die Wirtschaft-lichkeit gegenüber einer Neubatterie sowohl beim Einsatz als Speicher für PRL als auch als HSS. Verglichen mit der Verwendung neuer Batterien mit gleicher Zellchemie kann für PRL eine Steigerung des Kapitalwerts um 33 % und für HSS eine Steigerung um 26 % prognostiziert werden. Auf den Anschaf-fungspreis eines Elektrofahrzeugs würde sich die Nachnutzung seiner Batterie mit einer Senkung von 3 % dagegen nur äußerst gering auswirken.

Falls durch die Anwendung einer alten Traktionsbatterie als Second-Life- Speicher die Produktion einer Neubatterie vermieden wird, ist der Um-weltvorteil evident. Unter den in der Studie gewählten Rahmenbedingun-gen konnte je kWh ursprünglicher Nennkapazität der Traktionsbatterie im Einsatz als Speicher für PRL ein Treibhausgas-Einsparpotential von 34 bis 106 kg CO2-Äquivalenten errechnet werden. Setzt man den Mittelwert dieser Spannbreite an und nimmt an, dass von der Gesamtnachfrage nach PRL (rund 650 MW im Jahr 2014) zehn Prozent durch Second-Life-Batteriespeicher gedeckt werden, so ergibt sich ein Einsparpotential von knapp 7100 Tonnen CO2-Äquivalenten. Das entspricht beim aktuellen Strommix in etwa den jähr-lichen strombedingten Emissionen von 3200 Haushalten. Für HSS ergibt sich ein Einsparpotential von 30 bis 95 kg CO2-Äquivalenten. Wären die in 2014 zugebauten Batteriespeicher mit einer durchschnittlichen nutzbaren Kapazi-tät von 6,6 kWh durch Second-Life-Batterien bereitgestellt worden, hätte das ebenfalls zu einer Einsparung in der Größenordnung von rund 7100 Tonnen CO2-Äquivalenten geführt. Darüber hinaus verringert die Verwendung von Second-Life-Speichern den Neubedarf an kritischen Rohstoffen wie Nickel, Cobalt und Lithium.

Die Studienergebnisse belegen, dass es sowohl ökonomisch als auch ökologisch sinnvoll ist, die Erschließung von Second-Life-Anwendungen voranzutreiben. Dieser Aussage stimmten 87 Prozent der 740 Teilnehmer der Ergebniskon-ferenz der Schaufenster Elektromobilität zu. Damit kam sie auf Platz 5 der 22 Handlungsempfehlungen, die die Begleit- und Wirkungsforschung für diese Konferenz entwickelt hatte.1 Welche Empfehlungen sich aus dem offensichtlich erwarteten Nutzen von Second-Life-Anwendungen wiederum an Industrie, Wissenschaft und Politik formulieren lassen, wird im Folgenden ausgeführt.

1 Näheres zu den Handlungsempfehlungen der BuW und dem Dokument auf www.schau-fenster-elektromobilität.org; Link zur Studie: http://schaufenster-elektromobilitaet.org/media/media/documents/dokumente_der_begleit__und_wirkungsforschung/EP18_Se-cond_Life.pdf

6 Handlungsbereiche und Maßnahmen

4 Handlungsbereiche und Maßnahmen

Bei Betrachtung der aktuellen Aktivitäten zum Second-Life-Ansatz wird deutlich, dass sich das Konzept aktuell noch im Forschungsstadium be-findet. Da sich die Elektromobilität zunehmend etabliert, forschen neben OEM, Energieversorgern und Zulieferern insbesondere wissenschaftliche Einrichtungen an den verschiedenen Facetten des Nachnutzungskonzepts von BEV-Batterien. Da es sich um eine weitläufige Thematik handelt, die direkt durch die Verkehrswende und damit auch durch die Energiewende beeinflusst wird, müssen eine Vielzahl von Teilaspekten behandelt werden. Hierbei gibt es wichtige Fragestellungen, die bis jetzt nicht betrachtet oder zumindest nicht im Detail untersucht wurden.

Im Rahmen der Studienbearbeitung durch die FfE und den EES der TU München haben sich zwei wesentliche Handlungsbereiche heraus-kristallisiert, die einen großen Einfluss auf den Erfolg des Second-Life- Konzepts haben und für dessen forcierte Umsetzung besonders wichtig sind:

▪ Der Handlungsbereich „Ökonomie und Ökologie“ umfasst in breiter Aufstellung alle wichtigen wirtschaftlichen und ökologi-schen Fragestellungen. Insbesondere die Wirtschaftlichkeit von Second-Life-Batterien im Vergleich zu Neubatterien oder anderen Konkurrenztechnologien wird ein essentielles Kriterium für den Erfolg des Konzepts sein. Ist die Wirtschaftlichkeit nicht gegeben, dann werden sich die Organisationen, die für eine Batterierück-führung sorgen müssten, sich gegen eine Nachnutzung von Traktionsbatterien entscheiden.

▪ Der Handlungsbereich „Standardisierung“ birgt gerade für Second- Life-Konzepte einige offene und überaus wichtige Fragestellungen, die sich direkt auf die Marktdurchdringung des Ansatzes auswir-ken können. Im Fokus stehen hierbei vor allem Aktivitäten zur Modul-Standardisierung und zur Standardisierung von Daten-schnittstellen des Fahrzeugs beziehungsweise der Batterie. Derzeit befassen sich erst einige wenige nationale und internationale Standardisierungsgremien mit dem Second-Life-Ansatz.

Für beide Handlungsbereiche haben die Begleitforschung und der Stu-dienbearbeiter Maßnahmen erarbeitet, die der Klärung offener Fragen dienen sollen. Diese Maßnahmen wurden bei der Ergebnispräsentation der Studie vorgestellt und dort in einem Expertenkreis aus etwa 100 Per-

Ökonomie und Ökologie Standardisierung

Ökologische Bewertung von Batteriespeicher-anwendungen unter Berücksichtigung konkurrierender Technologien

Detaillierte Untersuchung der Zusammenhänge zwischen Second-Life-Konzepten und Ressourcenbedarf

Integration aktueller und praxisnaher Daten aus der Industrie in die Ökobilanz-Datenbanken

Detaillierte Untersuchung weiterer Second-Life-Anwendungen

Marktanalyse Second-Life (Zielgruppen, Akzeptanz, Zahlungsbereitscha� etc.)

Entwicklung von Geschä�smodellen auch auf internationaler Ebene

„Second-Life friendly“-Traktionsbatteriemodule (inkl. geeignetem Batteriemanagementsystem)

Einblick in die Batterienutzungshistorie durch eine standardisierte Schnittstelle

Implementierung von Algorithmen zur Aufzeichnung geeigneter Zustandsgrößen

Überarbeitung und Neufassung von Normen und Standards im Bereich der Sicherheit

A03: Empfohlene Maßnahmen zum Second-Life-Ansatz gegliedert nach Handlungsbereichen

Handlungsbereiche und Maßnahmen 7

sonen diskutiert und priorisiert. Die folgende Übersicht und Ausführung zeigt die zehn wichtigsten empfohlenen Maßnahmen, die sich aus der gemeinsamen Priorisierung ergeben haben, gegliedert nach den beiden Handlungsbereichen:

8 Handlungsbereiche und Maßnahmen

4.1 Handlungsbereich: Ökonomie und Ökologie

4.1.1 Ökologische Bewertung von Batteriespeicheranwen-dungen unter Berücksichtigung konkurrierender Technologien

Die ökologische Vorteilhaftigkeit von Second-Life-Konzepten ist unmittelbar einleuchtend. Wie die Studie zeigt, ist dank der Verringerung der Neu-produktion von Batterien durch den Einsatz von Second-Life-Batterien mit positiven ökologischen Auswirkungen zu rechnen. Neben Einsparungen von Treibhausgasemissionen gilt es hier weitere Umweltaspekte zu be-rücksichtigen sowie die Emissionen des Produktions-, Aufbereitungs- und Recyclingprozesses von Batterien im Detail zu bilanzieren.

Zudem sollten nähere Untersuchungen zu der Umweltwirkung von Second-Life-Batterien im Falle einer Schaffung neuer Batteriespeicher-anwendungen und den damit einhergehenden konkurrierenden Techno-logien durchgeführt werden.

4.1.2 Detaillierte Untersuchung der Zusammenhänge zwischen Second-Life-Konzepten und Ressourcen-bedarf

Die anwendungsspezifische Substitution von Neubatterien durch Second- Life-Batterien kann zur Vermeidung einer Produktion von Batterien mit unterschiedlichster Technologie führen. Dies kann einen erheblichen Ein-fluss auf den aktuell anziehenden Ressourcenbedarf für Lithium-Ionen- Batterien im Sinne einer Einsparung von Ressourcen bewirken. Risiken von Versorgungsengpässen und damit verbundenen hohen Marktpreisen können verringert werden.

Die Auswirkungen auf die Verfügbarkeit kritischer Rohstoffe wie Nickel, Cobalt und Lithium spielen hierbei eine besonders wichtige Rolle. Neben geologischen und geopolitischen Restriktionen sind auch ökologische und gesellschaftliche Auswirkungen des Rohstoffabbaus zu beachten und zu untersuchen. In diesem Kontext sollte zudem aufgezeigt werden, inwiefern durch eine zeitliche Verschiebung des Entsorgungsprozesses durch Second-Life-Konzepte die Chancen auf ein verbessertes Recycling und somit eine größere Rückgewinnungsquote von Sekundärrohstoffen erhöht werden.

Handlungsbereiche und Maßnahmen 9

4.1.3 Integration aktueller und praxisnaher Daten aus der Industrie in die Ökobilanz-Datenbanken

Aktuell besteht eine Vielzahl an unterschiedlichen Ökobilanzstudien zur Elektromobilität. Ein Vergleich dieser Studien ist jedoch nur begrenzt möglich, da sich diese hinsichtlich der gewählten Systemgrenzen, Un-tersuchungsgegenstände und Referenzsysteme sowie der verwendeten Daten stark unterscheiden. Um die Aussagekraft von Ökobilanzen zu erhöhen sowie zukünftige Forschungsaufgaben zu erleichtern, besteht daher der Bedarf, eine einheitliche, transparente und praxisnahe Daten-basis zu schaffen.

4.1.4 Detaillierte Untersuchung weiterer SL-Anwendungen

Im Rahmen der Studie wurden wie in Abschnitt 3 beschrieben, zwei besonders vielversprechende Second-Life-Anwendungen detailliert untersucht.

Neben diesen beiden stationären Nachnutzungskonzepten gibt es zahlreiche weitere stationäre wie auch mobile Anwendungsfelder für Second-Life-Batterien, die aus Markt- und Nutzersicht von Interesse sind. Dazu gehören zum Beispiel die Notstromversorgung von Gebäuden, der Einsatz als Quartierspeicher und als Bestandteil eines Micro-Grids oder auch als Speicher in Flurförderfahrzeugen, wo aktuell Bleisäurebatterien den größten Marktanteil besitzen.

Es wird empfohlen, weitere potentielle Anwendungsfelder für Second- Life-Batterien auf Basis der Methodik der Studie zu untersuchen, insbe-sondere mit Fokus auf das Alterungsverhalten und den wirtschaftlichen Einsatz solcher Batterien.

4.1.5 Marktanalyse Second-Life

Für eine umfassende Bewertung von Second-Life-Konzepten sind der Markt und sein Umfeld genauer zu analysieren. Interessant ist dabei unter anderem die Entwicklung von Energiespeicheranwendungen im nationa-len und internationalen Umfeld im Hinblick auf potentielle Second- Life-Märkte.

Eine Analyse der Batteriewertschöpfungskette mit und ohne Zweitnutzung von gealterten Batterien könnte die Potentiale für einzelne Akteure bei einem Markthochlauf von Second-Life-Batterien identifizieren (Hersteller, Fahrzeugnutzer, Rücknahmeunternehmen, Recycler, Anwender). Diese

10 Handlungsbereiche und Maßnahmen

Analyse sollte auch Rückkopplungseffekte auf Batterieneupreise sowie die Ausgestaltung von Regularien und Vorschriften (zum Beispiel BattG, UN 38.3) einbeziehen. Wesentliche Chancen und Hürden für Second- Life-Batterien könnten so erfasst werden.

Weiterer Forschungsbedarf besteht zudem in der Untersuchung der Ein-flussfaktoren auf die Kosten und Erlöse von Second-Life-Batterien entlang der Wertschöpfungskette. Insbesondere die zukünftige Rolle von Recy-cling-Unternehmen ist dabei zu bewerten, auch unter Berücksichtigung von verbesserten Recyclingverfahren und steigenden Rohstoffpreisen.

4.1.6 Entwicklung von Geschäftsmodellen auch auf inter-nationaler Ebene

Um den Second-Life-Ansatz zum Erfolg zu führen, sind frühzeitig neue Geschäftsmodelle zu entwickeln. Das gilt auf nationaler wie auf internatio-naler Ebene. Dabei spielen je nach Anwendungsszenario unterschiedlichste Stakeholder eine wichtige Rolle, sei es im Business-to-Business Markt oder im Business-to-Consumer Markt. Der wichtigste Akteur in allen Szenari-en ist der „Inverkehrbringer der Batterie“, sprich der Fahrzeughersteller, denn dieser ist nach Ende der Lebensdauer einer Batterie prinzipiell dazu verpflichtet, diese zurückzunehmen und zu entsorgen.

Die Zweitvermarktung der Batterie kann nun je nach positivem Busi-ness-Case auf unterschiedlichen Wegen geschehen. Diese unterschiedlichen Szenarien gilt es zu untersuchen. Beispiele hierfür wären: Der Hersteller behält die Recyclingverpflichtung und übernimmt den kompletten Aufwand zur Aufbereitung der Lithium-Ionen-Batterie für eine Second-Life-Anwen-dung inklusive Vermessung und Transportkosten. Oder: Die genutzte Batterie wird an einen Dienstleister für Second-Life-Batterien veräußert, der die Zweitvermarktung der Batterie betreibt und gleichzeitig die Verpflich-tung zur späteren Entsorgung der Batterie übernimmt.

4.2 Handlungsbereich: Standardisierung

4.2.1 „Second-Life friendly“-Traktionsbatteriemodule

Aktuelle Generationen von Elektrofahrzeugen sind mit Ausnahme eini-ger Modelle auf Conversion-Design-Basis umgesetzt. Das Packaging des Batteriesystems ist also an die bestehenden Randbedingungen der jewei-lig existierenden Verbrennungsfahrzeug-Plattform gebunden. Das führt

Handlungsbereiche und Maßnahmen 11

unter anderem zu einer ungünstigen Positionierung der Batteriepacks beispielsweise unter den Fahrzeugsitzen im Mitteltunnel des Fahr-zeugs, oder gar zu einer Aufteilung des Packs in mehrere Teilsysteme. Die Hersteller nutzen dabei verschiedene Batteriemodul-Designs, um den Anforderungen des Batterie-Packagings in Konversionsfahrzeugen gerecht zu werden.

Für die Wiederaufbereitung und Weiternutzung einzelner Batterie- module verschiedenster Hersteller, sofern keine ganzen Traktions- batteriesysteme weiterverwendet werden sollen, wären standardisierte Module vor allem aus wirtschaftlicher Sicht ein ausschlaggebendes Argument, um Second-Life-Konzepte nachhaltig realisieren zu können. Im Bereich von Flurförderfahrzeugen wurde eine solche Modulstandardisierung für Bleisäurebatterien in der DIN 43531/35/36 bereits weltweit eingeführt.

Im Bereich elektrischer Nutzfahrzeuge, Busse oder LKW ist eine Standardisierung im Hinblick auf grundlegende Eigenschaften eines Batteriemoduls wie Format, Anschlüsse, BMS oder Schnittstellen grundsätzlich denkbar und anzustreben, da die Designfreiheit in der Regel gegeben ist. Die dadurch vereinfachte Demontage, die geringeren Anforderungen an den Transport und die Möglichkeit, einzelne Batte-riemodule aus verschiedenen Fahrzeugen zu einem System zu kombi-nieren, würden sich positiv auf die Wiederaufbereitungskosten und den Restwert einer Second-Life-Batterie auswirken. Dadurch abgeleitete automatisierte Prozesse und konstruktive Verbesserungen im Hinblick auf ein zweites Leben würden den Kostenaufwand weiterhin reduzieren.

Um ein „Design for Second-Life“ zu etablieren bedarf es zunächst ge-meinsamer Überlegungen, insbesondere der Industrie und der Standar-disierungsgremien, zu möglichen Spezifikationen eines standardisierten Moduls und den durch die Modularität entstehenden Mehrwert für einzelne Stakeholder wie beispielsweise die Fahrzeughersteller.

4.2.2 Einblick in die Batterienutzungshistorie durch eine standardisierte Schnittstelle

Der Zugang zu den aufgezeichneten Fahrzeugdaten elektrisch betriebener Pkw, Nutzfahrzeuge und Busse wird derzeit offiziell von den Fahrzeug-herstellern verwehrt. Daraus resultiert ein erhebliches Informationsdefi-zit bei der Bestimmung des aktuellen Zustands und des Restwerts einer Batterie beziehungsweise eines Elektrofahrzeugs. Eine frei verfügbare Schnittstelle, die Forschern oder dem Fahrzeugbesitzer Daten über das jeweilige Fahrzeug zur Verfügung stellt, existiert derzeit nicht.

12 Handlungsbereiche und Maßnahmen

Es wird daher dringend empfohlen, mit allen beteiligten Industriepartnern und der Politik die Rahmenbedingungen für einen solchen offenen Schnitt-stellen-Standard zu diskutieren und zu etablieren. Anbieter von Second- Life-Batterien hätten so die Möglichkeit, einen Einblick in die Batterie- nutzungshistorie zu erhalten.

Einen Best-Practice-Ansatz aus dem konventionellen Fahrzeugbereich liefert der FMS-Standard, auch als Flotten-Management-Schnittstelle zu Fahrzeugdaten aus schweren Nutzfahrzeugen bekannt. Hier haben sich etablierte OEM im Bereich schwerer Nutzfahrzeuge auf einen gemeinsamen Standard geeinigt.

4.2.3 Implementierung von Algorithmen zur Aufzeichnung geeigneter Zustandsgrößen

Der so genannte State of Health (SoH) stellt den aktuellen Gesundheitszu-stand (Kapazität, Leistung, etc.) einer Batterie in Relation zum Neuzustand dar. Der Alterungszustand einer Batterie wird so zum Beispiel in Form der Restkapazität in Prozent angegeben.

Um die künftige Alterung einer Batterie zu prognostizieren und einen plausiblen Restwert festzulegen, sind Daten aus der Batterienutzungs-historie von großer Bedeutung. Dabei stehen Parameter wie die jeweilige Betriebstemperatur (intern wie extern), das verwendete Ladeverfahren (Normalladung oder Schnellladung) und die Art und Häufigkeit der Zyklisie-rung im Vordergrund.

Für die permanente Aufzeichnung dieser Parameter wird die Entwicklung und Integration von Algorithmen in das Batteriemanagementsystem (BMS) empfohlen. Das würde einen plausiblen Rückschluss auf den tatsächlichen Gesundheitszustand der jeweiligen Batterie erlauben. Eine aufwendige Ver-messung des gebrauchten Batteriesystems könnte dadurch vermieden und die Wirtschaftlichkeit erhöht werden. Zur Entwicklung solcher Algorithmen müssen zunächst die zu erfassenden Zustandsgrößen definiert werden, die dann in standardisierte Protokolle des BMS einfließen. Zudem muss bedacht werden, in welcher Form die jeweiligen Parameter erfasst beziehungsweise ausgelesen werden sollen. Als Übergangslösungen sind Alterungsschnell-tests zu erwägen, die verglichen mit der herkömmlichen Kapazitäts- messung den Vermessungsaufwand reduzieren. Ein Beispiel dafür wäre es, die Restkapazitäten von Batterien über deren Korrelation zu entsprechen-den Widerstandswerten abzuschätzen.

Handlungsbereiche und Maßnahmen 13

4.2.4 Überarbeitung und Neufassung von Normen und Standards im Bereich der Sicherheit

Derzeit bestehen verschiedene Regularien und Vorschriften, die die Sicher-heit beim Transport und der Handhabung gebrauchter Lithium-Ionen- Batterien gewährleisten sollen. Einige dieser Regularien sind dazu angetan, die Marktchancen von Second-Life-Batterien zu limitieren, weil sie einen wirtschaftlich nicht darstellbaren Mehraufwand zur Folge haben könnten.

Die Herausforderung liegt darin, einen sicheren Umgang mit gebrauchten Batterien mit einem wirtschaftlich vertretbaren Aufwand zu gewährleisten. Hierzu sind bestehende Normen und Vorschriften wie beispielsweise der UN-Transporttest 38.3 (unter Berücksichtigung der Sondervorschrift 636 des ADR) zu überdenken. Dieser Test schreibt eine erneute Prüfung der Transportfähigkeit von Lithium-Ionen-Batterien mit einer Restkapazität von weniger als 80 % vor (zum Beispiel Höhensimulation, Schock-, Kurzschluss- und Überladungstest). Wirtschaftlich gesehen kann eine solche erneute und aufwendige Prüfung eine Zweitvermarktung unrentabel werden lassen. Andererseits ist klar, dass die Gewährleistung der Sicherheit nach wie vor an erster Stelle steht und Wirtschaftlichkeitserwägungen vorgelagert sein muss. Dementsprechend sind neben der Überarbeitung bestehender Vorschriften gegebenenfalls neue Standards und Normen zu definieren, um notwendige Schritte zur Qualitätssicherung von Second-Life-Batterien im Bereich der Sicherheit zu unternehmen.

14 Ausblick

5 AusblickIm Sinne eines strategischen und nachhaltigen Dialogs kommt es auf die Vernetzung aller Akteure rund um den Second-Life-Ansatz an, um die empfohlenen Maßnahmen in den beiden prioritären Handlungsbereichen möglichst effektiv in Angriff zu nehmen und beispielsweise in Form einer Roadmap aufzubereiten. Um ein intensives Arbeiten in verschiedenen Arbeitsgruppen zu ermöglichen, sollte die Etablierung einer Stakeholder- Plattform unbedingt in Erwägung gezogen werden.

Eine erste Basis dafür kann der für die Studie „Second-Life-Konzepte für Lithium-Ionen-Batterien aus Elektrofahrzeugen“ einberufene Experten-beirat wie auch das themenspezifisch interessierte Fachpublikum der Abschlussveranstaltung bilden, das sich aus Akteuren aus den Bereichen Energieversorgung, Automobil, Systemintegration, Produktion, Wissen-schaft und Politik zusammensetzte.

15

Anhang

Anhang A

Ergebnispapiere der BuW

Ergebnispapier Nr. 01 Wer sind die Nutzerinnen und Nutzer von Elektromobilität? Transparenz durch das Nutzer-Begriffsnetz und den Nutzercube

Ergebnispapier Nr. 05 Good E-Roaming Practice. Praktischer Leitfaden zur Lade- infrastruktur-Vernetzung in den Schaufenstern Elektromobilität (Deutsch und Englisch)

Ergebnispapier Nr. 02 Microgrids und Elektromobilität in der Praxis: Wie Elektroautos das Stromnetz stabilisieren können

Ergebnispapier Nr. 06 Fragen rund um das Elektrofahr-zeug: Wie kommen die Angaben über den Stromverbrauch und die Reichweite von Elektrofahrzeugen zustande?

Ergebnispapier Nr. 03 Rechtlicher Rahmen im Schaufenster-programm Elektromobilität. Information zur Änderung des Eichrechts zum 01.01.2015

Ergebnispapier Nr. 07 Zwischenwertung und Fortsetzungsempfehlung zum Schaufensterprogramm (unveröffentlicht)

Ergebnispapier Nr. 04 Übersicht Rechtlicher Rahmen im Schaufensterprogramm Elektro- mobilität für den Ressortkreis (unveröffentlicht)

Ergebnispapier Nr. 08 Elektromobilität im Autohaus – Praktischer Leitfaden für Autohändler zum Vertrieb von Elektrofahrzeugen

Ergebnispapier der Begleit- und Wirkungsforschung 01

Wer sind die Nutzerinnen und Nutzer von Elektromobilität?Transparenz durch das Nutzer-Begriffsnetz und den NutzercubeJuli 2015

Sozial-demografische

Merkmale

Nutzerrollen

Örtliche Umgebung

Psychologische Merkmale /Einstellung

Mobilitäts-typenWissens-

stand E-Mobilität

Kauf-interesse

Verwendungs-zweck /

Nutzungsabsicht

Einsatz-merkmale

Fahrzeug-merkmale

Nutzerinnenund Nutzer

Ladeinfra-struktur-

merkmale

Organisatorische Merkm

ale

Nut

zung

smer

kmal

e

Personelle Merkmale

Fahrzeug

Good E-Roaming PracticePraktischer Leitfaden zur Ladeinfrastruktur-Vernetzung in den Schaufenstern Elektromobilität

Fragen rund um das Elektrofahrzeug:Wie kommen die Angaben über den Stromverbrauch und die Reichweite von Elektrofahrzeugen zustande?

Begleit- und WirkungsforschungSchaufenster Elektromobilität

Querschnittsthema Fahrzeug

Kontakt

Konsortialpartner

▪ www.dialoginstitut.de

▪ www.vde.com

▪ www.bridging-it.de

Ehsan Rahimzei – VDE e.V.Begleit- und WirkungsforschungSchaufenster Elektromobilitä[email protected]

Erstellt durch die Begleit- und Wirkungsforschung derSchaufenster Elektromobilität beau� ragt durch dieBundesministerien BMWi, BMVI, BMUB und BMBF.

Fazit

Die tatsächliche Reichweite eines Elektrofahrzeugs ergibt sich in der täglichen Fahrpraxis aus dem Zusammenspiel verschiedener Einfl ussgrößen. Das erklärt die zum Teil großen Abweichungen von den Verbrauchsangaben des normierten NEFZ.

Aufgrund der Vielzahl von Parametern ist es jedoch schwierig, ein geeignetes Testverfahren zu entwickeln, welches einen realitätsnahen Energieverbrauch ermitteln kann. Eine bessere Annäherung an die Praxisverbräuche wird aber sicherlich der für eine weltweit einheitliche Verbrauchsermittlung und ab 2017 EU-weit geplante WLTP-Zyklus (Worldwide harmonized Light vehicles Test Procedure) erbringen, der neben dem Zyklus selbst auch die Messprozedur standardisiert. Für den generellen Vergleich zwischen unterschiedlichen Fahrzeugtypen und -marken ist der im NEFZ ermittelte Verbrauchswert aber durchaus geeignet.

Jeder Interessent sollte Elektrofahrzeuge selbst auspro-bieren und erleben. Denn Elektromobilität passt heute schon in den Alltag! Fakt ist: Statistisch gesehen können Elektrofahrzeuge schon heute rund 86 Prozent der tägli-chen Fahrten vom Wohnort zur Arbeitsstätte und zurück abdecken, wenn sie eine Reichweite von mindestens 100 Kilometern haben.

Zukun� sperspektiven

Sinkende Batteriekosten und steigende Energiedichten werden in naher Zukunft zu einer besseren Wirtschaft-lichkeit und einer breiteren Marktdiffusion der Elektro-mobilität führen.

Die Verbesserung von vorhandenen wie auch die Ent-wicklung von neuen Batteriespeichertechnologien und -komponenten werden in absehbarer Zeit zu höheren Elektrofahrzeug-Reichweiten und Batterielebensdauern führen.

Antriebskomponenten und Nebenaggregate werden hinsichtlich ihres Energieverbrauchs optimiert, was die Reichweite auch verlängern wird.

NEFZReichweite/Verbrauch

Ø Praxis-Reichweite/Verbrauch

Di� erenz

Oberklasse(85 kWh)

502 km/17 kWh

pro 100 km

394 km/21,6 kWh

pro 100 km27 %

Kompaktklasse(24 kWh)

199 km/15 kWh

pro 100 km

135 km/17,8 kWh

pro 100 km19 %

Kleinwagen(16 kWh)

160 km/12,5 kWh

pro 100 km

103 km/16 kWh

pro 100 km28 %

Oberklasse(80 l Tank)

879 km/9,1 l pro100 km

656 km/12,2 l pro

100 km34 %

Kompaktklasse(50 l Tank)

943 km/5,3 l pro100 km

769 km/6,5 l pro100 km

23 %

Kleinwagen(45 l Tank)

957 km/4,7 l pro100 km

714 km/6,3 l pro100 km

34 %

Tabelle 2: Vergleich der Verbräuche von Elektro- und Verbrennungsfahrzeugen im NEFZ und in der Praxis (Verbrauchsdaten privater Nutzer aus Spritmonitor.de)

Tipps zur Reichweitenoptimierung Vorausschauendes Fahren

Das Fahrzeug mehr „segeln“ und außerdem imGenerator-Betrieb zur Rekuperation rollen lassen

Mittlere gleichmäßige Geschwindigkeit einhalten

Sitzheizung vor Innenraumheizung einsetzen(effi zienter)

Nutzung von Nebenaggregaten (wenn möglich) reduzieren

Unnötiges Gewicht im Fahrzeug vermeiden

Nicht gebrauchte Aufbauten (Fahrradträger, Dach-träger etc.) abmontieren

Reifendruck regelmäßig prüfen

Das Fahrzeug an der Ladesäule vorheizen

Eigene Erfahrungen mit Elektrofahrzeugen machen und selbst „rechnen“

Elek

trof

ahrz

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renn

er

Elektromobilität im AutohausPraktischer Leitfaden für Autohändler zum Vertrieb von Elektrofahrzeugen

SMARTGRID

IKT-AGGREGATOR

LADESÄULEN-POOL

P2G

V2GP2V

P2H

MICROGRID

Microgrids und Elektromobilität in der Praxis:Wie Elektroautos das Stromnetz stabilisieren könnenWorkshop | 21. bis 22.04.2015 | BTU Cottbus-Senftenberg

Ergebnispapier der Begleit- und Wirkungsforschung 02

Ergebnispapier der Begleit- und Wirkungsforschung 03

Rechtlicher Rahmen im Schaufensterprogramm ElektromobilitätInformation zur Änderung des Eichrechts zum 01.01.2015

B Anhang

Ergebnispapier Nr. 09 Online-Befragung – Elektromobilität in gewerblichen Anwendungen

Ergebnispapier Nr. 13 Urbane Mobilitätskonzepte im Wandel – erleben und erfahren

Ergebnispapier Nr. 10 Online-Befragung – Umfrage unter elektromobilitäts-interessierten Personen zu Treibern und Hemmnissen bei der Anschaffung von Elektrofahrzeugen

Ergebnispapier Nr. 14 Betreiber- und Finanzierungs-modelle öffentlich zugänglicher Ladeinfrastruktur

Ergebnispapier Nr. 11 Rechtliche Rahmenbedingungen für Ladeinfrastruktur im Neubau und Bestand

Ergebnispapier Nr. 15 eMob Ladeinfrastrukturdatenbank (Lastenheft)

Ergebnispapier Nr. 12 Steuerrecht als Baustein und Einflussfaktor für die Elektromobilität (in Vorbereitung)

Ergebnispapier Nr. 16 Fortschrittsbericht 2015

Elektromobilität in gewerblichen AnwendungenOnline-Befragung unter Expertinnen und Experten, (zukünftigen) Anwenderinnen und Anwendern sowie Dienstleistungsunternehmen im Kontext gewerblich zugelassener Elektrofahrzeuge in allen Branchen

Ergebnispapier der Begleit- und Wirkungsforschung 09 Ergebnispapier der Begleit- und Wirkungsforschung 13

Urbane MobilitätskonzepteWorkshop Begleitforschung der Schaufenster Elektromobilität 10. März 2015 in Hannover

Treiber und Hemmnisse bei der Anschaffung von ElektroautosErgebnisse der Nutzerbefragung von elektromobilitätsinteressierten Personen im Rahmen der Begleit- und Wirkungsforschung

Ergebnispapier der Begleit- und Wirkungsforschung 14

Betreiber- und Finanzierungsmodelle für öffentlich zugängliche LadeinfrastrukturWorkshop am 04. Dezember 2014

Ergebnispapier der Begleit- und Wirkungsforschung 11

Rechtliche Rahmenbedingungen für Ladeinfrastruktur im Neubau und Bestand

Begleit- und Wirkungsforschung Schaufenster ElektromobilitätFortschrittsbericht 2015

Ergebnispapier der Begleit- und Wirkungsforschung 16

Anhang C

Ergebnispapier Nr. 17 Internationales Benchmarking zum Status quo der Elektromobilität in Deutschland 2015

Ergebnispapier 21 Zivil- und datenschutzrechtliche Zuordnung von Daten vernetzter Elektrokraftfahrzeuge

Ergebnispapier Nr. 18 Second-Life-Konzepte für Lithium-Ionen-Batterien aus Elektrofahrzeugen

Ergebnispapier 22 Handlungsempfehlungen der Begleit- und Wirkungsforschung aus dem Schaufensterprogramm Elektromobilität für die Ergebnis-konferenz 2016

Ergebnispapier Nr. 19 Energierechtliche Einordnung der Ladeinfrastruktur für Elektrofahrzeuge

Ergebnispapier 23 Folder „Elektrofahrzeuge im Alltag. Übersicht über interessante Nutzungsszenarien“

Ergebnispapier 20 Energie, Elektromobilität und Hybridnetze – Geschäftsmodelle und Rechtsrahmen. Ein Tagungsbericht zum Workshop vom 24. / 25. November 2015

Ergebnispapier 24 Folder „Interessante Nutzungs- szenarien. Der Berufspendler“

Internationales Benchmarkingzum Status quo der Elektromobilität in Deutschland 2015

Ergebnispapier der Begleit- und Wirkungsforschung 17

Zivil- und datenschutzrechtliche Zuordnung von Daten vernetzter Elektrokra fahrzeuge

Ergebnispapier der Begleit- und Wirkungsforschung 21

Studie: Second-Life-Konzepte für Lithium-Ionen-Batterien aus Elektrofahrzeugen Analyse von Nachnutzungsanwendungen, ökonomischen und ökologischen Potenzialen

Ergebnispapier der Begleit- und Wirkungsforschung 1818

Handlungsempfehlungen der Begleit- und Wirkungsforschungaus dem Schaufensterprogramm Elektromobilitätfür die Ergebniskonferenz 2016

Ergebnispapier der Begleit- und Wirkungsforschung 22

Energie, Elektromobilität und Hybridnetze – Geschäftsmodelle und RechtsrahmenEin Tagungsbericht zum Workshop vom 24./25.November 2015

20

Kontakt

Konsortialpartner

▪ www.dialoginstitut.de

▪ www.vde.com

▪ www.bridging-it.de

Matthias Vogt – bridgingIT GmbH.Begleit- und WirkungsforschungSchaufenster Elektromobilitätmatthias.vogt@bridging-it.dewww.schaufenster-elektromobilitaet.org

Ergebnispapier Nr. 23, erstellt durch die Begleit- und Wirkungs-forschung der Schaufenster Elektromobilität beau� ragt durch die Bundesministerien BMWi, BMVI, BMUB und BMBF.

Erscheinungsdatum: April 2016

Titelfoto: Sentavio/Shutterstock.com

+ günstiger – teurer kostenneutral

Kostenfaktoren wie Fahrleistung, Fixkosten und Wartungs-kosten sind recht zuverlässig kalkulierbar, andere Faktoren wie Entwicklung des Kraftstoff-/Strompreises, Wertverlust oder größere Reparaturen sind dagegen nur schwierig prog-nostizierbar, weswegen Wirtschaftlichkeitsrechnungen stets auf Annahmen basieren, die sich auch jederzeit spürbar ändern können. Von diesen Faktoren und Annahmen hängt es ab, ob ein Elektroauto für den Nutzer in der Summe wirtschaftlich ist.

Chancen

Risiken

Interessante Nutzungsszenarien

Nachfolgend eine Auswahl von Beispielen:

PrivatPendelfahrzeug für den ArbeitswegZweitwagen

GewerblichDienstwagenPoolfahrzeugWerksverkehrPersonenbeförderung, z.B.:

• Taxi• Hotelfahrzeug• Fahrschule

HandwerkerElektrikerMaler, StukkateurMaurerDachdeckerSchreinerFließenlegerSanitär, Heizung, KlimaSchornsteinfegerPartyserviceBäckerRaumausstatter

Dienstleistungen Pfl egedienstSicherheitsdienstGebäudereinigungApothekenbelieferungIT-ServiceService und WartungMobile Kosmetik, Nagelpfl ege, Friseur

Öffentliche FlottenVerwaltungsfahrzeugeBotenfahrzeugVerkehrsüberwachungTourismusfahrzeugDienstfahrzeuge (Bürgermeister, leitende Beamte) 23

Elektrofahrzeuge im Alltag

Übersicht über interessanteNutzungsszenarien

Begleit- und WirkungsforschungSchaufenster Elektromobilität

Kostenkategorien Verbrenner Elektro

Anscha� ungspreis/Wertverlust + –

Kfz-Steuer – +Versicherung

Kra� sto� -/Stromkosten – +

Wartung – +Reparaturen – +Reifen, Pflege

Implementierung der Elektrofahrzeuge in ein nach-haltiges Gesamtkonzept

Das Fahrzeug kann mit selbst erzeugtem, regenerati-vem Strom geladen und gefahren werden

Regenerative Energieerzeugung wird immer günsti-ger und effi zienter

Stärkung Firmenimage und Wettbewerbsvorteil Kooperationen mit Kommunen, Energieversorger,

Autohäuser und andere Sponsoren

Noch wenig Langzeiterfahrung mit Dauerhaltbarkeit der Fahrzeuge und Batterien

Batteriedefekte nach der Herstellergarantie (5–8 Jahre) können vergleichbar teuer werden, wie ein Motorschaden beim Verbrennerfahrzeug

Elektrofahrzeuge im AlltagInteressante Nutzungsszenarien

Der Berufspendler

Begleit- und WirkungsforschungSchaufenster Elektromobilität

+ günstiger – teurer kostenneutral

Kostenfaktoren wie Fahrleistung, Fixkosten und Wartungs-kosten sind zuverlässig kalkulierbar, andere Faktoren wie Entwicklung des Kraftstoff-/Strompreises, Wertverlust oder größere Reparaturen sind dagegen nur schwierig prognosti-zierbar, weswegen Wirtschaftlichkeitsrechnungen stets auf Annahmen basieren, die sich auch jederzeit spürbar ändern können. Von diesen Faktoren und Annahmen hängt es ab, ob ein Elektroauto für einen Pendler in der Summe wirtschaft-lich ist.

Chancen

Risiken

24

Das Fahrzeug kann mit selbst erzeugtem, regenerati-vem Strom geladen und gefahren werden

Regenerative Energieerzeugung wird immer günsti-ger und effi zienter

Noch wenig Langzeiterfahrung mit Dauerhaltbarkeit der Fahrzeuge und Batterien

Batteriedefekte nach der Herstellergarantie (5–8 Jahre) können vergleichbar teuer werden, wie ein Motorschaden beim Verbrennerfahrzeug

Kostenkategorien Verbrenner Elektro

Anscha� ungspreis/Wertverlust + –

Kfz-Steuer – +Versicherung

Kra� sto� -/Stromkosten – +

Wartung – +Reparaturen – +Reifen, Pflege

Kontakt

Konsortialpartner

▪ www.dialoginstitut.de

▪ www.vde.com

▪ www.bridging-it.de

Matthias Vogt – bridgingIT GmbH.Begleit- und WirkungsforschungSchaufenster Elektromobilitätmatthias.vogt@bridging-it.dewww.schaufenster-elektromobilitaet.org

Ergebnispapier Nr. 24, erstellt durch die Begleit- und Wirkungs-forschung der Schaufenster Elektromobilität beau� ragt durch die Bundesministerien BMWi, BMVI, BMUB und BMBF.

Erscheinungsdatum: April 2016

Titelfoto: lavizzara/Shutterstock.com

Energierechtliche Einordnung der Ladeinfrastruktur für ElektrofahrzeugeInformation über geplante Änderungen des Energierechts im Jahre 2016

Ergebnispapier der Begleit- und Wirkungsforschung 19

D Anhang

Ergebnispapier 25 Folder „Interessante Nutzungs- szenarien. Pflegedienst“

Ergebnispapier Nr. 26 Dokumentation der Ergebniskonferenz

Ergebnispapier Nr. 27 10 Thesen zur Elektromobilität in Flotten

Ergebnispapier Nr. 28 Maßnahmenpapier zur Studie: Second-Life-Konzepte für Lithium-Ionen-Batterien aus Elektrofahrzeugen

Elektrofahrzeuge im AlltagInteressante Nutzungsszenarien

Pflegedienst

Begleit- und WirkungsforschungSchaufenster Elektromobilität

+ günstiger – teurer kostenneutral

Kostenfaktoren wie Fahrleistung, Fixkosten und Wartungs-kosten sind zuverlässig kalkulierbar, andere Faktoren wie Entwicklung des Kraftstoff-/Strompreises, Wertverlust oder größere Reparaturen sind dagegen nur schwierig prognosti-zierbar, weswegen Wirtschaftlichkeitsrechnungen stets auf Annahmen basieren, die sich auch jederzeit spürbar ändern können. Von diesen Faktoren und Annahmen hängt es ab, ob ein Elektroauto für den Pfl egedienst in der Summe wirtschaft-lich ist.

Chancen

Risiken

25

Implementierung der Elektrofahrzeuge in ein nach-haltiges Gesamtkonzept des Pfl egedienstes.

Kopplung mit regenerativem Strom Stärkung Firmenimage und Wettbewerbsvorteil Kooperationen mit Kommunen, Energieversorger,

Autohäuser und andere Sponsoren Regenerative Energieerzeugung wird immer günsti-

ger und effi zienter Arbeitszeitersparnis im Winter durch Vorheizen

(Entfall Scheiben enteisen)

Noch wenig Langzeiterfahrung mit Dauerhaltbarkeit der Fahrzeuge und Batterien

Batteriedefekte nach der Herstellergarantie (5–8 Jahre) können vergleichbar teuer werden, wie ein Motorschaden beim Verbrennerfahrzeug

Kostenkategorien Verbrenner Elektro

Anscha� ungspreis/Wertverlust + –

Kfz-Steuer – +Versicherung

Kra� sto� -/Stromkosten – +

Wartung – +Reparaturen – +Reifen, Pflege

Kontakt

Konsortialpartner

▪ www.dialoginstitut.de

▪ www.vde.com

▪ www.bridging-it.de

Matthias Vogt – bridgingIT GmbH.Begleit- und WirkungsforschungSchaufenster Elektromobilitätmatthias.vogt@bridging-it.dewww.schaufenster-elektromobilitaet.org

Ergebnispapier Nr. 25, erstellt durch die Begleit- und Wirkungs-forschung der Schaufenster Elektromobilität beau� ragt durch die Bundesministerien BMWi, BMVI, BMUB und BMBF.

Erscheinungsdatum: April 2016

Ergebnispapier der Begleit- und Wirkungsforschung 26

Dokumentation der Ergebniskonferenz der Schaufenster Elektromobilität in Leipzig

ErgebnispapierQuerschnittsthema Wirtschaftsverkehr10 Thesen zur Elektromobilität in Flotten

27

Fahrzeug-betrieb

Wieder-aufbereitung

Second-Life-Anwendung

Recycling

Maßnahmenpapier zur Studie: Second-Life-Konzepte für Lithium-Ionen-Batterien aus Elektrofahrzeugen

Ergebnispapier der Begleit- und Wirkungsforschung 1828

Anhang E

klimaneutralnatureOffice.com | DE-344-466411

gedruckt

F Anhang

ImpressumHerausgeber Begleit- und Wirkungsforschung Schaufenster Elektromobilität (BuW) Ergebnispapier Nr. 28

Deutsches Dialog Institut GmbH Eschersheimer Landstraße 223 · 60320 Frankfurt am Main Telefon: +49 (0)69 159003-0 · Telefax: +49 (0)69 759003-66 [email protected] · www.schaufenster-elektromobilitaet.org

Verfasser Ehsan Rahimzei VDE Verband der Elektrotechnik Elektronik Informationstechnik e. V.

Anika Regett FfE Forschungsstelle für Energiewirtschaft e. V.

Sebastian Fischhaber FfE Forschungsstelle für Energiewirtschaft e. V.

Simon F. Schuster EES Lehrstuhl für Elektrische Energiespeichertechnik der TU München

Lektorat Wissenswort Joachim Pietzsch

Layout, Satz, Illustration Medien&Räume | Kerstin Gewalt

Druck Druckerei Lokay e. K. Königsberger Str. 3 64354 Reinheim

Kontakt für die ÖffentlichkeitsarbeitDeutsches Dialog Institut GmbH ∙ Eschersheimer Landstr. 223 ∙ 60320 Frankfurt am Main+49 (0)69 153003-0 ∙ [email protected] ∙ www.schaufenster-elektromobilitaet.org

▪ Deutsches Dialog Institut GmbH Eschersheimer Landstr. 223 ∙ 60320 Frankfurt am Main www.dialoginstitut.de

▪ BridgingIT GmbH N7, 5–6 ∙68161 Mannheim www.bridging-it.de

▪ VDE Verband der Elektrotechnik Elektronik Informationstechnik e. V. Technik & Innovation ∙ Stresemannallee 15 ∙ 60596 Frankfurt am Main www.vde.com

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