Elektromobilität in Duisburg mit Fokus auf gewerblicher Nutzung. - basierend auf einer Studie für die Stadtwerke Duisburg

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1 Elektromobilität in Duisburg mit Fokus auf gewerblicher Nutzung - basierend auf einer Studie für die Stadtwerke Duisburg Prof. Dr. Christoph Weber In Zusammenarbeit mit Paul Baginski, Roland Broll, Maren Kempgens Duisburg,

2 Ziele der Studie Kontext und Zielsetzung In der Studie werden auf Basis von Szenarioüberlegungen Aussagen zur Entwicklung der Elektromobilität in Duisburg herausgearbeitet. Wesentliche Ergebnisse: Hochlaufszenarien für die Elektromobilität in Deutschland und in Duisburg örtliche Verteilung der Elektrofahrzeuge und privater und öffentlich zugänglicher Ladeinfrastruktur innerhalb des Stadtgebietes Ladeleistung/Ladekapazität von Elektrofahrzeugen und Ladeinfrastruktur zeitlichen Inanspruchnahme des Stromnetzes durch Elektromobilität Hier auch teilweise Rückgriff auf Ergebnisse eines Vorgängerprojekts: e-connect Germany Hub Duisburg

3 Agenda Aktueller Stand 2 Perspektiven 3 Ladeinfrastruktur & Netzbelastung 4 Option für Gewerbetreibende? 5 Fazit 6

4 Alles Elektro? Elektromobilität Stand der Technik Gemeinsam ist allen Elektrofahrzeugen: ein (oder mehrere ) Elektromotoren Aber Hybrid-Fahrzeuge: Verbrennungs- & Elektromotor, Betankung mittels Kraftstoff. Elektromotor sorgt für höhere Effizienz, v. a. im Stadtverkehr Plug-In-Hybrid (PHEV): Verbrennungs- & Elektromotor, Betankung mittels Kraftstoff und Strom kurze Strecken rein elektrisch möglich Brennstoffzellenfahrzeug (FCEV): ausschließlich Elektromotor, Betankung mittels Kraftstoff (z. B. Wasserstoff) Energieumwandlung durch Brennstoffzelle Batteriebetriebenes Elektrofahrzeug (BEV): ausschließlich Elektromotor, Betankung mittels Strom Fokus hier

5 Elektrofahrzeugbestand (BEV + PHEV) (Tsd.) Globale Entwicklung Elektromobilität Hochlaufszenarien für Elektrofahrzeuge in Deutschland Internationaler Markt für Elektrofahrzeuge (BEV + PHEV) nimmt Fahrt auf Deutschland - Marktanteil: 1,6 % Frankreich - Marktanteil: 1,7 % Großbritannien - Marktanteil: 1,7 % Weitere Länder Niederlande - Marktanteil: 2,7 % Norwegen - Marktanteil: 39,2 % Japan - Marktanteil: 1,0 % Vereinigte Staaten - Marktanteil: 1,2 % China - Marktanteil: 2,2 % Technologieentwicklung erfolgt maßgeblich auf globaler Ebene und wirkt sich auf den deutschen Markt aus Quelle: International Energy Agency

6 Aktueller Markt Elektromobilität Elektromobilität Stand der Technik 29 verschiedene deutsche Elektroautomodelle auf dem Markt (02/2018), daneben auch viele von ausländischen Hersteller Insgesamt 124 förderfähige Elektrofahrzeuge (aufgeschlüsselt nach Modellvarianten) Für die nächsten Jahre viele weitere Fahrzeuge angekündigt

7 Aktuelle Kennzahlen batteriebetriebener Elektrofahrzeuge (BEV) Elektromobilität Stand der Technik Reichweite nach Normfahrzyklus bis zu 600 km bei Premium-Modellen Kleinwagen bis Mittelklasse Modelle zwischen 300 km (BMW, VW) bis 520 km (Opel) Verbrauch (NEFZ) 11,5 bis 23,3 kwh/100 km stark abhängig von Witterung und Fahrweise im Stadtverkehr tendenziell sparsam Kosten (Grundpreise): Oberklasse ungefähr zwischen bis Mittelklasse ungefähr zwischen bis Kleinwagen ungefähr zwischen bis bis Nutzfahrzeuge und Transporter ungefähr zwischen bis Ladedauer variiert stark von Fahrzeug zu Fahrzeug und ist abhängig von der Ladeleistung: 3,7kW bis 50 kw

8 Elektromobilität Gewerblich & Privat Historische Entwicklung der Elektromobilität in Deutschland Neuzulassungen BEV Bestand BEV Privat Gewerbe Privat Gewerbe Neuzulassungen PKW Bestand PKW Privat Gewerblich Privat Gewerblich Quelle: Kraftfahrtbundesamt

10 Markthochlaufszenarien EWL Hochlaufszenarien für Elektrofahrzeuge in Deutschland Wesentliche Einflussfaktoren für die Verbreitung von Elektrofahrzeugen sind Total Cost of Ownership (abhängig von der Jahresfahrleistung und v.a. geprägt von der Entwicklung der Batteriepreise und Erdölpreise, sowie von Annahmen zur Lebensdauer und Restwerten) Batterietechnologie (Energiedichte, Kapazität und Ladeleistung) und resultierende Reichweite Fahrzeugangebot/Verfügbarkeit von Elektrofahrzeugen (Modelle in verschiedenen Pkw-Segmenten und Preissegmenten) Ladeinfrastruktur (Flächendeckender Aufbau von Schnellladesäulen; einheitliche Ladestandards und Abrechnung der Ladevorgänge) Fahrverbote für konventionelle Antriebe Erfolg der Elektromobilität hängt auch von der Akzeptanz der Nutzer ab Weniger Treiber, sondern eher Ergebnis der technischen Entwicklung der Fahrzeuge und der Ladeinfrastruktur, sowie der Preisentwicklung für elektrisch betriebene Fahrzeuge angesehen Zudem beeinflusst die Entwicklung anderer, emissionsarmer Fahrzeuge (z.b. Nutzung von Biotreibstoffen oder von Brennstoffzellen) die Diffusion von Elektrofahrzeugen Aktuell aber deutlich weniger im Fokus Zukünftige Entwicklung schwer abzuschätzen

11 Tsd. Szenarien für Elektrofahrzeuge in Deutschland Elektromobilität Stand der Technik Wichtige Unterscheidung: Neuzulassungen vs. Bestandsentwicklung In keinem Szenario wird das bisherige Ziel der Bundesregierung von rein elektrisch angetriebenen Pkw im Jahr 2020 erreicht Drei Szenarien mit unterschiedlicher Dynamik Parameter der Szenarien beruhen auf Expertenschätzungen zur Entwicklung wesentlicher Treiber Marktanteil Neuzulassungen (BEV) Fahrzeugbestand (BEV) 100% 90% 80% 70% 60% 50% 40% 30% 20% 10% 0% Hoch Mittel Niedrig Hoch Mittel Niedrig

12 Szenarien für Duisburg Hochlaufszenarien für Elektrofahrzeuge in Duisburg Anteil der Elektrofahrzeuge im PKW-Bestand in Duisburg aktuell weit unter dem Anteil in Deutschland Unterschiede werden sich teilweise reduzieren, teilweise aber auch bestehen bleiben wegen unterschiedlicher Gewerbe- und Milieustruktur Fahrzeugbestand (BEV) in Duisburg Hoch Mittel Niedrig

14 Ladeinfrastruktur in Deutschland Entwicklung der Ladeinfrastruktur Verbreitung von privater und öffentlicher Ladeinfrastruktur nimmt zu Art des Zugangs unterschiedlich: privat, halbprivat, halböffentlich, öffentlich Ladung: Wechselstrom (AC) oder Gleichstrom (DC) Ladeleistung: 3,7 kw bis 50 kw und mehr Quelle: Übersicht der Standorte für Ladeinfrastruktur (Arbeitsgruppe 4 "Normung, Standardisierung und Zertifizierung" der Nationalen Plattform Elektromobilität 2013)

15 Bestehende deutsche Ladeinfrastruktur Entwicklung der Ladeinfrastruktur Es existieren deutschlandweit öffentlich zugängliche Ladepunkte (Stand August 2017). Davon waren 530 Schnellladepunkte (Ladeleistung von mehr als 22 kw) Zielvorgabe von Nationale Plattform Elektromobilität (NPE) für das Jahr 2020: öffentliche Ladepunkte, darunter Schnellladepunkte Laut NPE werden heute 15-20% der Ladevorgänge an öffentlichen Ladepunkten durchgeführt Großteil der Ladevorgänge wird an privaten Ladestationen durchgeführt Jeder private oder gewerbliche Halter hat ein private Lademöglichkeit

16 Standorte für öffentliche Ladepunkte in Duisburg Entwicklung der Ladeinfrastruktur Einige Restaurants, Parkplätze, Hotels und Unternehmen verfügen bereits über Ladestationen 33 Ladestationen mit 84 Ladepunkte Quellen: goingelectric.de, lemnet.org, plugfinder.de Weitere potentielle Ladestandorte 91 Taxi-Standplätze (Taxi-Duisburg 2017) 99 große Filialen von Lebensmittelketten Aldi Süd, Edeka, Rewe etc. 65 Tankstellen 19 davon in Autobahn Nähe

17 Belastung der Netzinfrastruktur Belastung des Stromnetzes räumlich und zeitlich schwankend Wesentliche Parameter Anzahl der Elektrofahrzeuge Gleichzeitigkeit der Ladevorgänge In größeren Gebieten mehr Vergleichmäßigungseffekte Für Gewerbetreibende wesentlich: Leistungsmessung (Jahresverbrauch > kwh) oder Standardlastprofil (< kwh) Bei Leistungsmessung auch Abrechnung über Leistungspreis Begrenzung der zusätzlichen Lastspitze durch Elektrofahrzeuge durch gesteuertes Laden sinnvoll, um Zusatzkosten zu vermeiden Zukünftige Entwicklungen Höhere Ladeleistung führt zu einer sinkenden Gleichzeitigkeit über die Jahre Steigende Anzahl an Elektrofahrzeugen führt zu einer sinkenden Gleichzeitigkeit Trotz sinkender Gleichzeitigkeit zukünftig höhere Anforderungen an das Stromnetz, da elektrische Last der Elektrofahrzeuge zunimmt.

19 Anzahl der Fahrzeuge Gewerbliche Fahrzeuge in Duisburg nach Fahrzeugklassen Relevante Kriterien für Gewerbetreibende 27 % sind Kleintransporter oder Transporter 24 % sind Kleinst- und Kompaktwagen , , , ,8 51,3 0 Kleinstwagen (z.b. Smart) Kompaktklasse (z.b. A-Klasse) Kleintransporter (z.b. Renault Kangoo) Transporter (z.b. Mercedes Vito) Andere absolut prozentual Quelle: Befragung im Rahmen von econnect Germany

20 Anzahl der Unternehmen Anzahl der Fahrzeuge Gewerbliche Fahrzeugnutzung in Duisburg nach Fahrleistung Relevante Kriterien für Gewerbetreibende Durchschnittliche Jahresfahrleistung Durchschnittliche Tagesfahrleistung Durchschnittliche Jahresfahrleistung in km Durchschnittliche Tagesfahrleistung Quelle: Befragung im Rahmen von econnect Germany

21 Gewerbliche Elektromobilität in Duisburg: Kriterien bei der Fahrzeugbeschaffung Relevante Kriterien für Gewerbetreibende Ladezeit Innovative Antriebstechnologie Image Positive Umwelteigenschaften Ausstattung Maximale Zuladung Ladeflächen-/ Kofferaumgröße Leistung Reichweite Gesamtbetriebskosten Verbrauch Anschaffungskosten (Leasingrate/ Miethöhe) Anzahl der Unternehmen Kosten stehen im Vordergrund Fahrzeugbeschaffung Verbrauch Gesamtbetriebskosten Umwelteigenschaften, Ladeflächen-/ Kofferraumgröße und Reichweite ebenfalls wichtig 1/3 stufen Ladezeit als sehr wichtig ein andererseits auch am häufigsten als unwichtig Branchenabhängig 1 = sehr wichtig = unwichtig Quelle: Befragung im Rahmen von econnect Germany

22 Kostenvergleich positive Indikatoren bei leichten, kleinen Nutzfahrzeugen (Diesel vs. Elektro 130) Relevante Kriterien für Gewerbetreibende Diesel Elektro Quelle: Öko-Institut Kosten sind bei Elektrofahrzeugen mit einer jährlichen Laufleistung von km rund niedriger (4 Jahre Nutzungsdauer) Aber: Basis Reichweite 130 km EV mit 300 km Reichweite noch durchweg teurer

24 Fazit Elektromobilität ist im Kommen Aber nach wie vor unklar wie schnell Kosten sinken, Reichweiten steigen Traditionelle Gegenargumente werden schwächer Aber Vorteilhaftigkeit abhängig von Einsatzzweck Jahresfahrleistung von km und mehr vorteilhaft wg. niedrigeren variablen Kosten Aber vereinzelte hohe Tagesfahrleistungen (größer ~200 km) problematisch Bei Einbettung in Fuhrpark umsetzbar Weitere Vorteile E-Fahrzeuge Keine Fahrverbote Niedrigere Emissionen (CO 2, Stickoxide ) Marketingeffekt

25 Vielen Dank für Ihre Aufmerksamkeit Prof. Dr. Christoph Weber Tel. 0201/