Elektromobilität und Energiewirtschaft

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1 Elektromobilität und Energiewirtschaft Zukunftsperspektiven für Energieversorger Dr. Jörg Kruhl Technische Grundsatzfragen, neue Technologien E.ON Energie AG, München, 29. April 2009

2 Treiber für Elektromobilität Ökologie Global: Klimawandel Regional: Umweltzonen Fahrzeuganzahl weltweit Verbrauch begrenzter fossiler Energieträger Politik CO 2 -Emissionsreduktion Stärkung deutscher Automobilhersteller Unabhängigkeit von begrenzten Reserven Einsatz Erneuerbarer Energien Ökonomie und Kunde Öl-/Benzinpreisentwicklung Steuerbefreiung Infrastrukturkosten finanzierbar Nutzeranforderung erfüllbar Randbedingungen für Elektromobilität so günstig wie nie zuvor

3 Thesen zu Energiewirtschaft und Elektromobilität 1 Elektromobilität ist ein Trend, der sich unaufhaltsam weiter entwickeln wird. 2 Das Stromnetz als die Alternative zum Tankstellennetz ist bereits verfügbar. 3 Die Verbindung von Fahrzeug und Netz bietet Chancen für Systemoptimierung (V2G) und Mehrwertdienste von EVU. 4 Die Technologie steht vor der Marktreife, viele Fragen sind in den anlaufenden Forschungsprojekten noch zu beantworten.

4 Elektroautos als zusätzliche Verbraucher werden aus dem System beladen

5 Energiebedarf Elektrofahrzeuge in Deutschland Studie der Forschungsstelle für Energiewirtschaft e.v i.a. von E.ON Energie Stadtverkehr Marktdurchdringung Pendler km Pendler km 25% 17% 0,85 Mio. PKW 58% Geschäftlich Private Nutzung Pendler über 50 km 27% 4% 17% Pendler km 18% 8,4 Mio. PKW 25% Geschäftlich 9% Pendler bis 10 km Pendler km 3,3 TWh pro Jahr 25,5 TWh pro Jahr 15% Marktanteil von E-Fahrzeugen steigern der Strombedarf um weniger als 5%

6 Woher kommt der Strom heute? Stromerzeugung in Deutschland Kernenergie Braunkohle 14% Steinkohle Erdgas 12% 6% 22% Gesamterzeugung 597 TWh in 2007 Erzeugung EE 45% Wind, 24% Wasserkraft, 27% Biomasse und 3,5% Photovoltaik Erneuerbare Energien 24% Heizöl, Pumpspeicher und Sonstige 22% Quelle: BDEW, BMU

7 CO 2 -Reduktion der Energiewirtschaft entscheidend E.ONs spezifische CO 2 Emissionen Zukunftsoptionen % 490 in g/kwh ~ 360 Erneuerbare + Wasserkraft Gas /Öl Kohle Anteil steigern Wirkungsgrad erhöhen CCS einführen Elektrofahrzeug (18 kwh/100 km) aufgeladen im Jahr 2008 aus dem Ziel 2030 Energiemix E.ON Energie in 50% Minderung der spez. CO2 Deutschland Emissionen (420 i. Vgl. g/kwh) z. 1990verursacht 75 g Bis CO2030: Reduktion bis 360 g/kwh 2 /km. Kernenergie Erzeugung heute Erhalten Entwicklung CO 2 -armer Technologien

8 CO 2 Emissionen von Elektrofahrzeugen in Europa (Auswahl) Deutschland E.ON Energie Italien Polen EU Frankreich Norwegen 94 g/km 75 g/km 90 g/km 170 g/km 76 g/km 8 g/km 1 g/km Europaweit theoretisch Halbierung der Fahrzeugemissionen möglich CO 2 freier Strom nötig für Zero Emission Vehicles! Einfache Aufladung an der Steckdose ermöglicht quasi emissionsfreies Fahren! * Datengrundlage: Strom-Daten 2007 des BDEW

9 Nutzung von Vehicle to Grid Konzepten zur Integration Erneuerbarer Energien

10 Lastgangkurven der Beladung von Elektrofahrzeugen Studie der Forschungsstelle für Energiewirtschaft e.v i.a. von E.ON Energie Mo Di Mi Do Fr Sa So Leistungsbedarf 7 GW 6 GW 5 GW 4 GW 3 GW 2 GW Durchdringung Markteinführung Stadtverkehr Prämissen Beladen unmittelbar nach Fahrtende Überwiegend 3 kw Ladeleistung 1 GW 0 GW Mo Di Mi Do Fr Sa So Energieverbrauch 20 kwh / 100 km Steuern der Beladungszeitpunkte aus Sicht des Erzeugungssystems nötig

11 Dezentrale Batteriespeicher als technische Option zur Integration Erneuerbarer Energien Beispiel Windenergie: Tägliches Einspeisemaximum (E.ON Netz 2008) Einspeisung in MW Jan Feb Mrz Apr Mai Jun Jul Aug Sep Okt Nov Dez Max MW Min. 99 MW Fluktuierende Erzeugung hat starken Einfluss auf die Energieerzeugung

12 Fahrzeuge am Netz Status Quo: Unidirektionales Laden Erneuerbare Energien Konventionelle Stromerzeugung Nutzung der Fahrzeuge am Netz: Bidirektionales Vehicle-to-Grid Fahrzeug Schnittstellen lösen! - Hardware (Stecker) - Kommunikation (GSM, PLC) - Entscheidung (Netz/Auto) Ladestation Smart Meter Batterie Haushalt

13 Heutige Demoprojekte sind Wegweiser für zukünftige Konzepte

14 Durchführung von 2 Flottenversuchen 20 Fahrzeuge VW Twindrive Projektlaufzeit: Ort: Wolfsburg und Region B Plug-In Hybrid, Range Extender Reichweite elektrisch ca. 50 km Test von 4 Typen Li-Ion Batterien Schnittstelle Fahrzeug/Netz Verbindung von Smart Meter Technologie und On-Board Batterie Management 15 Fahrzeuge BMW Mini E Projektlaufzeit: Ort: München Reines Elektro-Fahrzeug Reichweite ca. 150 km Praxistest und Nutzererfahrungen Infrastruktur- und Betreiberkonzepte Installation und Betrieb von öffentlichen Ladestationen

15 Flottenversuch Elektromobilität E.ON Energie, Volkswagen und Partner* Nutzerverhalten Marktanalyse Ökologische Begleitforschung Energiedienstleistung Li-Ionen Batteriesystem Fahrzeug, Antriebsstrang 20 Fahrzeuge, , Einsatz im Alltag *gefördert durch BMU

16 Fragestellungen im Bereich Energiedienstleistung Koordination E.ON Energie AG Erzeugungsportfolio Energiemix Netzengpässe Integration EE Verteilnetz Kapazität Trafo Kapazität Leitung Schutztechnik Fahrzeuge am Netz Ladeleistung Laststeuerung Messung/Abrechnung

17 Ziele Demonstrationsprojekt mit BMW* Entwicklung, Errichtung und Betrieb der Ladeinfrastruktur Technische Eigenschaften von Batterien/Elektrofahrzeugen Anforderungen der Nutzer an anwenderfreundliche Infrastrukturen Erforderliche bauliche und behördliche Maßnahmen * Partnerschaft mit SWM und Stadt München beabsichtigt 17

18 E.ON Ladestation Auslegung auf 50A Schnellladung (derzeit nach DIN EN 61851EN Beschränkung auf 32A) Offen für unterschiedliche Fahrzeugtypen durch Option unterschiedlicher Ladebuchsen Integration Smart Meter für intelligente Ladesteuerung Gesonderte Zugangsmöglichkeit für örtlichen Netzbetreiber (eigener Zähler) Bauraum für Integration des Kabels in der Station Automotive Formgebung LED-Außen- und Innenbeleuchtung für Nutzung bei Nacht Optische Lade-/Fehlermeldung Hydraulische Klappe mit Schutzfunktion für Säule und Nutzer (z.b. Regen)

19

20 Zusammenfassung Elektromobilität wird Teil der Mobilität der Zukunft sein Erzeugungsmix in Europa bietet bereits heute CO 2 -Reduktionspotential Reduktionsmaßnahmen: Effizienzsteigerung, Ausbau Erneuerbare, Kernenergie müssen weiter verfolgt werden Elektromobilität wird den Erzeugungspark nicht revolutionieren Intelligente Ladesteuerung (V2G) wird langfristig Realität werden EVU müssen HEUTE beginnen Technologie und Geschäftsmodelle zu entwickeln um Feld nicht anderen Branchen zu überlassen!

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