Erneuerbare Energien und die Mobilität von morgen. Von smarten Netzen und intelligenter Ladung.

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1 Erneuerbare Energien und die Mobilität von morgen. Von smarten Netzen und intelligenter Ladung. Jörg Lohr, Leiter Vertrieb International Elektromobilität BDEW Anwenderforum, , Hannover RWE Effizienz GmbH SEITE 1

2 Inhalt 1 Motivation: Darum gehen wir in der Elektromobilität vorweg 2 Herausforderungen bei der Marktdurchdringung 3 Intelligente Ladung 4 Referenzprojekte und Nutzungsverhalten RWE Effizienz GmbH SEITE 2

4 RWE ist in der Elektromobilität bereits seit mehr als 100 Jahren aktiv. RWE Ladestationen im Wandel der Zeit er RWE Effizienz GmbH SEITE 4

5 Elektrofahrzeuge weisen den höchsten Gesamtwirkungsgrad bei fast keinem CO 2 -Ausstoß auf. Vergleich alternativer Antriebs- und Mobilitätskonzepte Energieeffizienz CO 2 - Emissionen Energieträger Erzeugung Distribution Einzelhandel Fahrzeug Gesamtwirkungsgrad [g/km] Benzinmobilität Rohöl 86% x 98% x 99% x 30% 25% 99 1) Elektromobilität Aktueller Strommix 41 2) % x 98% x 95% x 90% 34% 78 4) Elektromobilität 100% Ökostrom 62 3) % x 98% x 95% x 90% 52% 3,5-7 CNG Erdgasmobilität Erdgas 94% x 93% x 90% x 30% 24% 124 5) Wasserstoffmob. H 6) 2 60% x 89% x 90% x 56% 27% 120 "Well-to-tank" "Tank-to-wheel" "Well-to-wheel" "Well-to-wheel" 1) Golf Blue Motion 1.6 TDI-Motor 2) AG Energiebilanzen Wirkungsgrad Deutscher Kraftwerke ) Werte für Autostrommix RWE epower basic mit 68 % Windkraft und 32 % Wasserkraft. Reine Betrachtung des möglichen Wirkungsgrades bei Windkraft (51%) und Wasserkraft (ca %) Quelle: RWE, NOW/CONCAWE-EUCAR JEC-WTW Studie, dena, NOW in Die Rolle von batteriebetriebenen Elektrofahrzeugen, 4) Strommix D: 565 gco 2 /kwh, Verbrauch kwh/100 km 5) Well-to-Tank: Erdgas über km transportiert 6) In Entwicklung: Elektrolyse von Wasser in großtechnischen Anlagen mit erneuerbaren Energien werden eine Effizienz von 60 % - 80 % erzielen RWE Effizienz GmbH SEITE 5

7 Sieben Studien gehen von schneller Preisdegression bei Batteriepreisen aus. Abwärtstrend der Vorjahre wird unvermindert in die Zukunft fortgeschrieben Preis-Prognosen für Lithium-Ionen-Batteriesysteme USD/kWh Deutsche Bank (Analyst Report 03/10) BCG Studie (12/09) VW (Zitat 03/12) Bloomberg (New Energy Finance 2012) Pike (Report 2012) McKinsey (Studie 06/12) elementenergy (Studie 03/12) Tipping Point 1) ) Wettbewerbsfähigkeit von Elektrofahrzeugen ab Batteriekosten um 220 $/kwh; Quelle: McKinsey Juni 2012; Foto: BOSCH RWE Effizienz GmbH SEITE 7

8 gco 2 /km Die Ansprüche an Mobilität werden ganzheitlicher eautos werden ihnen gerecht. Technologiewandel begleitet den gesellschaftlichen Wandel Erhöhte Urbanisierung [%] Urbanisierung > Urbanisierung (in Asien und Südamerika Megacities) erhöht das Verkehrsaufkommen in Zentren und beschleunigt das Nutzenverhalten hin zum Carsharing und elektromobiler ÖPNV (E-Bus) als Teil intermodaler Verkehrskonzepte (vor allem Schiene + Straße) Erhöhtes Umweltbewusstsein Veränd. Mobilitätsbedürfnisse Ø CO 2 Emissionen neu zugelassene PKW [%] Selbstverpflichtung Automobilindustrie Anteil der Jährigen am Gesamtfahrzeugmarkt Vereinbarung der EU-Kommission 8? Ziel > Steigendes Umweltbewusstsein und politische Vorgaben verstärken die Nutzung von alternativen Mobilitätsangeboten und "grüner" Antriebstechnologie > Zielsetzung: Reduzierung CO 2 -Ausstoß auf durchschnittlich 95 g/km in 2020 > Das Auto verliert zunehmend den gesellschaftlichen Stellenwert > Reichweitenproblematik spielt bei urbaner Mobilität keine entscheidende Rolle Quelle: Bundesverband CarSharing, Kraftfahrt Bundesamt, IEA RWE Effizienz GmbH SEITE 8

9 2013 können neue deutsche und europäische emobile Elektromobilität zum Durchbruch verhelfen blieben Zulassungszahlen in Europa noch hinter den Erwartungen zurück VW prognostiziert: Kosten bei Lithium-Ionen Akku können 2015/16 auf bis zu 100 pro kwh absinken - dann ist Anschaffung bzw. Betrieb E-Auto günstiger als herkömmliches Fahrzeug VDA-Präsident Wissmann: In den kommenden zwei Jahren kommen mehr als 15 neue elektrifizierte Fahrzeugmodelle auf den Markt die deutsche Industrie investiert in den nächsten drei Jahren Mrd. in Entwicklung alternativer Antriebe Bereits über Mitarbeiter arbeiten bei uns an Elektrofahrzeugen und den dazugehörigen Mobilitätsdienstleistungen. BMW-Personalchefin Milagros Caiña-Andree Serien-E-Fahrzeuge bis 2013 (Auswahl) Renault Kangoo ZE Opel Ampera Nissan Leaf 2012 Frankreich Norwegen Renault Twizy Ford Connect EV Renault Fluence Volvo V60 Plug-in Smart smart ed Tesla Mod. S VW e-up Renault Zoe Mercedes B-Klasse BMW i i3 VW Golf blue e-motion Ford Focus electric Neuzulassungen Land BEV PHEV Kleintransp. k.a BMW-CEO Reithofer: Gefährdet ist, wer mit der aktuellen Technologie noch erfolgreich ist. Wir stehen vor der größten Zäsur, die die Branche je erlebt hat. One day you will see, I am right. Renault-Nissan-CEO Carlos Ghosn glaubt an den Durchbruch reiner Elektrofahrzeuge (Weltwirtschaftsforum 2013 in Davos) Bestand gesamt Ladepunkte (semi)- öffentlich ) ) Deutschland ) Niederlande ) 1) AVEM/ ; 2) Gönnbil/ ; 3) BDEW/ ; 4) Agentschap/ RWE Effizienz GmbH SEITE 9

10 Elektroautos laden überall dort wo man parkt. Arten und Marktanteile der Ladesituationen Arten Ladeinfrastruktur Zu Hause Am Arbeitsplatz Semiöffentlich Öffentlicher Parkraum A B C D E An Schnellstraßen Ladeleistung/ Ladetechnik 3,7 kw/ einfache AC- Ladebox 11 kw- AC-Ladebox 22 kw- AC-Ladestation kommunikationsfähig 11 kw- AC-Ladestation 22 kw- AC- Ladestation kommunikationsfähig 22kW-AC- Ladestation kommunikationsfähig 50 kw- DC- Ladestation Ladezeit > 8h 1) > 2h 1) > 1h 1) > 2h 1) > 1h 1) > 1h 1) > Max. 30 min 1) Steckertypen (infrastrukturseitig) > Typ 2 > CHADEMO > Combined Charging System (CCS) Laut NPE 80 % aller Ladevorgänge 20 % aller Ladevorgänge 1) Bezogen auf Vollauslastung der Ladeinfrastruktur AC: alternating current - Wechselstrom/DC: direct current Gleichstrom RWE Effizienz GmbH SEITE 10

12 Die lokale Energiewende boomt und erfordert zukunftsgerichtetes Handeln fürs Netz. Rolle Elektromobilität in der Energiewende > Verteilnetze geraten unter Stress: hohe Anschlussquote von EEG-Anlagen > Private dezentrale Stromerzeugung: Photovoltaik am wichtigsten (RWE Netzgebiet: 96 %) > Windparks: Wetterprognosen als Basis für lastvariables Laden > Die Stromeinspeisung aus EEG-Anlagen: 3,6 % der deutschen Netto-Stromproduktion 1. > Rolle der Elektromobile > Erhöhung Eigenverbrauch dezentraler Anlagen > Netzfreundliches Laden > Mittelfristig: dezentrale Stromspeicher > Voraussetzung > Intelligente Datenkommunikation 1) Quelle: RWE AG, Facts to Go, Ausgewählte Stromdaten, Ausgabe Juli 2012 RWE Effizienz GmbH SEITE 12

13 Das kann Elektromobilität an einem Sommertag im Verteilnetz leisten. Beispiel Photovoltaik 1 Elektromobilität 2 20% Pufferung > Für einen Zeitraum von 10 h wird mit einer Leistung von bis zu 100 MW in das Verteilnetz durch Photovoltaik- Anlagen eingespeist. Das entspricht einer Energiemenge von 500 MWh am Tag. Einspeisung 80% > 20 % der eingespeisten Energiemenge können durch am Netz hängende Fahrzeuge zwischengespeichert werden. Diese Energiemenge kann bei Bedarf rückgespeist oder als Fahrstrom genutzt werden. 1) Beispiel: Sommertag in Süddeutschland für eine Stadt/Region mit ca Einwohnern und 0,4 kwp PV/EW 2) Bei einer Batteriekapazität von 20 kwh, einer Ø-Verfügbarkeit von 50% und einer Ladeleistung von 11 kw RWE Effizienz GmbH SEITE 13

14 Der Energiebedarf für Stromladung verteilt sich nicht gleichmäßig über die Tageszeit. Sommer 2012 (Mai Juli) RWE Ladestationsnetz europaweit kwh Geladene Energie über den Tag in kwh 15-min Intervalle > 0,01 kwh Geringer Leistungsbedarf in Nachtstunden Tageszeit RWE Effizienz GmbH SEITE 14

15 Bald nutzen intelligente Elektroautos, smarte Netze und Ladestationen einen Datenstandard. Vorteile des bidirektionalen Kommunikationsprotokolls ISO/IEC ICON Einfachheit Netzfreundlichkeit Internat. Bedeutung > Automatische Authentifizierung an Ladepunkten > Automatisches Vertragshandling Betreiber (Neuvertrag, Vertragswechsel) > Komfortable Fremdauthentifizierung ( europaweites eroaming) > Hohe Sicherheit gegen Datenmanipulation > Aktives Lastmgmt. durch Rückmeldung des EV > Zeitgesteuertes Laden möglich > Tarifgesteuertes Laden möglich > Integration Erneuerbarer Energien > Europäische und amerikanische Akzeptanz des Einsatzes für AC Laden > Europäische Akzeptanz für Einsatz bei Combined Charging System (CCS) DC > Laut ACEA-Papier der OEM ab 2017 in allen EV integriert RWE Effizienz GmbH SEITE 15

16 Durch IT-Services bietet die RWE Hardware schon heute Sicherheit, Intelligenz und Zukunftsfähigkeit. RWE Komplettangebot aus Hardware, Installations- und Systembetriebsservices sowie Strom RWE echarge. Ladetechnik für jeden Bedarf. RWE eservices. Innovative Elektromobilität. Leistung Kommunikation Ultra-schnell (> 22 kw) AC und DC sicher & einfach sicher & intelligent 1) DC RWE estation combi, bis 50 kw Kundenauthentifizierung: Plug&Charge, Web, RFID, Premium SMS Datenmanagement/ Systembetrieb Schnell ( 22 kw) AC RWE ebox 11kW/ RWE estation, 2*11 kw RWE ebox smart 22kW/ RWE estation smart, 2*22 kw Integration Smart Grid/ Lastmanagement Abrechnung und Kundenservices: Vertrag, SMS- Bezahlung, Navigation, Normal ( 3,7 kw) AC RWE ebox Z.E., 3,7 kw Installation und Wartung 1) Intelligente RWE Ladetechnik ist an ein IT-Backend angeschlossen (RWE eoperate). Die Ladepunkte werden vernetzt betrieben. RWE Effizienz GmbH SEITE 16

17 Inhalt 1 Motivation: Darum gehen wir in der Elektromobilität vorweg 2 Herausforderungen bei der Marktdurchdringung 3 Intelligente Ladung 4 Referenzprojekte und Nutzerverhalten RWE Effizienz GmbH SEITE 17

18 Vorleistung beim Aufbau von öffentlichen Ladepunkten. Unternehmen ziehen für die Flotten nach. Verteilung der vernetzten RWE Ladeinfrastruktur nach Nutzungskategorien Betrieb Ladepunkte (Deutschland) NRW (688) Rheinland Pfalz (74) Schleswig- Holstein (10) HH (22) HB (5) Niedersachsen (68) Hessen (73) Mecklenburg- Vorpommern (2) Sachsen- Anhalt (14) Thüringen (4) Berlin/ Brandenburg (278) Sachsen (34) Gesamt Davon Öffentlich zugänglich Unternehmen/privat 300 Installiert Saarland (4) Baden- Württemberg (72) Bayern (102) Stand: RWE Effizienz GmbH SEITE 18

19 Mit hubject werden Elektromobilisten an einem noch größeren Netz laden können. Gemeinschaftsunternehmen wichtiger Marktplayer zur Etablierung von eroaming Vorteile > Schaffung einer übergreifenden Schnittstelle zwischen allen an der Bereitstellung von Elektromobilität Beteiligten > Förderung eines Standards für Datenaustausch entsprechend den Anforderungen der e-mobility (inkl. "Kompatibilitäts-Logo") > Offene B2B-Plattform für den Datentransport und die Datenbereitstellung für interoperable Mehrwert-Dienste > Eigenständige Betriebsgesellschaft/ Einbindung weiterer Partner Leistungsumfang der Plattform Kernfunktionen Ladeinfrastruktur Mehrwertdienste Ladenetz-Infrastruktur Status der Ladesäule Parkplatz Situation vor der Ladesäule Buchung / Reservierung Offene IT-Plattform Anonyme Sammlung und Weitergabe von Daten Offene Plattform, Einbindung weiterer Gesellschafter und Vertriebspartner RWE Effizienz GmbH SEITE 19

20 Praxisbeispiele Berlin ist Hauptstadt für Elektromobilität in Deutschland. RWE ist führend bei Ladestationen. RWE emobility in Berlin 2012 Anzahl Ladevorgänge und Ladepunkte im RWE Stationsnetz Ladepunkte Anzahl erfasster Ladevorgänge Anzahl intelligenter Ladepunkte Ladevorgänge Jan. 12 Apr. 12 Juli 12 Okt. 12 Dez Berlin Aktuell BeMobility > Erstmals emobility als Gesamtsystem im Praxistest > Operative Prozesse etabliert > Enge Zusammenarbeit RWE/Daimler > Impuls Standardisierung > Test Carsharing/ÖPNV > Im Carsharing MultiCity laden 100 Citroën C-Zero an RWE Stationen > Schaufensterprojekt: Schnellladung und Smart-Grid > Green emotion: Ladeverhalten und e-roaming RWE Effizienz GmbH SEITE 20

21 Praxisbeispiele Smart City Amsterdam Elektromobilität beginnt in innovativen Metropolen. RWE Essen in Amsterdam: RWE Technik für öffentliches Laden/ 2012 Anzahl Ladevorgänge und Ladepunkte im RWE Stationsnetz Ladepunkte 500 Anzahl erfasster Ladevorgänge Ladevorgänge Anzahl intelligenter Ladepunkte Jan. 12 Apr. 12 Juli 12 Okt. 12 Dez. 12 RWE-Essent Infrastrukturlieferant der Stadt Amsterdam > Ziel der Stadt Amsterdam: Elektrofahrzeuge in 2015 > Neues nachhaltiges Verkehrskonzept zur Steigerung der Standortattraktivität > Aufbau und vernetzter Systembetrieb von bereits 200 RWE-Essent Ladepunkten (Kontingent 250 bis 2014/Erweiterung max Punkte) > RWE entwickelt aktive Zustandskontrolle > 300 smart ed im CarShareing von Car2Go RWE Effizienz GmbH SEITE 21

22 Praxisbeispiele Vier Jahre RWE-Erfahrung im täglichen Betrieb von Ladepunkten mit unterschiedlichsten Partnern. Ausgewählte Beispiele Partner für den ersten Rollout von E-Serienfahrzeugen Intelligente Ladeinfrastruktur für E-Flottenfahrzeuge im Unternehmen Stadtwerke vermitteln Ladeinfrastruktur und Stromverträge für E- Fahrzeuge Zusammenarbeit bei Technologiestandards für intelligentes Laden >40 Stadtwerke Gemeinsamer Aufbau von AC-Ladesäulen und Durchführung von PR- Events, um Elektromobilität potentiellen Kunden näher zu bringen Lademöglichkeit für Ökostrom am Verkehrsknotenpunkt Flughafen Hotelgaragen mit Ladepunkten für Gäste Ultraschnelles DC-Laden an der Autobahn RWE Effizienz GmbH SEITE 22

23 Vielen Dank für Ihre Aufmerksamkeit! Informationen und Kontakt: RWE Effizienz GmbH SEITE 23