Infrastruktur e-mobility

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1 1 Infrastruktur e-mobility B2B - Marktanalyse aller Anbieter & Standards innerhalb der EU für Elektromobilität unter Fokussierung auf Strom- und Ladeinfrastrukturanbieter, sowie daran geknüpfte Anbieter von IT- Dienstleistungen für Geschäfts- und Privatkunden. Arthur Allmendinger Mauro Eckhardt Leonard Junger Maximilien Solcher Furkan Özkul

2 2 Formulierung der Zielsetzung Titel der Arbeit: B2B - Marktanalyse aller Anbieter & Standards innerhalb der EU für Elektromobilität unter Fokussierung auf Strom- und Ladeinfrastrukturanbieter, sowie daran geknüpfte Anbieter von IT-Dienstleistungen für Geschäfts- und Privatkunden. Inhalt / Zielsetzung: Zielsetzung ist zunächst, eine Übersicht der koexistierenden und unterschiedlichen Systeme und wesentlichen Wettbewerber zu schaffen, die innerhalb der EU die Elektromobilität versorgen. Die Übersicht ist zu differenzieren nach a). Ladekonzepten (Schnittstelle Säule <-> Fahrzeug) b). Energieversorgern (Versorgungskette bis Endkunden) c). IT-Dienstleistungen (Angebote & Informationsquellen) Darüber hinaus ist eine Risikoanalyse der Beeinträchtigung der Strom- & Endkundenversorgung bei Peak-Abrufen (z.b. täglicher Berufsverkehr, einmal jährlicher Urlaubsverkehr) durchzuführen.

3 Agenda (1) Engagement der Energieversorger (2) Provider (3) Ladekonzepte (4) Stromnetz und Netzbelastung (5) Infrastruktur (6) Route Europa 3

4 Engagement der Energieversorger Abweichungen Schnittstelle zum Kunden Betreuung der Fahrzeugkunden Wahrnehmung durch Kunden Ladesäulen als Tankstellen Säulenbetreiber Ausbau der Ladesäulen Stromproduzent - 4

5 Übersicht Provider 5

6 Anforderungen an Provider Anforderungen Erfüllung 24h-Hotline Innogy, The New Motion, Plugsurfing Livechat Innogy, The New Motion, Plugsurfing Ladepunktimplementierung in einer App Innogy, The New Motion, Plugsurfing Ad-Hoc-Konzept - Kostentransparenz The New Motion Säulen / Fläche in km² > 0,1 Fastned, The New Motion (Niederlande) Kooperationen mit anderen Provider PlugSurfing, The New Motion Schnelllademöglichkeit Fastned, The New Motion 6

7 Kooperationen 7

8 Interaktion: Ladesäule Kunde Bezahlmedien Vertragsarten RFID SMS App EC-Karte Vertrag Prepaid Ad-Hoc 8

9 Gebühren in 9 Schwierigkeit Ad-Hoc-Konzept 160,00 140,00 Monatsgebühren im Verhältnis zur Anzahl der Ladungen EnBW 541 Säulen 120,00 100,00 80,00 60,00 40,00 Kreditkartenkosten täglich 2.023,34 Kreditkartenkosten monatlich ,20 Kreditkartenkosten jährlich ,40 20,00 0, Anzahl der Ladungen

10 10 DC-Laden Tankstelle Rahmenbedingungen Anforderungen für Beispiel DC LADEN A8 Stuttgart Vaihingen Autos pro Tag Reichweite pro Fzg. 400 km Kapazität pro Fzg. 100 kwh benötigte Ladekapazität pro Fzg. 70 kwh Hauptverkehrsaufkommen 14 h Maximale Auslastung einer Tankstelle Anzahl Tankanschlüsse 20 Zeit Tankvorgang 5 min Hauptverkehrsaufkommen 14 h mögliche Tankvorgänge pro Tag pro Anschluss 168 möglich bedienbare Fzg. Pro Tag 3360 benötigte Tankstellen für alle Autos 44,64 fiktive Betrachtung Ladegeschwindigkeit kw Ladezeit pro Fzg. 1,4 0, h mögliche Ladungen pro Anschluss benötigte Anschlüsse benötigte Leistung kw Realbetrachtung benötigte Anschlüsse bei 3360 Fzg. Pro Tag benötigter Platz pro Fzg m² Platzbedarf der Ladesäulen m² Platzbedarf Tankstelle "Sindelfinger Wald" m² benötigte Leistung in kw kw benötigte Leistung in MW 16,8 16,8 MW mögliche maximale Auslastung "Sifi Wald" 2,76 8,27 maximal mögliche Anschlüsse "Sifi Wald" 925,93 925,93 maximal mögliche Fahrzeuge pro Tag 9259, ,78 benötigte Tankstellen für maximal mgl. Fzg. 16,2 5,4

11 11 AC-Laden Stadt: Stuttgart AC LADEN IN STADT Kosten Ladebox 22kW MENNEKEs 1850 Kosten für Ladeboxen auf jeden Parkplatz in Stuttgart in Durchschnittlich gefahrene Strecke in km 41,1 Kapazitätsbedarf in kwh 10,27 kwh Kapazitätsbedarf alle Parkplätze pro Ladung ,96 kwh Bsp. EnBW Strompreis 20 ct/kwh Preis EnBW 27,3 ct/kwh AC Marge EnBW 7,3 ct/kwh Marge EnBW 0,073 /kwh Gewinn pro Ladevorgang EnBW 0,74971 Anzahl Ladevorgänge bis Amortisation ,76 Jeder Parkplatz muss mind. 2467x benutzt werden 2467,62 Annahme Parkdauer 2 h Zeit bis Ammortisation 4935,24 h / Parkplatz aktive Nutzung des Parkhauses 12 h Tage bis Ammortisation 411, Tage AC LADEN IN STADT Kapazitätsbedarf aller Ladeplätze insgesamt nach ,76 kwh 1 Tag Kapazitätsbedarf aller ,4 kwh Ladeplätze pro Jahr Kapazitätsbedarf aller Ladeplätze insgesamt nach 908,77176 MWh 1 Tag Ladeleistung pro Platz 22 kw benötigte Gesamtleistung kw Einwohner Stuttgart Energieverbrauch pro Kopf 1401 kwh pro Jahr Energieverbrauch Stuttgart kwh pro Jahr Mehrbelastung durch Ausrüstung aller Parkplätze 39,60 % in Stuttgart mit diese Ladebox

12 Stromverbrauch in TWh 12 Chronologischer Stromverbrauch in DE 630 Stromverbrauch in TWh in Deutschland y = -1,2676x ,3 R² = 0, Zeit

13 Relativer Anteil 13 Anteil erneuerbarer Energien in DE 0,6 0,5 Erneuerbarer Anteil in Deutschland y = 0,01x - 19,85 R² = 1 0,4 0,3 0,2 0, ,1 Zeit

14 GW 14 Belastung bei Elektrofahrzeugen Stromverbrauch und Zusatzbelastung durch Elektrofahrzeuge (heute) :00 01:00 02:00 03:00 04:00 05:00 06:00 07:00 08:00 09:00 10:00 11:00 12:00 13:00 14:00 15:00 16:00 17:00 18:00 19:00 20:00 21:00 22:00 23:00 Uhrzeit

15 GW 15 Belastung bei 1 Mio. Elektrofahrzeugen Stromverbrauch und Zusatzbealstung 1 Mio. Elektrofahrzeuge :00 01:00 02:00 03:00 04:00 05:00 06:00 07:00 08:00 09:00 10:00 11:00 12:00 13:00 14:00 15:00 16:00 17:00 18:00 19:00 20:00 21:00 22:00 23:00 Uhrzeit

16 GW 16 Belastung bei 40 Mio. Elektrofahrzeugen Stromverbrauch und Zusatzbelastung bei Elektrifizierung aller PKW :00 01:00 02:00 03:00 04:00 05:00 06:00 07:00 08:00 09:00 10:00 11:00 12:00 13:00 14:00 15:00 16:00 17:00 18:00 19:00 20:00 21:00 22:00 23:00 Uhrzeit

17 17 Ökobilanz des Strommix in DE CO2 Ausstoß in g für eine kwh Genutzte Energiequelle 32 Atom 23/24 Wind On/Off 27 Solar 40 Wasser 148/428 Erdgas mit und ohne Kraftwärmekopplung (Fernwärme) 949/622 Steinkohle mit und ohne Kraftwärmekopplung (Fernwärme) 1153/729 Braunkohle mit und ohne Kraftwärmekopplung (Fernwärme) -409 Biogas, da die Pflanzen mehr CO 2 aufnehmen als bei der Verbrennung freigesetzt wird 555 Bilanz Strommix in Deutschland

18 Modell: Infrastruktur Flächeninhalt Kreis: 154km² Abdeckung einer Ladesäule Umfangsradius Dreieck: 6,75km Radius Kreis Seitenlänge Dreieck: 11,6km Abstand Ladesäulen 18

19 Fläche 19 Vergleich aller Länder am Modell Fläche in km² / Säule

20 Vergleich aller Länder am Modell 20

21 21 Route Europa Stuttgart Nizza Ladesäule 1km von AB entfernt Stuttgart - Nizza Fahrzeug Renault Zoe Tesla Model S Reichweite (km) Kapazität (kwh) Distanz (km) Ladeanschlüsse Typ2, 22kW Typ2, 43kW Anzahl Ladungen 4 2 Ladezeit (Std.) 2,5 3,5 Fahrtzeit (Std.) 9 9 Reisezeit (Std.) durchfahrende Länder Legende Grün = Ladesäule im Umkreis von 5km Gelb = Ladesäule im Umkreis von 10-15km Rot = Ladesäule im Umkreis von 20-40km DE, CH, I, FR

22 22 Route Europa Stuttgart Amsterdam Ladesäule 1km von AB entfernt Stuttgart - Amsterdam Fahrzeug Renault Zoe Tesla Model S Reichweite (km) Kapazität (kwh) Distanz (km) Ladeanschlüsse Typ2, 22kW Typ2, 43kW Anzahl Ladungen 3 1 Ladezeit (Std.) 2,5 3,5 Fahrtzeit (Std.) 6 6 Reisezeit (Std.) 13,5 9,5 durchfahrende Länder Legende Grün = Ladesäule im Umkreis von 5km Gelb = Ladesäule im Umkreis von 10-15km Rot = Ladesäule im Umkreis von 20-40km DE, NL

23 23 Route Europa Paris Zürich Ladesäule 1km von AB entfernt Paris - Zürich Fahrzeug Renault Zoe Tesla Model S Reichweite (km) Kapazität (kwh) Distanz (km) Ladeanschlüsse Typ2, 22kW Typ2, 43kW Anzahl Ladungen 4 2 Ladezeit (Std.) 2,5 3,5 Fahrtzeit (Std.) 6,5 6,5 Reisezeit (Std.) 16,5 13,5 durchfahrende Länder Legende Grün = Ladesäule im Umkreis von 5km Gelb = Ladesäule im Umkreis von 10-15km Rot = Ladesäule im Umkreis von 20-40km FR, CH

24 Vielen Dank für Ihre Aufmerksamkeit! 24