Mobilitätsanalysen als Entscheidungsgrundlage für die Einführung von E-Fahrzeugen

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1 Mobilitätsanalysen als Entscheidungsgrundlage für die Einführung von E-Fahrzeugen Regierung von Schwaben Elektromobilität in Kommunen Konzept und praktische Umsetzung Prof. A. Rupp, C. Wallin

2 E-Mobility DE: Blick in der Zukunft Ziel der Bundesregierung: 1 Million Elektrofahrzeuge bis % Status quo (2016): reine Elektrofahrzeuge (+34%) Hybridfahrzeuge (+21%) Für Zielerreichung jährliches Wachstum von 60% notwendig! (für 2016 deutlich verfehlt, mit Zulassungen weniger als 2015) Erwartung 2020: reine Elektrofahrzeuge sowie Hybridfahrzeuge bei momentanen Wachstumsraten Mögliche positive Einflussfaktoren wie prognostizierte positive Entwicklung der Reichweite sind nicht berücksichtigt

3 Diskussionspunkte E-Mobilität Vorteile E-Car keine Emission von Schadstoffen (Tank to Wheel) geräuscharmes Fahren niedrige Betriebskosten hohe Wirkungsgrad des Motors Nutzung erneuerbarer Energie möglich einfache Bedienbarkeit Systemvorteile autonomes Fahren Nachteile E-Car Energieverbrauch bei der Fertigung Ressourcenverbrauch bei Stromherstellung Laufleistung hohe Kosten in der Anschaffung Ladezeit der Akkus Ausbau der Stromtankstellen Heizen mit elektr. Energie Kriterien Klimaziele, erneuerbare Energien Geo-pol. Unabhängigkeit vom Öl Exportmarkt, z.b. China Förderung, Verarbeitung, Transport, Lagerung, Verteilung Öl Techn. Komplexität Marktteilnehmer Wertschöpfung Arbeitsplätze Marktentwicklung Mobilität Hemmnisse Auslastung Werkstätten Knowhow Performance Potenziale Stromnetze Ladeinfrastruktur Vermarktung 3

4 E-Mobilitätsprojekte im Allgäu Die Nutzung, Belastung und Akzeptanz von Elektro-Fahrzeuge wurde in einer ganzen Reige von Allgäuer E-Mobilprojekte untersucht: ee-tour, TNA-EM, Econnect, 3Connet, IRENE, E-Lieferung Die Erfassung der Mobilitätsdaten, der Nutzungshintergründe sowie Interviews und Umfragen erlauben eine umfassende Bewertung zu unterschiedlichsten Fragestellungen der Einführung dieser neuen Technologie. Touristischer Einsatz Taxi, Pendler- und Alltagsfahrzeuge Firmen-Flotteneinsatz, Gemeindefahrzeuge Auslieferverkehr Post, Handwerker, Pflegedienste Car-Sharing, Schüler- und Studentenfahrzeug, Fahrschule, ADAC- Fahrertraining E-Fahrzeuge, Verbrenner-Fahrzeuge vergleichend in verschiedensten Einsatzszenarien Für die untersuchten Fahrzeugtypen wurden Energiemodelle zur Untersuchung des Fahrverhaltens und der zuverlässigen Reichweitenberechnung entwickelt. Web-basiertes Online-Monitoring E-Lieferung Folie 4 Hochschule Kempten University of Applied Sciences

5 3connect ( ) Allgemeine Ziele: Entwicklung vernetzter, interoperabler und übergreifender IKT-basierter Elektromobilitätsanwendungen im Bereich der gewerblichen Mobilität sowie Test in einem Feldversuch Verknüpfung gewerblicher, kommunaler und landwirtschaftlicher elektromobiler Einsatzfälle, variabler Verbraucher und Erzeuger mit der Netz- und Energiewelt Arbeitspakete Hochschule Kempten Smartfarm Feldversuche Smart Farm und Flottenmanagement Hubübergreifendes Fahrzeugmonitoring Energiesimulationen Onlineportal Fahrzeugdaten Elektromobilitätscoaching

6 CARE4TECH ( ) Cross-sectorial Alliances for Smart Living Allgemeine Ziele: Smart-Living-Technologien werden zu einem Kernthema für AlpineSpace-basierte und führende Technologie-Anbieter Entwicklung und Test eines modularen Lernsystems auf der Basis transnationaler Lebenslabore im Vierfach-Helix-Ansatz (ALPINE Campus): Ein Multilevel-GovernanceLernlabor für Stakeholder, Multiplikatoren und Entscheidungsträger Analyse themenübergreifender Effekte und sektorenübergreifender Kooperationen sowie Umsetzung in Praxis und Politik Spezifisches Ziel Hochschule Kempten: Weitergabe des Wissens aus dem Elektromobilitätscoaching als Multidisziplinäres Lernangebot an den Lern-Hub Die Methode Elektromobilitätscoaching unterstützt interessierte Flottenbetreiber beim Umstieg auf Elektromobilität wissenschaftlich und technisch von der Planung bis zum zuverlässigen Einsatz der Fahrzeuge. Ziel ist es, Vorbehalte vor einem Umstieg auf Elektrofahrzeuge abzubauen und im Anschluss eine erfolgreiche Integration der Fahrzeuge in den vorhandenen Fuhrpark zu gewährleisten. Folie 6

7 EMOTICON ( ) Spezifische Ziele: verbessertes Verständnis über den Stand der Technik bei Ladesäulen und ihren Einsatzbereichen unter Berücksichtigung der Bedürfnisse und Grenzen der Möglichkeiten bei der öffentlichen Planung Vernünftige Strategie und Handlungsempfehlungen für eine grenzübergreifend nutzbare Infrastruktur Übergeordnetes Ziel: Teilnehmen an der gleichmäßigen Verbreitung von Elektromobilität durch Bereitstellung von Handlungsempfehlungen für eine technisch kompatible Planung eines innereuropäischen Netzes an Ladepunkten, die über transnationale Roaming Agenturen einem weitgehenden öffentlichen Zugang ermöglichen Wem nutzen die Ergebnisse? Ministerien mit Planungsaufgaben, Kommunen, Behörden, Energieversorger und ihre Netzagenturen, Wirtschaftsförderer, Unternehmen des Sektors

8 Elektromobilitätscoaching Herausforderung für Flottenbetreiber: Die Einführung von E-Fahrzeugen ist häufig aufgrund der Unkenntnis der tatsächlichen eigenen Mobilitäts-Anforderungen in Verbindung mit den eingeschränkten Reichweiten, der benötigten Ladeinfrastruktur sowie Anschaffungs- und Folgekosten unsicher. Viele Mobilitätsmuster lassen sich aber bereits heute elektrisch realisieren Elektromobilitätscoaching: ausgehend vom tatsächlichen Mobilitätsbedarf wird eine belastbare Entscheidungsgrundlage für den Umstieg oder die Einbindung auf E-Autos in Flotten bereitstellt und Einsparpotenziale bei Kosten, und CO 2 aufgezeigt. 1. Schritt: Einbau Datenlogger 2. Schritt: Erfassung des individuellen Mobilitätsprofils Schritt: Simulation des Energieverbrauch der aufgezeichneten Mobilitätsprofile 4. Schritt: Ausführlicher Bericht aktuelle Flottennutzung Elektrifizierungspotential Flottenoptimierung TCO und TVO (inkl. potentieller CO2- Ersparnis)

9 IKT-Infrastruktur und Datenerfassung im Fahrzeug Tablet, Smartphone mit Android - Reichweitenkarte -. GPS + CAN-Daten aus Batterie -State-of-Charge, -Strom, -Spannung, -Temperatur Belastungsdaten. SoC WLAN Ladesäule gesteuertes Laden Abrechnungssysteme Folie 9 Logger und Übertragungseinheit Hochschule Kempten University of Applied Sciences GSM/UMTS Status jede Minute Daten alle 10 Min HKE-Datenbank - Datenverwaltung - Datenaufzeichnung - Fahrzeugverwaltung - Plausibilisierung - Korrektur - Datenauswertung to X

10 Datenerfassung und Cloud Computing Fahrercoaching Statistische Analysen Standortanalyse Batterieforschung Mobilitätsanalyse 10 Hochschule Kempten University of Applied Sciences

11 Webportal Fleetalyzer zum Analysieren der Daten Onlineportal zur Anzeige von Fahrund Energiedaten Integration von Wetterdaten Statistische Auswertungen Analyse von Einzelfahrten Datendownload Auswertungsexport 11 Hochschule Kempten University of Applied Sciences

12 Elektromobilitätscoaching Auswertungen Häufigkeit der Fahrtlängen Uhrzeit der Fahrten Häufigkeit Standorte Folie 12 Hochschule Kempten University of Applied Sciences Häufigkeit der Streckenüberfahrten

13 SOC Simulation Durch Aufzeichnung der Bewegungsdaten von Flottenfahrzeugen lässt sich mit den erarbeiteten Energiemodellen simulieren, ob für den beobachteten Einsatz auch Elektrofahrzeuge geeignet sind. Parameter: Fahrzeugtyp Simulation Kangoo mit Schuko-Ladung am Ende des Fahrzeugtages Batteriekap. Ladeleistung Ladekonzept Fahrstil Simulation mit Schnellladung nach 15 Min. Standzeit sofern sich das Fahrzeuge in der Näher einer Lademöglichkeit befindet Folie 13 Hochschule Kempten University of Applied Sciences

14 Jahres-Fahrtenanalyse Monatlicher Durchschnittsverbrauch eines ABT ecaddy im Lieferverkehr einer Bäckerei Fahrleistung: 7564km Stopps/km 1,7 Standzeit pro Tour 40% Tagesstreckenlänge 21km Folie 14 Hochschule Kempten University of Applied Sciences

15 Flottenauslastung und Fahrzeugersatz Anzeige der Fahrzeugbelegung Zeigt das tatsächliche Mobilitätsbedürfnis auf - alle Touren einer Flotte in einem Zeitraum Virtuelle Belegung/Optimierung Reduzierung der Fahrzeuganzahl durch Zuordnung von sich nicht überschneidenden Fahrten auf weniger Autos. Austausch von Fahrzeugen durch E-Autos bei Sicherung des erfassten Mobilitätsbedarfs unter Berücksichtigung von Reichweiten Einberechnung der Ladezeit nach gefahrener Tour bei E-Fahrzeugen Berücksichtigung des Standortes der Fahrzeuge

16 TCO Auswertungen E-Auto Verbrenner Folie 16 Hochschule Kempten University of Applied Sciences

17 Ladesäulenauswertung Kennzahlen von 4 Jahren ( Tage) der Ladesäule in Schützenpark 2 Parkplätze, Typ2 + Schuko Typ2-Steckdose Schuko- Steckdose gesamt Energieabgabe kwh Anzahl der Ladetage Mittlere Energieabgabe pro Tag ,4 kwh Anzahl der Ladevorgänge über 0 h Mittlere Energieabgabe pro Ladung - - 6,3 kwh Ladevorgänge pro Tag 3 17 Hochschule Kempten University of Applied Sciences

18 Ladesäulenauswertung 18 Hochschule Kempten University of Applied Sciences

19 Ladesäulenauswertung: Energieabgabe und Ladeleistung

20 Lademanagement - Lieferfahrzeug Zeitraum: Anzahl Fahrten: 1594 Gesamtstrecke: km spätester Tageszeit frühester Beginn des Ladens Uhrzeit Folie 10 Hochschule Kempten University of Applied Sciences

21 Vielen Dank für Ihre Aufmerksamkeit