Elektromobilität für die Energiewende. Energiegespräch 2018 Prof. Dr.-Ing. Christian Rehtanz

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1 Elektromobilität für die Energiewende Energiegespräch 2018 Prof. Dr.-Ing. Christian Rehtanz

2 Fakten über Elektromobilität Elektromobilität Prof. Dr.-Ing. Christian Rehtanz

3 Verfügbarkeit in Deutschland 2018: Normale Elektrofahrzeuge mit km Nennreichweite ab 04/2018 Elektromobilität Prof. Dr.-Ing. Christian Rehtanz

4 Reale Reichweite e-golf / BMW i3 350 Reichweite / km Nennreichweite >10 C <4 C Stadt/Land/BAB Stadt/Land/BAB max. max. 100 km/h 100 km/h <4 C BAB max. 120 km/h Elektromobilität Prof. Dr.-Ing. Christian Rehtanz

5 Kosten e-golf ,- Euro brutto bei vergleichbarer Ausstattung ggü. Golf Benziner nach Abzug der Förderung Betriebskostenersparnis pro Jahr - 64 Euro Steuer Euro Versicherung Euro Energieersparnis (0,04 Euro/km * km) Euro geringere Wartungskosten (Öl, Zündkerzen, Bremsbeläge) = ca. 864 Euro Ersparnis pro Jahr Amortisation ca. 7 Jahre Batteriegarantie 8 Jahre, km Restwert??? Elektromobilität Prof. Dr.-Ing. Christian Rehtanz

6 Emissionsvergleich Otto, Diesel, E-Mob CO2 g/km NOx mg/km E-Mob Steinkohle Feinstaub Otto Diesel E-Mob Braunkohle 95 (ab 2020) * 60 (Euro6) 95 (ab 2020) * 80 (Euro6) E-Mob Strommix D 2016 E-Mob Kohle Neuanlage 105 ** 77 ** 52 ** 26 *** E-Mob Kohle Grenzwert China Neuanlage *Flotte Neuzulassung D 2015 CO2: 123 g/km Annahme: E-Mob 15kWh/100km ** 13. BImSchV: 150 mg/m3 Rauchgas, Braunkohlekraftwerke 200 mg/m3, Neuanlagen ab mg/m3 *** China Bestandsanlagen 100 mg/m3, Neuanlagen 50 mg/m3 Elektromobilität Prof. Dr.-Ing. Christian Rehtanz

7 Energetische und CO2-Amortisation von E-Fahrzeugen Zur Gewinnung von 7 Litern Treibstoff werden 11 kwh Strom benötigt. Damit fährt ein E-Auto 50 bis 80 km Quelle: Interessengemeinschaft Elektromobilität Quelle: NPE Elektromobilität Prof. Dr.-Ing. Christian Rehtanz

8 Erneuerbare Energienutzung für Fahrzeuge H2-Brennstoffzellenfahrzeug Elektrofahrzeug Elektromobilität Prof. Dr.-Ing. Christian Rehtanz

9 Energiewende und Sektorenkopplung Elektromobilität Prof. Dr.-Ing. Christian Rehtanz

10 Installierte Leistung zur Stromerzeugung aus erneuerbaren Energien plus 104 GW konv. Kraftwerke Jahresspitzenlast in D Elektromobilität Prof. Dr.-Ing. Christian Rehtanz

11 Bruttostromverbrauch 80% vom um 25% verringerten Stromverbrauch Elektromobilität Prof. Dr.-Ing. Christian Rehtanz

12 Reduktion der Treibhausgasemissionen > 2020: 40% -> 2030: 55% -> 2040: 70% -> 2050: 80-95% Reduktion des Stromverbrauchs > 2020: 10% -> 2050: 25% Reduktion des fossilen Primärenergiebedarfs > 2020: 20% -> 2050: 50% Elektromobilität Prof. Dr.-Ing. Christian Rehtanz

13 Endenergieverbrauch Verkehr 2% Strom für Bahn max. 40 Mio. E-PKW NEP C 2030 (6 Mio. E-PKW, 15 TWh) Elektromobilität Prof. Dr.-Ing. Christian Rehtanz

14 Energiewende und Sektorenkopplung... und wie geht es weiter? Elektromobilität Prof. Dr.-Ing. Christian Rehtanz

15 ... und wie geht es weiter? ESYS-Szenarien 60% CO2-Reduktion 75% 85% CO2-Reduktion 90% 85% mit 100% H2 für Verkehr und 30% H2 im Gasnetz 85% mit Power to Gas/Liquid 85% mit Stromreduktion von -25% Jahresspitzenlast Quelle: Elektromobilität Prof. Dr.-Ing. Christian Rehtanz

16 Installierte Leistung zur Stromerzeugung aus erneuerbaren Energien Je nach Szenario 3,5 bis 6 mal soviele EE-Anlagen NEP-Szenarien C2030 B Elektromobilität Prof. Dr.-Ing. Christian Rehtanz

17 Netz- und Ladeinfrastruktur Elektromobilität Prof. Dr.-Ing. Christian Rehtanz

18 Trend: Ladekonzepte P Quelle: bmw.de Quelle: schnellladen.de Quelle: busch-jaeger.de AC Wall Box: Typische Ladeleistung 11 kw (22 kw) (begrenzt durch Netzanschluss) Ladezeit 2 bis 4 h (marktübliche EVs, abhängig vom Bordladegerät) DC Home Ladestationen: Bis zu 11 kw (22kW) Ladeleistung (begrenzt durch den Netzanschluss) CEE 7/4: Maximale Ladeleistung 2.4 kw Ladezeit 10 bis 20 Stunden 15 Quelle: RWE AC Ladesäule: Typische Leistung 22 kw (43kW) 2 Ladepunkte * Ladezeit ca. 1 Stunde (heutige EVs) DC Schnellladestation: Typische Leistung 50kW bei ca. 400V DC * Ladezeit (SOC=80%) kleiner 30 min (heutige EVs) DC High Power Ladestation: Typische Leistung >200kW bei bis zu 1000V DC Für Fahrzeuge mit hoher Reichweite oder Nutzfahrzeuge Elektromobilität Prof. Dr.-Ing. Christian Rehtanz

19 [Quelle: J. Schmutzler, Embedded Web Services Middleware for the Vehicle-to-Grid Communication Interface] Ladeinfrastruktur benötigt IKT-Backbone! Elektromobilität Prof. Dr.-Ing. Christian Rehtanz

20 Regionalität der Elektromobilität und Bedarf an Infrastruktur? Analyse sozioökonomischer Daten zur Verteilung im Land und innerhalb der städtischen und halbstädtischen Gebiete Mannheim Karlsruhe Pforzheim Heilbronn Stuttgart Stuttgart Offenburg Reutlingen Ulm Villingen-Schwenningen Freiburg Ravensburg Konstanz Wo sind die Hotspots der Elektromobilität? Was bedeuten Sie fürs Netz? Elektromobilität Prof. Dr.-Ing. Christian Rehtanz

21 Die Zukunft der (Elektro-)Mobilität Elektromobilität Prof. Dr.-Ing. Christian Rehtanz

22 Entwicklung der Anzahl reiner Elektrofahrzeuge Elektrofahrzeuge in D Elektrofahrzeuge in D? Anteil E-Autos an globalen Neuzulassungen 2020: 2,5-6 % 2025: % 2030: % (NO in 2017: 39 %) Quelle: CAM Quelle: Statista, 2017 Elektromobilität Prof. Dr.-Ing. Christian Rehtanz

23 Entwicklung der Anzahl reiner Elektrofahrzeuge ,00 Elektroautos in Deutschland , , ,00 45,8 Mio. PKW in Deutschland , , , , , Quelle : Statista, 2017 Elektromobilität Prof. Dr.-Ing. Christian Rehtanz

24 Erfahrungskurven für PV-Module und Li-Ionen-Batterien Prognose 2020 (Li-Ion) Elektromobilität Prof. Dr.-Ing. Christian Rehtanz

25 Energieeffiziente Gebäude und Quartiere Elektromobilität Prof. Dr.-Ing. Christian Rehtanz

26 Multi-direktionale Hybrid-Ladeinfrastruktur Elektromobilität Prof. Dr.-Ing. Christian Rehtanz

27 Neue Geschäftsmodelle Think out of the box! Eigenstromverbrauch an entfernter Steckdose Gefördert durch: Elektromobilität Prof. Dr.-Ing. Christian Rehtanz

28 Vernetzte Mobilität und Automatisiertes Fahren Mobilitäts- und Datenplattformen Bildquellen: businessofapps.com, google.com Elektromobilität Prof. Dr.-Ing. Christian Rehtanz

29 Einfach mal machen! Elektromobilität Prof. Dr.-Ing. Christian Rehtanz

30 Impressionen Elektromobilität Prof. Dr.-Ing. Christian Rehtanz

31 Impressionen Elektromobilität Prof. Dr.-Ing. Christian Rehtanz

32 Herzlichen Dank für die Aufmerksamkeit! Kontakt Prof. Dr.-Ing. Christian Rehtanz Kompetenzzentrum für Elektromobilität, Infrastruktur und Netze Technische Universität Dortmund ie³ - Institut für Energiesysteme, Energieeffizienz und Energiewirtschaft Fon: christian.rehtanz@tu-dortmund.de