Prognosen einer elektromobilen Offensive im urbanen Raum am Fallbeispiel des Großraums Stuttgart

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1 11. INTERNATIONALE ENERGIEWIRTSCHAFTSTAGUNG INSTITUT FÜR ENERGIESYSTEME UND ELEKTRISCHE ANTRIEBE Prognosen einer elektromobilen Offensive im urbanen Raum am Fallbeispiel des Großraums Stuttgart PROF. DR. WÖRNER (HSE/INEM, LEITER INSTITUT INEM) 11. IEWT, GUßHAUSSTRAßE, WIEN,

2 FAHRZEUGENTWICKLUNG IM TREND DER E-MOBILITÄT Fahrzeugneuzulassungen im europäischen Vergleich Quelle: Association des Constructeurs Européens d'automobiles (ACEA),

3 FAHRZEUGENTWICKLUNG IM TREND DER E-MOBILITÄT Gesamtfahrzeugbestand in Deutschland [Fahrzeuge] PKW Krafträder LKW Busse Sattelzüge Sonstige Quelle: Kraftfahrt-Bundesamt (KBA),

4 FAHRZEUGENTWICKLUNG IM TREND DER E-MOBILITÄT Jährliche Gesamtfahrleistung in Deutschland [Mio. km] PKW Krafträder LKW Busse Sattelzüge Sonstige Quelle: Kraftfahrtbundesamt, Stand:

5 FAHRZEUGENTWICKLUNG IM TREND DER E-MOBILITÄT Übersicht legislativer Einflussfaktoren auf alternative Antriebe Quelle: Angaben weltweiter Zulassungs- und Umweltbehörden, Stand:

6 FAHRZEUGENTWICKLUNG IM TREND DER E-MOBILITÄT Flottendurchschnittsverbrauch für Pkw in Deutschland Flottendurchschnittsverbrauch für PKW [gco2/fzg*km] ,8 128,8 127, Vorgabe Flottendurchschnittsverbrauch Vorgabe Flottendurchschnittsverbrauch Vorgabe Flottendurchschnittsverbrauch ,9 130,9 Ab 2020: 11,5 Mrd. EUR p.a. 95 Ab 2025: 17,5 Mrd. EUR p.a. 80 Ab 2030: 23 Mrd. EUR p.a. R² = 0,8983 R² = 0, ,00 EU CO2-Grenzen Quelle: Kraftfahrzeugbundesamt, Stand:

7 FAHRZEUGENTWICKLUNG IM TREND DER E-MOBILITÄT BEV-Fahrzeugneuzulassungen in Deutschland Quelle: Kraftfahrt-Bundesamt (KBA),

8 FAHRZEUGENTWICKLUNG IM TREND DER E-MOBILITÄT Verbrauchs- & Reichweitenangaben der meistverkauften BEV Angaben korreliert mit ADAC-Eco-Test Quelle: Allgemeine Deutsche Automobil-Club e.v. (ADAC), Stand:

9 FAHRZEUGENTWICKLUNG IM TREND DER E-MOBILITÄT Entwicklung spezifischer Kosten für Batteriemodule bis Generation 2. Generation: -50% 3. Generation: -80% SOP SOP SOP Quelle:, Stand: 9

10 FAHRZEUGENTWICKLUNG IM TREND DER E-MOBILITÄT Verbrauchs- & Reichweitenangaben angekündigter BEV Quelle: Utopia GmbH (Seibt), Stand:

11 FAHRZEUGENTWICKLUNG IM TREND DER E-MOBILITÄT Prognosen zur Absatzentwicklung an E-Fahrzeugen bis 2040 Quelle: Studien Boston Consulting Group, Exxon Mobile, Bloomberg sowie IHS, Stand:

12 FAHRZEUGENTWICKLUNG IM TREND DER E-MOBILITÄT Prognosen der xev-fahrzeugbestände in Deutschland bis 2030 ~ 27 % EU CO2 GW 50 % BEV EU CO2 GW 100 % BEV BCG Referenz emobil Grenzenlos Shell Alternativ Shell Trend Fahrzeugbestand [Anzahl] Millionen ICE PHEV BEV ~ 10 % Quellen: Shell Deutschland Oil GmbH 2014, Öko-Institut e.v. 2014; Boston Consulting Group 2018, Europäische Kommission , Europäischer Rat

13 FAHRZEUGENTWICKLUNG IM TREND DER E-MOBILITÄT Prognosen der xev-bestände im Großraum Stuttgart bis 2030 ~ 27 % EU CO2 GW 50 % BEV EU CO2 GW 100 % BEV BCG Referenz emobil Grenzenlos Shell Alternativ Shell Trend Fahrzeugbestand [Anzahl] ICE PHEV BEV Quellen: Shell Deutschland Oil GmbH 2014, Öko-Institut e.v. 2014; Boston Consulting Group 2018, Europäische Kommission , Europäischer Rat

14 FAHRZEUGENTWICKLUNG IM TREND DER E-MOBILITÄT Zugelassene PKW auf dem Gebiet von Stuttgart nach Antriebsart Anzahl zugelassener Fahrzeuge Hydrogen FC hybrid Hydrogen FC Hydrogen IC Electricity Methanol FC Methanol IC Combined Combustion DME LPG Biodiesel Ethanol PHEV Ethanol hybrid Ethanol Natural Gas PHEV Natural Gas hybrid Natural Gas Gasoline PHEV Gasoline hybrid Gasoline Diesel PHEV Diesel hybrid Diesel 14

15 ENERGIEPROGNOSEN IM TREND DER E-MOBILITÄT Endenergieverbrauch des Verkehrs für die Stadt Stuttgart Endenergieverbrauch des Verkehrs [TJ] Electricity Natural Gas Biogas Hydrogen compressed Hydrogen liquified Methanol fossil Methanol bio Dimethyleter fossil Dimethyleter bio FT-Fuel fossil FT-Fuel bio Ethanol Biodiesel Heavy fuel oil Kerosene LPG Gasoline Diesel 15

16 ENERGIEPROGNOSEN IM TREND DER E-MOBILITÄT Schematische Darstellung des Referenzenergiesystems 16

17 ENERGIEPROGNOSEN IM TREND DER E-MOBILITÄT Stromverbrauch nach Sektoren für die Stadt Stuttgart 4000 Stromverbrauch [GWh] Verkehr Haushalte GHD 500 Industrie

18 ENERGIEPROGNOSEN IM TREND DER E-MOBILITÄT Stromerzeugung und Stromimporte für die Stadt Stuttgart Strombereitstellung [GWh] Electricity Storage Net Imports Others / Waste non-ren. Other Renewables Biomass / Waste ren. Solar Wind offshore Wind onshore Hydro incl. pump storage Nuclear Natural gas Oil Lignite Coal 18

19 ENERGIEPROGNOSEN IM TREND DER E-MOBILITÄT Auftretende Ladeleistung der xev s für die Stadt Stuttgart P_Max P_Avg 767 Ladeleistung [MW] Faktor 3x Faktor 12x Faktor 10x

20 ZUSAMMENFASSUNG & AUSBLICK Fahrzeugentwicklung & Energieprognosen im Trend der E-Mobilität Elektromobilität wird in den Kernabsatzmärkten entschieden Die xev-marktdurchdringung erreicht bis 2030 mehr als 25% Der elektr. Energiebedarf des MIV wird ab 2030 Leitparameter Die Primärenergiebedarfe steigen trotz E-Mobilität nicht an Die Reduktion des Importstroms verbessert die Öko-Bilanz Das Verhältnis von Spitzen- zu Durchschnittsleistungsbedarf verändert sich bis 2030, und verschärft die Netzbelastung Eine differenzierte Analyse der Netzbelastung ist erforderlich 20

21 BACKUP 21

22 MOBILITÄT IM ZEICHEN NEUER ANFORDERUNGEN Vielen Dank für Ihre Aufmerksamkeit! 22

23 FAHRZEUGENTWICKLUNG IM TREND DER E-MOBILITÄT Betrachtung des PKW-Fahrzeugbestandes in Stuttgart (2017) Stand: 2018 Stuttgart Rems-Murr-Kreis Esslingen Ludwigsburg Göppingen Böblingen Bestand an PKW Bestand PKW (ges.) Privat Taxi Mietwagen (PKW) Firmenfahrzeuge Elektro Emission Antrieb Verbrenner Elektro-PKW Plug-In-Hybrid Euro Euro Euro Privat Taxi Mietwagen (PKW) Firmenfahrzeuge Quelle: Zulassungszahlen gemäß KBA und Zulassungsämtern, Stand:

24 FAHRZEUGENTWICKLUNG IM TREND DER E-MOBILITÄT Prognosen zur Absatzentwicklung an E-Fahrzeugen bis 2040 Quelle: Studien Bloomberg (Stand: 2017) 24

25 ANFORDERUNGEN & ENTWICKLUNG IM NFZ-VERKEHR Anforderungen und Zulassungsprognosen für den NFZ-Verkehr 25

26 ANFORDERUNGEN & ENTWICKLUNG IM NFZ-VERKEHR Europaweite legislative Bestrebungen bis 2030 für Transporter Quelle: EU-Gesetzesvorlagen für Transporter, Stand:

27 ANFORDERUNGEN & ENTWICKLUNG IM NFZ-VERKEHR Europaweite legislative Bestrebungen bis 2030 für schwere NFZ Quelle: EU-Gesetzesvorlagen für schwere LKW, Stand:

28 ANFORDERUNGEN & ENTWICKLUNG IM NFZ-VERKEHR Nutzfahrzeug-Bestand im Großraum Stuttgart zum Jahr 2017 Großraum Stuttgart Anzahl Fahrzeuge Σ bis und mehr Land- & Forstwirtschaft, Fischerei Bergbau und Gewinnung von Steinen und Erden Verarbeitendes Gewerbe / Herstellung von Waren Energieversorgung Wasserversorgung (Abwasser- & Abfallentsorgung und Beseitigung von Umweltverschmutzungen) Baugewerbe / Bau Handel (Instandhaltung und Reparatur von Kraftfahrzeugen) Verkehr und Lagerei Gastgewerbe / Beherbergung und Gastronomie Information und Kommunikation Erbringung von Finanz- & Versicherungsdienstleistungen Grundstücks- & Wohnungswesen Erbringung von freiberuflichen, wissenschaftlichen & technischen Dienstleistungen Erbringung von sonstigen wirtschaftlichen Dienstleistungen Öffentliche Verwaltung, Verteidigung, Sozialversicherung Erziehung & Unterricht Gesundheits- & Sozialwesen Kunst, Unterhaltung & Erholung Erbringung von sonstigen Dienstleistungen Exterritoriale Organisationen & Körperschaften Arbeitnehmer & Nichterwerbspersonen Unbekannt Summe nach Rechnung Quelle: Erhebungen aus KBA-Daten der Hochschule Esslingen, Stand:

29 ANFORDERUNGEN & ENTWICKLUNG IM NFZ-VERKEHR Prognoserechnung elektrifizierter LKW im Raum Stuttgart bis 2040 Region Stuttgart Rems-Murr-Kreis Ludwigsburg Göppingen Esslingen Böblingen ICE-Bestand (2017): NFZ-Bestand xev-szenarien (2030): Σ xev's (BCG) xev-szenarien (2040): Σ xev's (Shell-Studie) Stuttgart Anzahl zugelassener Nutzfahrzeuge Quelle: Modellrechnungen der Hochschule Esslingen, Stand:

30 MOBILITÄTSENTWICKLUNGEN IM ÖPNV Anforderungen und Prognosezahlen für Busse der Zukunft 30

31 MOBILITÄTSENTWICKLUNGEN IM ÖPNV Europaweite Anwendung der sog. Low-Emission-Zones (LEZ) 31

32 MOBILITÄTSENTWICKLUNGEN IM ÖPNV Derzeitige Emissionsbelastungen & Verkehrsderegulierungen

33 MOBILITÄTSENTWICKLUNGEN IM ÖPNV Aktuelle Aufteilung der Busantriebsvarianten im ÖPNV in 2017 AUFTEILUNG ALTERNATIVER BUSANTRIEBE (DEUTSCHLAND, STAND: 2017) Wasserstoff 2% O-Bus 12% O-Bus-Hybrid 1% Elektrisch 17% Hybrid 68% Quelle: Untersuchungen der Hochschule Esslingen (Basis: KBA), Stand:

34 MOBILITÄTSENTWICKLUNGEN IM ÖPNV Alternative Prognosen für Großraum Stuttgart bis % Rems-Murr-Kreis 30% Bestand 2018 Regierungsbezirk Stuttgart Ludwigsburg Göppingen Esslingen Böblingen 30% 30% 30% Shell (Alternativ-Sz) E-Mobil (Basis-Sz) Shell (Trend-Sz) 30% Stuttgart Anzahl zugelassener Busse Quelle: Modellrechnungen der Hochschule Esslingen, Stand: