Wirtschaftlichkeit von Elektromobilität in gewerblichen Anwendungen
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- Thomas Albert
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1 Wirtschaftlichkeit von Elektromobilität in gewerblichen Anwendungen Workshop 2 Leichte Nutzfahrzeuge und Lkw Abschlussworkshop am Bundesministerium für Wirtschaft und Energie Florian Hacker Öko-Institut e.v.
2 1 Methodik und Annahmen 2 Ergebnisse 3 Zusammenfassung 2
3 1 Methodik und Annahmen 2 Ergebnisse 3 Zusammenfassung 3
4 CO 2 -Minderung Ökonom. Potenzial TCO-Modell Methodik Fahrzeugdaten elektrisch & konventionell TCO-Vergleich elektrisch / konventionell Fixkosten Ladeinfrastruktur Technisch-ökon. Rahmenbedingungen Restwertentwicklung Allgemeine Betrachtung von Fahrzeugkategorien Betrachtung konkreter Anwendungsfälle innerhalb einer Fahrzeugkategorie Fahrzeugnutzung Fahrzeugeinsatz Technische Restriktionen Fahrzeugbestand / jährl. Neuzulassungen Ökonomisch substituierbare Fahrzeuge Fahrleistung Energiebedarf Emissionsfaktoren CO 2 -Minderung im Fahrzeugbestand CO 2 -Minderung auf Fahrzeugebene 4
5 Szenarioannahmen Optimistisches Szenario Mittleres Szenario Pessimistisches Szenario Batteriepreis Lnf [ /kwh] Batteriepreis Lkw [ /kwh] Strompreis [ct/kwh] 24,4 Dieselpreis [ /l] 1,15 Benzinpreis [ /l] 1,30 Batteriepreis Lnf [ /kwh] Batteriepreis Lkw [ /kwh] Strompreis [ct/kwh] 24,0 26,7 29,3 Dieselpreis [ /l] 1,37 1,25 1,13 Benzinpreis [ /l] 1,54 1,40 1,26 5
6 Fahrzeugeigenschaften Größenklassen und Investitionskosten Beispielfahrzeuge konventionell / elektrisch Größenklasse Lnfklein/mittel Lnf-groß Lkw VW Caddy MB Vito MB Sprinter Fiat Ducato VW Crafter MB Atego MAN TGL 12 Nissan e-nv 200 MB Vito e-cell E-Force One Hytruck C12 E 6
7 Fahrzeugeigenschaften Energieverbrauch, Batteriekapazität, elektr. Reichweite Lnfklein/mittel Lnf-groß Lkw Dieselverbrauch (real) 2014 [l/100 km] Dieselverbrauch (real) 2020 [l/100 km] Stromverbrauch (real) [kwh/100 km] nutzbare Batteriekapazität [kwh] elektrische Reichweite [km] 8,4 9,8 19,3 7,7 9,0 19, ,
8 1 Methodik und Annahmen 2 Ergebnisse 3 Zusammenfassung 8
9 Allgemeine Ergebnisse Beispiel: leichtes Nutzfahrzeug (groß) 9
10 Standardparameter Parameter Ausprägung Jahresfahrleistung Haltedauer Erstnutzer Absetzungszeitraum Ladeinfrastruktur Ladeverhalten km 6 Jahre 6 Jahre Wallbox kw nur am Unternehmensstandort Kalkulationszins 5 % Unternehmenssteuersatz 30 % Jahresfahrleistung Zweitnutzer Haltedauer Zweitnutzer Elektrische Reichweite km 4 Jahre 130 km 10
11 Gesamtnutzungskosten leichtes Nutzfahrzeug (groß) im Jahr 2014 (Haltedauer 6 Jahre) Δ = km 11
12 Gesamtnutzungskosten leichtes Nutzfahrzeug (groß) im Jahr 2020 (Haltedauer 6 Jahre) Δ = km 12
13 Gesamtnutzungskosten leichtes Nutzfahrzeug (groß) nach Anschaffungsjahr (Haltedauer 6 Jahre, Fahrleistung km/a) Kostenparität 13
14 Reduzierte Stromtarife Lnf (groß) im Jahr 2014 (Haltedauer 6 Jahre) km km km 14
15 Anzahl Fahrzeuge Ökonomisches Potenzial von batterieelektrischen leichten Nutzfahrzeugen im Jahr Berechnung auf Basis KID Bestand: 1,1 Millionen gewerblich zugelassene leichte Nutzfahrzeuge 1 Quelle: Kraftfahrzeugverkehr in Deutschland 15
16 Einsparungen CO 2 -Äquivalente [Mio. t] Mögliche CO 2 -Minderung durch batterieelektrische leichte Nutzfahrzeuge im Jahr ,0 0,8 0,6 Strommix 100% EE-Strom 0,4 0,2 0,0 Berechnung auf Basis KID Minderungspotenzial bei Elektrifizierung des gesamten ökonomischen Potenzials im Jahr Quelle: Kraftfahrzeugverkehr in Deutschland 16
17 Anwendungsspezifische Ergebnisse Beispiel: Handwerk und KEP-Dienst 17
18 Anwendungsspezifische Parameter Leichtes Nutzfahrzeug (klein) im Handwerk (Tour) Parameter Ausprägung Größenklasse Lnf-klein Jahresfahrleistung Erstnutzer km Haltedauer Erstnutzer 8 Jahre Absetzungszeitraum 6 Jahre Ladeinfrastruktur Wallbox kw Ladeverhalten 90% im Unternehmen / 10 % öffentlich Kalkulationszins 5 % Unternehmenssteuersatz 30 % Jahresfahrleistung Zweitnutzer km Haltedauer Zweitnutzer 2 Jahre Reichweite 130 km Einsatz freifließend Szenario mittel 18
19 Gesamtkosten [ 2014 ] Gesamtkostenvergleich Leichtes Nutzfahrzeug (klein) im Handwerk (Tour) Kraftstoff variable Kosten Fixkosten Ladeinfrastruktur Fahrzeuganschaffung - Afa der Fahrzeuganschaffung - Restwert 0 Diesel Elektro Diesel Elektro
20 Anwendungsspezifische Parameter Lnf (groß) im KEP-Einsatz (Stadtgebiet / ländl. Raum) Parameter Ausprägung Größenklasse Lnf-groß Jahresfahrleistung Erstnutzer km / km* Haltedauer Erstnutzer 8 Jahre Absetzungszeitraum 6 Jahre Ladeinfrastruktur Wallbox kw Ladeverhalten nur am Unternehmensstandort Kalkulationszins 5 % Unternehmenssteuersatz 30 % Jahresfahrleistung Zweitnutzer km Haltedauer Zweitnutzer 2 Jahre Reichweite 130 km Einsatz Stadtverkehr / freifließend* Szenario mittel * Unterscheidung zwischen Stadtgebiet / ländlicher Raum 20
21 Gesamtkosten [ 2014 ] Gesamtkostenvergleich Lnf (groß) im KEP-Einsatz (Stadtgebiet) Kraftstoff variable Kosten Fixkosten Ladeinfrastruktur Fahrzeuganschaffung - Afa der Fahrzeuganschaffung - Restwert 0 Diesel Elektro Diesel Elektro
22 Gesamtkosten [ 2014 ] Gesamtkostenvergleich Lnf (groß) im KEP-Einsatz (ländlicher Raum) Kraftstoff variable Kosten Fixkosten Ladeinfrastruktur Fahrzeuganschaffung - Afa der Fahrzeuganschaffung - Restwert 0 Diesel BEV Diesel BEV
23 Anwendungsspezifische Ergebnisse Mittelschwerer Lkw in der Distributionslogistik 23
24 Anwendungsspezifische Parameter Mittelschwerer Lkw in der Distributionslogistik Parameter Ausprägung Jahresfahrleistung Haltedauer Absetzungszeitraum Ladeinfrastruktur Ladeverhalten km 6 Jahre 6 Jahre Ladesäule 22 kw nur am Unternehmensstandort Kalkulationszins 5 % Unternehmenssteuersatz 30 % Batteriekapazität Elektrische Reichweite 100 kwh 185 km 24
25 Gesamtnutzungskosten am Beispiel eines mittelschweren Lkw im Jahr 2014 (Haltedauer 6 Jahre) Δ = km 25
26 Gesamtnutzungskosten am Beispiel eines mittelschweren Lkw im Jahr 2020 (Haltedauer 6 Jahre) Δ = km 26
27 Gesamtnutzungskosten eines mittelschweren Lkw nach Anschaffungsjahr (Haltedauer 6 Jahre, Fahrleistung km/a) Δ =
28 Effekt eines reduzierten Stromtarifs auf Gesamtnutzungskosten 2014 (mittelschwerer Lkw) Δ = Δ = km 28
29 Effekt einer alternativen Batteriepreisentwicklung auf Gesamtnutzungskosten (mittelschwerer Lkw) Δ = Δ =
30 Mögliche CO 2 -Minderung durch den Einsatz von batterieelektrischen Lnf / Lkw (pro Fahrzeug und Jahr) 30
31 Exkurs: Elektromobilität in der Intralogistik am Beispiel Flughafen 31
32 Hintergrund Schleppfahrzeuge in der Vorfeldmobilität heute mit vorwiegend dieselbetriebenen bzw. hybridisierten Antriebssystemen Aktuell werden batterieelektrische Antriebssysteme u.a. bei Flugzeug-, Fracht- und Gepäckschleppern an mehreren deutschen Flughäfen erprobt Neben der Minderung der Treibhausgasemissionen stellen die Reduktion von lokalen Luft- und Luftschadstoffemissionen wichtige Beweggründe dar Aufgrund des erforderlichen hohen Eigengewichts der Zugmaschinen kommen bisher vorwiegend günstige Blei-Säure-Batterien zum Einsatz 32
33 Fahrzeugparameter und -betrieb Flugzeugschlepper in der Vorfeldmobilität Parameter Dieselfahrzeug Elektrofahrzeug Aufpreis Elektrofahrzeug - 20 % Ladeinfrastrukturkosten Haltedauer 10 Jahre 10 Jahre Jährliche Wartungskosten Energieverbrauch 7,5 l/bh 32,5 kwh/bh Jährliche Betriebsstunden Bh Bh Restwert nach Haltedauer Batteriegröße kwh Batterielebensdauer - 6 Jahre Batterieersatzkosten - ca Energiepreise (ohne MwSt.) 1,16 /l 0,15 /kwh 33
34 Gesamtkosten [ 2014 ] Gesamtkostenvergleich Flugzeugschlepper im Jahr Batterieersatzkosten Wartungskosten Kraftstoffkosten Fahrzeug- und Ladeinfrastrukturanschaffung - Restwert 0 Diesel Elektro 34
35 Mögliche CO 2 -Minderung durch den Einsatz von elektrischen Schleppfahrzeugen (pro Fahrzeug und Jahr) 35
36 1 Methodik und Annahmen 2 Ergebnisse 3 Zusammenfassung 36
37 Fazit Leichte Nutzfahrzeuge weisen bei typischen Jahresfahrleistungen heute nur noch geringe Kostennachteile auf und könnten bereits in wenigen Jahren wirtschaftlich betrieben werden. Im optimistischen Szenario können bis zum Jahr 2020 über leichte Nutzfahrzeuge (etwa 15 % des Bestands) in der elektrischen Variante wirtschaftlich betrieben werden. Lkw bis 12 t zul. Gesamtgewicht können im betrachteten Anwendungsfall des innerstädtischen Verteilverkehrs auch bis 2020 nicht wirtschaftlich betrieben werden. Grund ist die hohe erforderliche Batteriekapazität und deutlich höhere Batteriepreise. Elektrische Schleppfahrzeuge in der Vorfeldmobilität können bereits heute auf Basis von Blei-Säure-Batterien wirtschaftlich betrieben werden. 37
38 Ihre Ansprechpartner Florian Hacker Senior Researcher Bereich Infrastruktur und Unternehmen Öko-Institut e.v. Büro Berlin Schicklerstraße Berlin Telefon: +49 (0)
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