Herausforderung Stromtankstelle

Transkript

1 Herausforderung Stromtankstelle Tomi Engel Dortmund

2 1998 vs Elektromobilität Damals war vieles möglich... heute träumt man davon!

3 1998 vs Infrastruktur und Betankung Die Rahmenbedingungen haben sich verändert...! Erneuerbare Energien bringen hohe dezentrale Stromproduktion im Niederspannungsnetz! Lithium-Batterietechnik ist serienreif! Wireless Internet (UMTS, WLAN,...) ist Normalität für x-millionen Bürger! GPS-Positionsbestimmung und Navigation ist allgegenwärtig! Netzrückspeisung (Vehicle-to-Grid) ist "Tagesthema"

4 1998 vs Infrastruktur und Betankung Die Rahmenbedingungen haben sich verändert Brüssel: Internationale Konferenz für Elektromobilität... aber die Stromtankstellen sind immer noch "Murks"

5 Elektroautomerkmale

6 "DGS-bsm" Studie zu den CO2-Emissionen! Die Markteinführung von einer Million Elektroautos und Plug-in Hybridautos braucht mindestens 8 bis 10 Jahre.! Elektrische Mobilität hat in der Markteinführungsphase keine signifikante Auswirkung auf den Stromverbrauch.! 40 Millionen Fahrzeuge (PHEV + EV) würden den bundesdeutschen Strombedarf nur um 10% ansteigen lassen. Dies entspricht rund 60 TWh Strom.! Der Kraftstoffbedarf im PKW-Sektor könnte durch (PH)EVs auf 20 Millionen Tonnen Erdöl halbiert werden.! Bei der Nutzung von erneuerbarem Strom könnten 67 Millionen Tonnen CO 2 eingespart werden.! Bei der Nutzung des heutigen Strommixes könnten immer noch 29 Millionen Tonnen CO 2 eingespart werden. Solare Mobilität Plug-in Hybrids Studie zur Abschätzung des Potentials zur Reduktion der CO 2-Emissionen im PKW-Verkehr bei verstärkter Nutzung von elektrischen Antrieben im Zusammenhang mit Plug-in Hybrid Fahrzeugen Tomi Engel Bundesverband Solare Mobilität e.v. ISBN erhältlich im DGS-Buchshop oder beim Verlag Dr. Hut

7 Kenndaten für Elektroautos PKW Tankstelle Motorleistung (kw) Energieverbrauch (kwh/100km) Fahrweg (km/d) Ladeleistung (kw) Tankzeit (Stunden) Umsatz (Euro/d bei 20 Cent/kWh) , , , ,25 0, ,45 0, ,75 0,3

8 Kenndaten für Elektroautos Motorleistung (kw) PKW Energieverbrauch (kwh/100km) Fahrweg (km/d) Ladeleistung Wichtig... (kw) Tankstelle Tankzeit (Stunden) Umsatz (Euro/d bei 20 Cent/kWh) ,00 4 geringe! , ,5 3 Kosten ,25 0, ,45 0, ,75 0,3 1-3 Stunden wird die typische Tankzeit betragen 1 (-4) Euro Umsatz pro Tag... Steckdose muss billig sein!

9 Kenndaten für Elektroautos PKW Tankstelle Motorleistung (kw) Energieverbrauch (kwh/100km) Fahrweg (km/d) Ladeleistung (kw) Tankzeit (Stunden) Umsatz (Euro/d bei 20 Cent/kWh) , , , ,25 0, ,45 0, ,75 0,3 Ladeleistung: 2 kw 1 phasig 3 phasig 20 kw

10 Ladeleistungsbedarf für Elektroautos Ladeleistung: 2 kw 1 phasig 3 phasig 20 kw 10 kw

11 Ladeleistungsbedarf für Elektroautos 2 kw... für mehr als 50% aller Tankoperationen ausreichend Ladeleistung: 2 kw 1 phasig 3 phasig 20 kw 10 kw

12 Platzierung der Ladebuchse???????

13 Platzierung der Ladebuchse Audi Duo, GM EV1, Toyota RAV (ind.), Volvo ReCharge, Subaru G4e,... Think City, GM Saturn Vue,... Mitsubishi iev (DC), Subaru R1e (DC), VW Space Up Blue,... "Prius PHEV Conversions",... Toyota RAV (cond.), Citroen Saxo, SVE Cleanova, Renault Electroad, Daimler PHEV Sprinter,... Mitsubishi iev (AC), Subaru R1e (AC), Toyota Prius PHEV,...

14 Platzierung der Ladebuchse ++ Parksituation, - evt. zu niedrig (=unergonomisch) + Kurzer Weg für den Fahrer - Parksituation + gute Ergonomie (Höhe) -- Parksituation + Nähe zu "Kofferraumbatterien" + gute Ergonomie (Höhe) + Parksituation + gute Ergonomie (Höhe)

15 Platzierung der Ladebuchse ++ Parksituation Position "im Kühlergrill" erscheint als die beste Idee! Einfach nur die Tanköffnung durch eine Ladebuchse zu ersetzen ist keine gute Idee!

16 Platzierung der Ladebuchse vs. Parkraum

17 Platzierung der Ladebuchse vs. Parkraum unterschiedliche Kabelführungen und -längen

18 Platzierung der Ladebuchse vs. Parkraum Kabelführung kritisch!

19 Platzierung der Ladebuchse vs. Parkraum

20 Ladekabel... lernen von "den Alten" Ergonomischer: im Kühlergrill Kabelfach zu niedrig ergonomisch, fest am Fahrzeug, spiralförmig, leuchtend, hängend...

21 Ladekabel... Leistung, Ergonomie? gestreckt, dunkel, liegend... spiralförmig, leuchtend, hängend...

22 Ladekabel... Unfälle, Vandalismus? gestreckt, dunkel, liegend... spiralförmig, leuchtend, hängend...

23 Ladestecker für Elektroautos Brauchen wir einen neuen Stecker?... können wir hiervon lernen?

24 Ladestecker für Elektroautos... können wir hiervon lernen?

25 Tankstelleninfrastruktur

26 Tankinfrastruktur: Garagen und Carports

27 Tankinfrastruktur: Solare Großparkplätze

28 Tankinfrastruktur: Solare Großparkplätze

29 Tankinfrastruktur: Parkhäuser und Tiefgaragen Tiefgaragen... die virtuellen Ölfelder der Zukunft!

30 Tanksystem "Project Better Place" (Isreal, DK) Parkleitsystem Steckdosen... je 200$ Hier werden "Defacto"-Standards geschaffen! x00 Wechselstationen

31 Abrechnungssysteme

32 Einzelzahlungen? Pauschalpreis? Monatsabrechnung? Bar? Abrechnungssysteme EC-Kartenzahlung? Kontoabbuchung? Handy-Rechnung?

33 Einzelzahlungen? Pauschalpreis? Monatsabrechnung Bar? EC-Kartenzahlung? Abrechnungssysteme Handy-Rechnung? 1-4 Euro pro Tankvorgang! Kontoabbuchung

34 Benötigt Smart-Metering im Auto Monatsabrechnung Abrechnungssysteme 1-4 Euro pro Tankvorgang! Kontoabbuchung

35 Lademanagement

36 Lademanagement... heute Zeitschaltuhr... oder gar nix

37 "Lademanagement" (statisch) 2 kw 2 kw 2 kw Besitzer ist... in Eile, im Urlaub, beim Einkaufsbummel Ladeleistung ist für alle gleich 7,3 kw 230V-32A

38 "Lademanagement" (statisch) 2 kw 2 kw 2 kw??? 7,3 kw x 230V-32A

39 Lademanagement (dynamisch = Smart Grid) 2 kw 2 kw 2 kw 1,3 kw 7,3 kw 230V-32A

40 Lademanagement (dynamisch = Smart Grid) 1,00 0,10 0,20 0,10 /kwh 5 kw 0,8 kw 1 kw 0,5 kw 7,3 kw Dynamische Zuteilung von Netzkapazitäten: nutzerfreundlich, kosteneffizient, ressourceneffizient, V-32A

41 Lademanagement (dynamisch = Smart Grid) 0,20 0,10 0,20 0,10 /kwh 3 kw 0,8 kw 3 kw 0,5 kw 7,3 kw Dynamische Zuteilung von Netzkapazitäten: nutzerfreundlich, kosteneffizient, ressourceneffizient, V-32A

42 Lademanagement (dynamisch = Smart Grid) 0,10 /kwh 0 kw 7,3 kw 0 kw 0 kw 7,3 kw Dynamische Zuteilung von Netzkapazitäten: nutzerfreundlich, kosteneffizient, ressourceneffizient, V-32A

43 Lademanagement (dynamisch = Smart Grid) 0 kw 7,3 kw 0 kw 0 kw Ladekurve 100% Leistung 0% statisch Zeit dynamisch Dynamische Zuteilung von Netzkapazitäten: nutzerfreundlich, kosteneffizient, ressourceneffizient,...

44 Lademanagement - z.b. "Kombikraftwerk" Quelle: IKEE - Enercon - Schmack - Solarworld

45 Lademanagement - z.b. DEZENT Quelle: Universität Dortmund

46 Lademanagement - z.b. BEMI Autoren erungen bei zunehmender aler Erzeugung (PV, KWK) Dr. C. Bendel D. Nestle J. Ringelstein Tel.: dnestle@iset.uni-kassel.de }i i ÌÃÌÀ>Ìi} iêvøàêyõ ÌÕ i ëi ÃÕ }]ÊÀi}i L>ÀiÊ ÀâiÕ- 7 ÊÕ `Ê >ÃÌi Ê Ê6iÀÌi iìâ `Õ }Ê`iÀÊ}À ~i Ê â> Ê i iàê iêli Ê iüi ÃÊÕ >L B } }i Ê Ê`ÕÀV Ê Õ >Ì Ã> L - Õ `Ê/i > iê> Ê LiÀ> à ià- >À Ì i `i `iê ià>õãv À`iÀÕ }i \Ê >À` à iàõ }ÊâÕÀÊ ÃÌi Ài`Õ Ì ]Ê Hersteller Papendorf Software Engineering Ì Ê`iÀÊ Õ `i Ê e des Energiemanage- Dezentrale Entscheidung i Ì > iê ià} i > >}i- Àv>ViÊ ÊÃÌi ÌÊi iê > iê âêâõàê6iàvø}õ }]Ê` iê>õvêi i Ê Ê-ÌÀ «Ài ÃÊÀi>} iàì Ê >Ê` iê i> Ì Êi iàê}à ~i Ê â> Ê ISET e.v Königstor 59 D Kassel Tel: Fax: Abb. 2: BEMI im Umfeld des liberalisierten Energiemarktes Quelle: ISET Kassel

47 (Politische) Handlungsfelder

48 Kennzeichnung von E-Fahrzeugen Feinstaubverordnung um Kennzeichnung für Null-Emission... erweitern, damit Städte E-Fahrzeugen z.b. Parkraumprivilegien einräumen können.

49 Kennzeichnung von E-Parkplätzen (Tankstellen)... muss vereinheitlicht werden!

50 Flächendeckendes Angebot von automatisierten Ladestationen für Elektroautos Mechanik? Logik?

51 Flächendeckendes Angebot von automatisierten Ladestationen für Elektroautos <xml> <action name="charge" level="2kw" time="now" price="20c/kwh"> </action> </xml> Automatisierung = standardisierte Kommunikations-Logik

52 Ladeinfrastruktur... heute besser als damals

53 Ladeinfrastruktur... heute besser als damals Zeitschaltuhren durch Kommunikation abschaffen!

54 Wege zu einer SGV-Infrastruktur! Industrie: Standards für...! intelligente Steckdosen an Tanksäulen und Autos (2-20 kw)! Kommunikation für Lademanagement! grenzübergreifende (!) Abrechnungsmodelle (wie bei der Eisenbahn)! Politik: Rechtsrahmen für...! Anrechenbarkeit von "Smart-Grid-Vehicle"-kompatiblen Stromtankstellen im Rahmen des Netzausbaus! Smart-Meter im Auto! Steuerregelung für "Mobilitätsstrom" z.b. für Strommengen mit nachweislich weniger als "x g CO2/kWh" (Analog zu Erdgas)! Kennzeichnung von E-Parkplätzen und Null-Emissionsautos

55 Tomi Engel