Dr. P. de Haan Leiter Gruppe Klimaschutz, Ernst Basler + Partner AG Dozent Energie+Mobilität, ETH Zürich +vffs Geroldswil
2 Aufbau Geschichte und Erste Generation der Elektromobilität Sechs Hindernisse für alternative Antriebe Woher kommt unsere Begeisterung für Elektroautos Alles Elektro oder was? HEV vs. PHEV vs. EV vs. Range Extender Elektroautos der zweiten Generation, Batterietypen Welche Elektroautos kommen wann Wann Elektromobilität Sinn macht, inkl. Vehicle to Grid Fazit
3 Anfänge der Elektromobilität Anfänge des Automobils: Verbrennungsmotoren noch zu leistungsschwach Camille Jenatzy 1899 im Auto La Jamais Contente Geschwindigkeitsrekord: 105.88 km/h
4 Erste Generation der Elektromobilität CARB California Air Resources Board: ZEV Zero Emission Vehicle programme. 1990: Ziel ursprünglich 2% ZEVs im 1998, 10% in 2003 Klagen der Autoindustrie 1996 Übergangsjahre herausgenommen 1998 Partial ZEVs (PZEV) H2-Autos 2001, 2003 nochmals entschärft 2005 Neubeginn General Motors EV1
5 Erste Generation der Elektromobilität: Schweiz VEL (1995 bis 2001), VEL2 Mendrisio/Tessin; weitere Gemeinden Flottenversuche auch in anderen Ländern, z.b. Rügen
6 Gegenwart Wir sind am Ende der ersten Generation Französische Hersteller haben als Letzte 2005 Produktion eingestellt Zurzeit nur Umbauten und Nischenfahrzeuge Zweiräder: Zweite Generation schon da, steigende Verkaufszahlen www.newride.ch
7 Heutige Elektrotankstellen (von Park&charge bis bitte am Empfang melden )
8 Die sechs Hindernisse * Kaufkosten * Treibstoffkosten * Reichweite * Sicherheit * Infrastruktur (Huhn-Ei-Problem) * Laufende Verbesserung konventionelle Fahrzeuge 8
9 Unsere Begeisterung für Elektroautos Leute finden Klimaschutz und Energiesparen wichtig, handeln aber oft nicht entsprechend ( Dissonanz zw. Einstellung und Handeln) Energieverbrauch betrifft sämtliche Lebensbereiche (Pendeln, Wohnen, Freizeit, Urlaub, Konsum,...) ( z.b. Batterierecycling: Betrifft Alltag kaum) Leute wenden Strategien zur Dissonanz-Bewältigung an. Stoll et al. (2001): 4 Haupt-, 9 Unter-Strategien ( blame the other, ignorance, compensation, etc.) neue Technologie vermeidet Dissonanz z. bisherigem Verhalten. Dabei darf Fokus auf eigenes Verhalten nicht verloren gehen: Technological fix (Patchen 2006)
10 Unsere Begeisterung für Elektroautos Kaum Bewusstsein für Bedeutung Neuwagenkauf (die wichtigste Umweltentscheidung eines Haushalts überhaupt [für Hauseigentümer: die zweitwichtigste]) Verantwortung wird bei Staat und Herstellern gesehen; Leugnung eigener Verantwortung (Dissonanz-Bewältigung). Überzeugung/Gefühl: eigenes Handeln wenig Einfluss Glauben: Ökologisch = anders = andere Technologie nötig Begeisterung für alternative Antriebe... Elektroautos [1. Generation], Gasautos, Bioethanolautos, Hybridautos, Wasserstoffautos, Elektroautos [2. Generation]
11 Elektroautos [1. Generation], Gasautos, Bioethanolautos, Hybridautos, Wasserstoffautos, Elektroautos [2. Generation] Die Zukunft des Autos ist elektrisch. Der Antrieb wird elektrifiziert. Viele Vorteile (Wegfall Getriebe/Rückwärtsgang; Klimaanlage elektrisch; ABS, EPS, 4WD; Designfreiheiten). Zwei Fragen offen: - Wie schnell geht das? - Wie kommt die Elektrizität an Bord (Benzin, Wasserstoff, Batterie)
12 (Plug-in-)Hybride und Range Extender Benzinmotor als hochoptimierter Antrieb (Kosten, Zuverlässigkeit, Abgase, Reichweite, Gewicht [keines der sechs Hindernisse im Weg!]) Hybridfahrzeuge: Aus Sicht Gesamt-Energiesystem optimal. Fortschritte Batterien Plug-in-Hybride (PHEV) 80% der Effekte mit 20% des Aufwands Künftig: serieller Hybrid = extended range EV (Chevrolet Volt!)
13 (Plug-in-)Hybride und Range Extender Z.B. World Energy Outlook 2006: Hybridisierung bis 2030 als alternative policy scenario Unterschiede Schweiz/OECD zu Weltmarkt
14 PHEV: Doppelte Herausforderung für Batterien PHEV und EV: Unterschiedliche Aufgaben für die Batterie EV: Langsames Entladen über die gesamte Fahrtlänge bis hin zu fast vollständiger Entladung HEV: Ständiger Ausgleich (geringe Entladung) PHEV: Langsames Entladen und ständiger Ausgleich
15 PHEV: Doppelte Herausforderung für Batterien
16 Zweite Generation der Elektroautos Viele Konzeptstudien... E-Mini usw.: umgebaute normale Autos Meist nur Kleinserien angekündigt
17 Zweite Generation der Elektroautos Massenmarkttaugliche Elektroautos kommen 2011/12 Nischenprodukte: Rennwagen, neue Hersteller (Think usw.), Elektroausführungen (Smart) Noch wenig Grossserien: Nissan (300 000 bis 2015?) Mitsubishi (20 000 bis 2015?) Reichweite jeweils ca. 160 km, Aufladedauer 7 8 h Vmax 130 bis 145 km/h
18 Zweite Generation der Elektroautos
19 Batterietausch-Ansatz von Better Place? Hauptpfad: Zuhause (evtl. am Arbeitsplatz) aufladen Täglicher Einsatz in Einklang mit Reichweite des Fahrzeugs Öffentliche Tankstellen für den Notfall und a.o. Fahrten Stetiger Fortschritt; Benzinmotor bleibt für Langstrecken optimal
20 Welche Elektroautos kommen wann Heute: umgebaute Kleinwagen Pilotstudien: Elektroautos in den Alpen Elektroautos in Zürich Ab 2011: second generation Elektroautos aus Grossserien. Grösstenteils für weitere Pilotprojekte 2011+2012 Pilotstudien, 2013 bis 2015 enges Angebot (Grund für die Bremse: Angst OEM vor längerfristigen Batterieproblemen) Namhafte Marktdurchdringung ab 2018 (im höchsten Szenario: ca. 19% aller Erstinverkehrsetzungen im 2020, v.a. Kleinwagen)
21 Weltweit: IEA (2009) Blue map scenario
22 Wo Elektromobilität Sinn macht heute :: Potential nutzen für Reduktion Autogrösse :: Potential nutzen im Freizeitverkehr :: Nicht als Einstieg in Automobilität (Erst-/Zusatzauto) :: Nicht in Städten mit ÖV-Netz Sozioökonomische Innovation zentral! Hier ist die Schweiz stark.
23 Zukunftsmusik: Vehicle to Grid
24 Fazit Elektroautos sind die Zukunft, sie werden kommen Heutige Elektroautos sind umgebaute Kleinwagen, energetisch teils gar nicht optimal Ab 2011: second generation Elektroautos aus Grossserien 2011+2012 Pilotstudien, 2013 bis 2015 enges Angebot Namhafte Marktdurchdringung ab 2018