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Bild: Kontakt-Spannungsoptik by Valentin Popov / PD
Prof. Dr.‐Ing. Ralf SchulerTechnikforum, Hochschule Esslingen – Campus Göppingen11. Oktober 2017
Elektromobilität im Spannungsfeld
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Vortragsinhalt
» Zur Person
» Begriffsklärung
» Elektromobilität: Wo stehen wir heute?
» etwas detaillierter: Spannungsfeld
» Zusammenfassung und Fazit
Prof. Dr.‐Ing. Ralf Schuler | Institut für Nachhaltige Energietechnik und MobilitätTechnikforum, 11.10.2017, Hochschule Esslingen – Campus Göppingen
Disclaimer:Einige der in diesem Foliensatz verwendeten Grafiken und Darstellungen sind urheberrechtlich geschützt. Sie wurden von mir gemäß §51 UrhG im Rahmen des 90‐minütigen Vortrages zum Zweck des Zitats verwendet und sind durch Quellenangaben gekennzeichnet.Von mir selbst erstellte Grafiken sind unter Namensnennung frei verwendbar (CC BY 3.0 DE)
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Zur Person – Werdegang
Prof. Dr.‐Ing. Ralf Schuler | Institut für Nachhaltige Energietechnik und MobilitätTechnikforum, 11.10.2017, Hochschule Esslingen – Campus Göppingen
1972,Augsburg
1990,FH Augsburg
1993/94,Missouri Institute ofScience & Technology
1995,Zivildienst
1996,TU Darmstadt,Fachgebiet Mechatronische Systeme
1999,Forschungsinstitut fürKraftfahrzeugtechnik und FahrzeugmotorenStuttgart,Bereich Kfz-Mechatronik
Fahrzeuge• VW Touran 1,4 TSI• Skoda Fabia 1,2 TSI• 2 Fahrräder
2005,Robert Bosch GmbH,
SystementwicklungElektrofahrzeuge & Hybridantriebe
2014,Hochschule Esslingen,Professur für mechatronische Antriebssysteme,Institut für nachhaltige Energietechnik & Mobilität
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Zur Person – Arbeitsgebiete
Prof. Dr.‐Ing. Ralf Schuler | Institut für Nachhaltige Energietechnik und MobilitätTechnikforum, 11.10.2017, Hochschule Esslingen – Campus Göppingen
Kom
plex
ität
Zukünftige Mobilität Entwicklungsmethoden
Elektromobilität Model Based Engineering
Grafik aus: Stark, R.; Beier, G.; Wöhler, T.; Figge, A.,“General approach to connect cross‐domain partial models”, aushttp://publica.fraunhofer.de/documents/N‐151776.html
intermodal
intelligent(vernetzt & autonom)
dekar‐bonisiert / elektrifiziert
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BEGRIFFSKLÄRUNGElektromobilität im Spannungsfeld
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Begriffsklärung ‐ Elektromobilität
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Elektromobilität bezeichnet die Nutzung von Elektrofahrzeugen für die Erfüllung der unterschiedlichen individuellen Mobilitätsbedürfnisse.
Seite „Elektromobilität“. In: Wikipedia, Die freie Enzyklopädie. Bearbeitungsstand: 6. Oktober 2017, 14:37 UTC.URL: https://de.wikipedia.org/w/index.php?title=Elektromobilit%C3%A4t&oldid=169733728(Abgerufen: 8. Oktober 2017, 18:36 UTC)
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Begriffsklärung ‐ Elektromobilität
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Elektrofahrzeug bezeichnet ein Verkehrsmittel, das mit elektrischer Energie angetrieben wird. Es können Straßenfahrzeuge, Schienenfahrzeuge, Wasserfahrzeuge oder Luftfahrzeuge gemeint sein. Zum Antrieb wird nur elektrische Energie verwendet. Diese wird in Akkus im Fahrzeug gespeichert oder bei Bedarf permanent von außen zugeführt (z. B. Schiene, Oberleitung, Induktion).
Seite „Elektrofahrzeug“. In: Wikipedia, Die freie Enzyklopädie. Bearbeitungsstand: 24. Juli 2017, 08:24 UTC.URL: https://de.wikipedia.org/w/index.php?title=Elektrofahrzeug&oldid=167537807(Abgerufen: 8. Oktober 2017, 18:40 UTC)
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Begriffsklärung ‐ Elektromobilität
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Elektroauto (auch E‐Auto, E‐Mobil oder Elektromobil) bezeichnet ein mehrspuriges Kraftfahrzeug zur Personen‐ und Güterbeförderung. Der Begriff beschreibt im Allgemeinen einen PKW, kann jedoch auch für die gesamte Bandbreite mehrspuriger Kraftfahrzeuge verstanden werden.
Seite „Elektroauto“. In: Wikipedia, Die freie Enzyklopädie. Bearbeitungsstand: 4. Oktober 2017, 16:02 UTC.URL: https://de.wikipedia.org/w/index.php?title=Elektroauto&oldid=169680809 (Abgerufen: 8. Oktober 2017, 18:43 UTC)
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Begriffsklärung – Spannungsfeld
Seite „Spannungsfeld“. In: Wikipedia, Die freie Enzyklopädie. Bearbeitungsstand: 9. April 2016, 21:26 UTC.URL: https://de.wikipedia.org/w/index.php?title=Spannungsfeld&oldid=153333113(Abgerufen: 6. Oktober 2017, 21:47 UTC)
Prof. Dr.‐Ing. Ralf Schuler | Institut für Nachhaltige Energietechnik und MobilitätTechnikforum, 11.10.2017, Hochschule Esslingen – Campus Göppingen
Spannungsfeld steht für einen Bereich mit gegensätzlichen Kräften, die sich gegenseitig beeinflussen und auf diese Weise einen Zustand erzeugen, der Anspannung hervorruft
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Begriffsklärung – Spannungsfeld
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Gesetzgebung
Diesel“gate“Klimaerwärmung
Fahrverbote
Ladeinfrastruktur
ReichweiteLadezeiten
Sicherheit
KaufpreisRestwert
Kaufprämie
FahrzeugangebotInvestitionen
Arbeitsplätze
Technologie
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Begriffsklärung – Spannungsfeld
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WO STEHEN WIR HEUTE?Elektromobilität
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Elektromobilitäthistorischer Rückblick
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Detroit Electric
1909
La Jamais Contente
1899
Gustave Trouvé
1881
Lohner Porsche
1900
Anfang & Zenith
GM EV1
Renaissance
Audi duo
1989
Golf City Stromer
1992-1999 1996-1999
Toyota Prius
1997
Tesla Roadster
2006
20 OEMs,33842 EVs
Steam Engine
40%Electric Engine
38%
Gasoline Engine
22%
1900 (USA)
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ElektromobilitätHype‐Cycle
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Grafik: Gartner Hype Zyklus.svg, https://commons.wikimedia.org/w/index.php?title=File:Gartner_Hype_Zyklus.svg&oldid=143700054(Abgerufen: 9. Oktober 2017)
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ElektromobilitätHype‐Cycle
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AMS Reichweitentests Fahrzeugverkäufe
(12/2010):Nissan Leaf 60BYD F3DM 417
Korrektur Verkaufszahlen
…
Tesla Roadster wurde vorgestellt
Alle Fahrzeug-hersteller kündigen Elektrofahrzeuge an
Alle Energieversorger stellen Szenarien vor
Viele öffentliche Förderprogramme
“Reichweitenrekord” einer DBM Batterie im Lekker Fahrzeug
Dieselskandal
Grafik modifiziert: Gartner Hype Zyklus.svg, https://commons.wikimedia.org/w/index.php?title=File:Gartner_Hype_Zyklus.svg&oldid=143700054(Abgerufen: 9. Oktober 2017)
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Aufmerksamkeit zum Thema Elektromobilität1.1.04‐8.10.17, weltweit
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2004
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Aufm
erksam
keit in %
Zeit
Quelle: Google Trends. URL: https://trends.google.de/trends/explore?date=all&q=%2Fm%2F05c0cjf (Abgerufen: 8. Oktober 2017, 18:23 UTC)
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Weltweiter Bestand Elektrofahrzeuge2009 bis 2016
Prof. Dr.‐Ing. Ralf Schuler | Institut für Nachhaltige Energietechnik und MobilitätTechnikforum, 11.10.2017, Hochschule Esslingen – Campus Göppingen
Grafik aus: Presseinformation 05/2016, Stuttgart, 26. Februar 2016, Zentrum für Sonnenenergie‐ und Wasserstoff‐Forschung Baden‐Württemberg (ZSW)
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Weltweiter Bestand Elektrofahrzeugmodelle2011 bis 2015
Prof. Dr.‐Ing. Ralf Schuler | Institut für Nachhaltige Energietechnik und MobilitätTechnikforum, 11.10.2017, Hochschule Esslingen – Campus Göppingen
Grafik aus: Presseinformation 05/2016, Stuttgart, 26. Februar 2016, Zentrum für Sonnenenergie‐ und Wasserstoff‐Forschung Baden‐Württemberg (ZSW)
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Weltweiter Bestand Kraftfahrzeuge1930 bis 2025
Prof. Dr.‐Ing. Ralf Schuler | Institut für Nachhaltige Energietechnik und MobilitätTechnikforum, 11.10.2017, Hochschule Esslingen – Campus Göppingen
Grafik aus: „Wie viele Autos verträgt die Welt?“, Autobild Online Artikel, 01.08.2014 ‐ 23:52Uhr http://www.bild.de/auto/auto‐news/automobilhersteller/so‐viele‐autos‐vertraegt‐die‐welt‐37054580.bild.html (Abgerufen: 9. Oktober 2017)
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SPANNUNGSFELDetwas detaillierter:
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Ökologische Aspekte der Elektromobilität
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Technologie
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Ökologische Aspekte der ElektromobilitätGlobale Treibhausgasemissionen
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Grafik aus: „Analysis of current greenhouse gas emission trends“, Climate Action Tracker Report, 30 November 2013, http://climateactiontracker.org/assets/publications/publications/CAT_Trend_Report.pdf (Abgerufen: 9. Oktober 2017)
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Ökologische Aspekte der ElektromobilitätAuswirkungen der Treibhausgasemissionen
Prof. Dr.‐Ing. Ralf Schuler | Institut für Nachhaltige Energietechnik und MobilitätTechnikforum, 11.10.2017, Hochschule Esslingen – Campus Göppingen
Grafik aus: „Climate Change 2014: Impacts, Adaptation, and Vulnerability”, IPCC 5th Assesment Report, https://www.ipcc.ch/report/ar5/wg2/ (Abgerufen: 9. Oktober 2017)
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Ökologische Aspekte der ElektromobilitätAuswirkungen der Treibhausgasemissionen
» Extreme Hitze (>35°C) und Luftfeuchtigkeit könnten weite Landstriche Südasiens (Regionen im Norden Indiens, in Pakistan und Bangladesch) bis zur Jahrhundertwende unbewohnbar machen
» 1 bis 1,5 Milliarden Menschen wären davon betroffen
Prof. Dr.‐Ing. Ralf Schuler | Institut für Nachhaltige Energietechnik und MobilitätTechnikforum, 11.10.2017, Hochschule Esslingen – Campus Göppingen
Quelle / Grafik aus: Im, Pal, Eltahir, Sci. Adv. 2017;3: e1603322http://advances.sciencemag.org/content/advances/3/8/e1603322.full.pdf (Abgerufen: 9. Oktober 2017)
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Ökologische Aspekte der ElektromobilitätCO2 Beitrag des Verkehrssektors
Prof. Dr.‐Ing. Ralf Schuler | Institut für Nachhaltige Energietechnik und MobilitätTechnikforum, 11.10.2017, Hochschule Esslingen – Campus Göppingen
Grafik aus: „Climate Change 2014: Mitigation of Climate Change”, IPCC Reporthttp://www.ipcc.ch/report/ar5/wg3/ (Abgerufen: 9. Oktober 2017)
26Prof. Dr.‐Ing. Ralf Schuler | Institut für Nachhaltige Energietechnik und MobilitätTechnikforum, 11.10.2017, Hochschule Esslingen – Campus Göppingen
Ökologische Aspekte der ElektromobilitätCO2 Fußabdruck Deutschland
Grafik: internationaler und deutscher CO2 Fußabdruck vergleich.jpg,https://commons.wikimedia.org/w/index.php?title=File:Grafik_internationaler_und_deutscher_CO2_Fu%C3%9Fabdruck_vergleich.jpg&oldid=156669036(Abgerufen: 9. Oktober 2017)
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Ökologische Aspekte der ElektromobilitätCO2 Fußabdruck im Vergleich (2013)
Prof. Dr.‐Ing. Ralf Schuler | Institut für Nachhaltige Energietechnik und MobilitätTechnikforum, 11.10.2017, Hochschule Esslingen – Campus Göppingen
Grafik aus: „Die größten Klimasünder“, Zeit Online, 23. September 2014, 20:31 Uhr http://www.zeit.de/wirtschaft/2014‐09/klimawandel‐klimaschutz‐china‐usa (Abgerufen: 9. Oktober 2017)
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Ökologische Aspekte der ElektromobilitätCO2 Gesetzgebung
Prof. Dr.‐Ing. Ralf Schuler | Institut für Nachhaltige Energietechnik und MobilitätTechnikforum, 11.10.2017, Hochschule Esslingen – Campus Göppingen
Grafik aus: „The Automotive CO2 Emissions Challenge”, Artur D. Little, Juli 2014, http://www.adlittle.de/studien.html?view=726&source=rssreports(Abgerufen: 9. Oktober 2017)
Um den Grenzwert von 95g/CO2 pro km zu erreichen, dürfen 4,08l Benzin oder 3,59l Diesel pro 100km verbraucht werden.
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Ökologische Aspekte der ElektromobilitätCO2 Gesetzgebung
Prof. Dr.‐Ing. Ralf Schuler | Institut für Nachhaltige Energietechnik und MobilitätTechnikforum, 11.10.2017, Hochschule Esslingen – Campus Göppingen
Grafik aus: Verband der Automobilindustrie, Jahresbericht 2016, 4. 11.2016, https://www.vda.de/de/services/Publikationen/jahresbericht‐2016.html (Abgerufen: 9. Oktober 2017)
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Ökologische Aspekte der ElektromobilitätEnergiebedarf eines Kraftfahrzeuges
Prof. Dr.‐Ing. Ralf Schuler | Institut für Nachhaltige Energietechnik und MobilitätTechnikforum, 11.10.2017, Hochschule Esslingen – Campus Göppingen
Grafik aus: Verband der Automobilindustrie, Jahresbericht 2016, 4. 11.2016, https://www.vda.de/de/services/Publikationen/jahresbericht‐2016.html (Abgerufen: 9. Oktober 2017)
∙ ∙
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Ökologische Aspekte der ElektromobilitätFahrzeugeffizienz
Prof. Dr.‐Ing. Ralf Schuler | Institut für Nachhaltige Energietechnik und MobilitätTechnikforum, 11.10.2017, Hochschule Esslingen – Campus Göppingen
vehicle to miles
32Prof. Dr.‐Ing. Ralf Schuler | Institut für Nachhaltige Energietechnik und MobilitätTechnikforum, 11.10.2017, Hochschule Esslingen – Campus Göppingen
Ökologische Aspekte der ElektromobilitätFahrzeugeffizienz
Grafik aus: Lino Guzzella, Antonio Sciarretta, „Vehicle Propulsion Systems“, Springer‐Verlag Berlin Heidelberg, 2007, ISBN 978‐3‐540‐74691‐1
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well to tank
well to wheel
Ökologische Aspekte der ElektromobilitätWell‐to‐Wheel Wirkungsgrade
Prof. Dr.‐Ing. Ralf Schuler | Institut für Nachhaltige Energietechnik und MobilitätTechnikforum, 11.10.2017, Hochschule Esslingen – Campus Göppingen
tank to vehicle
tank to wheel
vehicle to miles
In einem Liter Benzin/Diesel steckt die Energie von 8,975/9,929kWh. Bei dessen Verbrennung entstehen 2,326/2,645kg CO2. 259,16/266,39g CO2 pro kWh
Deutscher Strommix:559g CO2 pro kWh (2013)
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Ökologische Aspekte der ElektromobilitätVerluste eines Verbrennungsmotors
Prof. Dr.‐Ing. Ralf Schuler | Institut für Nachhaltige Energietechnik und MobilitätTechnikforum, 11.10.2017, Hochschule Esslingen – Campus Göppingen
Grafik aus: Fried O., Bargende M., Hötzer D.; Kraftstoff‐Einsparpotenziale für elektromechanischeAntriebsstränge im realen Fahrbetrieb; 4. Stuttgarter Symposium Automobil‐ und Motorentechnik; 2001
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Ökologische Aspekte der ElektromobilitätWell‐to‐Tank Wirkungsgrade – Auto mit Verbrennungsmotor
Prof. Dr.‐Ing. Ralf Schuler | Institut für Nachhaltige Energietechnik und MobilitätTechnikforum, 11.10.2017, Hochschule Esslingen – Campus Göppingen
Grafik aus: Lino Guzzella, Antonio Sciarretta, „Vehicle Propulsion Systems“, Springer‐Verlag Berlin Heidelberg, 2007, ISBN 978‐3‐540‐74691‐1
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Ökologische Aspekte der ElektromobilitätWell‐to‐Tank Wirkungsgrade – Elektroauto
Prof. Dr.‐Ing. Ralf Schuler | Institut für Nachhaltige Energietechnik und MobilitätTechnikforum, 11.10.2017, Hochschule Esslingen – Campus Göppingen
Grafik aus: Lino Guzzella, Antonio Sciarretta, „Vehicle Propulsion Systems“, Springer‐Verlag Berlin Heidelberg, 2007, ISBN 978‐3‐540‐74691‐1
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Ökologische Aspekte der ElektromobilitätPotential regenerativer Energie
Prof. Dr.‐Ing. Ralf Schuler | Institut für Nachhaltige Energietechnik und MobilitätTechnikforum, 11.10.2017, Hochschule Esslingen – Campus Göppingen
Grafik aus: Konrad Mertens, "Photovoltaik ‐ Lehrbuch zu Grundlagen, Technologie und Praxis", Hanser Verlag, 2011
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Ökologische Aspekte der ElektromobilitätLife‐Cycle‐Assessment
Prof. Dr.‐Ing. Ralf Schuler | Institut für Nachhaltige Energietechnik und MobilitätTechnikforum, 11.10.2017, Hochschule Esslingen – Campus Göppingen
vehicle to miles tank to vehicle well to tank
Pro
du
ktio
n
Ents
org
un
g
Life-Cycle-Assessment
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Ökologische Aspekte der ElektromobilitätLife‐Cycle‐Assessment
Prof. Dr.‐Ing. Ralf Schuler | Institut für Nachhaltige Energietechnik und MobilitätTechnikforum, 11.10.2017, Hochschule Esslingen – Campus Göppingen
Grafik aus: Wie klimafreundlich sind Elektroautos, Bundesministerium für Umwelt, Naturschutz, Bau und Reaktorsicherheit 18.04.2017, http://www.bmub.bund.de/fileadmin/Daten_BMU/Download_PDF/Verkehr/emob_klimabilanz_2015_bf.pdf(Abgerufen: 9. Oktober 2017)
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Technologische Aspekte der Elektromobilität
Prof. Dr.‐Ing. Ralf Schuler | Institut für Nachhaltige Energietechnik und MobilitätTechnikforum, 11.10.2017, Hochschule Esslingen – Campus Göppingen
Technologie
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Technologische Aspekte der ElektromobilitätDer elektrische Antrieb
Prof. Dr.‐Ing. Ralf Schuler | Institut für Nachhaltige Energietechnik und MobilitätTechnikforum, 11.10.2017, Hochschule Esslingen – Campus Göppingen
Grafiken aus: Peter Hofmann, Hybridfahrzeuge, Springer‐Verlag, Wien, 2010, ISBN 978‐3‐211‐89190‐2
44Prof. Dr.‐Ing. Ralf Schuler | Institut für Nachhaltige Energietechnik und MobilitätTechnikforum, 11.10.2017, Hochschule Esslingen – Campus Göppingen
Technologische Aspekte der ElektromobilitätTauschraten für Antriebskomponenten (Beispiel Tesla Model S)
Grafik aus: Plug‐In America Battery Survey,https://survey.pluginamerica.org/model‐s/charts.php (Abgerufen: 9. Oktober 2017)
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Technologische Aspekte der ElektromobilitätAlterung der Batterien am Beispiel Tesla Model S (n=531)
Prof. Dr.‐Ing. Ralf Schuler | Institut für Nachhaltige Energietechnik und MobilitätTechnikforum, 11.10.2017, Hochschule Esslingen – Campus Göppingen
Grafik aus: Plug‐In America Battery Survey,https://survey.pluginamerica.org/model‐s/charts.php (Abgerufen: 9. Oktober 2017)
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Technologische Aspekte der ElektromobilitätAlterung der Batterien am Beispiel Tesla Model S (n=531)
Prof. Dr.‐Ing. Ralf Schuler | Institut für Nachhaltige Energietechnik und MobilitätTechnikforum, 11.10.2017, Hochschule Esslingen – Campus Göppingen
Grafik aus: eltrek, Fred Lambert, Tesla battery data shows path to over 500,000 miles on a single pack, 1. November 2016, https://electrek.co/2016/11/01/tesla‐battery‐degradation/ (Abgerufen: 9. Oktober 2017)
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Technologische Aspekte der ElektromobilitätAuswirkungen des Schnelladens am Beispiel Tesla Model S
Prof. Dr.‐Ing. Ralf Schuler | Institut für Nachhaltige Energietechnik und MobilitätTechnikforum, 11.10.2017, Hochschule Esslingen – Campus Göppingen
Tabelle aus: eltrek, Fred Lambert, Tesla battery data shows path to over 500,000 miles on a single pack, 1. November 2016, https://electrek.co/2016/11/01/tesla‐battery‐degradation/ (Abgerufen: 9. Oktober 2017)
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Technologische Aspekte der ElektromobilitätFortschritte und Skaleneffekte bei der Batterie
Prof. Dr.‐Ing. Ralf Schuler | Institut für Nachhaltige Energietechnik und MobilitätTechnikforum, 11.10.2017, Hochschule Esslingen – Campus Göppingen
Grafik aus: Björn Nykvist & Måns Nilsson, Rapidly falling costs of battery packs for electric vehicles, Nature Climate Change 5, 329–332, (2015)https://cleantechnica.com/2016/05/15/ev‐battery‐prices‐looking‐back‐years‐forward‐yet/ (Abgerufen: 9. Oktober 2017)
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Technologische Aspekte der ElektromobilitätEnergieversorgung
Prof. Dr.‐Ing. Ralf Schuler | Institut für Nachhaltige Energietechnik und MobilitätTechnikforum, 11.10.2017, Hochschule Esslingen – Campus Göppingen
Grafik: Electricity grid schema‐ lang‐en.jpg,https://commons.wikimedia.org/w/index.php?title=File:Electricity_grid_schema‐_lang‐en.jpg&oldid=189401014 (Abgerufen: 9. Oktober2017))
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Technologische Aspekte der ElektromobilitätEnergieversorgung
» Kurzfristige Auswirkungen auf den Stromsektor sind gering(Annahme: 6 Mio. Elektrofahrzeuge in 2030 20TWh/a 4% des gesamten Stromverbrauchs des Jahres 2014 in Deutschland)
» Ambitioniertes Langfristszenario: 75% Elektrofahrzeuge am Gesamtbestand der PKW 85‐100TWh/a 15% der heute produzierten Strommenge entspricht in etwa der Stromerzeugung durch Windenergie des Jahres 2015
» In Deutschland teilen sich 50 bis 200 Haushalte je einen Ortsnetztrafo. Mittelspannung (10‐20kV) im regionalen Verteilnetz wird darüber auf 230 Volt transformiert
» Erdkabel verteilen den Strom in die Häuser. Stromtragfähigkeit begrenzt.» Ortsnetztrafos sind für einen begrenzte Leistungsbedarf ausgelegt
(z.B. 400kVA, oder 630kVA)
Prof. Dr.‐Ing. Ralf Schuler | Institut für Nachhaltige Energietechnik und MobilitätTechnikforum, 11.10.2017, Hochschule Esslingen – Campus Göppingen
Quellen: Hält das Stromnetz dem E‐Auto‐Boom stand? Wirtschaftswoche, 29.8.17, Stefan Hajek;FAQ Elektromobilität, Öko‐Institut e.V., Stand: 12.09.2017;
51
Technologische Aspekte der ElektromobilitätEnergieversorgung
Prof. Dr.‐Ing. Ralf Schuler | Institut für Nachhaltige Energietechnik und MobilitätTechnikforum, 11.10.2017, Hochschule Esslingen – Campus Göppingen
Typische Tages‐Lastprofile Anzahl der Elektrofahrzeuge, die gleichzeitig an einem Ortsnetztrafo geladen werden können (Prozentsatz der angeschlossenen Haushalte)
Intelligentes Laden und Netzausbau erforderlich
Grafik und Tabelle aus: Martin Doppelbauer, Karlsruhe Institute of Technology,“Electrical Energy and Battery Electric Vehicles”, Vortrag am TAE Symposium Elektromobilität, Technische Akademie Esslingen, 2014
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Ökonomische Aspekte der Elektromobilität
Prof. Dr.‐Ing. Ralf Schuler | Institut für Nachhaltige Energietechnik und MobilitätTechnikforum, 11.10.2017, Hochschule Esslingen – Campus Göppingen
Technologie
53Prof. Dr.‐Ing. Ralf Schuler | Institut für Nachhaltige Energietechnik und MobilitätTechnikforum, 11.10.2017, Hochschule Esslingen – Campus Göppingen
Ökonomische Aspekte der ElektromobilitätKonsumentenverhalten – Tagesfahrleistungen
Grafik aus: Mathias Bertram, Stefan Bongard, „Elektromobilität im motorisierten Individualverkehr“,Springer Vieweg, 2014, ISBN 978‐3‐658‐02263‐1
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Ökonomische Aspekte der ElektromobilitätReichweite und Verkaufspreis erhältlicher Elektrofahrzeuge
Prof. Dr.‐Ing. Ralf Schuler | Institut für Nachhaltige Energietechnik und MobilitätTechnikforum, 11.10.2017, Hochschule Esslingen – Campus Göppingen
Grafik modifiziert (Logo entfernt) aus: Inside EV‘s, Plug‐in Electric Car Range & Price Comparison, Mark Kane, 2015,https://insideevs.com/plug‐in‐cars‐range‐price‐comparison/ (Abgerufen: 9. Oktober 2017)
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Ökonomische Aspekte der ElektromobilitätAnzahl Ladestationen in Deutschland nach Lade‐Art
Prof. Dr.‐Ing. Ralf Schuler | Institut für Nachhaltige Energietechnik und MobilitätTechnikforum, 11.10.2017, Hochschule Esslingen – Campus Göppingen
Grafik aus: Neue Osnabrücker Zeitung, Konstantin Stumpe, Zahl der Ladestationen für Elektroautos fast verfünffacht,https://www.noz.de/deutschland‐welt/vermischtes/artikel/846977/zahl‐der‐ladestationen‐fuer‐elektroautos‐fast‐verfuenffacht (Abgerufen: 9. Oktober 2017)
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Ökonomische Aspekte der Elektromobilitätgemeldete Ladesäulen
Prof. Dr.‐Ing. Ralf Schuler | Institut für Nachhaltige Energietechnik und MobilitätTechnikforum, 11.10.2017, Hochschule Esslingen – Campus Göppingen
In Deutschland gab es zum 18.9.2017 3408 gemeldete öffentliche Ladesäulen.
Grafik: Interaktive Ladesäulenkarte der Bundesnetzagentur,https://www.bundesnetzagentur.de/DE/Sachgebiete/ElektrizitaetundGas/Unternehmen_Institutionen/HandelundVertrieb/Ladesaeulenkarte/Ladesaeulenkarte_node.html (Abgerufen: 9. Oktober 2017)
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Ökonomische Aspekte der ElektromobilitätMehrkosten heutiger Elektrofahrzeuge
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Grafik: eigene Darstellung, Datenbasis 2012
Vehicle w/ ICE Omitting ICE Battery Total
30-50 %
E-Drive
OthersE-MotorPower Electronics
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Ökonomische Aspekte der ElektromobilitätMehrkosten heutiger Elektrofahrzeuge
Prof. Dr.‐Ing. Ralf Schuler | Institut für Nachhaltige Energietechnik und MobilitätTechnikforum, 11.10.2017, Hochschule Esslingen – Campus Göppingen
Tabelle aus: ADAC, „Kostenvergleich: Wenige E‐Autos rentabel“,https://www.adac.de/infotestrat/adac‐im‐einsatz/motorwelt/e_auto_kostenvergleich.aspx (Abgerufen: 9. Oktober 2017)
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Ökonomische Aspekte der ElektromobilitätKosten zukünftiger Elektrofahrzeuge
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Quelle: M. Hackmann, H. Pyschny, R. Stanek , „Total Cost of Ownerchip Analyse für Elektrofahrzeuge“, P3 Grouphttps://www.electrive.net/2015/03/09/tco‐analyse‐elektroauto‐der‐golfklasse‐2018‐guenstiger‐als‐verbrenner/ (Abgerufen: 9. Oktober 2017)
60Prof. Dr.‐Ing. Ralf Schuler | Institut für Nachhaltige Energietechnik und MobilitätTechnikforum, 11.10.2017, Hochschule Esslingen – Campus Göppingen
eierlegende Wollmilchsau = All‐Purpose‐Vehicle
Ökonomische Aspekte der ElektromobilitätKonsumentenverhalten – bevorzugte Fahrzeugkonzepte
Bild modifiziert (neu eingefärbt): „Eierlegende Wollmilchsau“,http://www.kirchenweb.at/osterhase/eierlegendewollmilchsau/
(Abgerufen: 9. Oktober 2017)
Bild: Gary S. Vasilash,New Chevrolet TrailBlazer: An Authentic SUV, 11.11.2011,https://www.adandp.media/blog/post/new‐chevrolet‐trailblazer‐an‐authentic‐suv (Abgerufen: 9. Oktober 2017)
61Prof. Dr.‐Ing. Ralf Schuler | Institut für Nachhaltige Energietechnik und MobilitätTechnikforum, 11.10.2017, Hochschule Esslingen – Campus Göppingen
Grafik aus: Lino Guzzella, Antonio Sciarretta, „Vehicle Propulsion Systems“, Springer‐Verlag Berlin Heidelberg, 2007, ISBN 978‐3‐540‐74691‐1
Ökonomische Aspekte der ElektromobilitätKonsumentenverhalten – bevorzugte Fahrzeugkonzepte
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Ökonomische Aspekte der ElektromobilitätKonsumentenverhalten – bevorzugte Fahrzeugkonzepte
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Grafik aus: Vortrag von Wolf‐Heinrich Hucho auf Basis Daten VW AG
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Ökonomische Aspekte der ElektromobilitätKonsumentenverhalten – bevorzugte Fahrzeugkonzepte
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Grafik aus: Martin Goede, VW AG, „Karosserieleichtbau als Baustein einer CO2‐Reduzierungsstrategie “, 16. Aachener Kolloquium Fahrzeug‐ und Motorentechnik, 2007
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Ökonomische Aspekte der ElektromobilitätKonsumentenverhalten – bevorzugte Fahrzeugkonzepte
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Grafik aus: Johannes Arning, Wolfgang Mayer, jochen Wiedemann, Uni Stuttgart„Die Fahrzeug‐Energieeffizienzkennzahl “, Automobiltechnische Zeitschrift, ATZ 05 I 2007 Jahrgang 109
65Prof. Dr.‐Ing. Ralf Schuler | Institut für Nachhaltige Energietechnik und MobilitätTechnikforum, 11.10.2017, Hochschule Esslingen – Campus Göppingen
Ökonomische Aspekte der ElektromobilitätKonsumentenverhalten – bevorzugte Fahrzeugkonzepte
Grafik aus: Christoph M. Schwarzer, „Die Lügen der Autoindustrie“, Zeit Online, 28. Mai 2013, 10:43 Uhr,http://www.zeit.de/auto/2013‐05/benzinverbrauch‐studie‐abweichungen (Abgerufen am: 9. Oktober 2017)
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Ökonomische Aspekte der ElektromobilitätKonsumentenverhalten – Mehrwert am Beispiel Tesla Roadster
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Grafik aus: Martin Eberhard, Marc Tarpenning, Tesla Motors Inc., 2006, „The 21st Century Electric Car”, http://www.evworld.com/library/Tesla_21centuryEV.pdf (Abgerufen: 9. Oktober 2017)
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Ökonomische Aspekte der ElektromobilitätKonsumentenverhalten – Mehrwert am Beispiel eBike
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Grafik aus: Spiegel Online, „Die Elektromobilität ist durchgestartet ‐ auf dem Zweirad “, 01.10.2016http://www.spiegel.de/auto/aktuell/e‐bikes‐sind‐in‐deutschland‐beliebter‐als‐elektroautos‐a‐1114485.html (Abgerufen: 9. Oktober 2017)
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Ökonomische Aspekte der ElektromobilitätKonsumentenverhalten – emotionaler Mehrwert (Beispiel Model 3)
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Grafik aus: „Wie einzigartig ist Teslas Model 3 wirklich?“, manager magazin, Online Artikel vom 3.7.2017,http://www.manager‐magazin.de/fotostrecke/tesla‐model‐3‐wie‐einzigartig‐ist‐das‐auto‐wirklich‐fotostrecke‐149270.html(Abgerufen: 9. Oktober 2017)
• Stand 4.8.2017:518.000 Reservierungen63.000 Stornierungen
• 115.000 Reservierungen in den ersten 24 Stunden
Quelle: http://teslamag.de/tag/reservierung,(Abgerufen: 9. Oktober 2017)
69Prof. Dr.‐Ing. Ralf Schuler | Institut für Nachhaltige Energietechnik und MobilitätTechnikforum, 11.10.2017, Hochschule Esslingen – Campus Göppingen
Ökonomische Aspekte der ElektromobilitätFahrzeughersteller
• Bis zu 80.000 Arbeitsplätze hängen im Großraum Stuttgart am Diesel
• Bis zu 600.000 Arbeitsplätze deutschlandweit hängen am Verbrennungsmotor
Grafik modifiziert (neu eingefärbt) aus: „Shell PKW‐Szenarien bis 2040“, 2014http://www.shell.de/medien/shell‐publikationen/shell‐pkw‐szenarien‐bis‐2040.html (Abgerufen: 9. Oktober 2017)
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Ökonomische Aspekte der ElektromobilitätFahrzeughersteller – Bevorzugung Plug‐In Hybride
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Verbrauchsbestimmung
Grafik aus: H. Meinheit, M. Schüssler, J.‐W. Biermann,Optimierte Regelung und Steuerung hybrider Antriebsstränge,VDI‐Berichte Nr. 1931, 2006
C = Gesamtverbrauch in l/100 km,C1 = Kraftstoffverbrauch bei voll aufgeladenem Akku,C2 = Kraftstoffverbrauch bei leerem Akku,De = rein elektrische Reichweite,Dav = 25 km (Strecke zwischen zwei Akkuaufladungen)
71Prof. Dr.‐Ing. Ralf Schuler | Institut für Nachhaltige Energietechnik und MobilitätTechnikforum, 11.10.2017, Hochschule Esslingen – Campus Göppingen
Ökonomische Aspekte der ElektromobilitätFahrzeughersteller – ernüchternde Verbräuche der Plug‐In Hybride
Hersteller/ModellVerbrauch
HerstellerangabeVerbrauch ADAC
EcoTest2,8 l/100 km 5,2 l/100 km
13,5 kWh/100 km 8,0 kWh/100 km1,9 l/100 km 4,2 l/100 km
13,4 kWh/100 km 8,0 kWh/100 km2,1 l/100 km 3,6 l/100 km
5,2 kWh/100 km 3,7 kWh/100 km1,5 l/100 km 3,3 l/100 km
11,4 kWh/100 km 7,0 kWh/100 km
Toyota Prius Plug‐In Hybrid
VW Golf GTE
Mercedes S 500 Plug‐In
Mitsubishi Outlander PHEV
Quelle: Die Welten zwischen Wunsch und Wirklichkeit – Reale Verbrauchswerte bei Plug‐In Hybriden, ADAC Eco Test,https://www.adac.de/infotestrat/tests/eco‐test/plugin_hybride/default.aspx (Abgerufen: 9. Oktober 2017)
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Ökonomische Aspekte der ElektromobilitätFahrzeughersteller – Alternatives Konzept: Power‐to‐Liquid (PtL)
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Grafik aus: Fraunhofer‐ Institut für Windenergie und Energiesystemtechnik, „Mittel‐ und langfristige Potenziale von PTL‐ und H2‐Importen Aus internationalen EE‐Vorzugsregionen“, August 2017http://www.energieversorgung‐elektromobilitaet.de/includes/reports/Teilbericht_Potenziale_PtL_H2_Importe_FraunhoferIWES.pdf (Abgerufen: 9. Oktober.2017)
74Prof. Dr.‐Ing. Ralf Schuler | Institut für Nachhaltige Energietechnik und MobilitätTechnikforum, 11.10.2017, Hochschule Esslingen – Campus Göppingen
Grafik: eigene Darstellung
Ökonomische Aspekte der ElektromobilitätFahrzeughersteller – Lücke bei den Verkehrsmitteln
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Ökonomische Aspekte der ElektromobilitätFahrzeughersteller – neue „Player“ am Beispiel Streetscooter/e.Go
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Bild: Streetscooter Mediathekhttps://www.streetscooter.eu/mediacenter
/
Bild: e.Go Mediathekhttp://www.e‐go‐mobile.com/de/mediathek
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ZUSAMMENFASSUNG UND FAZIT
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Zusammenfassung
» Elektroautos sind ökologisch sinnvoll und leisten einen signifikanten Beitrag zur Reduzierung der CO2 Emissionen
» Technologische Herausforderungen im elektrischen Antrieb werden mittlerweile beherrscht. Die Batterieproduktion wird zunehmend effizienter, die Batteriekosten sinken, größere Reichweiten sind bezahlbar Neue Generation Elektrofahrzeuge ist alltagstauglich
» Hürden sind aktuell das Käuferverhalten der Autokäufer und die wirtschaftlichen Zwänge etablierter Fahrzeughersteller
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Fazit
wir sollten …
… kleine, leichte und sparsame Fahrzeuge kaufen …… unnötige (schnelle) Fahrten vermeiden …… als nächstes Fahrzeug ein Elektroauto kaufen …… Windkrafträder in sichtnähe der Wohnung tolerieren …… mehr Urlaub in Europa machen …… flexibler bei der Wahl der Verkehrsmittel werden …
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Flexiblere Wahl der Verkehrsmittel …
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Bilder: https://www.moovel.com/de/de
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Fazit
ich werde …… Studierende auf diesem Gebiet ausbilden …… weiter derartige Vorträge halten …
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