Öffentliche infrastruktur - dgs.de · 5th dimension ist ein jun-ges innovatives designteam um den...
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Tomi Engel
Öffentliche Infrastruktur
Aschaffenburg - 15.04.2010
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Tomi Engel
Öffentliche Infrastruktur… für Leichtelektrofahrzeuge (LEV)
Aschaffenburg - 15.04.2010
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30 Jahre technischer Fortschritt
1980 2010
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64 kB RAM16 Farben
3 MHz CPU-Takt
30 Jahre technischer Fortschritt
1980 2010
x 1.000.000 =
64.000.000 kB RAM16.000.000 Farben
1 GHz CPU-Takt
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x 1.000.000 =
30 Jahre technischer Fortschritt
1980 2010
x 1 =
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ktur !Elektrische Infrastruktur ist so einfach ...
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ktur !Elektrische Infrastruktur ist so einfach ...
Benzin
E85
DieselE10
MethanolBiodiesel
Sundiesel
Syndiesel Pflanzenöl
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ktur !Elektrische Infrastruktur ist so einfach ...
Gleichstrom Wechselstrom
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ktur !Elektrische Infrastruktur ist so einfach ...
Gleichstrom Wechselstrom50 Hz
60 Hz
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ktur !Elektrische Infrastruktur ist so einfach ...
Gleichstrom Wechselstrom50 Hz
60 Hz12 V
48 V 110 V24 V
500 V
230 V
220 V
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ktur !Elektrische Infrastruktur ist so einfach ...
Gleichstrom Wechselstrom50 Hz
60 Hz12 V
48 V 110 V24 V
500 V
230 V
220 V
Induktiv
Konduktiv
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ktur !Elektrische Infrastruktur ist so einfach ...
Gleichstrom Wechselstrom50 Hz
60 Hz12 V
48 V 110 V24 V
500 V
230 V
220 V
Induktiv
Konduktiv
Schleifkontakt
Steckkontakt
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ktur !Elektrische Infrastruktur ist so einfach ...
Gleichstrom Wechselstrom50 Hz
60 Hz12 V
48 V 110 V24 V
500 V
230 V
220 V
Induktiv
Konduktiv
Schleifkontakt
Steckkontakt
am Parkplatz
entlang des Fahrweges
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ktur ?Elektrische Infrastruktur ist so einfach ...
Gleichstrom Wechselstrom50 Hz
60 Hz12 V
48 V 110 V24 V
500 V
230 V
220 V
Induktiv
Konduktiv
am Parkplatz
entlang des Fahrweges
Schleifkontakt
Steckkontakt
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ktur Elektrofahrzeuge
Leicht-
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Die E-Fahrzeugklassen
Pedelec,E-Bike
Scooter, Motorrad
E-Mobil E-Auto
Elektrobus Straßenbahn Schiffe, ...Eisenbahn
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Die E-Fahrzeugklassen
Pedelec,E-Bike
Scooter, Motorrad
E-Mobil E-Auto
Elektrobus Straßenbahn Eisenbahn
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Die E-Fahrzeugklassen ... Infrastruktur
Pedelec,E-Bike
Scooter, Motorrad
E-Mobil E-Auto
Elektrobus Straßenbahn Eisenbahn
Feste Fahrwege + Großes Gewicht =Oberleitung mit konduktiven
Schleifkontakten
5.000 kWpeak
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Die E-Fahrzeugklassen ... Motorenleistung
Pedelec,E-Bike
Scooter, Motorrad
E-Mobil E-Auto
Eisenbahn
5.000 kWpeak0,2 kWpeak
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Die E-Fahrzeugklassen ... Kenndaten
Pedelec,E-Bike
Scooter, Motorrad
E-Mobil E-Auto
Batteriekapazität
0,2 bis 2 kWh 2 bis 5 kWh 5 bis 15 kWh 15 bis 50 kWh
Batteriegewicht
2 bis 15 kg 20 bis 50 kg 50 bis 150 kg bis 400 kg
0,2 kWpeak 2 bis 20 kWpeak 5 bis 20 kWpeak ab 20 kWpeak
Motorenleistung
ab
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Die E-Fahrzeugklassen ... Kenndaten
Pedelec,E-Bike
Scooter, Motorrad
E-Mobil E-Auto
E-FahrzeugeLeichtelektrofahrzeuge
Fahrzeuggewicht
ca. 30 kg ca. 150 kg 300 kg ca. 1.200 kg
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Die E-Fahrzeugklassen ... Kenndaten
Pedelec,E-Bike
Scooter, Motorrad
E-Mobil E-Auto
E-FahrzeugeLeichtelektrofahrzeuge
Fahrzeuggewicht
ca. 30 kg ca. 150 kg 300 kg ca. 1.200 kg
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Die E-Fahrzeugklassen ... Kenndaten
Pedelec,E-Bike
Scooter, Motorrad
E-Mobil E-Auto
E-FahrzeugeLeichtelektrofahrzeuge
Gleichstrom
Wechselstrom
12 bis 48 V
230 bis 400 V
bis 500 V
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Die E-Fahrzeugklassen ... Kenndaten
Pedelec,E-Bike
Scooter, Motorrad
E-Mobil E-Auto
E-FahrzeugeLeichtelektrofahrzeuge
Gleichstrom
Wechselstrom
12 bis 48 V
230 bis 400 V
bis 50 kW
0,1 bis 3 kW
3 bis 40 kW
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E-FahrzeugeLeichtelektrofahrzeuge
Gleichstrom
Wechselstrom
12 bis 48 V
230 bis 400 V
bis 50 kW
0,1 bis 3 kW
3 bis 40 kW?Elektrische Infrastruktur ist so einfach ...
bis 3 kW
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“Flächendeckend verfügbar ist nur die Haushaltssteckdose!"
Merke!
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“Ohne (flexible) Standards wird öffentliche Infrastruktur unmöglich!"
Merke!
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ktur Infrastruktur
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Regenablauf, Schneeschutz
Bauhöhe
Kabel... sollte (schräg) nach unten hängen(Regenablauf, Kabelknickschutz etc.)
... zwischen 80 und 120 cm ist typisch
... unter 60 cm wird die Bedienung eher unergonomisch
... Spritzwasser von der Straße ist zu beachten
... ein Display zwingt meist zu mehr Höhe
... der "falsche Stecker" zwingt zu mehr Höhe
... je höher desto störender im Straßenbild
... der Wasserablauf bzw. der Schneeschutz sollten der "Gravitation" Rechnung tragen
Klappe ? Display ?... besser ohne, denn was nicht da ist, das kann auch nicht kaputt gehen!
... sollte so kurz wie möglich sein und nicht am Boden (im Dreck) liegen
120 cm
180 cm
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Regenablauf, Schneeschutz
Bauhöhe
Kabel... sollte (schräg) nach unten hängen(Regenablauf, Kabelknickschutz etc.)
... zwischen 80 und 120 cm ist typisch
... unter 60 cm wird die Bedienung eher unergonomisch
... Spritzwasser von der Straße ist zu beachten
... ein Display zwingt meist zu mehr Höhe
... der "falsche Stecker" zwingt zu mehr Höhe
... je höher desto störender im Straßenbild
... der Wasserablauf bzw. der Schneeschutz sollten der "Gravitation" Rechnung tragen
Klappe ? Display ?... besser ohne, denn was nicht da ist, das kann auch nicht kaputt gehen!
... sollte so kurz wie möglich sein und nicht am Boden (im Dreck) liegen
120 cm
180 cm
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Die unterschiedlichen Konzepte
Steckdosen AbschließbareSteckdosen
Stromtankstellen
Batteriewechsel-stationenStromautomat
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Die unterschiedlichen Konzepte
Steckdosen AbschließbareSteckdosen
Stromtankstellen
Batteriewechsel-stationenStromautomat
30 !
30.000 !
300.000 !
300 !
3.000 !
Stromstellen
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Die unterschiedlichen Konzepte
Steckdosen AbschließbareSteckdosen
Batteriewechsel-stationen
Stromstellen
Stromautomat Stromtankstellen
Strom tanken
Netzintegration
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Die unterschiedlichen Konzepte
Eine Stromstelle ist ein öffentlicher, diskriminierungsfreier
"Netzzugangspunkt"
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Die unterschiedlichen Konzepte
Eine Stromstelle ist ein öffentlicher, diskriminierungsfreier
"Netzzugangspunkt"… so wie heutige "Wasserstellen"
![Page 36: Öffentliche Infrastruktur - dgs.de · 5TH Dimension ist ein jun-ges innovatives Designteam um den kreativen Kopf Guido Golling, mit Sitz in München. Hauptarbeitsfeld ist die Sport-](https://reader034.vdocuments.pub/reader034/viewer/2022050718/5e1696e1b6a81903850927b1/html5/thumbnails/36.jpg)
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Die unterschiedlichen Konzepte
Stromstellen
… so wie heutige "Wasserstellen"
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Die E-Fahrzeugklassen ... Stromkosten
Pedelec,E-Bike
Scooter, Motorrad
E-Mobil E-Auto
ca. 0,2 kWh/Tag
Energieverbrauch ... bei 30 km/Tag
ca. 2 kWh/Tag ca. 2 kWh/Tag ca. 6 kWh/Tag
Energiekosten ... bei 0,2 !/kWh
ca. 0,04 !/Tag ca. 0,4 !/Tag ca. 0,4 !/Tag ca. 1,2 !/Tag
max. 15 !/Jahr ca. 150 !/Jahr ca. 150 !/Jahr ca. 450 !/Jahr
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Die E-Fahrzeugklassen ... Stromkosten
Pedelec,E-Bike
Scooter, Motorrad
E-Mobil E-Auto
ca. 0,2 kWh/Tag
Energieverbrauch ... bei 30 km/Tag
ca. 2 kWh/Tag ca. 2 kWh/Tag ca. 6 kWh/Tag
Energiekosten ... bei 0,2 !/kWh
ca. 0,04 !/Tag ca. 0,4 !/Tag ca. 0,4 !/Tag ca. 1,2 !/Tag
max. 15 !/Jahr ca. 150 !/Jahr ca. 150 !/Jahr ca. 450 !/Jahr
!Achtung
Umsatz
ist nicht
Gewinn
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Die E-Fahrzeugklassen ... Stromkosten
Gewinn … 10%?
max. 1 !/Jahr ca. 15 !/Jahr ca. 15 !/Jahr ca. 45 !/Jahr
Pedelec,E-Bike
Scooter, Motorrad
E-Mobil E-Auto
!Achtung
Umsatz
ist nicht
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“Es gibt (bisher) kein Geschäftsmodell für den reinen Betrieb von Stromtankstellen!”
Merke!
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“Öffentliche Infrastruktur muss Vorteile bieten, sonst wird sie nicht genutzt!"
Merke!billigere Energie, Lösung für Langstreckenfahrten, ...
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Die E-Fahrzeugklassen ... Kenndaten
Pedelec,E-Bike
E-Mobil E-Auto
0,2 kWpeak 2 bis 20 kWpeak 2 bis 20 kWpeak ab 20 kWpeak
Motorenleistung
Batteriekapazität
Batteriegewicht
0,2 bis 2 kWh 2 bis 5 kWh 5 bis 15 kWh 15 bis 50 kWh
2 bis 15 kg 2 bis 50 kg 50 bis 150 kg bis 400 kg
ab
Scooter, Motorrad
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Die E-Fahrzeugklassen ... Kenndaten
Pedelec,E-Bike
E-Mobil E-Auto
0,2 kWpeak 2 bis 20 kWpeak 2 bis 20 kWpeak ab 20 kWpeak
Motorenleistung
Batteriekapazität
Batteriegewicht
0,2 bis 2 kWh 2 bis 5 kWh 5 bis 15 kWh 15 bis 50 kWh
2 bis 15 kg 2 bis 50 kg 50 bis 150 kg bis 400 kg
ab
Scooter, Motorrad
![Page 44: Öffentliche Infrastruktur - dgs.de · 5TH Dimension ist ein jun-ges innovatives Designteam um den kreativen Kopf Guido Golling, mit Sitz in München. Hauptarbeitsfeld ist die Sport-](https://reader034.vdocuments.pub/reader034/viewer/2022050718/5e1696e1b6a81903850927b1/html5/thumbnails/44.jpg)
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Die unterschiedlichen Konzepte
Steckdosen AbschließbareSteckdosen
Stromtankstellen
Batteriewechsel-stationenStromautomat
30 !
30.000 !
300.000 !
300 !
3.000 !
Stromstellen
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Die unterschiedlichen Konzepte
Steckdosen AbschließbareSteckdosen
Stromtankstellen
Batteriewechsel-stationenStromautomat
30 !
30.000 !
300.000 !
300 !
3.000 !
Stromstellen
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Die unterschiedlichen Konzepte
Batteriewechsel-stationen
300.000 !
Pedelec,E-Bike
"0" !
Batteriewechsel-stationen
![Page 47: Öffentliche Infrastruktur - dgs.de · 5TH Dimension ist ein jun-ges innovatives Designteam um den kreativen Kopf Guido Golling, mit Sitz in München. Hauptarbeitsfeld ist die Sport-](https://reader034.vdocuments.pub/reader034/viewer/2022050718/5e1696e1b6a81903850927b1/html5/thumbnails/47.jpg)
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Batteriewechseltationen für Pedelecs, E-Bikes
Pedelec,E-Bike
"0" !
Kann überall bequem von Hand erfolgen!
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Batteriewechseltationen für Pedelecs, E-Bikes
Pedelec,E-Bike
"0" !
Kann überall bequem von Hand erfolgen!
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Batteriewechseltationen für Pedelecs, E-Bikes
E-motion | 79
5TH Dimension ist ein jun-ges innovatives Designteam um den kreativen Kopf Guido Golling, mit Sitz in München. Hauptarbeitsfeld ist die Sport- und Fahrzeugbranche für einen großen internationalen Kun-denstamm.Aus der persönlichen Leidenschaft für Sport und Sportartikel hat sich inzwischen ein weites Betätigungsfeld entwickelt, das von Kommunikations-
elektronik bis zum Helikopter reicht. Eines haben die Projekte von 5TH Dimension gemein: innovative Produk-te, die ein emotionales Erlebnis beim Gebrauch bieten. Um den Kunden eine möglichst um-fassende Betreuung bieten zu können und – von der ersten Idee bis zum fertigen Produkt und der Präsentation zum Kunden – die Leitidee perfekt umsetzen zu können, arbeitet 5TH Dimension mit einem Netzwerk von
Spezialisten aus den verschiedensten Bereichen wie Konstruktion, Mo-dellbau, Engineering, Messebau und Kommunikationsdesign.Das Thema Fahrrad ist aus mehreren Gründen zentrales Thema im Büro von 5TH Dimension. Alle Mitarbeiter sind ambitionierte Radfahrer, biken jeden Tag mit dem Rad ins Büro, fah-ren am Wochenende teils Rennen.Das Rad ist dynamisch, ökologisch und intelligent, und das deckt sich
sehr gut mit der Firmenphilosophie.Auszug aus der KundenlisteAbus, ADP-Rotwild, Blizzard Ski, Cic-loSport, Derby Cyle Werke (Focus, Kalkhoff), Development, Fritschi, Inno-suisse, Marker, Mercedes-Benz,Reebok, Texsys, TrengaDe, Topeak, Völkl-TennisKontakt: 5TH Dimension, Guido Golling, München, Tel.: 089- 12718634, [email protected], www.5dimension.de
Wer ist eigentlich 5TH Dimension?
Tanke fürs E-Bike-„E-Juice Service-Stationen“ mit Solardach- neue Akkupacks aus dem Automaten- Information über Strecke, Reichweite des Akkus am großen Display- Übertragung der Streckendaten auf das GPS-Sys-tem des E-Bikes- Finanzierung über Werbepartner (Restaurants, Läden, Hotels …), die ins Kartenmaterial mit aufge-nommen werden
AkkupacksAkkupack mit Zustands-LED-Leuchten (rot/grün)- Durch Druck auf den eingefahrenen Griff kommt dieser in die Halteposition rausgefahren, man kann den Pack aus der Station nehmen. Beim Einsetzen ins Bike wird der Griff erneut gedrückt und aktiviert den Akku.
LED-Hochleistungs-Lichtanlage
robuste und wendige 20“-Räder
Teilverkleidung für Wetterschutz
Quelle: Zeitschrift "E-Motion", 2009, ExtraEnergy.org
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Batteriewechseltationen für Pedelecs, E-Bikes
Quelle: ExtraEnergy.org, Susanne Brüsch
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“Bei Pedelecs ist der Batteriewechsel eine der einfachsten Lösungen!"
Merke!... sobald es einen Standard gibt.
![Page 52: Öffentliche Infrastruktur - dgs.de · 5TH Dimension ist ein jun-ges innovatives Designteam um den kreativen Kopf Guido Golling, mit Sitz in München. Hauptarbeitsfeld ist die Sport-](https://reader034.vdocuments.pub/reader034/viewer/2022050718/5e1696e1b6a81903850927b1/html5/thumbnails/52.jpg)
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ktur öffentliche Raum
Der
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Der "öffentliche" Raum ...
... wir reden über Megawatt!
!Zwang zum ...
kWManage-
ment
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Der "öffentliche" Raum ...
... duldet keine "Werbesäulen"!
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Der "öffentliche" Raum ...
Vandalismus? … "Yes, they will!"
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Der "öffentliche" Raum ...
Vandalismus? … "Yes, they will!"
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Der "öffentliche" Raum ...
… duldet keinen "Wildwuchs", sondernbraucht gemeinschaftliche Nutzung.
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Der "öffentliche" Raum ...
… erlaubt keine Beihilfe.= der "Raum" ist nicht kostenlos verfügbar!
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Der "öffentliche" Raum ...
... 100% Ordnung ist Theorie!
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Der "öffentliche" Raum ...
... ein Alptraum für Kabel!
Stolperfalle
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“Öffentliche Infrastruktur muss günstig und langlebig sein!"
Merke!
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ktur Technische
Lösungen
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Batteriewechselstation ...
... können wir hiervon lernen?
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Ladestecker ...
... braucht "einen" Standardder in der Praxis auch funktioniert!
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Ladestecker ...
der in der Praxis auch funktioniert!
kinderleicht und sicher … auch mit Fäustlingen .... bei jedem Wetter
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Ladestecker ...
... können wir hiervon lernen?
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Ladestecker ...
... können wir hiervon lernen? Ja!
EnergyBus e.V.Koskauer Straße 10007922 TannaGermanywww.energybus.org2008
Is the battery still OK?Which component is faulty?Do we really need a hundreddi!erent chargers in stock?How do we make sure we have reliable sparepart supply for the first ten years after purchase?
Do we need to hire an electrician for electric bikes?Can we add a second battery for extended range?
The customer wants to buy a solar panel to charge his vehicle, what can we o!er?
Why did the battery die? Is that covered by the warranty?
Is it possible to add a second throttle?Service
OK?
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ktur Abrechnung?
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ktur E-Mobil E-AutoScooter,
MotorradPedelec,E-Bike
Energiekosten ... bei 0,2 !/kWh
ca. 0,04 !/Tag ca. 0,4 !/Tag ca. 0,4 !/Tag ca. 1,2 !/Tag
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ktur
Abrechnung … Problem Nr. 1
E-Mobil E-AutoScooter, Motorrad
Pedelec,E-Bike
Energiekosten ... bei 0,2 !/kWh
ca. 0,04 !/Tag ca. 0,4 !/Tag ca. 0,4 !/Tag ca. 1,2 !/Tag
![Page 71: Öffentliche Infrastruktur - dgs.de · 5TH Dimension ist ein jun-ges innovatives Designteam um den kreativen Kopf Guido Golling, mit Sitz in München. Hauptarbeitsfeld ist die Sport-](https://reader034.vdocuments.pub/reader034/viewer/2022050718/5e1696e1b6a81903850927b1/html5/thumbnails/71.jpg)
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Abrechnung … Problem Nr. 1
E-Mobil E-AutoScooter, Motorrad
Pedelec,E-Bike
ca. 0,04 !/Tag ca. 0,4 !/Tag ca. 0,4 !/Tag ca. 1,2 !/Tag
? Der Stromzähler gehört in das Fahrzeug!
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x 1.000.000 =
1980 2010
x 1 =
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Abrechnung … Problem Nr. 2
haben komplett unterschiedliche Zeitachsen
Abrechnungstechnik
Energieinfrastruktur
5Jahre
50Jahre
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“Es gibt (bisher) kein Geschäftsmodell für den reinen Betrieb von Stromtankstellen!”
Merke!
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“Ohne einheitliche Standards wird öffentliche Infrastruktur unmöglich!"
Merke!
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“Die Zukunft gehört den Mobilitätsdienstleistungen!"
Merke!km nicht kWh
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Netzintegration kontra
Strom tanken
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Drei Lösungen für ein Problem
BatteriewechselNormalladung Schnellladung
bis ca.15 Minute Aufenthalt
10 bis 100 kWpeak
■ Das (dicke) Kabel ist Teil der Infrastruktur.
■ Der Vorgang gleicht dem "Benzin tanken" unter Aufsicht.
meist über 60 Minuten Parkdauer
3 bis 20 kWpeak
■ Das (dünne) Kabel ist Teil des Fahrzeuges.
■ Der Vorgang gleicht unbeaufsichtigtem Parken.
ca. 1 Minute Aufenthalt
weit über "1.000" kWpeak
■ Kein Kabel erforderlich.■ Braucht einheitliche Akkus.■ Ist die Konkurrenz zur
Schnellladung
95% 4%
1%
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Drei Lösungen für ein Problem
BatteriewechselNormalladung Schnellladung
95% 4%
1%
Strom tankenNetzintegration... erlaubt die zeitliche
Verlagerung von Last und den bidirektionalen Energiefluss.
... soll den leeren Energiespeicher eines Fahrzeuges so schnell wie
möglich wieder auffüllen.
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“Tankstellen schaffen (neue)Probleme im Stromnetz … Netzintegration löst Probleme!"
Merke!
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Solare Struktur ... Effiziente Netzwerke
Strom tanken
Netzintegration
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Das Smart Grid Vehicle im Solarzeitalter
kWh
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km
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Stromversorgung … Angebot und Nachfrage
Quelle: IFK Stuttgart - 2009
Messungen der Netzfrequenz
Beispiel: Tages-Frequenzverlauf vom 21. Oktober 2009
50,10
[ ]Hzf
50,05
50,10
50,00
49,95
49,90
Uhrzeit00:00 02:00 04:00 06:00 08:00 10:00 12:00 14:00 16:00 18:00 20:00 22:00 24:00
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