30.04.2015 ENERGIE FÜR DIE INDIVIDUELLE MOBILITÄT DER ZUKUNFT. Dr. Marcus Bollig - Leiter Effiziente Dynamik BATTERIETECHNOLOGIE UND VERNETZUNG WERDEN EINEN FUNDAMENTALEN WANDEL IN DER AUTOMOBILINDUSTRIE AUSLÖSEN. ELECTRIC MOBILITY Dr. Marcus Bollig, BMWAG, Energie für die individuelle Mobilität der Zukunft. 30. April 2015 DATA AND CONNECTIVITY Seite 2 INDIVIDUELLE MOBILITÄT WIRD IN ZUKUNFT SAUBERER, EFFIZIENTER, SICHERER UND TROTZDEM DYNAMISCHER UND AGILER WERDEN. Die Autos fahren elektrisch. Die Autos fahren von selbst nahezu unfallfrei. Nutzungskonzepte wie Carsharing sind flächendeckend verfügbar. Das Auto ist Teil des digitalen Ökosystems. Das Auto leistet einen positiven Beitrag in der Gesellschaft. Der Anteil individueller Premiummobilität steigt. Dr. Marcus Bollig, BMWAG, Energie für die individuelle Mobilität der Zukunft. 30. April 2015 Seite 3 VIELE GRÜNDE FÜHREN LANGFRISTIG ZUR DOMINANZ ELEKTRISCHER ANTRIEBE. Zero Emission Anforderungen „Freude am Fahren“ Erfüllung CO2 Regularien Effizienzsteigerung (Un)abhängigkeit von fossilen Ressourcen Dr. Marcus Bollig, BMWAG, Energie für die individuelle Mobilität der Zukunft. 30. April 2015 Fortschritte in Batterietechnologie Netzintegration erneuerbarer Energien Seite 4 VERBESSERUNG DER LUFTQUALITÄT IN DEN STÄDTEN BLEIBT EINE ANHALTENDE HERAUSFORDERUNG. Air Quality Index China auf Basis der 74 größten Städte (2013) [2] Air Quality Index (AQI) China [1] 27 Tage 10 Tage 32 Tage 35 Tage 168 Tage 93 Tage AQI PM 2.5 [µg/m³] NO2 [µg/m³] O3 [µg/m³] 0-50 35 40 100 Good 51-100 75 80 160 Light Polluted 101-150 115 180 215 Moderately Polluted 151-200 150 280 265 Heavily Polluted 201-300 250 565 800 Severely Polluted >301 500 940 - 25 40 100 Excellent [1] http://aqicn.org/map/china/ , Stand 20.02.14 [2]China National Environmental Monitoring Centre, Air quality report- first half 2013 Dr. Marcus Bollig, BMWAG, Energie für die individuelle Mobilität der Zukunft. 30. April 2015 WHO Guideline Seite 5 DIE USA SETZEN DIE AMBITIONIERTESTEN EMISSIONSZIELE. EU 27 Basis 2012 EU5 ~ ULEV Technik Haupttreiber: NOx, PM/PN China USA EPA Bis zu ca. -30% (EU6) 2015 Bis zu ca. -30% 2016 ca. -50% (RDE) 2017 ca. -50% (RDE) 2021 Verabschiedetes Gesetz Japan Korea CARB Bis zu ca. -30% 2015 -40% 2015 -17% 2015 -40% 2015 ca. -50% (RDE) 2018 - 70% - 70% - 70% 2025 2025 2025 Prognose Dr. Marcus Bollig, BMWAG, Energie für die individuelle Mobilität der Zukunft. 30. April 2015 Seite 6 DIE US ZERO EMISSION VEHICLE (ZEV) LEGISLATION FORDERT EXPLIZIT WACHSENDE ANTEILE ELEKTRISCHER ANTRIEBSSYSTEME. % of Registered Car Fleet 100% FCEV 87% Zero-Emission Mobility in 2050 BEV PHEV HEV Conventional ICE 2010 2030 2050 ICE: Internal Combustion Engine. HEV Hybrid Electric Vehicle, PHEVPlug In Hybrid Electric Vehicle, BEV Battery Electric Vehicle, FCEV Fuel Cell Electric Vehicle California Air Ressources Board CARB: Title 13 §1962.1.1 Zero Emission Vehicle Standards for 2009 through 2017 Model Year Passenger Cars, Light Duty Trucks and Medium Duty Vehicles Title 13 §1962.1.2 Zero Emission Vehicle Standards for 2018 and subsequent Model Year Passenger Cars, Light Duty Trucks and Medium Duty Vehicles Dr. Marcus Bollig, BMWAG, Energie für die individuelle Mobilität der Zukunft. 30. April 2015 Seite 7 DIE REGULATORISCHEN CO2-ZIELE VERSCHÄRFEN SICH WELTWEIT. EU 27 USA Neufahrzeugflotte 2008 China Japan 339g/mi (212g/km) n. a. ca. -12% 2015 -26% 2016 6,9l/100km (164g/km) 250g/mi (156g/km) 154g/km 2021 -16% 2015 199g/mi (124g/km) -52% 2025 130g/km approx. 16.3km/l (146g/km) -36% 2020 5,0l/100km* (119g/km) - 38 % 2020-21 163g/mi (102g/km) -12% 2015 -30% 2020 20.3km/l (117g/km) * In Diskussion 95g/km Legende Prognose 14.2km/l (166g/km)* Gesetzesstand Dr. Marcus Bollig, BMWAG, Energie für die individuelle Mobilität der Zukunft. 30. April 2015 2025+ Seite 8 ELEKTRISCHE ANTRIEBE VERBINDEN HERVORRAGENDE ENERGIEEFFIZIENZ MIT NACHHALTIGER CO2-BILANZ. Energieverbrauch pro km (relativ zu Diesel) -100 % - Energie Well to Wheel +100 % + Energie + CO2 - CO2 CO2 – Äquivalent pro km (relativ zu Diesel) +100 % EU-Strom Mix Biodiesel 2. Gen Windstrom -100 % H2 aus Windstrom *grün: CO2 aus biogenen Quellen CO2 und Energie jeweils gesamthaft über Kraftstoff-/Energievorkette & Fahrzeugemission/-verbrauch (Well to Wheel) Quelle: EUCAR/Concawe/JRC (Kompaktklasse Referenzfahrzeug ergänzt um BMWi3 & eigene Betrachtung H2-Vorkette) Legende BEV: Battery Electric Vehicle PHEV: Plug-in Hybrid Electric Vehicle FCEV: Fuel Cell Electric Vehicle CNG: Compressed Natural Gas GtL: Gas to Liquid Dr. Marcus Bollig, BMWAG, Energie für die individuelle Mobilität der Zukunft. 30. April 2015 PtG: Power to Gas PtL: Power to Liquids Seite 10 DER BMWi8 REPRÄSENTIERT DIE REVOLUTIONÄRE UND PROGRESSIVE SPEERSPITZE VON EFFICIENT DYNAMICS. BMWi8 266 kW/ 362 PS / 570 Nm 0-100 km/h in 4.4 s 250 km/h Höchstgeschwindigkeit 37 km rein elektrisches Fahren @NEDC 2.1 ltr/100km / 49g CO2/km @NEDC Dr. Marcus Bollig, BMWAG, Energie für die individuelle Mobilität der Zukunft. 30. April 2015 Seite 12 PLUG-IN TECHNOLOGIE HEBT EFFICIENT DYNAMICS AUF EIN BISLANG UNERREICHTES NIVEAU. Kraftstoffverbrauch @Kunde [l/100 km] 25 Kraftstoffverbrauch basiert auf typischem europäischem Pendler ICE 12-Zylinder ICE = Verbrennungsmotor 20 ICE 8-Zylinder 15 ICE 6-Zylinder ICE 4-Zylinder 10 5 BMW i8 0 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 Beschleunigung 0-100 km/h [s] Dr. Marcus Bollig, BMWAG, Energie für die individuelle Mobilität der Zukunft. 30. April 2015 Seite 13 ELEKTRIFIZIERTE ANTRIEBE BIETEN ÜBERLEGENDE DYNAMIK. Ansprechverhalten, Tip-in bei 80 km/h 5,0 Beschleunigung[m/s²] 4,0 BMWi8 8-Zyl. Fahrzeugmit Verbrennungsmotor 3,0 2,0 BMWi3 1,0 0,0 0,0 1,0 Dr. Marcus Bollig, BMWAG, Energie für die individuelle Mobilität der Zukunft. 30. April 2015 2,0 Zeit [s] 3,0 4,0 Seite 14 DIE ENERGIEBEREITSTELLUNG FÜR DIE E-MOBILITÄT IST - AUCH AUF BASIS VON GRÜNSTROM - KEIN PROBLEM. • 96% des Verkehrs-Energiebedarfs werden aus fossilen Quellen gedeckt • der Straßenverkehrs-Bedarf ist vergleichbar mit der Größenordnung der Stromwirtschaft • Zusatzbedarf Elektromobilität ist keine Herausforderung für die Bereitstellung • Der Ausbau erneuerbarer Energien erfolgt deutlich schneller als der Anstieg des Zusatzbedarfes fiktiv: Ersatz aller heutigen PKW EV-Ziel 2030 der Bundesregierung 6Mio xEV** Zusatzbedarfe E-Mobilität EV-Ziel 2020 der Bundesregierung 1Mio xEV* 16 EE-Anteil 2013: 24% 104 190 30 9 Straßenverkehr 618 TWh Stromproduktion 633TWh EE-Ziel 2050: 80 % 419 EE-Ziel 2030: 50 % Energieverbrauch im Verkehr, D-2013 Quelle: eigene Darstellung nach Verkehr in Zahlen (BMVBS); DLR/IWES Leitstudie (BMU) Dr. Marcus Bollig, BMWAG, Energie für die individuelle Mobilität der Zukunft. 30. April 2015 Stromerzeugung, D-2013 *1 Mio. xEV Zusatzbedarf: 2-3 TWh ** 6 Mio. xEV Zusatzbedarf: 10-15 TWh ***43 Mio. xEV Zusatzbedarf: 60-100 TWh Seite 15 ELEKTROFAHRZEUGE WERDEN IN DEUTSCHLAND DIE ENERGIEWENDE UNTERSTÜTZEN. Speicherkapazität [GWh] Leistung [GW] Energie [TWh] 509 500 200 2000 400 148 150 1500 300 1000 50 400 500 77 100 38 3.7 2 0 20 0 1 Mio. BEV 20 Mio. BEV 40 Mio. BEV Verbrauch DE/a Energiebedarf für E-Mobilität ist verhältnismäßig gering und kann regenerativ erzeugt werden. 38 Ausbaupotenzial 800 74 200 Bestand 100 ~2025 aufgrund energiewirtsch. Strukturwandel 174 120 0 1 Mio. BEV 20 Mio. BEV 40 Mio. BEV Summe Kraftwerke Chance Leistungsbedarf intelligent zu verteilen durch gesteuertes Laden. 1 Mio. BEV 20 Mio. BEV 40 Mio. BEV PumpBedarfsSpeicher Prognosen [2] Chancen durch Regelleistungsangebot zu erarbeiten. Quellen: Bundesministerium für Wirtschaft, Zahlen und Fakten Energiedaten (Bruttostromverbrauch), 02/2013 Auer, Deutsche Bank (DB) Research: Moderne Stromspeicher, Unverzichtbare Bausteine der Energiewende, Jan 2012 . Speicherbedarfsprognosen. Prämissen E-Fzg: Lade(anschluß)leistung 3,7kW; Energieverbrauch p.a.1920kWh (12.000km); Dr. Marcus Bollig, BMWAG, Energie für die individuelle Mobilität der Zukunft. 30. April 2015 Annahme nutzbarer Speicherkapazität für untertägige Ausgleichsdienste ~ 20kWh bei sich weiterentwickelnden Batt.-Kapazitäten 2020ff Seite 16 360° ANGEBOT FÜR PRIVATKUNDEN: BMWi HOME CHARGING SERVICES. MY HOME ENERGY CENTER WALLBOX PRO Energiemanagement Geräte mit externen Partnern Intelligente Ladeschnittstelle und Verbindung Fahrzeug zu Home Charging Services GREEN ENERGY INSTALLATION-SERVICE Hochwertige ÖkostromAngebote mit Partnern Installations-Check und Wallbox Installation aus einer Hand MY GREEN ENERGY ENERGY STORAGE CONCEPT Solar-Systeme und Carports mit externen Partnern Maximierung der Strom-Nutzung aus regenerativer Eigenerzeugung BMW i HOME CHARGING SERVICES. MY CHARGING MANAGER MY CHARGING MANAGER PLUS Kostenoptimiertes Laden in Verbindung mit dynamischen Tarifen. Integriertes Home Energy Management und Integration von Solaranlagen. Integration Laden und Lastbegrenzung. Dr. Marcus Bollig, BMWAG, Energie für die individuelle Mobilität der Zukunft. 30. April 2015 Seite 17 FORSCHUNGSPROJEKTE FÜR FLOTTENLADEN UND NETZINTEGRATION. Flotten-Ladelösungen im smart micro grid:* Systemdienstleistungen im smart grid* * • Optimales Last- und Energiemanagement von Flotteninfrastruktur mit Standort Energieversorgung und Eigenerzeugung • Flexibilitätsvermarktung von virtuellen E-Fahrzeug Pools an Regelleistungsmärkten Verteilnetz Übertragungsnetzbetreiber Eigenerzeugung Aggregierte Regelleistung vermarkten Gebäude-Energiemanagement Vermarktungspartner / Aggregator Flotten-Lademanagement Virtual Power Plant •Lastmanagement •Ladepunktsteuerung Pooling / Vor-Aggregation von vielen Kundenfahrzeugen Regelleistung bereitstellen Dr. Marcus Bollig, BMWAG, Energie für die individuelle Mobilität der Zukunft. 30. April 2015 BMUB Schaufenster-Projekte * „Energieautarke E-Mobilität im smart micro grid“ ** „Gesteuertes Laden 3.0“ Seite 18 HERZLICHEN DANKFÜR IHRE AUFMERKSAMKEIT.
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