BATTERIEELEKTRISCHE FAHRZEUGE IM
GEWERBLICHEN FLOTTENBETRIEB
vorgelegt von
Dipl.-Ing. Alexandra Schulz
geb. in Berlin
von der Fakultät V - Verkehrs- und Maschinensysteme
der Technischen Universität Berlin
zur Erlangung des akademischen Grades
Doktor der Ingenieurwissenschaften
- Dr.-Ing. –
genehmigte Dissertation
PROMOTIONSAUSSCHUSS:
Vorsitzender: Prof. Dr.-Ing. Dietmar Göhlich
Gutachter:
Prof. Dr. rer. nat. Volker Schindler
Gutachter:
Prof. Dr.-Ing. Ralph Pütz
Tag der wissenschaftlichen Aussprache: 26.03.2015
BERLIN 2015
Zusammenfassung
Das Energiekonzept der Bundesregierung sieht vor, die Treibhausgasemissionen bis 2020 um 40 % zu
senken. Der Endenergieverbrauch im Verkehrsbereich soll zeitgleich um bis zu 10 % zurückgehen.
Energieeffiziente Fahrzeuge wurden hierfür als Schlüsselelement identifiziert und im Nationalen
Entwicklungsplan Mobilität (NEP) genauer spezifiziert. Hiernach sollen bis 2020 eine Million EFahrzeuge auf deutschen Straßen fahren, ein Teil davon rein batterieelektrische Fahrzeuge. Diese haben
im Vergleich zu konventionellen Fahrzeugen den Vorteil lokaler Emissionsfreiheit und können bei
Nutzung von Strom aus regenerativen Energiequellen zur Unabhängigkeit von Erdölimporten beitragen.
Dem gegenüber stehen derzeit vor allem Nachteile hinsichtlich der begrenzten Reichweite durch die
Batterie, welche sich einerseits noch auf hohem Kostenniveau befindet und andererseits in Hinblick auf
Zuverlässigkeit und Alterungsverhalten noch Gegenstand aktueller Forschung ist.
Gewerbliche Fahrzeuge, die bis zu 60 % aller Neuzulassungen ausmachen, scheinen aus mehreren
Gründen für den Einsatz von E-Fahrzeugen besonders geeignet. Vor allem die bessere Planbarkeit der
Routen, die Möglichkeit auf betriebseigenem Gelände die erforderliche Infrastruktur zu schaffen und
für längere Fahrten auf konventionell angetriebene Flottenfahrzeuge zurückzugreifen, tragen dazu bei.
Die vorliegende Arbeit beschäftigt sich mit der Frage, ob und wie E-Fahrzeuge im gewerblichen
Verkehr eingesetzt werden können. Dabei wird untersucht, welche Konfiguration (v.a. in Hinblick auf
die Batteriedimensionierung) ein solches Fahrzeug haben muss, um bei Erfüllung des definierten
Einsatzzweckes eine praktikable und ökonomisch sinnvolle Lösung darzustellen. Grundlage für die
Untersuchung ist ein Total-Cost-of-Ownership-Modell (TCO), das auf Basis relevanter Parameter die
Gesamtkosten eines E-Fahrzeugs sowie die eines konventionellen Vergleichsfahrzeugs bestimmt. Eine
Sensitivitätsanalyse zeigt dabei den Einfluss der Prognose von Batterie- und Kraftstoffpreisentwicklung
sowie der Annahmen über die Restwertentwicklung.
Angewandt wird das Modell auf drei Fallbeispiele aus dem gewerblichen Verkehrssektor. Für die
Flotten aus den Bereichen Kurier-, Express- und Paketdienste (KEP), Pharmalogistik und Taxibetrieb
liegen von Datenloggern aufgezeichnete Fahrprofile vor, die Geschwindigkeiten und GPS-Koordinaten
enthalten. Diese werden hinsichtlich des Reichweitenbedarfs und limitierender Randbedingungen
ausgewertet. Die daraus abgeleiteten, individuellen Fahrzeugkonfigurationen werden mit Hilfe des
TCO-Modells und der Bewertung relevanter Einsatzparameter wie z.B. der erforderlichen Fahrzeugklassen, Lademöglichkeiten, Routenplanung und Auslastung auf ihre Eignung für den Einsatz in der
konkreten Flotte untersucht.
Die Ergebnisse zeigen, dass der Einsatz von E-Fahrzeugen nur in wenigen Fällen eine ökonomisch
sinnvolle Lösung darstellt. Grundsätzlich wirken sich eine lange Haltedauer und hohe Fahrleistungen
bei Ausschöpfung der zur Verfügung stehenden Reichweite positiv auf die Bilanz aus. Eine
Modularisierung der Fahrzeuge, die individuelle Batteriekapazitäten zur optimalen Ausnutzung
derselben ermöglicht, erhöht die Anzahl passender Alternativen. Die Nutzung von Schnellladestationen
erwies sich in den betrachteten Fällen nur dann als effektiv, wenn regelmäßig Pausen unter
zehn Minuten zum Nachladen genutzt werden können. Der Rückgriff auf konventionelle Fahrzeuge für
lange Einzel- oder Tagesfahrstrecken war in allen betrachteten Fällen notwendig, so dass die Integration
von E-Fahrzeugen eine Umstrukturierung der bisherigen Abläufe erfordert.
III
Abstract
The German government's energy concept proposes to lower greenhouse gas emissions by 40% until
2020. Within the same time span, consumption of final energy is to decrease by 10%.
Energy efficient vehicles have been identified as key elements for achieving this target. Those vehicles
have been specified in more detail in the '(German) National Plan for Mobility Development' (NEP –
Nationaler Entwicklungsplan Mobilität). According to this plan, one million electric vehicles are
supposed to be driving on German roads in 2020; a part of them purely battery electric vehicles. These
have the advantage of a complete absence of local emissions when compared to conventional vehicles
and can contribute to independence from oil imports when charged with electricity from renewable
energy sources. Disadvantages mainly consist of limited range due to the battery, which is still very
expensive and also subject of current research with regard to reliability and ageing behaviour.
Commercial vehicles (which account for up to 60% of registration of new vehicles) seem especially
well suited to the use of electric vehicles for several reasons. Above all, better predictability of
itineraries, the possiblity of creating necessary infrastructure on company premises and the ability to fall
back on conventionally powered fleet vehicles when driving longer routes contribute to those reasons.
This paper concerns itself with the question whether and in which way electric vehicles may be used in
commercial traffic. To this end, it examines which configuration (especially with regard to battery
dimensioning) such a vehicle should have to present a practical and economically reasonable solution
while fulfilling its defined purpose. The basis of this examination is a 'total cost of ownership' model
(TCO), which on the basis of relevant parameters determines the total costs of an electric vehicle as
well as those of a conventional comparison vehicle. A sensitivity analysis shows the influence of
predicted price development of batteries and fuel as well as assumptions regarding development of
residual value.
This model is applied to three sample cases from commercial traffic. Driving profiles recorded by data
loggers containing velocity and GPS coordinates for fleets from the areas of courier, express and parcel
(CEP) services, pharmaceutical logistics and taxi services are available. Those are analysed with regard
to range demands and limiting conditions. Individual vehicle configurations resulting from this are
examined for their suitability for use within a specific fleet using the TCO model and evaluation of
relevant operation parameters as for example necessary vehicle size classes, loading facilities,
itineraries and utilization.
The results show that the use of electric vehicles only in a few cases presents an economically valid
solution. Basically, long ownership and high driving performance while exhausting available range has
positive effects on the balance. Modularization of vehicles allowing individual battery capacities for
ideal utilization of those capacities increases the number of suitable alternatives.
The use of fast-charge stations showed itself to be efficient in the analysed cases only when breaks
under ten minutes duration could regularly be used for charging. In all analysed cases, recourse to
conventional vehicles for long drives (either single drives or longer day itineraries) was necessary, so
that the inclusion of electric vehicles requires restructuring of former processes.
V
Danksagung
Die vorliegende Arbeit entstand während meiner Tätigkeit als wissenschaftliche Mitarbeiterin am
Fachgebiet Kraftfahrzeuge der TU Berlin.
Mein besonderer Dank gilt Herrn Prof. Dr. Volker Schindler, dessen Denkanstöße und kritische
Anmerkungen diese Arbeit sehr bereichert und mich immer wieder auf wertvolle neue Ideen gebracht
haben. Sein Vertrauen in meine Fähigkeiten und seine stets für mich „offene Tür“ bei allen Fragen und
Problemen haben ebenfalls sehr zum Gelingen dieser Arbeit beigetragen.
Bei Herrn Prof. Dr.-Ing. Ralph Pütz möchte ich mich dafür bedanken, dass er sich bereit erklärt hat, das
Zweitgutachten für diese Arbeit zu erstellen. Herrn Prof. Dietmar Göhlich danke ich für die Übernahme
des Prüfungsvorsitzes.
Weiterhin danke ich allen meinen Kolleginnen und Kollegen aus dem Fachgebiet für ihre
Unterstützung, ganz besonders Dr. Gerd Müller, mit dem ich jahrelang das Büro und viele
Motivationshochs und -tiefs dieser Arbeit geteilt habe. Ebenfalls danken möchte ich Prof. Dr. Stefanie
Marker, Fabian Schüppel und Paul Waldowski, mit denen ich im Projekt NET-ELAN
zusammengearbeitet habe, das für diese Arbeit zahlreiche wichtige Erkenntnisse und Impulse geliefert
hat.
Meinem Mann Dr. Alexander Eisenach danke ich sehr für seine uneingeschränkte Unterstützung, seine
uhrzeitunabhängige Bereitschaft zu fachlichen Diskussionen und dafür, dass er es geschafft hat, mich
immer wieder neu zu motivieren.
VII
Inhalt
1.
2.
3.
Einleitung ......................................................................................................................................... 1
1.1.
Ausgangslage und Motivation .......................................................................................................... 1
1.2.
Vorgehensweise und Aufbau der Arbeit .......................................................................................... 4
Stand der Technik ........................................................................................................................... 7
2.1.
Batterieelektrisches Fahrzeug (BEV) ............................................................................................... 9
2.2.
Batterietechnologie......................................................................................................................... 14
2.3.
Ladekonzepte ................................................................................................................................. 19
2.4.
Potentielle Nutzer ........................................................................................................................... 22
Analyse gewerblicher Fahrzeugflotten ........................................................................................ 27
3.1.
Motivation für die Anschaffung von E-Fahrzeugen ....................................................................... 28
3.2.
Aktivitäten zur Effizienzsteigerung................................................................................................ 32
3.3.
Bisherige Flottenversuche und Erfahrungen .................................................................................. 34
3.3.1.
3.3.2.
3.3.3.
3.4.
4.
Aspekte zur Akzeptanz von BEV ................................................................................................... 47
Methode zur Bewertung des Elektrifizierungspotentials .......................................................... 51
4.1.
Ermittlung der Flottenprofile.......................................................................................................... 52
4.1.1.
4.1.2.
4.2.
4.3.
Statistische TCO-Berechnungen ............................................................................................ 62
Individuelle TCO-Berechnungen ........................................................................................... 66
Berechnungsmodell................................................................................................................ 68
Sensitivitätsanalysen .............................................................................................................. 77
Fehlerabschätzung .......................................................................................................................... 83
Ergebnisse ...................................................................................................................................... 85
5.1.
TCO in Abhängigkeit von Reichweite, Haltedauer und Jahresfahrleistung ................................... 85
5.2.
Fallbeispiele ................................................................................................................................... 87
5.2.1.
5.2.2.
5.2.3.
5.3.
6.
Relevante Eigenschaften von Flottenfahrzeugen und -management...................................... 52
Untersuchung der Einsatzprofile auf Grundlage realer Fahrdaten ......................................... 59
Wirtschaftlichkeitsanalyse auf Grundlage der Total Cost of Ownership ....................................... 62
4.2.1.
4.2.2.
4.2.3.
4.2.4.
5.
Kurier-, Express- und Paketdienste ........................................................................................ 37
Taxi ........................................................................................................................................ 40
Carsharing .............................................................................................................................. 42
Paketdienst ............................................................................................................................. 88
Pharmalogistik ....................................................................................................................... 96
Taxi ...................................................................................................................................... 104
Zusammenfassung ........................................................................................................................ 112
Handlungsempfehlungen und Ausblick .................................................................................... 115
6.1.
Handlungsempfehlungen für den erfolgreichen Einsatz von BEV............................................... 115
6.2.
Ausblick ....................................................................................................................................... 117
IX
7.
Literatur ....................................................................................................................................... 119
8.
Abbildungs- und Tabellenverzeichnis ....................................................................................... 133
9.
Anhang.......................................................................................................................................... 139
X
Abkürzungsverzeichnis
AC / DC
alternating current / direct current [engl.], Wechselstrom / Gleichstrom
BEV
Battery Electric Vehicle [engl.], Batterieelektrisches Fahrzeug
DOD
Depth of Discharge [engl.], Entladungstiefe (der Batterie)
KEP
Kurier-, Express- und Paketdienste
KiD
Kraftfahrzeugverkehr in Deutschland (bundesweite Verkehrsbefragung)
NEP
Nationaler Entwicklungsplan Elektromobilität
NPE
Nationale Plattform Elektromobilität
PHEV
Plug-In Hybrid Vehicle [engl.], Hybridfahrzeug mit direkt aufladbarer Batterie
REEV
Range Extended Electric Vehicle [engl.], Elektrofahrzeug mit zusätzlicher
Verbrennungskraftmaschine zur Reichweitenverlängerung
SOC
State of Charge [engl.], Ladezustand (der Batterie)
SOH
State of Health [engl.], „Gesundheitszustand“ (der Batterie); gibt Auskunft über die
Fähigkeit einer gebrauchten Batterie die (Leistungs-)Spezifikationen im Vergleich zu
einer neuen Batterie zu erreichen
TCO
Total Cost of Ownership [engl.], Gesamtkosten (hier: eines Fahrzeugs) über die
gesamte Nutzungsdauer
VKM
Verbrennungskraftmaschine
XI
1. Einleitung
1.1. Ausgangslage und Motivation
130 Jahre nachdem das erste Elektrofahrzeug durch die Hallen der Elektrizitätsmesse in Paris rollte1,
wird der strombetriebene Pkw nach vielen Jahrzehnten wieder zu einer Alternative im Bestreben um
eine ökologisch vertretbare, nachhaltige und erdölunabhängige Mobilität. Trotz naheliegender Vorteile
wie (lokal) emissionsfreiem und leisem Fahren, hoher Stromverfügbarkeit und angenehmem
Fahrverhalten, wurde das Elektrofahrzeug nach einem Boom um 1900 vom verbrennungsmotorisch
angetriebenen Fahrzeug verdrängt. Nach dem großen Durchbruch der Benziner um 1930 fristeten die EFahrzeuge spätestens seit Ende des Zweiten Weltkriegs nur noch ein Nischendasein.
Zu Zeiten der Ölkrise in den 70er Jahren gab es in Form von umgebauten Serienfahrzeugen und
Konzeptwagen diverse Versuche an die frühen Erfolge des E-Fahrzeugs anzuknüpfen. So wurde
beispielsweise in Amsterdam das erste Car-Sharing-Projekt der Welt „Witkar“ mit 35 Elektroautos
erprobt (BENDIXSON und RICHARDS 1976). Die E-Mobile waren verteilt auf etliche Ladestationen
in der Stadt. Mitglieder konnten sich jederzeit ein Auto ausleihen und es an irgendeiner der
Ladestationen wieder abgeben. Mit den wieder deutlich fallenden Ölpreisen wurde das Projekt 1986
mangels Erfolg eingestellt.
Heute sind die begrenzte Verfügbarkeit von Erdöl und die Produktion hoher CO2-Mengen aus der
Nutzung fossiler Energierohstoffe wieder Treiber für den verstärkten Einsatz von E-Fahrzeugen.
Politisch verankert wurden diese Absichten durch die Aufnahme der Elektromobilität in das Integrierte
Energie- und Klimaprogramm der Bundesregierung (IKEP) von 2007. Genauer spezifiziert werden die
konkreten Maßnahmen in dem im August 2009 verabschiedeten Nationalen Entwicklungsplan Mobilität
(NEP). Hierin hat sich die Bundesregierung zum Ziel gesetzt, bis 2020 eine Million Elektrofahrzeuge
im deutschen Straßenverkehr zu haben, bis 2030 sollen es fünf Millionen sein (NEE 2009). In Form
umfangreicher Förderpakete sollen die Weichen für die Weiterentwicklung der E-Fahrzeuge gestellt
werden.
Auf Seiten der Automobilhersteller ergibt sich zusätzlich aus den von der EU angestrebten Senkungen
der Flottenemissionen auf 95 gCO2/km2 in 2020 die Notwendigkeit einer systematischen Integration
von Elektrofahrzeugen in ihre Flotten, um diese Ziele zu erreichen und hohe Strafzahlungen zu
vermeiden. Für leichte Nutzfahrzeuge soll 2020 ein Grenzwert von 147 gCO2/km gelten3.
Dabei gibt es derzeit noch einige Faktoren, die den Einsatz von E-Fahrzeugen einschränken. Eines der
größten Hemmnisse stellt die Reichweitenbegrenzung dar. Auch wenn die Batterietechnologie in den
1
Fünf Jahre, bevor Carl Benz seinen „Motorwagen“ zum Patent anmeldete, präsentierte der Franzose Gustave
Trouvé 1881 auf der Elektrizitätsmesse in Paris ein Fahrzeug mit Elektromotor und Blei-Akku. Dieses gilt heute
als erstes Elektroauto der Welt. Die dreirädrige Konstruktion erreichte eine Geschwindigkeit von bis zu 12 km/h.
2
lt. Verordnung (EU) Nr. 443/2009. Es handelt sich hierbei um den Sockelbetrag, der sich um einen Zusatzbetrag
erhöht oder verringert, dessen Höhe vom Gewicht der hergestellten Pkw abhängt.
3
lt. Verordnung (EU) Nr. 510/2011
2
Batterieelektrische Fahrzeuge im gewerblichen Flottenbetrieb
letzten Jahren vor allem durch die Weiterentwicklung der Li-Ionen-Technologie große Fortschritte
gemacht hat, lassen sich mit reinen Elektrofahrzeugen aufgrund des Batteriegewichts und der hohen
Kosten nur vergleichsweise geringe Reichweiten realisieren. Während bei konventionellen Antrieben
Fahrstrecken bis zu 600 km problemlos ohne Tanken möglich sind, müssen heutige E-Fahrzeuge nach
bereits nach ca. 150 km4 wieder aufgeladen werden.
Aufgrund der hohen Batteriepreise von derzeit ca. 650 €/kWh5 übersteigen die Kosten für den
Energiespeicher z.T. die gesamten restlichen Fahrzeugkosten, was wiederum zu hohen
Anschaffungskosten führt. Ob sich diese Investition im Laufe eines Fahrzeuglebens durch die deutlich
geringeren Betriebskosten amortisiert, hängt wesentlich von dem Nutzungsmuster und der Auslastung
der Batterie ab. Gleichzeitig wird die Lebensdauer des Fahrzeugs von der Batterie beschränkt. Diese
altert sowohl in Abhängigkeit des Be- und Entladeverhaltens6 als auch rein kalendarisch. Dafür
verantwortlich ist der irreversible Kapazitätsverlust, wodurch die Batterie im Fahrzeug nur begrenzte
Zeit nutzbar sein wird. Auch wenn sie anschließend möglicherweise in stationären Anwendungen
weiter verwendet werden kann, bleibt ein gealtertes Fahrzeug zurück, dessen Neubestückung mit einer
Batterie aufgrund der hohen Investition unwahrscheinlich ist. Mit der Batteriegröße geht i.d.R. auch
eine Einschränkung des Ladevolumens einher. Bei Einsatzzwecken, bei denen die maximale Zuladung
eine Rolle spielt, muss auch das hohe Gewicht der Batterie berücksichtigt werden, die diese Kapazität
möglicherweise einschränkt.
Diese Einschränkungen in Kauf genommen, setzt der Betrieb von E-Fahrzeugen eine ausreichend große
Ladeinfrastrukur voraus. Im Vergleich zu anderen alternativen Antriebskonzepten wie dem
Wasserstofffahrzeug steht elektrische Energie durch das Stromnetz bereits flächendeckend zur
Verfügung. Aus Sicht der Energieversorger stellt der Betrieb von E-Fahrzeugen keine Belastung dar,
die eine Erweiterung des Netzes zwingend nötig macht; lediglich bei großer Verbreitung könnte es an
einzelnen Knoten zu Engpässen kommen (MISCHINGER 2012). Dennoch muss im Sinne einer
akzeptablen Ladezeit ein entsprechend leistungsfähiger Anschluss vorhanden sein: dies kann durch
spezielle Hausanschlüsse oder öffentliche Ladestationen an Parkplätzen oder Tiefgaragen realisiert
werden. Das vollständige Aufladen einer Kleinwagenbatterie dauert am erweiterten Hausanschluss je
nach Batteriegröße ca. vier bis sechs Stunden, was die ständige Verfügbarkeit des Fahrzeugs herabsetzt.
Um diesem Problem zu entgegnen, werden Schnellladeverfahren erprobt, wobei berücksichtigt werden
muss, dass diese die Batterielebensdauer verkürzen können.
Untersuchungen zum potentiellen Nutzerkreis von E-Fahrzeugen zeigten, dass die genannten
Eigenschaften diesen deutlich einschränken: im privaten Sektor wurden vor allem Vollzeitbeschäftigte
aus eher ländlichen Bereichen, die hohe Fahrleistungen erbringen und mindestens zwei Fahrzeuge in
der Familie besitzen, als mögliche Nutzer identifiziert (BIERE et al. 2009, FRAUNHOFER ISI 2013a).
4
Abhängig von Nebenverbrauch, Fahrverhalten, Rekuperationsanteilen und Topographie kann die Reichweite
auch deutlich geringer sein. Ausnahmen bilden einige Fahrzeuge der Oberklasse wie der Tesla, hier werden durch
entsprechend große Akkumulatoren Reichweiten von bis zu 500 km realisiert.
5
6
siehe auch Abschnitt 4.2.3
Abhängig von der Zahl der Ladezyklen, dem Batteriehub, der Lager- und Betriebstemperatur, dem Ladezustand
bei Nichtnutzung etc., siehe auch Abschnitt 2.2
1. Einleitung
Diese machen weniger als 5 % aller Fahrzeugnutzer in Deutschland aus.
Daher steht neben dem privaten Fahrzeugmarkt auch der gewerbliche Sektor zunehmend im Fokus der
Untersuchungen. Hierin vereinen sich vor allem die Erwartungen, dass eine begrenzte, aber
berechenbare Reichweite, ein fester Stellplatz z.B. auf einem Betriebshof und Ausweichmöglichkeiten
auf andere Fahrzeuge für längere Fahrten E-Fahrzeuge für ausgewählte Flotten attraktiv machen
könnten. Auch eine stärker an den Gesamtkosten über die Fahrzeuglebensdauer gekoppelte
Kaufentscheidung kommt gewerblichen Nutzern entgegen, da bei ihnen der Ausgleich höherer
Investitionskosten durch geringe Betriebsausgaben gut prognostizierbar ist.
Darüber hinaus gibt es weitere Faktoren, die Kunden aus dem gewerblichen Bereich ggf. motivieren,
sich trotz bestehender Einschränkungen im Sektor Elektromobilität zu engagieren. Dazu gehören
Faktoren wie Emissionsfreiheit in Innenstadtbereichen, geringe Lärmbelastung und dadurch mögliche
zeitliche Verlagerung des Verkehrs und ein positives, „grünes“ Image.
Bislang wurde bereits in mehreren Projekten die Einsatzfähigkeit von E-Fahrzeugen in gewerblichen
Fahrzeugflotten untersucht. Vor allem in den vergangenen Jahren förderte die Nationale Plattform
Elektromobilität (NEP) zahlreiche kleine und größere Projekte mit unterschiedlichem Untersuchungsansatz: Zum einen wurde eine Vielzahl von Praxisprojekten gefördert, in denen E-Fahrzeuge in
gewerblichen Flotten im regulären Betrieb eingesetzt wurden. Die Fahrzeuge zeigten sich im definierten
Einsatz zumeist als zuverlässig und im Handling unkompliziert, weswegen die meisten bislang
vorliegenden Ergebnisse eine grundsätzliche Einsatzmöglichkeit bestätigten. Die Kostenbilanz wurde
hingegen durchgehend als unattraktiv eingestuft.
Ergänzt wurden die Praxisprojekte in den verschiedenen Regionen durch begleitende Sozialforschung,
die mit Hilfe von Befragungen Hemmnisse, Anreizmöglichkeiten, Aufpreisbereitschaft etc. ermittelt
hat. Auch hier konnte das grundsätzliche Interesse für den Einsatz von E-Fahrzeugen in Fahrzeugflotten
bestätigt werden, wobei dem Kauf bislang vor allem mangelnde Reichweite und zu hohe Anschaffungskosten im Weg stehen.
Zum anderen wurden empirische Untersuchungen auf Grundlage von statistischen Daten und Fahrdaten
durchgeführt. Diese hatten das Ziel, den Einsatz von E-Fahrzeugen anhand von Fahrprofilen mehrerer
Flottenfahrzeuge abzuschätzen. Mit Hilfe von statistischen Auswertungen zu Haltedauern, Einzel- und
Tagesfahrstrecken etc. wurde das grundsätzliche Einsatzpotential für E-Fahrzeuge untersucht. Studien
mit dem Schwerpunkt Kostenbilanz zeigten bislang, dass sich E-Fahrzeuge gegenüber konventionellen
Fahrzeugen nicht amortisieren, wobei vor allem die Auslastung der Batterie bei gegebener Fahrleistung
die Differenz beeinflusst.
Bislang wurden in den Studien als Referenz für die Vergleichsrechnungen E-Fahrzeug-Konfigurationen
herangezogen, die sich an bereits verfügbaren Fahrzeugen orientieren. Dabei stellt sich vor dem
Hintergrund einer guten Auslastung die Frage, ob eine dem konkreten Fahrprofil des Flottenfahrzeugs
angepasste Auslegung eine bessere Lösung hinsichtlich der Wirtschaftlichkeit darstellen kann. Dafür
wäre es ggf. erforderlich, dass die Fahrzeuge in Hinblick auf ihre Batterie und die direkt damit
verbundenen Bauteile modularisiert und damit passgenau angeboten werden können.
3
4
Batterieelektrische Fahrzeuge im gewerblichen Flottenbetrieb
1.2. Vorgehensweise und Aufbau der Arbeit
Die vorliegende Arbeit beschäftigt sich mit der Frage, ob und wie E-Fahrzeuge im gewerblichen
Verkehr eingesetzt werden können. Dabei soll auch untersucht werden, welche Konfiguration (v.a. in
Hinblick auf die Batteriedimensionierung) ein solches BEV haben müsste, um bei Erfüllung des
definierten Einsatzzweckes eine ökonomisch sinnvolle Lösung darzustellen. Nachdem erste
Untersuchungen bereits gezeigt haben, dass sich aktuell verfügbare BEV für die meisten Zwecke noch
nicht amortisieren können, soll geprüft werden, ob eine Modularisierung des Antriebs für die
unternehmensindividuellen Fahrprofile hierfür eine Lösung darstellt.
Eingeführt wird in die Thematik mit dem Stand der Technik. Hierbei wird dargestellt welche EFahrzeuge aktuell bereits verfügbar sind, welche Technik in ihnen zum Einsatz kommt und wie sich
deren zukünftige Entwicklung derzeit darstellt. Dabei werden vor allem der Antrieb, die
Batterietechnologie sowie mögliche Ladestrategien betrachtet. Weiterhin werden die Ergebnisse bereits
durchgeführter Projekte im Bereich der Elektromobilität zusammengefasst, die Aufschluss über deren
Einsatz, die zugehörigen Randbedingungen und wichtige Entwicklungsfelder geben.
Das theoretische Potential, das durch den Einsatz der E-Fahrzeuge im gewerblichen Bereich erschlossen
werden kann, wird in der anschließenden Analyse des gewerblichen Verkehrs umrissen. Neben der
Größe des Marktes werden hierbei auch Kennzahlen wie Jahresfahrleistungen oder die Nutzungsdauer
der Fahrzeuge ausgewertet. Dabei wird untersucht, in welchen Bereichen der Einsatz von BEV
besonders geeignet zu sein scheint und welche Erkenntnisse aus bereits durchgeführten Projekten
vorliegen. Auch Ergebnisse zur Akzeptanz und allgemeine Auswahlkriterien für die Auswahl von
Fahrzeugen werden näher betrachtet.
Daran schließt ein Überblick über die ökonomische Analyse des Einsatzes von BEV in
unterschiedlichen Szenarien an. Eine Übersicht bereits vorliegender Berechnungen zur Bilanz im
Vergleich zu konventionellen Fahrzeugen zeigt die bestehenden Differenzen heute und in naher
Zukunft. Grundlegend für diese Berechnungen sind Annahmen z.B. zur Kostenentwicklung der
Fahrzeugtechnik (v.a. der Batterie), aber auch vom Restwert des Fahrzeugs und dem Anstieg der
Energiekosten. Um den Einfluss dieser variablen Parameter untersuchen zu können, wurde ein eigenes
Modell zur Berechnung der Total Cost of Ownership (TCO) erstellt. Damit können sowohl Einflüsse
auf abweichende Annahmen quantifiziert als auch weitere Fahrzeugkonfigurationen wie z.B. ein BEV
mit nur halb so großer Batterie (im Vergleich zur verfügbaren Standardausstattung) untersucht werden.
Auf Grundlage der theoretischen Untersuchungen werden Detailuntersuchungen durchgeführt, die eine
genaue Analyse ausgewählter Flotten beinhalten. Dabei handelt es sich um Betriebsprofile eines KEP7Dienstleisters, eines Berliner Taxiunternehmens und eines Pharmalogistikunternehmens. An diesen
wird im Detail gezeigt, ob und wie E-Fahrzeuge in die jeweiligen Firmen eingebunden werden können.
Dabei bildet der Ist-Zustand des aktuellen Fuhrparks die Grundlage für die weiteren Schritte: Die
Anzahl der Fahrzeuge und deren genauer Einsatzzweck, branchentypische Besonderheiten (z.B. der
Einsatz von Kühltransportern), das grundlegende Routen- und Streckenprofil und die Einsatzzeiten der
Fahrzeuge stellen die wichtigsten Randbedingungen dar.
7
KEP: Kurier-, Express- und Paketdiensteister
1. Einleitung
Um die allgemeinen Daten näher untersuchen zu können, begleitet ein Datenlogger ausgewählte
Fahrzeuge. Aus den aufgezeichneten Daten können detaillierte Informationen zum Fahrprofil wie
Tages- und Einzelstrecken, Pausenzeiten sowie Ort und Geschwindigkeit zu jedem Zeitpunkt mit einer
Abtastrate von 1 Hz gewonnen werden. Die daraus erstellten Fahrprofile werden im nächsten Schritt
zunächst statistisch aufbereitet, um abzuschätzen, ob und welche BEV die konventionellen Fahrzeuge
ganz oder teilweise ersetzen könnten. Genauer untersucht wird diese Fragestellung mit Hilfe eines
Skriptes, das es ermöglicht, die aufgezeichneten Routen mit einem simulierten BEV nachzufahren.
Dabei können verschiedene Fahrzeugkonfigurationen und Ladestrategien berücksichtigt werden. Im
Ergebnis zeigt sich somit z.B. wie viele Fahrzeuge ersetzt werden können, ob dabei nur bestimmte
Routen bedient werden können oder ob eine Umstrukturierung der bisherigen Logistik erforderlich ist.
Auch der Umgang mit aus der Batteriealterung resultierenden Reichweitenverkürzungen oder die
Auswirkungen zusätzlicher Nebenverbraucher sollen hier diskutiert werden. Dabei soll auch die Frage
beantwortet werden, ob die Auslegung v.a. hinsichtlich der Batteriegröße aktuell verfügbarer oder
zeitnah angekündigter E-Fahrzeuge den Anforderungen im Flotteneinsatz entspricht oder ob ein
modularisierter und damit individualisierbarer Aufbau bessere Einsatzchancen verspricht.
Mit Hilfe des bereits erstellten TCO-Modells werden anschließend die als möglich und sinnvoll
eingestuften Substitutions- oder Ergänzungsstrategien hinsichtlich ihrer ökonomischen Bilanz
eingeschätzt. Dabei steht vor allem der Vergleich zu verfügbaren Fahrzeugen aber auch zu individuell
an das ermittelte Fahrprofil ausgelegten BEV im Vordergrund. Hiermit soll eine Entscheidungshilfe
geschaffen werden, die den ggf. zusätzlichen monetären Aufwand für den Einsatz von E-Fahrzeugen in
der konkreten Flotte quantifiziert. Dabei muss berücksichtigt werden, dass es sowohl unsichere
Faktoren in der TCO-Berechnung gibt wie die Prognose von Restwerten oder Umweltdaten als auch
allgemein schwer in Zahlen fassbare Effekte wie eine positive Marketingwirkung. Die
Detailuntersuchungen schließen ab mit den Erfolgsfaktoren für die Integration von BEV in die
untersuchten Flotten. Dafür werden erforderliche Randbedingungen und Einschränkungen beim Einsatz
sowie infrastrukturelle Anforderungen zusammengefasst.
Am Ende der Arbeit steht die kritische Begutachtung und Diskussion der Ergebnisse. Im Rückgriff auf
die Eingangsfrage wird festgestellt, ob der Einsatz von BEV in Flotten ein erfolgversprechendes und
förderwürdiges Modell für die weitere Marktdurchdringung von E-Fahrzeugen darstellt. In Form von
Empfehlungen an die einzelnen Beteiligten (Flottenbetreiber, OEMs, Politik) soll aufgezeigt werden,
welche Maßnahmen erforderlich sind, um die Verbreitung in gewerblichen Flotten zu fördern.
5
2. Stand der Technik
Das Energiekonzept der Bundesregierung sieht u.a. vor, die Treibhausgasemissionen bis 2020 um 40 %
zu senken. Der Endenergieverbrauch im Verkehrsbereich soll zeitgleich um bis zu 10 % zurückgehen. Im
August 2007 wurde dafür das Integrierte Energie- und Klimaprogramm (IEKP) beschlossen, das 29
Maßnahmen zur Erreichung dieser Ziele enthält. Um die Umweltbilanz des Verkehrs zu verbessern und
die Abhängigkeit von Energieimporten zu verringern, wurden hierin energieeffiziente Fahrzeuge und
Antriebstechnologien als Schlüsselelement identifiziert. Neben wasserstoffbetriebenen Fahrzeugen
werden auch mit Strom versorgte E-Fahrzeuge vor allem im Kurzstreckenbereich zu einem wichtigen
Element in dieser Strategie erklärt (BMU 2007).
Genauer spezifiziert werden die konkreten Maßnahmen in dem im August 2009 verabschiedeten
Nationalen Entwicklungsplan Mobilität (NEP). Hierin hat sich die Bundesregierung ein ehrgeiziges Ziel
gesetzt: Bis 2020 sollen eine Million Elektrofahrzeuge auf deutschen Straßen fahren, bis 2030 fünf
Millionen (NEE 2009). Dazu gehören sowohl rein batterieelektrische Fahrzeuge (BEV8) als auch
Fahrzeuge mit Range-Extender (REEV) und Hybridfahrzeuge, die über das Stromnetz mit Energie
versorgt werden können (PHEV). Ein weiteres Ziel bestand darin, Deutschland zum Leitmarkt für
Elektromobilität zu entwickeln. Für die Umsetzung wurde angeregt eine Nationale Plattform
Elektromobilität (NPE) zu etablieren, „die sich aus Vertretern der Politik, der Industrie und Wissenschaft,
der Kommunen sowie der Verbraucher zusammensetzt und die Einrichtung aufgabenbezogener
Arbeitsgruppen ermöglicht“ (BMBF 2009).
Zeitgleich wurde die Elektromobilität auch im Rahmen des Konjunkturpakets II (2009 bis 2011) als
Schwerpunkt formuliert. In acht Modellregionen wurden in dieser Zeit verschiedene Projekte gefördert,
die die Elektromobilität auch im öffentlichen Raum sichtbar machen sollten. Die Ergebnisse der
einzelnen Projekte wurden in zwei umfassenden Berichten der NPE9 zusammengefasst und im aktuellen
Regierungsprogramm Elektromobilität berücksichtigt. Dieses setzt die bisherigen Aktivitäten fort und
fokussiert vor allem die weitere Förderung von Forschung und Entwicklung, um Deutschland nicht nur
zum Leitmarkt sondern auch zum Leitanbieter innovativer Konzepte im Bereich der Elektromobilität zu
machen. Zur Beschleunigung der Innovationsprozesse werden einzelne Technologie- und
Anwendungsbereiche in Leuchtturmprojekten gefördert, die bisherigen Modellregionen werden durch
wenige Pilotregionen10 (sog. „Schaufenster“) ersetzt (BMBF 2011).
Es gibt eine Reihe von Stärken und Vorzügen, die das große Engagement hinsichtlich der Umsetzung
elektromobiler Alternativen begründen. Mit Hilfe des Einsatzes von batterieelektrischen Fahrzeugen ist
unter günstigen Bedingungen die Substitution von fossilen Energieträgern möglich. Dies setzt voraus,
dass der „getankte“ Strom aus erneuerbaren Energiequellen stammt. Darüber hinaus werden Ansätze
8
BEV: battery-electric vehicle, REEV: range-extended electric vehicle, PHEV: plug-in hybrid electric vehicle
9
Auf für diese Arbeit relevanten Ergebnisse wird in den jeweiligen nachfolgenden Abschnitten hingewiesen.
10
Living Lab BW E-Mobil (Baden-Württemberg), Internationales Schaufenster der Elektromobilität (Berlin/
Brandenburg), Unsere Pferdestärken werden elektrisch (Niedersachsen) und Elektromobilität verbindet (Bayern/
Sachsen)
8
Batterieelektrische Fahrzeuge im gewerblichen Flottenbetrieb
diskutiert, Fahrzeugbatterien als Energiespeicher für fluktuierende Erzeuger, v.a. Wind- und
Sonnenenergie, zu nutzen. Weitere Vorteile im Vergleich zu anderen alternativen Kraftstoffen stellen die
bereits vorhandene Infrastruktur (elektrisches Verteilnetz) und die vergleichsweise problemlose Ladung
dar. Aus technischer Sicht ist der einfache mechanische Aufbau der Elektromotoren von großem Vorteil,
zumal der Technologie aus anderen Anwendungen bereits jahrzehntelange Erfahrungen zugutekommen.
Durch den günstigen Drehmomentverlauf lassen sich gute Fahrleistungen auch bei vergleichsweise
geringer Motorleistung und mit hoher Effizienz erzielen. Einzig die Speichertechnologie weist noch
größeren Entwicklungsbedarf auf: Sowohl hinsichtlich der Speicherdichte, die maßgeblich Gewicht,
Kosten und Reichweite bestimmt als auch bezüglich einer langen Lebensdauer werden in den
kommenden Jahren noch deutliche Fortschritte erwartet. Der eingeschränkte Aktionsradius wird heute
noch vielfach als wesentliches Hemmnis für die erfolgreiche Verbreitung von Elektrofahrzeugen gesehen.
In der Praxis ist die von aktuell bereits verfügbaren Fahrzeugen geleistete Reichweite für die
überwiegende Mehrheit der Einzelfahrten zwar ausreichend, jedoch besteht vor allem in zwei Punkten
noch Optimierungsbedarf: Zum einen müssen die übrigen Fahrten abgedeckt werden können, auch wenn
diese nur selten absolviert werden. Mobilitätskonzepte in Zusammenarbeit mit dem ÖPNV bzw. der Bahn
oder Carsharing-Lösungen stellen hier mögliche und derzeit untersuchte Ergänzungen dar. Zum anderen
muss das Problem der nur wenig exakten Reichweitenanzeige gelöst werden. Hintergrund ist die
schwierige direkte Messung der noch verfügbaren Batteriekapazität und die Abhängigkeit des Verbrauchs
von Fahrweise und Topologie. Ansätze liefert neben Verbesserungen der Batterieperipherie vor allem die
Kombination mit Navigationssystemen zur Berechnung des verbleibenden Energiebedarfs bis zum
Fahrziel. Abschließend muss auch die Ladeinfrastruktur flächendeckend ausgebaut werden, wobei erste
Untersuchungen ergeben, dass eine engmaschige Versorgung im öffentlichen Raum nicht nötig ist, wenn
auf privatem bzw. gewerblichem Grund und semi-öffentlich (z.B. in Parkhäusern) Ladesäulen vorgesehen
werden. Auch hinsichtlich der Ladezeit besteht in vielen Fällen kein Handlungsbedarf: Auch wenn das
Aufladen der Batterie bis zu sieben Stunden in Anspruch nehmen kann, stellt das für z.B. nächtliches
Laden an einer privaten Wall-Box oder auf einem Betriebshof keine Nutzungseinschränkung dar. Um die
Reichweite der Fahrzeuge zu erhöhen, wird zusätzlich die Schnellladefähigkeit der eingesetzten
Akkumulatoren untersucht. Aktuell werden Ladezeiten von 20 bis 30 Minuten für z.B. einen Kleinwagen
mit einer 16 kWh-Batterie als realistisch eingestuft (VATTENFALL 2011), wobei eine
Batterieschädigung und damit verbundene Alterung vermieden bzw. auf ein akzeptables Niveau gesenkt
werden muss.
Aus Sicht des Umweltschutzes werden vor allem das lokal emissionsfreie Fahren und die geringen
Geräuschemissionen positiv bewertet. Unter optimistischen Annahmen ist es längerfristig möglich, auch
über die gesamte Herstellungs- und Betriebskette eine sehr gute CO2-Bilanz zu erreichen. Das Problem
zunehmenden Flächenverbrauchs vor allem in Innenstädten können Elektrofahrzeuge direkt nicht
adressieren, als Teil attraktiver intermodaler Verkehrsmodelle können sie jedoch vor allem mit ihrem
„grünen Image“ u.U. einen wertvollen Beitrag leisten.
Nachfolgend werden der aktuelle Stand der Technik sowie die Randbedingungen batterieelektrischer
Fahrzeuge beschrieben. Ausgehend vom Fahrzeug wird dabei vor allem der Batterie besondere
Aufmerksamkeit gewidmet, da sie aufgrund ihrer Eigenschaften und Limitierungen maßgeblich an der
Leistungsfähigkeit der Fahrzeuge beteiligt ist. Auch die nötige Infrastruktur und ihre
Ausgestaltungsmöglichkeiten sowie mögliche Nutzer der BEV werden beschrieben.
2. Stand der Technik
2.1. Batterieelektrisches Fahrzeug (BEV)
Im Gegensatz zu konventionellen Fahrzeugen, die die zum Fahren erforderliche Energie chemisch
gebunden in Form von Kraftstoff mitführen, wird die nötige Energie beim Elektrofahrzeug in einer
Batterie gespeichert. Diese versorgt eine elektrische Maschine und alle benötigten Nebenverbraucher. Sie
muss dabei sowohl ausreichend Leistung für alle auftretenden Fahrsituationen (Antrieb und regeneratives
Bremsen) bereitstellen als auch eine angemessene Reichweite ermöglichen. Aufgrund ihrer
vergleichsweise hohen Energiedichten haben sich Lithium-Ionen-Batterien als geeignete Energiespeicher
für Fahrzeuge mit elektrifiziertem Antriebstrang durchgesetzt. Neben den Batterien stellen vor allem die
Leistungselektronik und die elektrischen Maschinen, aber auch neue Leichtbaukonzepte und angepasste
Antriebsstränge die wichtigsten Schlüsseltechnologien dar.
Im einfachsten Fall ist ein batterieelektrisches Fahrzeug aufgebaut wie in Abbildung 01 dargestellt. Die
von der Batterie auf Grundlage elektrochemischer Prozesse zur Verfügung gestellte elektrische Energie
kann vom Elektromotor in Vortrieb umgewandelt werden. Ein schaltbares Getriebe ist aufgrund der
günstigen Motorkennlinie von Elektromotoren nicht zwingend erforderlich, kann aber bei z.B. bei
leichten Nutzfahrzeugen, bei denen eine hohe Zuladung erwartet wird, sinnvoll sein. Analog zum
konventionellen Fahrzeug wird das Moment mit Hilfe eines Differentials an die Räder weitergegeben.
Alternativ ist der Einsatz von Einzelradantrieben z.B. in der Form von Radnabenmotoren denkbar. Diese
haben den Vorteil, dass der konventionelle Antriebsstrang wegfällt und so eine Wirkungsgradverbesserung erzielt werden kann. Im Gegenzug sind sie im Laufe des Fahrzeuglebens
vergleichsweise starken Erschütterungen ausgesetzt und erhöhen die ungefederten Massen, was zu einer
Erhöhung der Radlastschwankungen und somit zu einer Verringerung von Sicherheit und Komfort führt.
LG Ladegerät
NV Nebenverbraucher
EM Elektromotor
DC/DC Gleichspannungswandler
DC/AC Gleichrichter
Abbildung 01: Aufbau eines einfachen batterieelektrischen Fahrzeugs
Einer der größten Vorteile des Antriebs liegt in seinem hohen Wirkungsgrad. Beim Elektromotor liegt er
je nach Ausführung bei ca. 95 %. Auch ein Li-Ionen-Akkumulator hat einen Lade-Entlade-Wirkungsgrad
von rund 95 %, was in einem Gesamtwirkungsgrad von bis zu 85 % resultiert, wenn auch Lade- und
Entladeverluste berücksichtigt werden. Darüber hinaus besteht die Möglichkeit, durch rekuperierendes
Bremsen einen Teil der Antriebsenergie zurückzugewinnen.
Nachfolgend werden kurz die wichtigsten Komponenten des Elektrofahrzeugs mit Fokus auf den
aktuellen Stand der Technik und wichtige Diskussionspunkte erläutert. Abbildung 02 zeigt neben den
einzelnen Komponenten des BEV auch die Bewertung ihrer technologischen Reife (NAUNHEIMER
2010).
9
10
Batterieelektrische Fahrzeuge im gewerblichen Flottenbetrieb
Abbildung 02: Technische Reife der Komponenten eines E-Fahrzeugs (NAUNHEIMER 2010)
Die Elemente, bei denen noch Entwicklungsbedarf gesehen wird, sind der Energiespeicher und die
Kühlung dieser Komponenten. Die Antriebskomponenten werden in unterschiedlichen Anwendungen
bereits seit vielen Jahrzehnten eingesetzt und sind dementsprechend weit entwickelt. Beim Motor handelt
sich dabei in der Regel um Drehstrommotoren, die als Synchron- oder Asynchronmaschine ausgeführt
sein können. Die Vorteile des Asynchronmotors (ASM) liegen in seinem einfachen Aufbau und der
einfachen Regelbarkeit, nachteilig wirkt sich sein geringer Wirkungsgrad bei geringen Drehzahlen aus.
Im Gegensatz dazu hat der permanenterregte Synchronmotor (PSM) nicht nur einen höheren
Wirkungsgrad sondern auch eine höhere Leistungsdichte. Nachteilig sind hier jedoch höhere
Schleppverluste bei hohen Drehzahlen und auch der Einsatz von Magneten, deren Kosten und langfristige
Materialverfügbarkeiten11 berücksichtigt werden müssen. Der fremderregte Synchronmotor (SM)
vermeidet diese Nachteile, ist aber in der Bauweise weniger kompakt.
In derzeit verfügbaren E-Fahrzeugen werden alle drei Motorvarianten eingesetzt: So werden der
Mitsubishi i-MiEV (jetzt: Electric Car) und der Nissan Leaf von permanenterregten Synchronmotoren
angetrieben, in den Modellen von Renault werden fremderregte Synchronmaschinen eingesetzt.
Asynchronmaschinen sind z.B. im Mini E oder Tesla S verbaut.
Da der Motor Drehstrom benötigt, die Batterie jedoch Gleichstrom liefert, ist ein Frequenzumrichter
fester Bestandteil der Motorperipherie. Damit der Motor bei der Bremsenergierückgewinnung als
Generator fungieren kann, muss diese Umwandlung in beide Richtungen möglich sein. Darüber hinaus
versorgt die Hochvoltbatterie auch die Nebenverbraucher im 12V-Stromnetz mit Energie, was einen
zusätzlichen Gleichspannungswandler erforderlich macht.
Die Elemente der Heizung und Klimatisierung von E-Fahrzeugen sind im Einzelnen ebenfalls schon auf
einem hohen Entwicklungsniveau, jedoch ist die Optimierung des Energiebedarfs für die Heizung und
Klimatisierung ein wichtiger Baustein: Da die gesamte Energie hierfür der Traktionsbatterie entnommen
11
Dies betrifft vor allem die Seltenen Erden, die in Magneten eingesetzt werden. Um den Bedarf auch längerfristig
zu decken sind eine bessere Ausschöpfung der natürlichen Ressourcen und die Wiederaufbereitung der Metalle
notwendig (BUCHERT et al. 2011)
2. Stand der Technik
wird, wirken sich diese Verbräuche direkt auf die Reichweite des Fahrzeugs aus. Lösungsansätze
fokussieren dabei derzeit vor allem die Verringerung der nötigen Heizleistung (Dämmung, andere
Fenstermaterialien, Aufheizen von Kontaktflächen wie Sitz und Lenkrad etc.), die Reduktion des
Luftaustauschs mit der Umgebung (Umluft), die Nutzung effizienterer Heizungen (Wärmepumpe, etc.)
und die Umsetzung ergänzender Maßnahmen (Vorheizen wenn noch am Netz, "Thermoskanne"-Prinzip,
etc.).
Die Verringerung der Reichweite durch leistungsintensive Nebenverbraucher ist dabei ebenfalls von
hoher Relevanz: Abbildung 03 zeigt die Abhängigkeit des Verbrauchs von der Außentemperatur eines
Mini E in der ersten Testphase in Berlin. Die vom Datenlogger aufgezeichneten Daten weisen bereits bei
moderaten winterlichen Temperaturen um den Gefrierpunkt einen signifikanten Verbrauchsanstieg um
über 50 % aus, was die Reichweite entsprechend verringert (BMW 2011).
Eine Untersuchung des DLR mit unterschiedlich konfigurierten Fahrzeugmodellen zeigte starke
Reichweiteneinbußen durch die Nutzung der Nebenaggregate. Abbildung 04 zeigt die Ergebnisse für ein
Mittelklassefahrzeug, das bei einem Gesamtgewicht von 1750 kg seine Energie aus einer 46 kWhBatterie bezieht. Bei einer mittleren Leistung von 2 kW sinkt die Reichweite im Stadtfahrzyklus (Artemis
Urban) um nahezu 50 % (BMWI 2012). Die eigentlich aufgrund der Rekuperationsmöglichkeit günstigen
Stadtfahrverhältnisse mit häufigen Bremsphasen können die geringe Durchschnittsgeschwindigkeit nicht
kompensieren.
Abbildung 03: Abhängigkeit des Verbrauchs von der
Außentemperatur - Ergebnisse des Mini E Tests (BMW 2011)
Abbildung 04: Einfluss der Nebenaggregate auf die
Reichweite eines BEV (BMWI 2012)
Dieses Problem kann zum Teil durch die fortschreitende Batterieentwicklung aufgefangen werden: Eine
Verbesserung der Energiedichte (siehe auch Abschnitt 2.2) kann zur Gewichtsreduktion (und auch
Kostenreduktion) genutzt werden, aber auch in verlängerte Reichweiten „investiert“ werden.
Aktuell sind BEV vor allem Fahrzeuge aus dem Kleinst- und Kleinwagensegment. Die Ausnahmen
bilden hier der Tesla S, ein Pionier der aktuellen Elektromobilwelle12, und die Modelle von Renault und
Fiat. Diese bieten auch im Kleintransportersegment mit dem Fiat Fiorino und dem Renault Kangoo eine
rein elektrische Alternative an. In Zukunft ist mit einem Mix aus Fahrzeugen zu rechnen, die lediglich als
12
Der erste Tesla Roadster kam bereits 2008 auf den Markt, ca. 2250 wurden weltweit bis heute verkauft (TESLA
2012). 2013 folgte der Tesla Model S.
11
12
Batterieelektrische Fahrzeuge im gewerblichen Flottenbetrieb
elektrische Variante zusätzlich angeboten werden (Conversion-Design) und Leichtbaumodellen, die extra
an die neuen Erfordernisse, aber auch Freiheiten der BEV angepasst wurden (Purpose-Design). Tabelle 1
zeigt eine Übersicht über ausgewählte, verfügbare BEV und deren Batteriekapazität sowie angegebene
Reichweite. Letztere wurden wie bei konventionellen Fahrzeugen durch Testzyklen ermittelt und können
in der Realität durch andere äußere Bedingungen wie z.B. häufigere Anfahrvorgänge, niedrige
Temperaturen oder anspruchsvolle Topographien deutlich höher sein.
Tabelle 1: Übersicht über ausgewählte, aktuell verfügbare BEV
Hersteller
Modell
Preis in €
Batterie
Kapazität in kWh
Reichweite in km
Markteinführung
Citroen
C-Zero
29.393
Li-Ionen
16
150
12/2010
Karabag
New 500E
34.999
Li-Ionen
11
100
Mia
Electric
24.504
Li-Ionen
8-12
80-125
03/2013
Mitsubishi
i-MiEV (jetzt:
Electric Vehicle)
29.300
Li-Ionen
16
150
12/2010
Peugeot
iOn
29.939
Li-Ionen
16
150
12/2010
smart
fortwo ED
23.680
Li-Ionen
17,6
145
2012
VW
E-Up
26.900
Li-Ionen
18,4
160
2013
Zoe
20.600 (+ 96
1
Batteriemiete )
Li-Ionen
22
210
03/2013
Kleinstwagen
Kleinwagen
Renault
Kompakt- und Mittelklasse
BMW
i3
34.950
Li-Ionen
21,6
145
11/2013
Nissan
Leaf
27.500
Li-Ionen
24
160
04/2012
VW
e-Golf
34.900
Li-Ionen
26,5
150
02/2014
Ford
Focus electric
39.990
Li-Ionen
23
160
09/2013
Model S
71.400
Li-Ionen
60/85
390/500
08/2013
Oberklasse
Tesla
1
bei 15.000 km Fahrleistung und Vetragslaufzeit von 24 Monaten
Deutlich sichtbar ist die Dominanz der Li-Ionen-Technologie, die erste E-Fahrzeuge z.B. mit NiMH- und
ZEBRA-Batterien nahezu komplett abgelöst hat. Die Gründe dafür werden in Abschnitt 2.2 näher
erläutert. Obgleich schon bald eine Vielzahl unterschiedlicher Modelle verfügbar sein wird, sind die
kurzfristigen Prognosen zur Marktdurchdringung eher verhalten.
Die European School of Management and Technology (ESMT) kam mit Hilfe eines umfassenden
Simulationsmodells zur ökonomischen Langfristbetrachtung der Elektromobilität in Deutschland zu dem
Ergebnis, dass BEV auch langfristig nur eine untergeordnete Rolle im Mobilitätsmix haben werden.
Abbildung 05 zeigt die erwarteten Fahrzeugkäufe (1000 Fahrzeuge/Monat) bis 2050. Das Modell
berücksichtigt jeweils mittlere Szenarien für die Ölpreis- und Batteriekostenentwicklung. Zu erkennen ist,
dass BEV erst ab 2020 sichtbar werden (ESMT 2011). Brennstoffzellenfahrzeuge liegen im Jahr 2050
noch unter den Erwartungen an die E-Fahrzeuge. Hybridfahrzeuge und REEV (hier: RE) dominieren
mittelfristig den Markt.
2. Stand der Technik
Abbildung 05: Prognose der Fahrzeugkäufe (1000 Fahrzeuge / Monat) bis 2050 (ESMT 2011)
Eine umfangreiche Studie des CE Delft13 im Auftrag der Europäischen Kommission kam bei der
Auswertung zahlreicher Untersuchungen zur Marktentwicklung von E-Fahrzeugen zu dem Ergebnis, dass
sich die Zahlenwerte zwischen sehr pessimistischen Prognosen von 1% (PHEV und EV) auf dem
globalen Markt bis zu optimistischen Annahmen bis 10% bewegen. Dabei spielen vor allem die
Prognosen zur Batterieentwicklung, Zuverlässigkeit, zu den Kosten und der Gesamtentwicklung des
Marktes eine große Rolle (GOPALAKRISHNAN et al. 2011).
Die Boston Consulting Group (BCG) sagt unter günstigen Entwicklungen voraus, dass 1,5 Millionen der
in 2020 in den großen Märkten (China, Japan, USA, Westeuropa) verkauften Fahrzeuge einen rein
elektrischen Antrieb haben werden (BCG 2010). Die Deutsche Bank Research prognostiziert einen
Marktanteil an den Pkw-Neuzulassungen von 3 %, wenn BEV nicht subventioniert werden. Zwischen
6 % bis 8 % liegt der Erwartungshorizont, wenn eine „hohe staatliche Förderung“ den Kaufanreiz
verstärkt (DEUTSCHE BANK RESEARCH 2011). Die Studie „Elektromobilität 2025“ des
Beratungsunternehmens Oliver Wyman ermittelte hingegen, dass in 2025 nur 3,25 Mio. rein elektrisch
angetriebener Fahrzeuge verkauft werden. Insgesamt wären damit ca. 15 Mio. BEV weltweit auf den
Straßen, was ca. 1,5 % des dann vorhandenen Fahrzeugbestands entspricht (WYMAN 2009).
Eine Studie zur Marktentwicklung in Megastädten stellte McKinsey 2010 vor: Auf Grundlage von breit
angelegten Verbraucherbefragungen wurden die Potentiale in mehreren Großstädten untersucht.
Demzufolge könnten in New York bereits 2015 bis zu 6 % aller Neuwagen BEV14 sein, in Paris hingegen
werden maximal 2 % als realistisch eingestuft. In Shanghai sind 2015 noch keine E-Fahrzeuge zu
erwarten und auch 2020 bleiben diese weit hinter den Ergebnissen für New York zurück (MCKINSEY
2010). Weiterhin wird darauf hingewiesen, dass „Anreizprogramme zur Marktaktivierung in Megastädten
kulturspezifisch zugeschnitten werden müssen“. Während in New York eine mögliche Benutzung der
Busspur als kaufentscheidender Vorteil gewertet wurde, rangieren in Shanghai vor allem geldwerte
13
14
CE Delft ist ein auf Umweltfragen spezialisiertes, unabhängiges Forschungs- und Beratungsunternehmen.
dabei wird es sich lt. McKinsey vor allem um sogenannte „Electric City Cars (ECC)“ handeln, Kleinstfahrzeuge,
die für den Stadtverkehr optimiert sind
13
14
Batterieelektrische Fahrzeuge im gewerblichen Flottenbetrieb
Anreize auf den ersten Plätzen.
In den Berichten der NPE wird der Weg zum Massenmarkt in drei Stufen unterteilt (NPE 2011):
1. Marktvorbereitung bis 2014 (Aufbau der ersten öffentlichen Ladeinfrastruktur für 100.000
Fahrzeuge, Forschung und Entwicklung in Form der Schaufensterprojekte, Steigerung der
Kundenakzeptanz durch Sichtbarkeit)
2. Markthochlaufphase bis 2017 (Aufbau eines intelligenten Netzes, Weiterführung
bedarfsgerechter Forschung und Entwicklung, Erfahrungen mit ersten Fahrzeuggenerationen)
3. Beginnender Massenmarkt bis 2020 (nächste Fahrzeuggeneration und weiter ausgebaute
Infrastruktur, selbsttragende Nachfrage)
Im ersten Fortschrittsbericht 2012 wird die Gültigkeit des entwickelten Marktentwicklungsmodells
bestätigt (NPE 2012).
Eine Studie des Fraunhofer ISI untersuchte den Markthochlauf auf Grundlage der Total Cost of
Ownership (TCO) unter Berücksichtigung sowohl privater als auch gewerblicher Fahrprofile. Auf
Grundlage der reinen TCO-Berechnung konnte für 2020 ein Bestand von 300.000 Elektrofahrzeugen
(BEV, REEV, PHEV) ermittelt werden. Dabei wird auf die hohe Unsicherheit bei der Berücksichtigung
externer Rahmenbedingungen wie der Batterie-, Rohöl- und Strompreisentwicklung hingewiesen. Die
große Streuung (hier unter Berücksichtigung einer Mehrpreisbereitschaft der potentiellen Käufer) in drei
verschiedenen Szenarien zeigt Abbildung 06 (FRAUNHOFER ISI 2013a).
Abbildung 06: Markthochlauf nach TCO-Entscheidung in 3 Szenarien (FRAUNHOFER ISI 2013a)
Eine in den Studien mehrfach erwähnte Schwierigkeit liegt in der Einbindung erwarteter Veränderungen
im Kaufverhalten der Kunden. Während die pessimistischen Annahmen zumeist auf stark ökonomisch
bewertenden Käufern basieren, werden in den optimistischen mögliche, aber in der Definition weiterhin
schwammige, Anreizmechanismen eingerechnet. So werden beispielsweise z.T. Förderprogramme
unterstellt, deren konkrete Ausgestaltung aber offen gelassen oder eine Aufpreisbereitschaft einkalkuliert,
die i.d.R. durch Kundenumfragen ermittelt wurde.
2.2. Batterietechnologie
Für die Speicherung der elektrischen Energie im BEV bieten sich Akkumulatoren mit unterschiedlicher,
2. Stand der Technik
chemischer Zusammensetzung an: die ersten Fahrzeuge wie der EV115 oder einige der im umfangreichen
Rügenversuch getesteten BEV hatten einen Bleisäure-Akku, der jedoch den Nachteil einer geringen
Energiedichte bei hohem Gewicht mit sich bringt. Die nächsten Generationen verfügten häufig über
Nickel-Metallhydrid-Akkus. Einer langfristigen Perspektive im E-Fahrzeug stehen ihre Temperaturempfindlichkeit und ihre Neigung zur Selbstentladung entgegen. Die ebenfalls in einigen E-Fahrzeugen
eingesetzte Natrium-Nickelchlorid-Batterie, die auch unter dem Namen „Zebra-Batterie“ bekannt ist, hat
den Nachteil, dass sie stets auf einer Temperatur von ca. 300° C gehalten werden muss und über eher
geringe Leistungsdichten verfügt. Diese wirken sich negativ auf die Beschleunigungsfähigkeit der
Fahrzeuge aus.
Aktueller Stand der Technik ist der Einsatz von Li-Ionen-Batterien, die je nach konkreter chemischer
Zusammensetzung etwas unterschiedliche Eigenschaften aufweisen. Sie verfügen über eine hohe
Energiedichte, was sich aus ihrem hohen elektrochemischen Potential und dem geringen spezifischen
Gewicht von Lithium ergibt. Sie bestehen aus einer Kohlenstoff-Anode, in die Lithium-Atome
eingelagert sind und einer Kathode aus einer Lithium-Verbindung (z.B. LiBiO2 oder LiMn2O4).
Dazwischen sorgt ein flüssiger, organischer Elektrolyt für den Ladungstransport. Li-Ionen-Batterien sind
empfindlich gegenüber elektrischen und thermischen Extrembedingungen, d.h. ein Über- oder
Tiefentladen sowie Temperaturen außerhalb des Bereichs von ca. -10 bis 60 °C können die Zellen
nachhaltig schädigen. Ein entsprechendes Batteriemanagement ist daher nötig, um die Ladung zu steuern
und ein Tiefentladen zu verhindern. Die thermischen Begrenzungen stellen dabei für den Alltagsbetrieb in
Mitteleuropa keine Einschränkungen dar, wobei besonders tiefe Temperaturen die Leistung aufgrund der
verzögerten elektrochemischen Prozesse herabsetzen. Darüber hinaus unterliegen Li-Ionen-Akkus keinem
Memory-Effekt16. Die nachfolgende Tabelle 2 gibt einen Überblick über die Eigenschaften der genannten
Akkumulatoren.
Tabelle 2: Eigenschaften unterschiedlicher Batterietypen für BEV (nach OERTEL 2008)
Batterie
Blei-Säure
Ni-Cd
Ni-MH
Energiedichte [Wh / kg]
20–50
25–80
55–120
90–160
NaNiCl
80-100
Leistungsdichte [W / kg]
100
600
600–750
1350*
90-170
Zyklenzahl (80 % Nennkapazität)
200–300
1000–4000
100–800
300–1200
600-3700
Selbstentladung pro Monat
5%
5 %–30 %
30 %
5 %–10 % bei 20°C
k.A.
Nennspannung [V]
2
1,2
1,25
3,6
2,58
Überladetoleranz
hoch
mäßig
schwach
sehr schwach
k.A.
Ladefaktor
80 %–90 %
57 %–70 %
ca. 70 %
90 %–95 %
91%
Arbeitstemperatur
40°C–60°C
−20°C–60°C
0°C–50°C
< 45°C
280°C-330°C
Li+
* Hochleistungsvariante
Aufgrund des großen Marktes für Li-Ionen-Akkus auch in anderen Bereichen (z.B. für Mobiltelefone
oder Notebooks) sind sie in ihrer Entwicklung teilweise weit fortgeschritten, wobei für die kommenden
Jahre noch weitere Steigerungen hinsichtlich der Energie- und Leistungsdichte erwartet werden. Die
15
16
Ein von General Motors in Serie gebautes E-Fahrzeug (Kompaktklasse); es kam 1996 auf den Markt.
Der Memory-Effekt ist ein bei Teilentladungen auftretender Kapazitätsverlust, der bewirkt, dass dem Akku nach
gewisser Zeit nur noch die Energiemenge entnommen werden kann, die bei den Teilentladungen gefordert war. LiIonen-Akkus sind hingegen sowohl teillade- als auch teilentladefähig, was für den Einsatz im Fahrzeug von
besonderer Bedeutung ist.
15
16
Batterieelektrische Fahrzeuge im gewerblichen Flottenbetrieb
nachfolgende Abbildung 07 gibt eine Übersicht über die prognostizierten Verbesserungen bis 2050 unterschiedlicher Technologieroadmaps. Der Grafik lassen sich spezifische Energie, kalendarische und
zyklische Lebensdauer sowie die Kosten pro kWh für die Li-Ionen-Batterien bis 2025 entnehmen
(gestrichelte Kästen). Im weiteren Verlauf bis 2050 werden nur noch die spezifische Energie und die
Kosten dargestellt, da über die zu erwartende Lebensdauer noch keine Aussagen getroffen werden
können. Die Entwicklung der spezifischen Energie wird zusätzlich ausgehend vom Stand 2010 durch
Kreise visualisiert, die dem Skalierungsfaktor entsprechen. Insgesamt wird langfristig eine sieben- bis
zehnfache Verbesserung heutiger Systeme bei 1/20 der derzeitigen Kosten angestrebt (GÜNTHER 2012).
Abbildung 07: Aggregierte Technologieroadmap für Li-Ionen-Batterien unterschiedlicher Studien (GÜNTHER 2012)
Der prognostizierte Entwicklungssprung um 2030 setzt die Verwendung einer neuen Batteriechemie
voraus, wobei sich nach aktuellen Forschungen dafür vor allem Metall-Luft oder Metall-SchwefelSysteme eignen. Das grundsätzliche Verständnis der Abläufe dieser sogenannten „Post-Lithium-Ionen“Technologien besteht bereits, die Umsetzung in großen Prototypen steht jedoch noch aus17.
Nachfolgend werden die wichtigsten Kriterien für den erfolgreichen Einsatz von Li-Ionen-Batterien in
Fahrzeugen beleuchtet.
Batteriegewicht. Das Batteriegewicht wirkt sich direkt auf den Verbrauch und damit die Betriebskosten
für das Fahrzeug aus. Eine Verbesserung der Energiedichte und damit des spezifischen Gewichts hat
17
IBM hat im Rahmen des Projekts „Battery 500“ die Funktionsfähigkeit und Wiederaufladbarkeit einer LithiumLuft-Batterie bereits nachgewiesen, es bestehen jedoch noch zahlreiche Probleme wie eine zu geringe Leistungsdichte, lange Ladezeiten, fehlende Stabilität und Empfindlichkeit gegenüber hoher Luftfeuchte (IBM 2012).
2. Stand der Technik
somit direkte Auswirkungen auf die Kostenbilanz von E-Fahrzeugen. Derzeit liegt die Energiedichte bei
Li-Ionen-Batterien bei ca. 120 Wh/kg (siehe auch Tabelle 2). Für einen Kleinstwagen mit 120 km
Reichweite bedeutet das bei einem Verbrauch von ca. 14 kWh/100 km ein zusätzliches Gewicht in der
Größenordnung von 150 kg. Abbildung 08 zeigt die aus unterschiedlichen Untersuchungen
zusammengefasste, prognostizierte Entwicklung der Energiedichte. Eine Erhöhung auf bis zu 160 Wh/kg
führt zu einer Gewichtsreduktion im o.g. Beispiel um ca. 30 %. Auch hier wird deutlich, dass große
Einsparungen erst mit der Aussicht auf stabile Post-Li-Ionen-Technologien möglich werden. Je nach
Entwicklung der Akzeptanz der limitierten Reichweite lassen sich Verbesserungen hinsichtlich der
Energiedichte auch in höhere Reichweiten bei gleichbleibendem Gewicht umsetzen.
Abbildung 08: Energiedichte unterschiedlicher Batterietechnologien für Fahrzeuganwendungen (NPE 2011)
Schnellladefähigkeit. Die Schnellladefähigkeit der Fahrzeugbatterie bestimmt, ob eine Reichweitenverlängerung durch eine kurzfristige, praktikable Nachladung möglich ist. Ähnlich wie auch andere
Batterieeigenschaften hängt die Schnellladefähigkeit von der verwendeten Batteriechemie ab.
Grundsätzlich sind bei Verwendung geeigneter Materialien Ladezeiten von unter einer Minute pro kWh
möglich. Damit einhergehen jedoch deutlich höhere Kosten (bis Faktor vier), die Notwendigkeit eines
aufwändigen Kühlsystems und eine geringere spezifische Energie der Batterie (JOSSEN und
GUENTHER 2010). Hohe Temperaturgradienten verringern darüber hinaus die Lebensdauer der Batterie.
Lebensdauer. Per Definition erreicht eine Batterie ihr Lebensende, wenn sie nur noch über 80% ihrer
ursprünglichen Kapazität verfügt. Danach kann sie mit entsprechenden Einbußen hinsichtlich der
speicherbaren Energie weiter genutzt werden, wobei es noch keine konkreten Anwendungsbeispiele gibt,
für die diese Zweitverwendung eine optimale Lösung darstellt. Die Lebensdauer aktuell verfügbarer
Batterien wird durch zahlreiche Faktoren bestimmt. Hierbei sind Anteile der kalendarischen und der
zyklenbedingten Lebensdauer zu unterscheiden. Die kalendarische Batteriealterung beruht vor allem auf
irreversiblen chemischen Prozessen, die die Leitfähigkeit reduzieren. Sie wird durch verschiedene Effekte
beeinflusst, wobei nicht alle der Nutzung im Fahrzeug ideal entsprechen. Dies betrifft vor allem die Zeit,
in der das Fahrzeug nicht bewegt und die Batterie im Fahrzeug gelagert wird: Ideale Bedingungen sind
hier erreicht, wenn der Ladestand der Batterie (auch SOC, State of Charge) bei 50-60 % und die
Umgebungstemperatur zwischen ca. 10° und 30 °C liegt.
Unter zyklenbedingter Alterung werden mehrere Effekte zusammengefasst: Die Anzahl der Lade- und
Entladezyklen ist begrenzt. Bei derzeit verfügbaren Batterien für den Einsatz in E-Fahrzeugen liegt die
17
18
Batterieelektrische Fahrzeuge im gewerblichen Flottenbetrieb
Zyklenfestigkeit bei ca. 3.500 bis 4.000 Zyklen18. Dabei handelt es sich um so genannte Vollzyklen, d.h.
eine komplette Ladung vom niedrigsten auf den höchsten SOC19. Dabei gilt: Je kleiner der Lade- bzw.
Entladehub, desto mehr Zyklen können erreicht werden. Die nachfolgende Abbildung 09 stellt die
Zyklenfestigkeit in Abhängigkeit von Temperatur und Entladetiefe dar. Eine tägliche, bedarfsgerechte
Ladung führt zu einer längeren Lebensdauer, widerspricht jedoch dem klassischen „Tankverhalten“ und
lässt keinen Spielraum für die Reichweitenreserve. Die Auswertung eines Flottenversuchs mit dem
Mini E in Berlin hat gezeigt, dass die Nutzer durchschnittlich nur alle 2-3 Tage laden (BMW 2011). Eine
Studie der Otto-von-Guericke-Universität in Magdeburg auf Grundlage einer Befragung zum
Ladeverhalten kam zu dem Ergebnis, dass vor allem die Aufenthaltsdauer an einem Ort darüber
entscheidet, ob das Fahrzeug geladen wird oder nicht. Ab einer Parkzeit von über einer Stunde gibt der
Großteil der Befragten an, eine tägliche Ladung zu favorisieren. Ergebnisse aus früheren Studien zu
Mobiltelefonen legen jedoch nahe, dass sich dieses Verhalten mit zunehmender Sicherheit bezüglich der
täglich benötigten Energie zu längeren Intervallen verschieben wird (PAPENDICK et al. 2011).
Abbildung 09: Zyklenfestigkeit einer Li-Ionen-Batterie in Abhängigkeit der Entladetiefe (SAUER 2009)
Die Alterungseffekte sind jedoch von der jeweiligen Batteriechemie abhängig und führen z.T. zu
unterschiedlichen Handhabungsempfehlungen. Dies erschwert pauschal gültige Regeln für die optimale
Nutzung der Batterie und erfordert ggf. eine fahrzeugspezifische Einweisung der Kunden. So hat eine
Untersuchung des ZSW mit den im Mini E verbauten Li-Ionenbatterien des taiwanesischen Herstellers
Molicel ergeben, dass eine längere Standzeit bei niedrigem SOC günstiger ist als häufiges Nachladen
(GÜNTHER 2012).
Sicherheit. Mögliche Risiken im Umgang mit und beim Einsatz von Li-Ionen-Akkus ergeben sich durch
Gefahren durch elektrische Spannung, elektrischen Strom, austretende Inhaltsstoffe oder Feuer. In
Fahrzeugen verwendete Batterien haben Nennspannungen von ca. 100V bis zu 800V und fallen somit in
den Bereich der Hochvoltsysteme. Diese Spannungen sind nötig, um die erforderliche Leistung mit
18
19
siehe z.B. (WOHLFAHRT-MEHRENS 2011; KÖHLER 2013)
Häufig auch angegeben in Bezug auf den Entladungsgrad (engl.: Depth of Discharge, DOD). Er ist das Gegenteil
vom Ladezustand und beschreibt (meist angegeben in %) das Verhältnis der entnommenen Menge von elektrischer
Ladung zur Gesamtkapazität.
2. Stand der Technik
praktikabler Stromstärke20 übertragen zu können, führen jedoch bei Berühren zu einem (u.U. tödlichen)
elektrischen Schlag. Sicherheitsmaßnahmen wie Berührschutz und die Einhaltung eines
Isolationswiderstandes beugen dem vor (GROISS und JOSSEN 2010).
Batterien für den Einsatz in Fahrzeugen können dabei unterschiedlich getestet werden. Neben realen
Crashtests der Fahrzeuge finden auch Kompressionen des Batteriemoduls, Nageltests oder das gezielte
Beschießen mit Stoßkörpern Anwendung (VDE o.J., ZSW 2014). Problematisch bleibt jedoch eine
theoretisch brennbare Chemie(kombination) innerhalb der Batterie: Auch wenn diese vorgegebenen Tests
standhält, so können hierdurch nur ausgewählte Szenarien geprüft werden. Dass es in ungünstigen Fällen
dennoch zu Bränden kommen kann, zeigen mehrere Unfälle. Im chinesischen Shenzen zog der Anprall
eines BYD e621 gegen einen Baum einen Brand durch mehrere Kurzschlüsse im Hochvoltsystem nach
sich (GREEN CAR 2012). Bei einem von der NHTSA durchgeführten Seiten- und Überschlagstest eines
Chevrolet Volt kam es 21 Tage nach dem Abstellen des gecrashten Fahrzeugs in einer Garage zu einem
Brand. Bei den Versuchen wurde der Akku und insbesondere sein Kühlsystem beschädigt; darüber hinaus
versäumten die Verantwortlichen entgegen der Empfehlung des Herstellers das Entladen der Batterie
nach dem Crash. In einer umfangreichen Untersuchung mit weiteren Seitenaufprallversuchen ließ sich der
Brand nicht reproduzieren. In sechs an die Crashsituation angelehnten Einzelversuchen mit den
verwendeten Akkus, fingen zwei Batterien Feuer; bei zwei weiteren konnte eine deutliche Erhitzung z.T.
mit Funkenbildung festgestellt werden. Im abschließenden Untersuchungsbericht kommt die NHTSA
insgesamt jedoch zu dem Ergebnis, dass die von E-Fahrzeugen ausgehende Brandgefahr nicht größer ist
als bei konventionellen Fahrzeugen, da bei allen schweren Unfällen eine Feuerentwicklung möglich sei
(NHTSA 2012).
2.3. Ladekonzepte
Im Vergleich zu anderen alternativen Fahrzeugkonzepten bringt die Elektromobilität den großen Vorteil
eines bereits bestehenden Versorgungsnetzes mit sich, das grundsätzlich auch für das Laden eines
Fahrzeugs geeignet ist. Dabei sind drei verschiedene Konzepte zu unterscheiden:
Kabelgebundenes Laden. Hierunter fällt das ein- oder mehrphasige Laden mit einer Leistung von 3 bis
44 kW. Es kann sowohl auf privaten und gewerblichen Stellplätzen als auch im öffentlichen Parkraum
eingesetzt werden, wobei der Anschluss bei ersteren oft durch eine sogenannte Wallbox ermöglicht wird.
Im öffentlichen Raum hingegen werden zumeist Ladesäulen eingesetzt, die jedoch Herausforderungen
hinsichtlich geeigneter, reservierbarer Stellplätze, Abrechnung und Vandalismusschutz mit sich bringen.
Gewerbliche Fahrzeuge, die auf betriebseigenem Gelände geladen werden können, sind hier im Vorteil.
Die Stecker sind hingegen bei allen Anschlussvarianten ähnlich, die Normung ist teilweise erfolgt. Sie
verfügen neben den elektrischen Kontakten über eine Kommunikationsleitung für Abrechnungs- und
Steuerungsdaten. Je nach Batteriegröße dauert eine Aufladung mit 3 kW für einen Kleinstwagen rund
sechs Stunden.
20
Die Stromstärke hat direkten Einfluss auf den Kabelquerschnitt, der aus Kostengründen und zur Vermeidung von
Übertragungsverlusten möglichst klein gehalten werden sollte.
21
Die Fahrzeuge sind dort im Taxibetrieb im Einsatz, siehe auch Abschnitt 5.2.2.
19
20
Batterieelektrische Fahrzeuge im gewerblichen Flottenbetrieb
Auch eine Schnellladung über 44 kW ist kabelgebunden grundsätzlich möglich, jedoch noch mit einigen
Einschränkungen verbunden. In Deutschland gibt es Schnellladestationen unterschiedlicher Anbieter. Die
erste Gleichstrom-Ladesäule wurde an der bayerischen Autobahnabfahrt Irschenberg vom Energieversorger E.on installiert. Mit 50 kW Ladeleistung soll die Aufladung z.B. eines Mitsubishi iMiev22 in 20
bis 30 Minuten abgeschlossen sein. In der Testphase kostet eine Aufladung pauschal 5 € (EON 2011).
Laden können dort jedoch nur die mit dem iMiev baugleichen Schwestermodelle Citroën C-ZERO und
Peugeot iOn sowie der Nissan Leaf.
Hierin zeichnet sich eine ungünstige Tendenz spezifischer Schnellladetechnik ab, die zu unnötigen
Doppelungen im Angebot zwingt, sofern der von E.on genutzte CHAdeMO-Standard23 nicht auch von
anderen bedient werden kann. Beispielhaft dafür ist, obgleich hier die Einschränkung einer anderen
Kundengruppe und Vermarktungsstrategie gemacht werden muss, der Ausbau des „Electric Highway“
von Tesla. An aktuell 19 Schnellladestationen24 an ausgewählten Orten wie Oberklassehotels oder
Forschungsinstituten, aber auch auf privatem Gelände können (ausschließlich) Tesla-Kunden ihr
Fahrzeug mit bis zu 70 A aufladen.
Die Möglichkeiten der Schnellladung werden jedoch durch den negativen Einfluss auf die
Batterielebensdauer begrenzt: so sind einerseits nur Ladeströme bis maximal 150 A ohne größere
Schädigungen möglich; andererseits muss die Ladestromstärke mit steigendem SOC gesenkt werden, so
dass aktuell lediglich bis zu einem Füllgrad von 80 % mit hoher Leistung geladen werden kann (NPE
2010).
Induktives Laden. Eine Form der kontaktlosen Energieübertragung stellt das induktive Laden dar.
Aufgrund des Komforts dieser Ladevariante wird das induktive Laden immer wieder diskutiert. Neben
einer unsichtbaren und vor Vandalismus geschützten Installation hat diese Ladevariante den Vorteil, dass
die Fahrzeuge v.a. an festen Stellplätzen mit hoher Wahrscheinlichkeit häufiger geladen werden. Das
kann sich einerseits vorteilhaft auf die Lebensdauer der Batterie auswirken, anderseits kann für Vehicleto-Grid-Konzepte eine längere Ladezeit dienlich sein. Hierfür ist eine geeignete Einbindung in den
Netzbetrieb noch zu prüfen (NPE 2010). Für die Anwendung bei Elektro-Fahrzeugen konnten dabei
bislang nur prototypische Lösungen vorgestellt werden, wobei im Rahmen verschiedener
Forschungsprojekte25 eine grundsätzliche Machbarkeit mit Ladeleistungen von 3 kW und Ladewirkungsgraden bis 90 % bestätigt werden konnte. Werden die Wirkungsgrade des DC/DC-Wandlers (η ≈ 0,95)
sowie die der Leistungselektronik und Blindleistungskompensation berücksichtigt, ergibt sich ein
Gesamtwirkungsgrad von 75-80 % (SCHRAVEN et al. 2010).
Große Herausforderungen bestehen weiterhin in dem möglichst geringen Luftspalt zwischen Boden und
22
seit 2014 angeboten unter der Modellbezeichnung Mitsubishi Electric Vehicle
23
Handelsname einer in Japan entwickelten Schnittstelle zwischen Batteriemanagementsystem und Ladesäule;
abgleitet vom japanischen „O cha demo ikaga desuka“ (engl.: "Let's have a tea while charging"), siehe
http://www.chademo.com
24
In Deutschland; europaweit stehen 66 Stationen zur Verfügung. Eine aktuelle Übersicht liefert
http://www.teslamotors.com/de_AT/supercharger/, Stand der o.g. Lademöglichkeiten: 20.09.14
25
„Kontaktloses Laden von batterieelektrischen Fahrzeugen“ (INDION 2011), „Kabelloses Laden von
Elektrofahrzeugen“ (CONDUCTIX 2011), „Berührungsloses Laden von Elektrofahrzeugen“ (W-CHARGE 2011)
2. Stand der Technik
Straße von 5 bis 15 cm und dem hohen Standardisierungsbedarf (BMU 2012). Im Rahmen eines
Verbundprojektes des Fraunhofer-Instituts konnten bei einem Prototypen für die induktive Ladung von EFahrzeugen Ladeleistungen von bis zu 22 kW bei einem Abstand von 13 cm realisiert werden
(FRAUNHOFER 2013).
Batteriewechselstationen. Das Wechseln der Fahrzeugbatterie bringt den großen Vorteil sehr kleiner
„Ladezeiten“ mit sich und wurde bereits in einem Demonstrationsprojekt in Japan umgesetzt. Dort waren
in einer sechsmonatigen Testphase drei umgebaute Nissan Rouge crossover im Einsatz (BETTER
PLACE 2010). Um alle Taxis der japanischen Hauptstadt mit Wechselakkus versorgen zu können, wären
allerdings ca. 300 Stationen nötig. Darüber hinaus stellt dieses Konzept hohe Anforderungen an die
Standardisierung der Batterie und der zugehörigen Halterung, wenn auch unterschiedliche
Fahrzeugmarken und -typen bedient werden sollen. Gleichzeitig muss vor allem für Stoßzeiten eine große
Zahl geladener Akkus vorgehalten werden. Ob der häufig angeführte Vorteil der Nutzung dieser Batterien
zur Pufferung von Stromspitzen tatsächlich ein ökonomisches Geschäftsmodell unter Berücksichtigung
der gegenzurechnenden Abnutzung darstellt, muss im Einzelfall geprüft werden. Eine Untersuchung des
Fraunhofer Instituts kommt darüber hinaus zu dem Schluss, dass sich Wechselstationen unter der
Annahme gleicher Auslastung einer herkömmlichen Tankstelle frühestens nach 67 Jahren amortisieren26.
Dies liegt v.a. an der großen Anzahl der Batterien, die ständig verfügbar sein muss.
Die nachfolgende Abbildung 10: Kosten für unterschiedliche Ladekonzepte auf infrastruktureller Seite
(FRAUNHOFER ISI o.J.) gibt einen Überblick über die zu erwartenden Kosten der verschiedenen
Konzepte auf infrastruktureller Seite.
Abbildung 10: Kosten für unterschiedliche Ladekonzepte auf infrastruktureller Seite (FRAUNHOFER ISI o.J.)
Die unterschiedlichen Ladekonzepte schließen die Möglichkeit einer Nutzung der Fahrzeugbatterie als
Speicherelement im Stromnetz ein, das nach Bedarf sowohl entladen als auch geladen werden kann. Vor
allem motiviert durch den übergeordneten Wunsch nach der sinnvollen Integration von alternativen, aber
fluktuierenden Energien wie Wind- oder Solarenergie wird diese Idee des vehicle-to-grid diskutiert.
26
Eine herkömmliche Tankstelle amortisiert sich ohne Berücksichtigung des Zusatzgeschäfts durch den meist
zugehörigen Shop nach ca. 7 Jahren bei Investitionskosten von ca. 750.000 € (FRAUNHOFER ISI o.J.).
21
22
Batterieelektrische Fahrzeuge im gewerblichen Flottenbetrieb
Verschiedene Projekte haben dabei die grundsätzliche Machbarkeit einer solchen Lösung zumindest
theoretisch belegt, wobei es diverse Erfolgsfaktoren gibt, die z.T. nur begrenzt steuerbar sind: So setzt die
Strategie eine möglichst häufige Verfügbarkeit der Fahrzeugbatterien voraus, was wiederum ein
möglichst häufiges Anstecken des Ladekabels auch bei ausreichend vollem Akku erfordert. Bei
gewerblichen Nutzern kann dies in den meisten Fällen mindestens nachts geschehen, wobei sich die
Möglichkeit der Festlegung von Betriebsabläufen positiv auswirken kann. Stets muss jedoch
berücksichtigt werden, dass der Einsatz der Batterie für Netzdienstleistungen bei hoher Lade/Entladeaktivität die Lebensdauer reduziert und dadurch zu höheren spezifischen Kosten führt (NETELAN 2012).
Eine Untersuchung der zusätzlichen Netzbelastung durch das Aufladen der Fahrzeugbatterie im Rahmen
des Projektes NET-ELAN ergab, dass sowohl das Laden der angestrebten eine Million E-Fahrzeuge in
202027 als auch die Erweiterung auf sechs Millionen Fahrzeuge in 2030 technisch ohne größere
strukturelle Anpassungen im Übertragungsnetz möglich ist. Lediglich auf Verteilnetzebene kann es bei
ungesteuertem Laden in Einzelfällen zu Grenzwertverletzungen der Leitungskapazitäten kommen
(MISCHINGER 2012).
Auch eine vom BMWI in Auftrag gegebene Untersuchung zum Thema „Perspektiven von Elektro/Hybridfahrzeugen in einem Versorgungssystem mit hohem Anteil dezentraler und erneuerbarer
Energiequellen“ kommt zu dem Schluss, dass ein solcher Ansatz nur umgesetzt werden kann, wenn sich
die Batterietechnologie in Hinblick auf die Lebensdauer unter Wirkung häufiger Be- und
Entladevorgänge deutlich verbessert (BMWI 2012).
2.4. Potentielle Nutzer
Mit 4.002 Fahrzeugen gab es in Deutschland 2010 im öffentlichen Straßenverkehr noch vergleichsweise
wenige Elektrofahrzeuge. Am 1.1.2013 lag die Zahl der zugelassenen E-Fahrzeuge bei 7.114 (KBA
2013a). Abbildung 11 zeigt die Verteilung der Fahrzeuge auf die unterschiedlichen Halter und
Fahrzeuggruppen, wobei auffällig ist, dass es im Pkw-Segment mehr gewerbliche Halter gibt, obgleich
diese Gruppe alle Fahrzeuge betrachtend nur einen vergleichsweise kleinen Anteil der zugelassenen Pkw
besitzt.
27
Es handelt sich hierbei nicht nur um BEV sondern um einen Mix mit Hybrid- und Range-Extender-Fahrzeugen.
2. Stand der Technik
Abbildung 11: Anzahl der E-Fahrzeuge in Deutschland 2010 nach Fahrzeuggruppen (KID 2012)
In den vorangegangenen Abschnitten wurde bereits dargelegt, welche Einschränkungen BEV mit sich
bringen. Vor allem die begrenzte Reichweite, der lange Ladevorgang und die noch hohen Kosten,
schränken den Nutzerkreis ausgehend von einem Ersatz der konventionellen Fahrzeuge durch BEV ein.
Eine Studie des Fraunhofer ISI kam zu dem Ergebnis, dass das E-Fahrzeug nur für 4 % der heutigen
Pkw-Nutzer aus dem privaten Bereich eine realistische Alternative darstellt. Dabei wurde eine Vielzahl
von Parametern untersucht wie Fahrleistung, Innerortsanteil der Fahrten, Verfügbarkeit eines Parkplatzes
etc. (BIERE et al. 2009). Eine reine Reichweitenbetrachtung legt allerdings den Schluss nahe, dass es
deutlich mehr potentielle Nutzer aus dem privaten Sektor gibt: die durchschnittliche Tagesfahrstrecke
liegt der umfangreichen Studie Mobilität in Deutschland 200828 zu Folge bei ca. 51 km. 52 % der
Tagesfahrstrecken liegen dabei unter 30 km, 92 % liegen unter 120 km. Weiterhin stehen 93 % aller
Fahrzeuge über Nacht zu Hause, ein Indiz für die mögliche Umsetzbarkeit einer Nachtladung. 70 % aller
befragten Nutzer haben dafür einen eigenen Stellplatz oder eine Garage (BMVBS 2008a).
Im Rahmen der Begleitforschung zur Plattform Elektromobilität wurden die Teilnehmer der
unterschiedlichen Projekte in den Modellregionen zu ihrer Einschätzung der Ausbreitung von EFahrzeugen befragt. Die Ergebnisse von 690 Teilnehmern zeigt Abbildung 12 (FRAUNHOFER 2012).
Abbildung 12: Einschätzungen der Befragungsteilnehmer zur Zukunft von Elektromobilität (n = 690, FRAUNHOFER 2012)
28
19.999 befragte Haushalte
23
24
Batterieelektrische Fahrzeuge im gewerblichen Flottenbetrieb
Beim gewerblichen Verkehr kommen vor allem Flotten in Betracht, die über planbare Routen und damit
über kalkulierbare Reichweiten verfügen. Ein Betriebshof oder eigener Parkplatz ermöglicht ein
Nachladen und auch das Installieren der nötigen Ladeinfrastruktur. Ein weiterer Vorteil kann im hohen
Kostendruck gewerblicher Nutzer liegen: im Vergleich zu Privatkunden, die in Hinblick auf die Kosten
vor allem anhand des Fahrzeugpreises entscheiden29, spielt bei gewerblichen Flotten die Total Cost of
Ownership (TCO) eine bedeutende Rolle. So werden den Anschaffungskosten über die
Fahrzeuglebensdauer Ausgaben und Ersparnisse bei den Betriebs- und Wartungskosten gegengerechnet.
Auch steuerliche Aspekte spielen eine größere Rolle.
Auch wenn im weiteren Verlauf der Untersuchung die Betrachtung des gewerblichen Verkehrs im
Vordergrund steht, sollte nicht unbedacht bleiben, dass für viele prognostizierte oder erhoffte Ziele in der
Weiterentwicklung z.B. der Batterietechnologie ein hinreichend aufnahmebereiter Absatzmarkt von
Bedeutung ist. Auch um Skaleneffekte auszunutzen und die Fahrzeugkosten zu senken, ist es
entscheidend, dass auch im privaten Bereich eine Einbindung der Elektromobilität gelingt.
Entscheidend für den Einsatz von BEV wird weiterhin sein, in welcher Region die Fahrzeuge eingesetzt
werden bzw. welche Fahrmuster den Einsatz bestimmen. Nachdem bereits zahlreiche Untersuchungen
darauf hingedeutet haben, dass die anfangs oft beworbenen „City-Flitzer“ sich aufgrund eher geringer
Fahrleistungen wirtschaftlich nur schwer amortisieren, rücken zunehmend auch Nutzer in ländlichen
Gegenden in die mögliche Zielgruppe (BIERE et al. 2009, FRAUNHOFER ISI 2013a). Auch die
individuelle Fahrweise hat Einfluss auf die Nutzung, da diese maßgeblichen Einfluss auf den
Fahrzeugverbrauch und damit bei BEV auch auf die Reichweite hat. Vor allem die Anzahl der
Beschleunigungsvorgänge und hohe Fahrgeschwindigkeiten beeinflussen den Gesamtverbrauch. Wie
stark sich das auf den Verbrauch bei BEV auswirkt, wurde im Rahmen des Projektes NET-ELAN
ermittelt. Ausgehend vom NEFZ (Neuer europäischer Fahrzyklus) wurde untersucht, wie sich der
Verbrauch im ARTEMIS-Zyklus und dann auch bei unterschiedlichen Fahrern ändert. Die Daten dafür
wurden aus Einzeluntersuchungen mit Hilfe eines Datenloggers gewonnen. Untersucht wurden dabei ein
Pendler, der täglich vom Berliner Umland zum innerstädtisch gelegenen Arbeitsplatz pendelt, ein
Taxifahrer, der ebenfalls im Raum Berlin unterwegs ist und ein aus 22 Einzelfahrern erstellter Berliner
Stadtfahrzyklus (BSFZ), der ein innerstädtisches Fahrprofil abbildet. Abbildung 13 zeigt die Ergebnisse
dieser Berechnungen. Dabei wird deutlich, dass die Verbräuche der unterschiedlichen Profile in einem
Band mit bis zu 27 % Mehrverbrauch zum NEFZ liegen. Der Berliner Stadtzyklus weist den höchsten
Verbrauch auf. Die Verringerung des Verbrauchs ergibt sich durch angenommene Wirkungsgradverbesserungen z.B. beim Rollwiderstand und sinkende Fahrzeugmassen durch Leichtbau, Downsizing
etc. (NET-ELAN 2012).
29
Im privaten Bereich beeinflussen weitere Motive die Fahrzeugauswahl, da hier auch die symbolische und
emotionale Ebene eine hohe Relevanz hat. Hierfür ist vor allem entscheidend, dass die Fahrzeuge einen eigenen
Charakter erhalten und keine nachteilbehaftete Kopie konventioneller Modelle sind. Die Begleitforschung zu den
Versuchen auf Rügen Mitte der 1990er Jahre ergab, dass vor allem gut situierte Männer eine hohe Kaufbereitschaft
mitbringen (SCHLAGER 2010).
2. Stand der Technik
Abbildung 13: Abhängigkeit des Verbrauchs eines elektrischen Kleinwagens vom Fahrprofil (NET-ELAN 2012)
Weiterhin wird den zukünftigen Nutzern vor allem eine gesicherte Reichweite wichtig sein, d.h. eine
Fahrdistanz, die auch unter widrigen Bedingungen sicher erreicht wird30. Auch dieser Aspekt wurde im
Rahmen des NET-ELAN-Projektes untersucht. Ausgehend von einem BEV Kleinwagen wurden folgende
Bedingungen definiert: Neben dem Betrieb der Nebenaggregate wurde angenommen, dass auch am Ende
der Batterielebensdauer, wenn nur noch 80 % der ursprünglichen Kapazität zur Verfügung stehen, eine
festgelegte Reichweite von 120 km sicher erreicht werden kann. Bei der Berechnung der dafür nötigen
Kapazität muss weiterhin berücksichtigt werden, dass eine Vergrößerung der Batterie (und damit
Erhöhung des Gewichts) gleichzeitig bedeutet, dass höhere Fahrwiderstände überwunden werden müssen,
wofür die Batterie dann wiederum angepasst werden muss. Abbildung 14 zeigt, dass eine gesicherte
Reichweite von 120 km für einen Kleinwagen unter Annahme schlechtester Bedingungen zu einer
Überdimensionierung der Batterie von 171 % führt (NET-ELAN 2012).
30
siehe dazu auch Abschnitt 3.3.1 Kundenakzeptanz
25
26
Batterieelektrische Fahrzeuge im gewerblichen Flottenbetrieb
Abbildung 14: Auswirkungen einer gesicherten Reichweite bei Berücksichtigung von Nebenverbrauchern und Batteriealterung
auf die Batteriedimensionierung (NET-ELAN 2012)
Die Minimalauslegung wird durch den NEFZ ohne Nebenverbraucher festgelegt (0 kW NV). Davon
weicht der Verbrauch im realitätsnäheren ARTEMIS-Zyklus etwas ab, so dass sich hierdurch bereits eine
größere Batterie ergibt. Wird zusätzlich unterstellt, dass im Winter gefahren wird und damit ein höherer
Nebenverbrauch von 3 kW für die Heizung eingeplant wird, muss die Batterie bereits doppelt so groß
werden wie ursprünglich ausgelegt. Unter der Annahme, dass dies auch noch am Ende der Lebensdauer
gewährleistet sein soll (d.h. auch dann, wenn die nutzbare Kapazität auf 80 % der ursprünglichen
verringert ist), ergibt sich, dass die in 2010 anfänglich noch ca. 15 kWh große Batterie nun 40 kWh
Energieinhalt haben müsste, was wirtschaftlich aktuell nicht darstellbar ist. Der Notwendigkeit einer
solchen Auslegung stehen mehrere Aspekte gegenüber: Zum einen ergibt sich aus der Statistik, dass
120 km weit über der durchschnittlich gefahrenen täglichen Fahrstrecke liegen. Zum anderen sinkt bei
Fahrzeugen mit zunehmendem Alter statistisch gesehen auch die Fahrleistung, da Vielfahrer in der Regel
neuere Fahrzeuge besitzen. So fällt der Effekt der Reichweitenverkürzung durch Abnahme der
Batteriekapazität ggf. nicht so stark ins Gewicht. Die Anzahl der Wintertage im Jahr ist in Deutschland
gering, so dass die volle Heizleistung über die gesamte Fahrstrecke nur an wenigen Tagen nötig sein
wird. Dennoch kann die Verkürzung der Reichweite, die in vielen Tests mit bereits verfügbaren BEV
nachgewiesen wurde, für einige Nutzergruppen so nachteilig sein, dass diese sich gegen rein elektrische
Fahrzeuge entscheiden müssen. Dieses Beispiel verdeutlicht die Wichtigkeit der passenden
Batteriedimensionierung, auf die bei der Untersuchung ausgewählter Flotten ab Abschnitt 5.2 noch
einmal näher eingegangen wird.
3. Analyse gewerblicher Fahrzeugflotten
Der gewerbliche Fahrzeugmarkt ist im Vergleich zu den privat genutzten Fahrzeugen vergleichsweise
klein: Von den 52,4 Mio. am 1. Januar 2013 zugelassenen Fahrzeugen, waren lediglich ca. 5,2 Mio.
(10 %) auf gewerbliche Halter angemeldet (KBA 2013a).
Werden statt der Bestandszahlen die Neuzulassungen verglichen, verschiebt sich die Gewichtung
zwischen privat angemeldeten und gewerblichen Fahrzeugen: Im Jahr 2013 wurden 2,95 Mio. Fahrzeuge
zugelassen, davon 62 % auf gewerbliche Halter (KBA 2013b). Ca. ein Drittel davon war für gewerbliche
Fuhrparks, den sogenannten relevanten Flottenmarkt, bestimmt (VMF 2013). Der Rest verteilt sich auf
Zulassungen für Autovermietung, Fahrzeughandel und Fahrzeugbau.
Parallel zur Studie Mobilität in Deutschland, die sich mit dem privaten Fahrzeugverkehr befasst, werden
im Auftrag des Bundesministeriums für Verkehr, Bau und Stadtentwicklung in regelmäßigen Abständen
Verkehrsbefragungen für den gewerblichen Bereich durchgeführt. Die Mobilitätsstudie Kraftfahrzeugverkehr in Deutschland 2010 gibt dabei Aufschluss über zahlreiche Parameter wie Fahrtenanzahl,
Standorte, detaillierte Bestandsinformationen, Fahrleistungen, Fahrzwecke, etc., die in Form von
Stichproben erhoben werden.
Die nachfolgend dargestellten statistischen Schlaglichter dieser Untersuchung geben einen ersten Einblick
in den gewerblichen Verkehr und beziehen sich ausschließlich auf gewerblich zugelassene Pkw (KID
2012).

56 % aller Pkw parken am Fahrzeugstandort auf firmeneigenem Gelände. 32 % stehen auf einem
privaten Grundstück, 18 % im öffentlichen Straßenraum.

Über 80 % aller Fahrten finden in direkter Umgebung zum Fahrzeugstandort oder im Umland
(Radius max. 50 km) statt. 55 % aller Befragten gaben zusätzlich an, die Fahrzeuge auch
deutschlandweit einzusetzen.

Gewerbliche Fahrzeuge legen unter der Woche pro Tag durchschnittlich 3,6 Fahrten zurück;
davon sind 27,9 % Privatfahrten.

Die Fahrleistung gewerblicher Pkw liegt von Montag bis Freitag bei durchschnittlich 72 km pro
Tag; davon werden 2/3 im Wirtschaftsverkehr erbracht. Am Wochenende reduziert sich die
tägliche Fahrleistung auf 24 km. Rechnerisch ergeben sich daraus Jahresfahrleistungen von ca.
21.000 km.

2/3 aller Fahrer von gewerblichen Pkw haben ein mobiles oder eingebautes Navigationsgerät.
17 % nutzen weiterhin eine Tourenplanungssoftware, 32 % planen ihre Route manuell. 47 %
gaben an, ihre Touren nicht im Voraus zu planen.

Die dienstlichen Fahrten enden werktags für rund 31 % der Fahrer bei einem fremden Betrieb.
22 % erreichen einen Kundenhaushalt, 11 % eine Baustelle, 5 % einen Umschlagpunkt und 30 %
den eigenen Betrieb bzw. eigenen Filialen.

Am Ziel parken 25 % der Fahrer im öffentlichen Raum. 45,7 % stehen auf einem
Betriebsgelände, 26,2 % auf einem Privatgrundstück und 2,6 % in einem Parkhaus bzw. einer
Tiefgarage.
28
Batterieelektrische Fahrzeuge im gewerblichen Flottenbetrieb

Werktags ist ca. jede fünfte Fahrt nicht länger als 3 km, jede dritte maximal 6 km. Jede zehnte
Fahrt liegt über 70 km, insgesamt 6 % der Fahrten sind länger als 100 km.
Aufgrund der großen Heterogenität der einzelnen Branchen können die Durchschnittswerte lediglich eine
mögliche Richtung skizzieren. Positiv fallen hinsichtlich einer ersten Einschätzung zum Einsatz von BEV
die Fahrtweiten, aber auch der Aktionsradius sowie die Stellplätze auf privaten bzw. betriebseigenen
Grundstücken auf.
In den nachfolgenden Abschnitten soll weiterführend beantwortet werden, welche Aspekte den Einsatz
von BEV motivieren können und welche Bedenken im Gegenzug bestehen. Näher beleuchtet werden
auch bereits umgesetzte und erprobte Aktivitäten zur Effizienzsteigerung sowie bisherige erste
Erfahrungen mit E-Fahrzeugen im Flottenbetrieb.
3.1. Motivation für die Anschaffung von E-Fahrzeugen
Auch wenn, wie später noch diskutiert wird, die ökonomische Bilanz einer TCO-Analyse nicht immer die
Anschaffung von E-Fahrzeugen nahe legt, gibt es Vorteile, die für Flottenbetreiber unterschiedlich
attraktiv sind. Nachfolgend werden Aspekte diskutiert, die den Einsatz von E-Fahrzeugen im
gewerblichen Bereich motivieren können.
Einfahrverbote umgehen. Seit 2007 gelten in über 3031
Innenstädten
Deutschlands
emissionsbedingt
Einfahrbeschränkungen für Fahrzeuge. Sie dienen zur
Senkung der Schadstoffbelastungen in Ballungsgebieten
und betreffen vor allem Dieselfahrzeuge ohne
Partikelfilter. Ausnahmegenehmigungen für gewerbliche
Fahrzeuge sind möglich, jedoch vergleichsweise teuer32.
Andere europäische Großstädte wie London oder
Amsterdam sind in ihren Beschränkungen deutlich
restriktiver33: Während Besitzer konventioneller Fahrzeuge
in der britischen Hauptstadt eine tägliche Gebühr von 10 £
für die Fahrt in die Innenstadt entrichten müssen, sind u.a.
Fahrer von BEV von dieser Maut befreit. In Amsterdam
sparen E-Fahrzeuge auf kostenlosen Parkplätzen die für
den sonst bewirtschafteten Raum fälligen 5 €/Stunde. Ziel
dieser Beschränkungen ist neben der Reduktion der
Abbildung 15: Umweltzonen in Deutschland
Umweltverschmutzung auch die bessere Flächennutzung,
die Verringerung von Verkehrsstaus und die Steigerung
der Attraktivität des öffentlichen Nahverkehrs. Letztgenannte Punkte werden durch den Einsatz von BEV
31
Hierbei erlauben einige Städte nur die Einfahrt von Fahrzeuge der Schadstoffgruppe 1, andere erlauben auch die
der Gruppen 2 bzw. 3. Eine aktuell gehaltene Übersicht findet sich auf der vom Umweltbundesamt zur Verfügung
gestellten Website: http://gis.uba.de/Website/umweltzonen/index.htm
32
Beispiel Berlin LKW > 7,5t für 18 Monate 810 € (vgl. BOGDANSKI 2009)
33
Eine aktuelle Übersicht über die Regelungen findet sich auf der Website http://www.lowemissionzones.eu
3. Analyse gewerblicher Fahrzeugflotten
nicht adressiert bzw. wenig adressiert34.
Während Taxis von den Regelungen zumeist ausgenommen sind, können die Restriktionen für z.B. kleine
Serviceunternehmen einen relevanten Kostenfaktor darstellen.
Verlängerte Anlieferungszeiten in Fußgängerzonen. Die möglichen Lade- und Lieferzeiten in
Fußgängerzonen, die sonst grundsätzlich für den Fahrzeugverkehr gesperrt sind, werden von den
jeweiligen Kommunen festgelegt. Dabei wird unter anderem berücksichtigt, ob und wie viele Anwohner
direkt in der Fußgängerzone wohnen. In reinen Geschäftsstraßen sind Anlieferungen i.d.R. von den
Abendstunden bis zum frühen Morgen möglich. Um Anwohner vor nächtlichem Lärm zu schützen,
werden in bewohnten Zonen jedoch andere Grenzen gesetzt, so dass häufig nur ein kleines Zeitfenster ab
6 Uhr oder später bis zum Vormittag besteht. Vor allem in diesen Gebieten ist eine frühere Anlieferung
mit einem geräuscharmen BEV denkbar.
Positive Außendarstellung. Schwer zu quantifizieren sind Motive, die sich aus einer verbesserten
Unternehmenswahrnehmung für die Kunden ergeben. Das E-Fahrzeug vereint dabei Eigenschaften, die
mit einer ökologisch nachhaltigen, innovativen und gesellschaftlich verantwortungsbewussten
Unternehmensführung assoziiert werden können. Dabei kann von außen betrachtet schwer unterschieden
werden, ob die Nutzung von BEV tatsächlich Resultat einer wahrgenommenen Verantwortung oder ein
reines Marketinginstrument ist. Die Ergebnisse einiger Umfragen, die Hinweise auf die unterschiedlichen
Anreize geben, werden in Abschnitt 3.3.1 diskutiert. Weiterhin ist zu beachten, dass diese Motivation
hauptsächlich im Bereich B2C (Business-to-Consumer) wirksam werden wird, da im Bereich der
Geschäftsbeziehungen zwischen zwei (oder mehr) Unternehmen (auch B2B, Business-to-Business) oft
keine Außenwahrnehmung vorhanden ist. Lediglich für Unternehmen, die beispielsweise mit einer
kompletten „ökologischen Verarbeitungskette“ werben, könnten auch hierin Anreize liegen.
Ökologische Verantwortung. Die ökologische Verantwortung von Unternehmen ist Teil der sogenannten
Corporate Social Responsibility (CSR), die sich in einer freiwilligen Selbstverpflichtung zur
Nachhaltigkeit äußern kann. Sie schließt neben sozialen auch umweltrelevante Aspekte ein. Entstanden
ist diese u.a. auf Druck einer zunehmend kritischeren Öffentlichkeit, die unternehmerische Aktivitäten
hinterfragt und von diesen die Übernahme von Verantwortung verlangt (SUCHANEK und LIN-HI 2006).
Hieraus leitet sich für Unternehmen nicht zwingend der Einsatz von E-Fahrzeugen ab, diese können aber
Teil des Gesamtkonzeptes sein. Dass dieser Teil dann gleichermaßen auch öffentlichkeitswirksam ist,
kann zusätzlich motivieren. Kritiker der CSR verweisen dabei auf die Gefahr des Greenwashing, dem
werbewirksamen Einsatz von ökologischen Maßnahmen, der schlussendlich nur das Ziel der
Gewinnmaximierung hat.
Wettbewerbsvorteile. Für einige Branchen kann die Nutzung von E-Fahrzeugen einen Wettbewerbsvorteil
mit sich bringen: Ein Beispiel dafür ist die „Go Green“-Kampagne der Deutschen Post. In der 2007 zum
World Economic Forum in Davos gestarteten Kampagne sollte Kunden die Möglichkeiten gegeben
werden, mittels eines Aufpreises ihre Pakete „klimaneutral“ zu versenden. Die fällige Zusatzmarke
34
Ein besserer Flächennutzungseffekt wäre denkbar, wenn die Zahl der Kleinstfahrzeuge so stark zunimmt, dass
zumindest eine Kombination herkömmlicher und kleinerer Parkflächenmarkierungen praktikabel sind.
29
30
Batterieelektrische Fahrzeuge im gewerblichen Flottenbetrieb
kostete 10 Cent35 und war ein Beitrag zu einer Vielzahl von Projekten wie dem Aufbau einer
Biogasanlage, der Erweiterung des Fuhrparks um emissionsarme und -freie Fahrzeuge oder
Solarenergieprojekte in Indien und Sri Lanka. Die Anzahl der GoGreen-Sendungen hat seit Beginn
deutlich zugenommen und verfünffachte sich bereits von 2008 (145 Mio. Sendungen) bis 2009 (704 Mio.
Sendungen). Eine Befragung in fünf Ländern ergab, dass vor allem Geschäftskunden zunehmend den
klimaneutralen Versand nachfragen und steigendes Umweltbewusstsein sowie die Nachfrage nach
„grüner“ Logistik auch bei ihren Kunden verstärkt wahrnehmen. Die nachfolgenden Abbildungen zeigen,
dass 56% aller Geschäftskunden annehmen, ihre Käuferschaft werde in den nächsten 10 Jahren
nachhaltige Transportlösungen gegenüber preiswerteren Angeboten präferieren. 60% glauben, dass dieses
Angebot ein entscheidender Faktor in der Kundengewinnung sein wird (DEUTSCHE POST 2010).
„In den nächsten zehn Jahren
wird für unser Unternehmen
der „grüne“ Transport ein entscheidender Faktor in der
Kundengewinnung sein.“
Abbildung 16: Ergebnisse einer Umfrage zur Relevanz von "grünem" Transport (DEUTSCHE POST 2010)
Im Rahmen des Projektes E-City-Logistik in der Region Berlin/Potsdam wurden Anwohner (n=26)
befragt, ob es ihnen wichtig sei, mit Elektrofahrzeugen beliefert zu werden. Nur ein Drittel beantwortete
diese Frage mit „ja“, wobei insgesamt 50 % der Befragten grundsätzlich eine Aufpreisbereitschaft für
grünen Transport angaben (LENZ 2011).
Externe Vorgaben. Kommunale Fuhrparks sind angehalten saubere und energieeffiziente Fahrzeuge
einzusetzen. Genauer beschrieben wird das in der EU-Richtlinie 2009/33/EG36, die sicherstellen soll,
„dass alle Auftraggeber und Betreiber im Rahmen eines öffentlichen Dienstleistungsauftrags beim Kauf
von Straßenfahrzeugen die über die gesamte Lebensdauer anfallenden Energie- und
Umweltauswirkungen berücksichtigen.“. Erreicht werden soll das über die Anwendung einer Kostenberechnungsmethode, in der auch „die Kosten des Energieverbrauchs, der CO2-Emissionen und
Schadstoffemissionen finanziell bewertet werden“.
Eine Befragung des TÜV Süd ergab, dass für mehr als die Hälfte (50,3 %) der 150 befragten
Flottenverantwortlichen die Energieeffizienz der Fahrzeuge einen hohen Stellenwert einnimmt; ein Drittel
erwartet eine deutliche Erhöhung der Energieeffizienz in den nächsten Jahren (TÜV Süd 2012). Die
Kostenreduktion wird dabei in gleichem Atemzug als Schlüssel für bessere Effizienzwerte angegeben.
Wie die Wichtung der einzelnen Aspekte verteilt ist, bleibt unklar, was eine Prognose des Einsatzes von
35
Stand 2012: Privatkunden zahlen keinen Aufschlag mehr, gewerbliche Kunden entrichten 5 Cent für den
GoGreen-Versand.
36
Abrufbar unter http://eur-lex.europa.eu/legal-content/DE/ALL/?uri=CELEX:32009L0033
3. Analyse gewerblicher Fahrzeugflotten
E-Fahrzeugen deutlich erschwert. Da die Kommunen selbst für die Ausgestaltung der einzelnen
Maßnahmen verantwortlich sind, können nur Beispiele genannt werden: So hat sich beispielsweise die
„Klima-Allianz Hannover 2020“ 2008 dazu verpflichtet, „dass alle neu zu beschaffenden Kraftfahrzeuge,
insbesondere im Pkw- und leichten Nutzfahrzeugbereich, dem jeweils verfügbaren umweltfreundlichsten
Standard [entsprechen] und somit im Durchschnitt deutlich geringere CO2-Emissionen aufweisen.“ Für
149 neue Fahrzeuge (davon 50 mit Erdgasantrieb) standen ca. 40.000 €/Fahrzeug zur Verfügung
(HANNOVER 2008).
Über diese Vorteile hinaus gibt es auch aus Sicht der unterschiedlichen Akteure der Bereitstellung der
Elektromobilität eine hohe Motivation zur Partizipation am E-Fahrzeugmarkt: Fahrzeughersteller
erschließen neue Geschäftsfelder, verknüpft mit der Möglichkeit die CO2-Anforderungen an ihre
Neuwagenflotte einfacher zu erreichen. Auch Akteure aus den Bereichen Batterie, Leistungselektronik
oder Elektromotor können neue Geschäftsfelder erschließen und im Rahmen von Joint Ventures ihre
Produkte vermarkten.
Dem gegenüber stehen aus Sicht der Nutzer aber auch Bedenken hinsichtlich des langfristigen Einsatzes
von batterieelektrischen Fahrzeugen. Neben den Kosten, die später beleuchtet werden, spielen weitere
Aspekte eine wichtige Rolle:
Angst vor schneller „moralischer“ Alterung. Das Elektrofahrzeug erlebt derzeit vor allem durch die
Förderung seitens der Bundesregierung im Verkehrssektor starken Aufwind. So bleibt die Befürchtung,
dass es sich hierbei nur um eine aktuell zwar stark forcierte, längerfristig aber nicht durchsetzbare
Strategie handelt. Möglicherweise wirken hier auch die nicht erfüllten Erwartungen an andere
Alternativen wie z.B. das Wasserstofffahrzeug nach, deren Entwicklungsgeschwindigkeit nicht mit den
Prognosen Schritt halten konnte.
Dienstwagenregelung. Dieser Aspekt betrifft nur einen Teil der gewerblichen Kunden. Die private
Nutzung von Dienstwagen musste bis 2013 laut Einkommensteuergesetz (§ 6 Abs. 1 Nr. 4 EStG) als
geldwerter Vorteil versteuert werden37. Dabei war „für jeden Kalendermonat 1 Prozent des inländischen
Listenpreises im Zeitpunkt der Erstzulassung zuzüglich der Kosten für Sonderausstattung einschließlich
Umsatzsteuer anzusetzen.“ Die höheren Anschaffungskosten für ein E-Fahrzeug führten hier zu höheren
Ausgaben. Die Nationale Plattform Elektromobilität empfahl in ihrem 2. Bericht eine Anpassung dieser
Bemessungsgrundlage (NPE 2011). Diese Anpassung wurde 2013 umgesetzt38. Seitdem darf der
Bruttolistenpreis des Fahrzeugs um einen Pauschalbetrag pro kWh bis zu einem Höchsbetrag gekürzt
werden. In 2014 dürfen so 450 €/kWh bis zu einem Betrag von 9.500 € (entspricht ca. 21 kWh)
abgezogen werden. Allerdings verringert sich der Pauschalbetrag pro kWh jährlich um 50 €, der
Höchstbetrag um 500 €, so dass es sich hierbei nur um eine temporäre Erleichterung handelt.
37
Alternativ konnte ein Fahrtenbuch geführt werden, was jedoch erheblichen Zusatzaufwand bedeutet und i.d.R. bei
Einzelpersonen nicht durchgeführt wird.
38
siehe AmtshilfeRLUumsG – Gesetz zur Umsetzung der Amtshilferichtlinie sowie zur Änderung steuerlicher
Vorschriften vom 26. Juni 2013, Artikel 2 Abs. 5
31
32
Batterieelektrische Fahrzeuge im gewerblichen Flottenbetrieb
Wenig Aussicht auf zusätzliche Anreize. Dauerhafte Steuererleichterung39, gesonderte Parkflächen oder
Kaufprämien sind Möglichkeiten, zusätzliche Kaufanreize zu schaffen. Nach aktuellem Stand sind diese
jedoch nicht vorgesehen.
Fehlende Infrastruktur (Werkstätten, Lademöglichkeiten). Derzeit erfordert der Kauf und Betrieb eines
Elektrofahrzeugs noch zusätzliche Aufwendungen für die Installation einer Ladesäule. Die Reparatur und
Wartung der Hochvoltsysteme kann nur in Fachwerkstätten erfolgen, die entsprechende Qualifikationen
nachweisen können.
Fehlende Flexibilität im Arbeitseinsatz. Fahrzeuge, die gerade geladen werden müssen, stehen für
spontane, längere Fahrten nicht zur Verfügung. Insbesondere Flotten mit sehr wenigen Fahrzeugen und
solchen, die kein Fuhrparkmanagement im Sinne einer Planungsstelle haben, können hier an Grenzen
stoßen. Darüber hinaus steht der Betrieb eines E-Fahrzeugs dem Wunsch nach möglichst hoher Fahrzeugauslastung im eigenen Pool in einigen Fällen entgegen. So müssen vor allem bei höheren
Kilometerleistungen auch die Ladezeiten (zumindest für den nächsten Streckenabschnitt) mit eingeplant
werden.
Unsicherheit Akku-Lebensdauer. Untersuchungen zur Batterielebensdauer zeigen, dass diese in
Abhängigkeit von Lade-/Entladevorgängen und Umgebungstemperatur bei ungefähr 7 bis 10 Jahren liegt
(siehe Abschnitt 2.2). Bei Konzepten, bei denen der Fahrzeughalter gleichzeitig Besitzer des
Akkumulators ist, spielen die Fragen des Wiederverkaufswertes und des Risikos eines früheren Ausfalls
eine entscheidende Rolle. Hier können Konzepte wie das Batterieleasing von Renault40 mögliche
Vorbehalte auflösen.
3.2. Aktivitäten zur Effizienzsteigerung
Vor allem aus Kostengründen sind Fuhrparkbetreiber bestrebt, ihren Fuhrpark effizient auszulasten und
Betriebskosten zu optimieren. Dazu gehören mehrere Ansatzpunkte, die ggf. Einfluss auf die
Möglichkeiten einer Elektrifizierung haben:
Eco-Trainings. Fahrertrainings können den Verbrauch um 12 - 20% senken. Da die Regeln nicht immer
konsequent eingehalten werden, stellt sich längerfristig eine Ersparnis von 7-10% ein.
Wiederholungstrainings verbessern dabei die Nachhaltigkeit (FLOTTENMANAGEMENT 2011). So sind
Fahrertrainings v.a. in großen Unternehmen mittlerweile fester Bestandteil von Effizienzstrategien: Die
Telekom konnte mit ihren in 2008 eingeführten Ökotrainings (vorausschauende Fahrweise und
regelmäßige Reifendruckkontrolle) nach eigenen Angaben 5 % Kraftstoff einsparen. Der
Paketdienstleister TNT Express beziffert die Einsparungen auf 7 – 10 %.
Auch ein direktes Feedback über die Fahrweise z.B. im Multifunktionsdisplay stellt einen Anreiz zum
39
Nach der Änderung des Kraftfahrzeugsteuergesetzes in 2012 gilt: „Reine Elektrofahrzeuge aller Fahrzeugklassen
(mit Erstzulassung vom 18. Mai 2011 bis 31. Dezember 2015) werden für 10 Jahre von der Kfz-Steuer befreit.“
Anschließend gilt wie bis zur Änderung eine fünfjährige Steuerbefreiung (BUNDESREGIERUNG 2012).
40
Beispiel: beim Kauf eines Renault Kangoo Z.E. kostet das Batterieleasing bei einer Laufleistung von 10.000 km/a
und einer Mietlaufzeit von 36 Monaten 72 €/Monat (exkl. Mwst.). Eine Laufleistung von 30.000 km/a erhöht die
Miete auf 125 €/Monat. Garantiert wird „ein Grenzwert für die Leistungsfähigkeit der Batterie von 75 % der zu
Beginn vorhandenen Kapazität“ (RENAULT 2013b)
3. Analyse gewerblicher Fahrzeugflotten
sparsamen Fahren dar. So wird z.B. in allen Smarts des Berliner Carsharing-Unternehmens Car2Go der
sogenannte „EcoScore“ angezeigt, ein durch drei wachsende oder schrumpfende Bäume visualisierter
Wert zwischen 0 und 100, der aus den drei Faktoren Beschleunigung, Gleichmäßigkeit der Fahrweise und
dem Brems- bzw. Ausrollverhalten ermittelt wird41. Dies kann sich bei BEV besonders positiv auswirken,
da die Reichweite so erhöht werden kann.
Fahrzeugpooling. Unter Fahrzeugpooling versteht man vor allem bei größeren Firmen das zentrale
Management der zum Fuhrpark gehörenden Fahrzeuge. Vor allem bei Behörden oder größeren Firmen
mit mehreren Standorten kann durch gezielte Einsatzplanung die Zahl der nötigen Fahrzeuge reduziert
werden. So konnte beispielsweise die Bundeswehr durch ein neues Fuhrparkmanagementkonzept in
Zusammenarbeit mit der Deutschen Bahn die Zahl der Dienst-Pkw innerhalb von zwei Jahren von 27.148
auf 20.360 senken.42 Darüber hinaus ermöglicht es die zentrale Erfassung aller Kosten, Verbräuche und
Dienstleistungen wie Wartung oder Reparatur, Effizienzpotentiale besser auszuloten und Verbesserungsmaßnahmen durchzusetzen. In Hinblick auf die Integration von BEV kann ein solches Management die
Koordination der Fahrzeuge mit begrenzter Reichweite erleichtern.
Car-Sharing und Mietmodelle. Für Sonderfahrzeuge wie Hebebühnen, Bagger oder spezielle Anhänger ist
ein Fahrzeug-Sharing sinnvoll, da sonst ggf. nur sehr geringe Auslastungen erreicht werden, die den
Kosten nicht im richtigen Verhältnis gegenüber stehen. Auch das Anmieten von Fahrzeugen externer CarSharing Anbieter kann sich für Kurzstrecken lohnen. So hat beispielsweise das Statistische Bundesamt in
Wiesbaden für den Postdienst eines abgelegenen Gebäudes ein tägliches Zeitfenster von zwei Stunden bei
einem örtlichen Car-Sharing Unternehmen reserviert. Das pro Tag ca. 14 km zurücklegende Fahrzeug
wäre im eigenen Fuhrpark zu wenig ausgelastet, da weitere Fahrten nur sporadisch anfallen (BCS 2010).
In derartigen Modellen könnten aufseiten des Carsharing-Unternehmens auch E-Fahrzeuge zum Einsatz
kommen, die dann für kurze Strecken angemietet werden können.
Senkung des Fuhrparkalters. Die frühzeitige Aussonderung alter Fahrzeuge lohnt sich vor allem dann,
wenn die Reparaturkosten der älteren Fahrzeuge den Benefit durch längere Haltedauer übersteigen. Wann
genau das der Fall ist, wird durch Fuhrparkanalysen ermittelt, die die zu erwartenden Kosten einer
Neuanschaffung gegenrechnen.
Alternative Kraftstoffe und Antriebe. Hinsichtlich der Verbrauchseinsparung und der Umweltwirkung
kann der Fuhrpark auch durch den Einsatz von alternativen Kraftstoffen optimiert werden. Fahrzeuge mit
Erdgasbetrieb (CNG, Compressed Natural Gas) haben bis zu 25 % weniger CO2-Emissionen als ein
Benzinfahrzeug (VCD 2010). Gemeinden und Kommunen, die zusätzlich Auflagen zu den
Klimaschutzzielen erfüllen wollen, profitieren davon besonders. Kosteneinsparungen entstehen vor allem
aus der im Vergleich zu Benzin und Diesel geringeren Versteuerung. Dementsprechend sind
Erdgasfahrzeuge die am häufigsten eingesetzten alternativen Antriebe. 2010 waren es bei den
Neuzulassungen mit 46,8 % ca. die Hälfte aller Fahrzeuge mit alternativen Antrieben, wobei der Anteil
41
Laut Unternehmensblog wird über die Möglichkeit nachgedacht, besonders sparsame Fahrweise mit Freiminuten
zu honorieren (CAR2GO 2012).
42
Der Verbrauch konnte dabei vor allem durch die Erneuerung des Fuhrparks von 37 Cent/km (2001) auf 29
Cent/km gesenkt werden; die Auslastung stieg dabei von durchschnittlich 14.200 km/Jahr auf 25.400 km/Jahr
(KIESCHOWEIT 2002).
33
34
Batterieelektrische Fahrzeuge im gewerblichen Flottenbetrieb
zugunsten von Hybridfahrzeugen zum ersten Halbjahr 2012 auf 33,3 % abgesunken ist. Fahrzeuge mit
Autogas (LPG) lagen 2010 bei 25,6 % und sind bis Juli 2012 auf einen Anteil von 36,9 % gestiegen.
Insgesamt machten alternative Antriebskonzepte 2010 0,9 % des gesamten relevanten Flottenmarkts aus,
im Juli 2012 stieg der Anteil auf 1 % (DATAFORCE 2012).
Eine Befragung von 463 Fuhrparkverantwortlichen zur Entwicklung des Einsatzes von Fahrzeugen mit
alternativen Antrieben zeigte, dass dem E-Fahrzeug eine aussichtsreiche Zukunft prognostiziert wird.
Auffallend ist dabei die große Zahl der BEV, auf die bereits in 5 Jahren mit 16,8 % die zweithäufigste
Wahl nach Hybridfahrzeugen entfallen soll. Unklar ist, in welchem Zusammenhang die Ergebnisse
entstanden und welches Detailwissen über die unterschiedlichen Alternativen unterstellt werden kann.
Abbildung 17: Umfrageergebnisse zur Prognose von alternativen Antrieben in Fuhrparks in 5 und 20 Jahren (n=463,
DATAFORCE 2012)
Routenoptimierung. Routenplanungssysteme können insbesondere dann helfen, wenn am Tag mehrere
Ziele angefahren werden müssen oder der Zielort und die dortige Verkehrslage unbekannt sind. Dabei ist
entscheidend, dass dem Fahrer eine optimale Route im Sinne einer Lösung des Traveling-SalesmanProblems zugewiesen wird und nicht nur eine einfache Zielnavigation zur Verfügung steht. Eine Umfrage
unter 56 KEP-Dienstleistern in Nord- und Mitteldeutschland zeigte, dass nur 13,5 % einen solchen
Routenplaner nutzen, 40,5 % haben ein einfaches Navigationssystem (TRANSMAT 2008).
3.3. Bisherige Flottenversuche und Erfahrungen
Angeregt durch die Gesetzesinitiativen in Kalifornien und die Markteinführung des ersten elektrisch
angetriebenen Serienfahrzeugs EV-1 von General Motors, wurden auch in Europa seit den 1990er Jahren
erste Flottenversuche mit E-Fahrzeugen unternommen. Diese hatten zumeist allgemeinen
Forschungscharakter und waren noch nicht auf den gewerblichen Verkehr fokussiert. Seit 2009 hat die
Deutsche Bundesregierung den Ausbau und die Marktvorbereitung der Elektromobilität erneut angeregt
und durch Mittel aus dem Konjunkturpaket II unterstützt. In acht Modellregionen wurden
Demonstrationsvorhaben im privaten und gewerblichen Bereich durchgeführt, um Alltagstauglichkeit,
Nutzerakzeptanz, Anbindung an die Infrastruktur oder Integration der Batterietechnik zu untersuchen.
Nachfolgend werden einige dieser Projekte vorgestellt, die sich besonders auf den Bereich des
gewerblichen Verkehrs konzentriert haben.
In einem Teilprojekt des Projektes E-City-Logistik wurden drei Iveco Daily Electric in den täglichen
Zustelldienst von DHL aufgenommen. Das Aufladen erfolgte über Nacht auf dem Betriebshof. Nach einer
3. Analyse gewerblicher Fahrzeugflotten
neunmonatigen Testphase konnte den Fahrzeugen eine hohe fahrerseitige Akzeptanz bescheinigt werden.
Die Integration in den Alltag erwies sich als unproblematisch, jedoch wurden die hohen
Investitionskosten für die Ladeinfrastruktur und die betrieblichen Einschränkungen aufgrund der
geringeren Nutzlast bemängelt (JÜCHTER 2011).
Im Projekt e-car4all teilten sich 14 Fahrzeugbetreuer mit jeweils drei bis zehn Nachbarn ein
Elektrofahrzeug. Die Koordination der Fahrzeuge erfolgte anfangs persönlich, wurde im Laufe des
Projektes aber durch eine Online-Plattform erweitert. Eine Befragung der Nutzer ergab, dass die
Alltagstauglichkeit i.d.R. bestätigt wird und die Akzeptanz mit zunehmender Nutzungsdauer steigt. Auch
die eingeschränkte Reichweite verlor an Relevanz, wohingegen die hohe Anschaffungspreis und die
geringe Fahrzeugvielfalt negativ bewertet wurden (BUSSE et al. 2011).
In Hamburg untersuchten zwei Projekte (hh = wise und hh PURE) den Einsatz von batteriebetriebenen,
leichten Nutzfahrzeugen im Wirtschaftsverkehr. 20 Karabag Fiorino und 15 Renault Kangoo Z.E. waren
hauptsächlich für den Materialtransport in Handel, Handwerk, Logistik und Hafenwirtschaft unterwegs.
Die Batterie wurde nachts auf dem Betriebshof geladen, die Einweisung der Mitarbeiter erwies sich als
unkompliziert. Auch die Reichweite ist für die täglichen Fahrstrecken ausreichend (HYSOLUTIONS
2011).
In der Modellregion Berlin/Brandenburg werden im Rahmen des Projektes E-City-Logistik zwei Ansätze
untersucht: So betreibt zum einen der Textillogistiker Meyer & Meyer zwei von AGV (All Green
Vehicles) umgerüstete MAN Verteiler-Lkw, die innerstädtische Kaufhäuser beliefern. In einem ersten
Resümee wird positiv hervorgehoben, dass die Fahrzeuge ohne Umstellung des Logistikkonzeptes
problemlos einsetzbar waren und sowohl die Reichweite (auch bei winterlichen Temperaturen) als auch
die sechsstündige nächtliche Ladezeit den Einsatz nicht einschränken. Die größten Kritikpunkte ergaben
sich aus der Ausfallhäufigkeit der Batterie sowie den hohen Batteriekosten. Um die Kosten
auszugleichen, müsste ein Mehrschichtbetrieb umgesetzt werden, der ein Batteriewechselsystem
voraussetzt. Weiterhin setzte DHL im Berliner Bezirk Steglitz drei rein elektrische IVECO Daily für die
Belieferung kleiner Geschäfte in dichter Wohnbebauung ein. Hier zeigten sich die eingesetzten Fahrzeuge
zuverlässig, wobei ihnen gleichzeitig eine hohe fahrer- und kundenseitige Akzeptanz attestiert wird. Bei
der geringen täglichen Fahrweite von max. 40 km täglich ist dabei eine betriebseigene Ladeinfrastruktur
ausreichend. Durch die kurzen Strecken sind die ökologischen Gesamtwirkungen vergleichsweise gering
(SCHÖNEWOLF 2012).
Im 2009 gestarteten Projekt colognE mobil wurde der Einsatz von Elektrofahrzeugen im innerstädtischen
Verteil- und Lieferverkehr erprobt und hinsichtlich Infrastruktur, Nutzerakzeptanz und Sicherheit
bewertet. Eingesetzt wurden dafür 20 rein elektrisch betriebene Ford Transit BEV und Transit Connect
Electric. Auch hier konnte die Alltagstauglichkeit der Fahrzeuge bestätigt werden, wobei die meisten
gefahrenen Tagesstrecken zwischen 25 und 70 km lagen (COLOGNE-MOBIL 201143).
Die Alltagstauglichkeit und die realitätsnahe Bilanzierung des Umweltnutzens gewerblicher Flotten steht
43
Die Darstellung der Zwischenergebnisse ist für ein gefördertes Projekt ungewöhnlich: es handelt sich hierbei
vornehmlich um einzelne Presseinformationen der teilnehmenden Projektpartner (Ford, RheinEnergie, Universität
Duisburg Essen, Stadt Köln), in denen jeweils die bearbeiteten Schwerpunkte dargestellt werden. Kritische
Anmerkungen sind nicht enthalten.
35
36
Batterieelektrische Fahrzeuge im gewerblichen Flottenbetrieb
im Fokus des Projekts Future Fleet (2009-2011), in dem Elektro-Kleinwagen als SAP-Firmenwagen an
vier Standorten im Großraum Frankfurt/Main und Karlsruhe eingesetzt wurden. Eingesetzt wurden von
Januar bis Ende September 2011 27 Stromos, ein batterieelektrischer 4-türiger Kleinwagen des
Herstellers German eCars auf Basis des Suzuki Splash. Die Fahrzeuge wurden sowohl Mitarbeitern
wochenweise überlassen als auch zum Pendeln zwischen den Standorten genutzt. Die anschließend
detailliert befragten 248 Teilnehmer der Testphase zeigten sich grundsätzlich zufrieden mit dem Einsatz,
60 % fanden es jedoch störend und schwierig die verbleibende Reichweite in Abhängigkeit der
eingeschalteten elektrischen Geräte abzuschätzen. Weiterhin konnten sich nur knapp die Hälfte der
Teilnehmer vorstellen, in den nächsten 5 Jahren ein BEV als Privat- oder Firmenfahrzeug auszuwählen
(DEFFNER et al. 2012).
Eines der besonders vielschichtigen Projekte war das Vorhaben eE-Tour Allgäu. Zwischen 2009 und
2011 wurden hierin Anwendungsmöglichkeiten von Elektromobilität für den Tourismus im Allgäu
untersucht. Die Fahrzeugflotte bestand aus insgesamt 40 Fahrzeugen der Modelle Mitsubishi iMiEV,
Karabag Fiat 500E, Stromos, Th!nk, Sam und Citysax (Basis Chevrolet Matiz), Luis 4U Green44. Im
Gegensatz zu vielen anderen Projekten, in denen die Nutzer entweder vor Projektbeginn bereits
ausgewählt oder im Rahmen ihrer Arbeitstätigkeit eingeladen wurden die Fahrzeuge zu testen, konnte
hier die Tauglichkeit und Akzeptanz einer freien Zielgruppe untersucht werden. Die Fahrzeuge wurden in
speziellen „Ausflugspaketen“ z.B. von Hotels vermietet. Insgesamt zeigte die Flotte mit insgesamt 174
Defekten45 auf zusammen 91.000 gefahrenen Kilometern eine ungewöhnlich hohe Ausfallrate und damit
eine deutlich niedrigere Zuverlässigkeit als in anderen Projekten zu verzeichnen war. Die
Projektbeteiligten kamen zu dem Schluss, „E-Fahrzeuge müss[t]en in Zuverlässigkeit/Sicherheit,
Haptik/Optik und Usability an herkömmliche Kraftfahrzeuge angepasst werden“. Dies resultiere aus der
geringen Zahlbereitschaft der Kunden von durchschnittlich 28 € pro Tag für im Vergleich zu
konventionellen Fahrzeugen scheinbar minderwertigeren Pkw. Auch der Erlebniseffekt und die positiv
bewertete Fahrdynamik können diese Bewertung nicht kompensieren. Ein wirtschaftliches
Geschäftsmodell im Tourismus lässt sich nach den bisherigen Ergebnissen nicht umsetzen, weswegen
eine Kombination, die die Nutzung auch von Einheimischen, Kommunen und Unternehmen einschließt
als notwendig angesehen wird. Erfolgreich war hingegen der Einsatz eines Navigationsgerätes mit
„EcoRouting“, einer Reichweitenvorhersage auf Grundlage von Fahrverhalten, Batterie- und
Nebenverbrauchsinformationen sowie der Topographie. Die Problematik unerwartet schnell sinkender
Reichweiten z.B. durch steile Bergfahrten und damit verbundene Akzeptanzprobleme traten dadurch nicht
auf (RUPP 2011).
44
Details zu den Fahrzeugen finden sich unter http://www.ee-tour.de/projekt/fahrzeuge. Im Rahmen des
Nachfolgeprojektes econnect eE-Tour Allgäu konnte die Flotte ergänzt werden um die Fahrzeugmodelle Renault
Kangoo Maxi Z.E., TURN E Smart, Spyder-S und Fiat Fiorino ergänzt werden.
45
Darunter waren 62 Softwarefehler, 96 mechanische Defekte und 16 Bedienfehler.
3. Analyse gewerblicher Fahrzeugflotten
Abbildung 18: Mehrstufige Reichweitenanzeige in Abhängigkeit von Fahrstil und Topographie (RUPP 2011)
Insgesamt zeigen die Projekte, dass die Alltagstauglichkeit der eingesetzten Fahrzeuge in den
ausgewählten Flotten als gut bewertet werden kann. Auch die Reichweite erwies sich in den meisten
Fällen als ausreichend, wobei die beteiligten Unternehmen auch unter diesem Aspekt ausgesucht wurden.
Die bislang durchgeführten Projekte lassen weiterhin den Realitätsbezug hinsichtlich der Kosten der
Fahrzeuge außen vor, da die eingesetzten BEV aus Projektgeldern voll- oder teilfinanziert werden
konnten. Die bislang noch nicht klaren ökonomisch umsetzbaren Geschäftsmodelle finden in den
Berichten zu den einzelnen Projekten zwar Erwähnung, beinhalten aber keine konkreten Lösungsansätze.
Ausführliche Studien zu den individuellen Kosten der Elektromobilität werden daher gesondert in
Abschnitt 4.2.2 betrachtet.
Seit Anfang 2012 laufen im Rahmen der Schaufenster Elektromobilität anschließende und neue Projekte
zu Fragen des gewerblichen Einsatzes. Die Ergebnisse werden mit Ende der Projekte 2015/16 erwartet.
3.3.1. Kurier-, Express- und Paketdienste
Kurier-, Express- und Paketdienste (KEP) zählen seit mehreren Jahren zu den am stärksten wachsenden
Wirtschaftszweigen in Deutschland. Mit 179.000 Beschäftigten und einem Sendungsvolumen von 2,18
Milliarden Sendungen im Jahr 2009 (ESSER und KURTE 2010) benötigen sie ein beträchtliches
Flottenvolumen. Die Branche rechnet in den kommenden Jahren mit deutlichen Zuwachsraten: Neben der
klassischen Paketverteilung, deren Auftragsvolumen aufgrund vermehrter Online-Verkäufe stetig wächst,
wird auch eine deutlich erhöhte Nachfrage nach Bringdiensten für Lebensmittel erwartet. Zunehmend
rücken internetaffine Generationen nach, für die die neuen Vertriebskonzepte bereits Teil des Alltags
sind.46
Der Hauptteil der KEP-Leistungen wird über den Straßenverkehr abgewickelt. Laut Bundesverband
Internationaler Express- und Kurierdienste e.V., dessen Mitglieder allein über eine Flotte von 30.000
Fahrzeugen verfügen, spielen Nachhaltigkeit und ressourcenschonende Verkehrstechniken im
Firmenprofil eine immer größere Rolle. Zahlreiche Maßnahmen werden derzeit diskutiert und umgesetzt.
So wird bereits versucht, die CO2-Emission durch (probeweisen) Einsatz alternativer Antriebe,
effizientere Tourenplanung und Fahrerschulungen zu reduzieren. KEP-Dienstleister mit regelmäßigen
46
In Großbritannien liefert die Handelskette Tesco ihren Kunden alle im Sortiment verfügbaren Lebensmittel bis vor
die Haustür. 300.000 registrierte Kunden kaufen wöchentlich für 1,4 Mio. £ ein, wobei die Kundenzahlen stetig
wachsen. (JOHNSON ET AL. 2000)
37
38
Batterieelektrische Fahrzeuge im gewerblichen Flottenbetrieb
Routen haben vorhersehbare Streckenprofile und kurze Stopps. Sie haben in der Regel feste Parkplätze in
ihrem Depot und lange Standzeiten, die regelmäßiges und schonendes Laden ermöglichen. Besonders im
städtischen Betrieb tritt häufig Stop-and-Go-Verkehr auf, bei dem die Energierückgewinnung durch
Rekuperation deutlichen Einfluss auf den Gesamtverbrauch hat.
Die KEP-Branche ist abgesehen von wenigen großen Unternehmen wie DHL oder UPS deutlich vom
Mittelstand geprägt. Die aktuelle Anzahl der auf dem Markt agierenden Transport- und
Logistikunternehmen liegt bei ca. 38.000, wobei diese Zahl aufgrund zum Teil nur kurzer
Unternehmensdauer schwankt (TRANSMAT 2009). Wenn ein Unternehmen nur wenige Fahrzeuge im
Betrieb hat, muss dies beim Umstieg auf alternative Lösungen berücksichtigt werden. Im Gegensatz zu
vielen anderen Branchen müssen sich kleine Transportunternehmen im Laufe der Zeit nicht zwingend
vergrößern, um am Markt Bestand zu haben, so dass sich auch eine Vielzahl kleiner Unternehmen
dauerhaft etabliert47. Dies ist möglich, da die meisten größeren KEP-Unternehmen mit
Nachauftragnehmern arbeiten: 83% aller Unternehmen beschäftigen selbständige Fahrer oder
Nachauftragnehmer, wobei diese ihrerseits in der Mehrheit (60 %) für mehrere KEP-Anbieter fahren. Die
eingesetzten Fahrzeugklassen zeigt Abbildung 19 (TRANSMAT 2009).
Abbildung 19: Durchschnittlich eingesetzte Fahrzeugklassen bei KEP-Dienstleistern (nach TRANSMAT 2009)
Die mit Abstand am häufigsten vertretene Gruppe der Fahrzeuge bis 3,5t liegt dabei mit Fahrzeugen aus
der (Klein-)Transporterklasse im denkbaren Bereich der elektrifizierbaren Fahrzeuge. Auch Beispiele im
Bereich größerer Klassen wurden bereits vorgestellt: DHL nutzt im Rahmen des Projektes E-Stadtlogistik
einen 11t-Lkw, der rein elektrisch fährt.
Bereits das 1998 gestartete EU-Projekt EVD-POST (Electric Vehicle Deliveries in Postal Services) zeigte
die grundsätzlich gute Einsetzbarkeit von BEV im KEP-Betrieb. Zwischen 1998 und 2000 waren im
Rahmen des Projektes 59 E-Fahrzeuge in Belgien, Schweden, Frankreich, Finnland und Deutschland im
Einsatz. Obgleich die damals eingesetzten Batterien48 mit 50 – 60 km nur eine geringere Reichweite als
heute zur Verfügung stellen konnten, erwiesen sich die Fahrzeuge als alltagstauglich. Vor allem die
mangelnde Verfügbarkeit von Ersatzteilen und kompetentem After-Sales-Service sowie der im Vergleich
47
nach ca. 4 Jahren erreicht nach Untersuchungen im Rahmen des Projekts TransMAT ein Ein-FahrzeugUnternehmer eine ausreichende Stabilität, um am Markt bestehen zu können (TRANSMAT 2009)
48
Im Einsatz waren folgende Batterietypen: Blei-Säure, Nickel-Cadmium und zum Projektende ZEBRA
3. Analyse gewerblicher Fahrzeugflotten
zu konventionellen Fahrzeugen nahezu doppelte Preis wurden jedoch als Hürden für eine längere
Einsatzperspektive angegeben. Incentives in Form der Nutzung sonst gesperrter Spuren sowie spezielle
Lade- und Haltepunkte waren Vorschläge, um die vorgenannten Nachteile zu relativieren (EVD POST
2001).
Im Rahmen des Projektes ELCIDIS (Electric Vehicle City Distribution), einem Parallel-Projekt zu EVDPOST, wurden von 1998 bis 2002 ebenfalls verschiedene Fahrzeuge im KEP-Dienst untersucht: In
Rotterdam, Stockholm, La Rochelle, Erlangen, der Lombardei und Stavanger wurden insgesamt 39 Vans
und Kleintransporter untersucht. Auch hier konnte die Alltagstauglichkeit nachgewiesen werden, wobei
die Zuverlässigkeit, v.a. bei den Fahrzeugen mit ZEBRA-Batterien durch häufigere Ausfälle nicht
befriedigend war. Im abschließenden Bericht wird darauf hingewiesen, dass möglicherweise
Brennstoffzellenfahrzeuge in absehbarer Zukunft die Nutzung von (zu) teuren E-Fahrzeugen hemmen
könnten (ELCIDIS 2002).
Mit gutem Beispiel voran geht die französische Post La Poste: 2011 waren bereits 270 BEV im Einsatz,
bis 2015 sollen es laut Unternehmensmeldungen 10.000 sein. Damit gehen ca. 2/3 der Gesamtproduktion
bis 2015 des Renault Kangoo Z.E. an den KEP-Dienstleister. Die durchschnittliche Tagesfahrleistung
liegt bei 44 km, geladen werden die Fahrzeuge über Nacht auf dem Betriebsgelände. Ergänzend dazu
wurden den Mitarbeitern in 2012 über 1.000 speziell angepasste Quads zur Verfügung gestellt, die mit
einer Reichweite von 20 km ca. 150 kg laden können. Vervollständigt wird der elektrische Fuhrpark
durch 10.000 Elektrofahrräder, die über 20 km vor allem in topographisch anspruchsvollem Gelände
eingesetzt werden (LA POSTE 2011). Eine detaillierte TCO-Auswertung ergab, dass bei einer moderaten
Batteriepreisentwicklung der Break-Even für den konkreten Einsatz in dieser Flotte bereits 2015 erreicht
ist. Dabei liegen die angenommenen Batteriepreise mit ca. 300 €/kWh in 2015 im Vergleich zu anderen
Studien (siehe Abschnitt 4.2.2) auf sehr niedrigem Niveau. Weiterhin wurde eine staatliche Prämie von
5.000 €/Fahrzeug, der Erlass der Zulassungssteuer und ein im Vergleich zu Deutschland geringer
Strompreis von 0,055 €/kWh berücksichtigt. Ein mehrstufiges Einführungsszenario der E-Fahrzeuge führt
in einem Betrachtungszeitraum von 20 Jahren zu einer Einsparung bei den Flottenkosten von 13 %
(KLEINSDORFER et al. 2011).
Im Projekt EMIL (Erprobung nutzfahrzeugspezifischer E-Mobilität) wurden zehn VW Caddy mit
Elektroantrieben ausgestattet und rund drei Monate im innerstädtischen Alltagsbetrieb der Deutschen Post
(bzw. DHL) in Potsdam und Berlin erprobt. Durchschnittlich wurden dabei bis zu 50 km am Tag
zurückgelegt, wobei keine Mobilitätseinschränkungen auftraten. Sowohl die einfache Bedienung als auch
die leise Fortbewegung wurden als positiv eingestuft. Auf Grundlage der im Rahmen dieses Versuchs
gewonnen Erfahrungen wurde von Volkswagen das Konzeptfahrzeug eT! entwickelt, ein mit
Radnabenmotoren betriebener rein elektrischer Kleintransporter, der neben einem kleinen Wendekreis
auch diverse nutzerspezifische Aspekte wie einen ergonomischen Zugriff auf das Ladegut und einen
Schnellausstieg vorsieht (BMU 2012). Hierin zeigt sich, wenngleich das Konzept vorerst nicht zur
Serienreife gebracht werden soll, möglicherweise ein erster Trend zu kundenspezifischen Auslegungen.
DHL kam in einer Untersuchung vor allem mit dem Fokus auf die Umweltbilanzen des Einsatzes von
BEV zu dem Ergebnis, dass diese grundsätzlich für nur ca. ein Drittel der gesamten Flotte eine
Alternative darstellen kann. Einsparungen ergeben sich hier vor allem im städtischen Zustellungsbereich.
Abbildung 20 zeigt die Verteilung des Diesel-Verbrauchs innerhalb der DHL-Flotte sowie mögliche EFahrzeuge und deren Einsatzbereich. Die Zahlen in der mittleren Matrix stellen den prozentualen Diesel-
39
40
Batterieelektrische Fahrzeuge im gewerblichen Flottenbetrieb
Verbrauch dar, die kleineren Zahlen rechts jeweils die Summe der entsprechenden Zeile. Daraus ergibt
sich, dass 26 % des Kraftstoffs von Fahrzeugen < 2,8 t und 41 % von Fahrzeugen zwischen 2,8 und 7,5 t
verbraucht werden. Nur in diesen beiden Fahrzeugklassen geht das Unternehmen von einer möglichen
Substitution durch BEV aus (DHL 2011).
Abbildung 20: Verteilung des Diesel-Verbrauchs innerhalb der DHL-Flotte und Einsatz von E-Fahrzeugen (DHL2011)
3.3.2. Taxi
Auch wenn das Taxi durch seine großen Fahrleistungen auf den ersten Blick nicht für den Einsatz
elektrifizierter Fahrzeuge geeignet scheint, wird insbesondere diese Flotte im Zusammenhang mit der
sinnvollen Nutzungen von BEV häufig untersucht, wie die nachfolgenden Projekte zeigen. Die Gründe
dafür liegen vornehmlich in dem Wunsch, den innerstädtischen Verkehr umweltfreundlicher zu gestalten.
Darüber hinaus kommt die hohe Fahrleistung einer optimalen Auslastung der Batterie entgegen und
ermöglicht zumindest theoretisch eine gute Fahrzeugamortisation durch geringe Betriebskosten.
In Tokio wurde in einer sechsmonatigen Testphase eine rein elektrische Taxiflotte getestet. Mit 60.000
angemeldeten Fahrzeugen sind dort mehr Taxis im Einsatz als in New York, Paris und London
zusammen. Die tägliche Fahrstrecke liegt nach Angabe von Better Place bei 280 – 300 km, was in einer
jährlichen Fahrleistung von über 100.000 km resultiert (BELAIEFF und CROLIUS 2010). Die
Problematik des Nachladens wurde über eigens errichtete Batteriewechselstationen gelöst, in denen die
leere Batterie innerhalb von knapp einer Minute durch eine volle ersetzt wird. Hierbei muss
berücksichtigt werden, dass alle Fahrzeuge vom gleichen Hersteller und Typ sind, was eine
Standardisierung der Wechselschnittstelle überflüssig macht. Im Einsatz waren dafür drei umgebaute
Nissan Rouge crossover (BETTER PLACE 2010). Nach Ende 2010 wurden die Aktivitäten nicht mehr
dokumentiert. Das Unternehmen Better Place reichte im Mai 2013 einen Insolvenzantrag ein (ELIS
2013).
Im südchinesischen Shenzhen (ca. 12 Millionen Einwohner) ist ebenfalls eine rein elektrische Taxiflotte
im Einsatz. 50 E-Fahrzeuge des chinesischen Herstellers BYD legten zwischen Mai 2010 und August
2011 über 4 Millionen Kilometer zurück (Einzelfahrleistung ca. 85.000 km). Die Reichweite der
Fahrzeuge liegt nach Angabe des Herstellers zwischen 240 und 300 km täglich, die Schnellladung der
3. Analyse gewerblicher Fahrzeugflotten
Fahrzeuge an einer von drei großen Ladestationen dauert 1,5 h (CAO 2011). Die Rentabilität des
Programms wird vor allem durch Incentives seitens der Regierung erreicht. Neben einer Förderung der EFahrzeuge von 7.200 € bei der Anschaffung entfällt auch die Gebühr für die jährlich zu erneuernde
Taxilizenz von 5.400 €. So können die 38.900 € teuren Fahrzeuge dank einer zusätzlichen
Betriebskosteneinsparung von ca. 3.600 € p.a. bereits nach wenigen Jahren ihren höheren
Anschaffungspreis ausgleichen (SCHAUER 2011).
In der Hauptstadt Peking ist ebenfalls ein Teil der ca. 1.500 dort zugelassenen E-Fahrzeuge im
Taxibetrieb unterwegs: 180 Foton Midi (Stand September 2011), die ebenfalls mittels Schnellladung
aufgeladen werden. Eine 23 kWh-Batterie verhilft den Fahrzeugen zu einer Reichweite von 140 km. Erste
Auswertungen ergaben hier ein eher negatives Bild des bisherigen Einsatzes. Zum einen wird ein zu
schneller Kapazitätsverlust bei der Li-Ionen-Batterie beklagt, zum anderen ist z.T. der Gebrauch der
Klimaanlage nicht möglich, da die Reichweite im Betrieb dabei zu stark verkürzt wird (ZHANG 2011).
In Europa wird der Einsatz von E-Fahrzeugen als Taxi aktuell nur in kleinem Umfang in vereinzelten
Projekten bzw. Unternehmen erprobt. So hat das Münchener Taxiunternehmen Isarfunk einen Mitsubishi
iMiev im Einsatz (ISARFUNK 2011), in Dublin sind ein Nissan Leaf und ein Peugeot Expert in den
Taxibetrieb integriert (McGRATH 2011). In London können Taxikunden seit Beginn des Jahres 2012 in
zwei Renault Fluence Z.E. einsteigen (MICHELL 2012), in Amsterdam stehen zehn Nissan Leafs der
Firma Taxi-E zur Verfügung (NISSAN o.J.). Seit Januar 2014 ist beim Münchener Unternehmen UmweltTaxi München ein Tesla Model S im Einsatz. Nach eigenen Angaben können damit bei Vorbestellung
Strecken von bis zu 400 km zurückgelegt werden (UMWELTTAXI 2014).
Eine Studie aus San Francisco hat sich der Frage gewidmet, ob sich für ein Taxiunternehmen der Umstieg
auf ein elektrisches Fahrzeug (hier: Nissan Leaf) lohnt. Mit Hilfe von GPS-Daten von ca. 500
konventionellen Taxis wurde ermittelt, dass ein Umstieg sowohl auf ein BEV als auch ein PHEV bereits
ökonomisch sinnvoll ist, wenn die Fahrzeuge nach vier Jahren ersetzt werden. Unterstellt werden dabei
allerdings optimistische Batteriepreise (aktuell 450 $/kWh) und ein um die staatliche Förderung (7.500 $)
reduzierter Anschaffungspreis von 26.220 $49 (CARPENTER et al. 2011).
Auch wenn diese ersten Ergebnisse größtenteils positiv sind, lassen sich viele Randbedingungen nicht auf
Deutschland übertragen. Vor allem Einsparungen im Bereich der Taxizulassungen als auch Zuschüsse
beim Kauf der Fahrzeuge sind nicht geplant. Weiterhin stehen einem Einsatz z.T. Randbedingungen
entgegen, die je nach Taxiunternehmen stark variieren.
24/7-Betrieb. Ein effektiver 24h-Betrieb ist mit E-Fahrzeugen nicht möglich, weil ausreichend lange
Standzeiten für die Nachladung an festen Punkten vorgesehen werden müssen. Batteriewechselstationen
stellen aufgrund hoher infrastruktureller Kosten derzeit keine Alternative dar.
Lademöglichkeit. Taxistände eignen sich für die Integration von Ladesäulen nur bedingt, denn aktuell
sehen sie keine festen Parkmöglichkeiten vor, sondern sind auf das permanente Vorrücken der Fahrzeuge
ausgelegt. Vorbehaltlich einer passenden Parkinfrastruktur ist der Aufbau von (Schnell-)Ladestationen
denkbar, wobei ein häufiges Anstecken auch auf Akzeptanz und Nutzerfreundlichkeit geprüft werden
muss. Induktives Laden erhöht den Ladekomfort, erfordert aber ebenfalls einen festen Ladeplatz.
49
ca. 20.900 €; in Deutschland liegt der reguläre Verkaufspreis bei 36.990 € (Stand 05/2012)
41
42
Batterieelektrische Fahrzeuge im gewerblichen Flottenbetrieb
Vorhersagbarkeit der Routen. Sofern der Taxiruf über eine Zentrale erfolgt, die sowohl Start- als auch
Zielpunkt abfragen kann, ist die Planung der Routen möglich. Wenn darüber hinaus auch der Ladezustand
der Batterien für die Zentrale sichtbar ist, können entsprechende Fahrten geplant werden. Für Fahrten ab
einem Taxihaltepunkt oder direktes Zusteigen kann diese Planung nicht mehr übernommen werden.
Fahrzeugtypen. Eine Statistik des BMVBS zeigt, dass 90 % der 49.992 nur für den Taxibetrieb
zugelassenen Fahrzeugen 4-7 sitzige Modelle sind; knapp 10% haben 8-9 Sitze (BMVBS 2008b). Dabei
handelt es sich aus Komfort-, Zuverlässigkeits- und Zuladegründen vor allem um Modelle der (oberen)
Mittelklasse und Kompaktvans. Beide Klassen sind aufgrund ihrer Größe und des Gewichts für den rein
batterielektrischen Einsatz nur bedingt geeignet. Im Zuge des Einsatzes des Toyota Prius im Taxibetreib
zeigte sich jedoch, dass die Bereitschaft auch Fahrzeuge der Kompaktklasse einzusetzen und zu
akzeptieren grundsätzlich vorhanden ist.
3.3.3. Carsharing
Die Idee einer gemeinschaftlichen Nutzung von Fahrzeugen erlebt seit den 1990er Jahren einen
kontinuierlichen Zulauf. Dabei ersetzt ein Carsharing-Fahrzeug fünf bis acht Pkw und wird
durchschnittlich von ca. 27 Personen genutzt (FRANKE 2001). Der Trend geht von an spezielle Stationen
gebundenes Carsharing hin zu flexibleren Konzepten, bei denen Fahrzeuge via Internet oder App
gefunden und an beliebigen Punkten des Einzugsgebiets auch wieder abgestellt werden können. Aus der
Perspektive gewerblicher Nutzung lässt sich das Carsharing aus zwei Richtungen beleuchten: auf der
einen Seite stehen die Carsharing anbietenden Unternehmen selbst, auf der anderen gewerbliche Nutzer
von Carsharing-Angeboten.
In Amsterdam wurde 1974 das erste Car-Sharing-Projekt der Welt Witkar (dän.: „weißes Auto“) mit 35
Elektroautos gestartet (BENDIXSON und RICHARDS 1976). Die Elektrofahrzeuge waren verteilt auf
mehrere Ladestationen in der Stadt. Über 4.000 Mitglieder konnten sich jederzeit ein Auto ausleihen und
es an einer der Ladestationen wieder abgeben. Auch wenn das Projekt 1986 mangels Erfolg eingestellt
wurde, zeigt sich in der Form des Car-Sharing bereits ein mögliches Einsatzgebiet der Elektrofahrzeuge.
Besonders geeignet für den Einsatz von BEV in Carsharing-Konzepten sind Mobilitätsanbieter, die
bereits über sehr gute Ausgangsvoraussetzungen verfügen wie z.B. die Deutsche Bahn. Aus dem länger
bestehenden Angebot geht hier u.a. die Kenntnis der jeweiligen Mobilitätsbedürfnisse von verschiedenen
Kundengruppen einher, die es ermöglicht E-Fahrzeuge an Stellen mit geeignetem Nachfrageprofil
einzusetzen. Aktuell setzt die DB über 100 „e-Flinkster“, E-Fahrzeuge verschiedener Hersteller50, in
sieben deutschen Großstädten ein, wobei ein Teil der Fahrzeuge im Rahmen von Projekten in den
Modellregionen angeschafft wurden (DB 2013). So können beispielsweise die e-Flinkster in Darmstadt
zusätzlich kostenlos an den e-Flinkster-Stationen mit Ökostrom des Anbieters ENTEGA aufgeladen
werden (DB 2011).
Anfang 2012 startete in Salzburg das reine E-Fahrzeug-Carsharing EMIL mit zehn Mitsubishi iMiev, auf
die in den kommenden Jahren auch Modelle aus der Renault Z.E. Reihe und Smarts folgen sollen. Eine
Zukunftsperspektive sehen die Betreiber vor allem in der Integration der Fahrzeuge mit der nötigen
50
Smart ed, Peugot iOn, Citroen C-Zero, Fiat 500 E, Mini E (Stand: 2013)
3. Analyse gewerblicher Fahrzeugflotten
Ladeinfrastruktur in neue Wohnkonzepte (z.B. beim Bau einer neuen Wohnsiedlung, EMIL 2012). Die
stündliche Abrechnung (6 €) plus km-Kosten (0,29 €)51 machen die Fahrzeuge jedoch für den
Innenstadtverkehr im Vergleich zum ÖPNV nur bedingt attraktiv. Es wurden bereits zahlreiche
Lademöglichkeiten eingerichtet, auch auf rein touristischen Routen wie z.B. der Hochalpenstraße zum
Großglockner.
Das Unternehmen Lautlos durch Deutschland bietet ebenfalls in mehreren deutschen Großstädten die
Miete reiner E-Fahrzeuge an, wobei die zur Verfügung stehenden Fahrzeuge auch gekauft werden
können. Neben Kleinstfahrzeugen wie dem mia oder Stromos, werden auch kleine Transporter 52
angeboten (SEELBACH 2010). Darüber hinaus sind in zahlreichen lokalen und überregionalen
Carsharing-Anbietern einzelne E-Fahrzeuge buchbar.
Eines der international agierenden Carsharing-Unternehmen, das ausschließlich E-Fahrzeuge anbietet, ist
das norwegische Unternehmen Move About, das seit 2009 auch einen Sitz in Bremen hat. Vier Th!nk City
können zum Preis von 9 € pro Stunde53 gemietet werden. Im skandinavischen Raum hat das Unternehmen
bereits 75 BEV im Einsatz.
In der aktuellen Diskussion um den Einsatz von BEV im Carsharing stehen vor allem
Mobilitätsdienstleister im Fokus, die über die Vermietung der Fahrzeuge hinaus auch SmartphoneApplikationen und Online-Plattformen anbieten, über die zukünftig z.B. auch eine Kombination mit dem
ÖPNV gestaltet werden kann. Eine Studie des Fraunhofer IAO und PriceWaterhouseCoopers kam zu
dem Ergebnis, dass es bereits heute durch die Kombination verschiedener Angebote (Carsharing, car2go,
Call a Bike, Mitfahrgelegenheit) möglich ist, sich „meist schneller, stressfreier und günstiger zu allen
Punkten urbaner Zentren zu bewegen als mit dem Auto.“ Gleichzeitig stellt die Untersuchung fest, dass
gerade in Großstädten die möglichen Early Adopter von E-Fahrzeugen eher zu der Gruppe gehören, die
auf ein eigenes Auto verzichten und andere Mobilitätsangebote nutzen (FRAUNHOFER und PWC 2010).
Insgesamt lässt sich der Trend feststellen, dass das Fahrzeug vor allem in den westeuropäischen Ländern
zunehmend an emotionaler Zuwendung verliert. Eine Untersuchung zum „Wertewandel Mobilität“ hat
gezeigt, dass zukünftig Mobilität wichtiger sein wird als der Besitz eines Fahrzeugs und – auch auf Grund
eines verbesserten ökologischen Bewusstseins – Fahrzeuge aus der Unter- und Mittelklasse zunehmend
an Bedeutung gewinnen werden (KRUSE 2011). Vor allem junge, städtische Bevölkerungsgruppen sollen
damit gewonnen werden, weil sie nur selten ein eigenes Fahrzeug benötigen. Neue Kommunikations- und
Informationstechnologien vereinfachen dabei die Nutzung, beispielsweise durch Apps, die das
nächstgelegene Fahrzeug lokalisieren, den Tankstand anzeigen und den Abrechnungsvorgang transparent
gestalten (HEYMANN E. et al. 2011). Eine Verbreitung des Carsharing auf dem privaten Markt kann
dabei die Nutzung auch im gewerblichen Verkehr befördern, da ein größeres Fahrzeugangebot die Anzahl
51
Bei sehr häufiger Nutzung kann der Preis bei Mitgliedschaft um ca. 10% gesenkt werden.
52
Die technischen Merkmale und Reichweitenangaben der Transporter sind kritisch zu betrachten: So hat der angebotene mia K mit einer 12-kWh-Batterie (Li-Ionen) eine Reichweite von bis 130 km. Auch wenn das geringe
Leergewicht von 815 kg berücksichtigt wird, ist ein Verbrauch von ca. 8,5 kWh/100 km nur unter idealen
Bedingungen vorstellbar.
53
zzgl. einer Monatsgebühr von 5,00 €; vergünstigte Tages- und Wochenendtarife sind ebenfalls möglich; aktuelle
Preise finden sich unter http://www.move-about.de
43
44
Batterieelektrische Fahrzeuge im gewerblichen Flottenbetrieb
der E-Fahrzeuge erhöht und den Ausbau einer Ladeinfrastruktur beschleunigt.
Die Entwicklungsprognosen für den Carsharing-Markt sind aus heutiger Sicht sehr gut: In den
vergangenen Jahren hat die Zahl der Carsharing-Nutzer stetig zugenommen. Abbildung 21 zeigt die
Entwicklung der eingesetzten Fahrzeuge in den letzten 14 Jahren bis zum Stand 2011 von ca. 5.000
Fahrzeugen (nach BCS 2011). Dabei ist anzunehmen, dass eine größere Nutzerzahl das Angebot und die
Verfügbarkeit verbessert und so wiederum neue Kunden leichter gewonnen werden können.
Abbildung 21: Entwicklung von Carsharing in Deutschland (nach BCS 2011)
In den Zahlen enthalten sind sowohl gewerbliche als auch private Nutzer des Carsharing-Angebotes. Der
Anteil gewerblicher Nutzer ist dabei schwierig zu beziffern, da diese je nach Ort und Anbieter deutlich
variieren: Eine Untersuchung des Öko-Instituts ergab, dass von 65 befragten Unternehmen 21 gar keine
gewerblichen Nutzer führen; die Obergrenze lag in einer Größenordnung von einem Drittel (LOOSE et al.
2004).
Über das klassische Konzept hinaus gibt es zwei Sonderformen, die eine mögliche Vereinfachung für den
Einstieg in die Elektromobilität darstellen: das Nachbarschaftscarsharing und der Zwischenschritt CashCar.
Ein Carsharing-Modell, das vor allem die Frage der Fahrzeugverfügbarkeit und des Fahrzeugstellplatzes
adressiert, wurde im Rahmen der Modellregion Bremen-Oldenburg erprobt: Beim sogenannten
Nachbarschaftscarsharing teilen sich mehrere Nutzer z.B. einer Wohnsiedlung ein Fahrzeug. Dabei steht
das Fahrzeug auf dem privaten Grundstück eines dafür verantwortlichen Nutzers, was die Bereitstellung
einer geeigneten Ladeinfrastruktur zum Auftanken am Stromnetz vereinfacht. Entwickelt wurde das
Modell, nachdem eine Untersuchung der verschiedenen potentiellen Nutzergruppen ergab, dass vor allem
„berufstätige Stadt-Singles“ und „Städter 50+“ zu den aussichtsreichsten Kundengruppen54 gehören
(FORNAHL 2010).
Beim sogenannten Cash-Car-Prinzip erhält der Kunde ein Leasingfahrzeug, welches zum Carsharing zur
Verfügung gestellt werden kann, wenn es nicht benötigt wird. Die Einnahmen aus den Zeitfenstern, in
denen das Fahrzeug zum Teilen freigegeben wurde, verringern je nach eigener Nutzungsintensität die
54
Als Zweitwagen sind E-Fahrzeuge auch für „Landfamilien“ und „Berufstätige Land-Paare ohne Kinder“
interessant
3. Analyse gewerblicher Fahrzeugflotten
Fahrzeugkosten. Auch hier bleibt der Vorteil bestehen, dass ein E-Fahrzeug an der Ladestation des
Fahrzeugbesitzers geladen werden kann.
Die Bewertung von bestehenden Carsharing-Angeboten wird dadurch erschwert, dass hier eine klassische
TCO-Berechnung zu kurz greift, da allein das Angebot rein elektrischer Fahrzeuge einen neuen
Kundenkreis erschließt. Vorausgesetzt die Prognosen stark zunehmender Nutzerzahlen bewahrheiten sich,
so sind sowohl die verfügbaren Fahrzeuge als auch das Gesamtkonzept55 ein wichtiges
Entscheidungsmerkmal für die Wahl des Anbieters.
Das Fraunhofer ISI hat sich mit der konkreten Fragestellung der Integration von Elektrofahrzeugen in
Carsharing-Flotten bereits in einem durch das BMBF geförderten Projekt beschäftigt. Dabei wurden reale
Fahrprofile eines Jahres der Carsharing-Flotten von Stadtmobil Karlsruhe und Berlin ausgewertet. Die
Untersuchung umfasste dabei sowohl die Machbarkeit des Einsatzes hinsichtlich des Einsatzprofils
(Streckenlänge, Pause), umfasste aber auch eine Beurteilung der wirtschaftlichen Aspekte, d.h. bei
welchen Fahrzeugen sich der Einsatz auch aus ökonomischem Interesse lohnt. Abbildung 22 zeigt die
Anzahl der durch BEV (mit 24kWh-Batterie, Reichweite 108 km) ersetzbaren Fahrzeuge in Abhängigkeit
der zur Rentabilität notwendigen Jahresfahrleistung. Dabei wurden letztere für die Jahre 2015 (rote Linie)
und 2030 (schwarze Linie) bestimmt. Es wird deutlich, dass sich für 2015 kein einziges Fahrzeug ersetzen
lässt, 2030 könnten vier der insgesamt 234 Fahrzeuge rein elektrisch fahren, wenn eine SpontanTeilladung56 erfolgt. Verbessert werden die Ergebnisse durch Subventionen und auch, wenn dem Kunden
bei der Anmietung eine andere als seine gewünschte Station im Stadtteil zugewiesen werden konnte.
Inwieweit das für den Fahrer attraktiv ist, bleibt dabei offen. Zusätzlich ergab die Untersuchung im
Vergleich zwischen Berlin (26 Fahrzeuge) und Karlsruhe (416 Fahrzeuge), dass eine Integration von
BEV in größeren Flotten deutlich einfacher ist, da die Ausweichmöglichkeiten für z.B. lange Fahrten
gegeben sind. Insgesamt konnte für Karlsruhe auch mittelfristig nur eine BEV-Quote von ca. 6 %
errechnet werden (DOLL et al. 2011).
55
Hierzu gehört z.B. ein zielgruppenspezifischer Webauftritt, Mobile Apps für alle Plattformen, bekannte
Tarifoptionen etc.
56
Die Fahrzeuge werden hier spontan gemietet, wobei dem Kunden ein Ladestand angezeigt wird und er selbst
entscheiden muss, ob dieser für ihn ausreicht. Bei der Spontan-Vollladung wird das Fahrzeug ebenfalls spontan
angemietet, allerdings werden nur vollgeladene Fahrzeuge für die Anmietung freigegeben.
45
46
Batterieelektrische Fahrzeuge im gewerblichen Flottenbetrieb
Abbildung 22: Anzahl der einsetzbaren 24-kWh-BEVs in Abhängigkeit von der Jahresfahrleistung (DOLL et al. 2011)
Darüber hinaus sind in der Studie Durchschnittsdaten der Fahrtnutzung verfügbar, die in Tabelle 3
zusammengefasst sind. Auffällig ist hier vor allem die hohe Fahrtlänge pro Nutzung, die in Berlin
durchschnittlich 125 km lang ist, auch wenn diese Fahrleistung nicht in einem Stück erbracht worden sein
muss. Möglicherweise ist auch das Ausleihprinzip des Anbieters – Fahrzeuge müssen an speziellen
Stationen abgeholt und auch zurückgegeben werden – dafür verantwortlich, da sich der Aufwand diese zu
nutzen für spontane Kurzfahrten nicht lohnt. Weiterhin interessant ist die hohe durchschnittliche
Jahresfahrleistung.
Tabelle 3: Vergleich der Carsharing-Organisationen Stadtmobil Karlsruhe und Berlin (nach DOLL et al. 2011)
Karlsruhe
Berlin
Verfügbare Fahrzeuge (Jahresdurchschnitt)
425,5
28,5
∅ Jahresfahrleistung pro Fahrzeug [km]
27.165
19.410
∅ tägliche Nutzungsdauer pro Fahrzeug [h]
8,3
8,6
Jahresfahrleistung pro Kunde [km]
1.667
919
Anzahl der Nutzungen
123.167
4.423
Anzahl der Buchungen pro Fahrzeug und Jahr
289
155
∅ Fahrtlänge pro Nutzung [km]
93,8
125,1
Eine Studie des Öko-Instituts zu den Möglichkeiten der Weiterentwicklung des Carsharing kam zu dem
Ergebnis, dass die zeitliche Auslastung der Carsharing-Fahrzeuge bei durchschnittlich 38 % liegt; bei
Gemeinden unter 100.000 Einwohnern sinkt die Auslastung auf 28 % (LOOSE et al. 2004). Diese Zahlen
zeigen, dass zumindest im Durchschnitt die für das tägliche Aufladen zu erbringende Standzeit zur
Verfügung steht. Da eine Lademöglichkeit vorhanden sein muss, bietet sich hier v.a. das an Stationen
gebundene Carsharing an, bei dem die Fahrzeuge an definierten Punkten nachgeladen werden.
Dabei müssen bereits beim Start von BEV im Carsharing verlässliche Lösungen angeboten werden, um
eine negative Wirkung auf die Kundenakzeptanz zu vermeiden. Auch wenn interessierte „Early Adopter“
3. Analyse gewerblicher Fahrzeugflotten
eine gewisse Fehlertoleranz vor dem Hintergrund des Ausprobierens mitbringen, wirken diese letztlich als
Multiplikator für die Bewertung der Alltags- und Einsatztauglichkeit der Fahrzeuge. Der Autovermieter
Sixt hat dazu beim Angebot von vier Karabag 500 in München bereits erste Erfahrungen gesammelt: Auf
einer Pressekonferenz erklärte Firmeninhaber Sixt, dass die theoretische Reichweite von 140 km bei
sportlichen Fahrern auf 70 km reduziert wurde und häufiger Kunden mit leerer Batterie liegen blieben. Er
verdeutlichte weiterhin, dass mit den Fahrzeugen kein kommerzieller Vertrieb57 möglich sei (KUNTZ
2011).
3.4. Aspekte zur Akzeptanz von BEV
Um Fahrzeuge auch in größeren Umfängen auf dem Markt zu platzieren, sind die Akzeptanz und
Nachfrage der Nutzer ein Schlüsselkriterium. In einem Beitrag der Zeitschrift electrosuisse gibt ein
großes Schweizer Fleet-Management-Unternehmen (HAYMOZ 2010) die aus seiner Sicht wichtigsten
Punkte zur Akzeptanz und Einsatzbereitschaft u.a. folgendermaßen an:

ausgereifte, massentaugliche Technologie

verlässliche Einsatzdistanz ab 300-400 km / Tag

attraktive, stabile Restwerte

private Nutzung darf den Einsatz für die Firma nicht beeinträchtigen
Folgt man dieser Auflistung, wird deutlich, wie groß die Differenzen zwischen dem aktuellen Stand der
Elektrofahrzeuge und den Anforderungen an ein einfach gegen ein konventionelles austauschbares
Fahrzeug ist. Flottenbetreiber werden sich, zumal einige der Vorstellungen wie beispielsweise die große
Reichweite auch mittelfristig nicht umsetzbar sein werden, an die besonderen Gegebenheiten beim
Elektrofahrzeug anpassen müssen. Ein wichtiger und häufig genannter Punkt betrifft die Verlässlichkeit
der angegeben Reichweite. Auch wenn diese niedriger ausfällt als hier gewünscht, muss sie auch unter
widrigen Bedingungen erreicht werden. Der Einsatz von BEV setzt daher eine konkrete Einsatzplanung
voraus, die diese Begrenzungen berücksichtigt.
Im Rahmen der Begleitforschung zum Projekt ColognE-Mobil fand die Universität Duisburg-Essen im
Rahmen einer umfangreichen Befragung von Flottenbetreibern heraus, dass nur in Einzelfällen lange
Touren und kurze Standzeiten dem Einsatz von BEV entgegenstehen. Auch Sicherheitsbedenken
bestehen nicht, hingegen wird der Zuverlässigkeit der Fahrzeuge ein hoher Stellenwert eingeräumt.
Grundlage der Überlegung sollte weiterhin die „wirtschaftliche Gleichwertigkeit der Elektromobilität im
Vergleich zu anderen verfügbaren Technologien“ sein. Diese Bedingung wird gestützt durch eine weitere
qualitative Umfrage unter 18 Flottenmanagern, die Fuhrparks mit 64 bis 10.000 Nutzern verwalten. Diese
gaben an, dass bereits jetzt ein Potential von ein bis zwei Fahrzeugen pro Pool bestünde, und begründeten
dies mit dem Beitrag zur positiven Imagebildung des Unternehmens. Eine größere Akzeptanz hinge
hingegen von der TCO ab (COLOGNE-MOBIL 2012).
Im Rahmen der KiD-Studie wurden die Fahrweiten unterschiedlicher Wirtschaftszweige für die
57
Ergänzend wird zur Motivation der Einbindung der BEV auch ohne wirtschaftliche Rentabilität gesagt: "Die
Zukunft der Elektromobilität ist unklar. Aber wir machen mit, so wie alle Autohersteller auch." (KUNTZ 2011).
47
48
Batterieelektrische Fahrzeuge im gewerblichen Flottenbetrieb
fahrtintensiven Werktage analysiert. Auch hier zeigt sich, dass statistisch gesehen abhängig vom Gewerbe
mit einer Reichweite von 90 km mehr als 90% aller Fahrten absolviert werden können (KID 2012).
Abbildung 23: Kumulierte Fahrweiten nach Wirtschaftszweigen (gewerbliche Pkw, Mo-Fr, Deutschland, KID 2012)58
Parallel zu den Projekten aus der Nationalen Plattform Elektromobilität (NPE) ermittelte die zugehörige
Begleitforschung wie die teilnehmenden Partner den zukünftigen Einsatz von Elektrofahrzeugen
einschätzen. Abbildung 24 zeigt die Ergebnisse der Studie und gibt einen Hinweis darauf, dass der
Einsatz im gewerblichen Verkehr im Vergleich zu den anderen Optionen eher schlecht eingeschätzt wird.
Dabei sprechen 48% der 650 Projektteilnehmer dem E-Fahrzeug eine Eignung zu (FRAUNHOFER
2012).
Abbildung 24: Einschätzung der Ausbreitung von elektrischen Fahrzeugen (nach FRAUNHOFER 2012)
Eine weitere Studie der Begleitforschung, die 13 Teilprojekte (insgesamt 792 Befragte59) mit
58
Die Buchstaben stehen für die unterschiedlichen Wirtschaftszweige. Sie sind (KID 2012) zu entnehmen.
59
Fuhrparkverantwortliche, Nutzer, Passanten/Anwohner, Werkstattmitarbeiter
3. Analyse gewerblicher Fahrzeugflotten
gewerblichem Hintergrund untersuchte, kam zu dem Ergebnis, dass vor allem die TCO das
Hauptkriterium für die Fahrzeugbeschaffung darstellt und zum Teil eine geringere Aufpreisbereitschaft
im Vergleich zum privaten Fahrzeugmarkt besteht. Auch die Bereitschaft für nicht-monetäre Anreize wie
die Nutzung der Busspur oder reservierter Parkplätze fiel „eher gering“ aus. Auch die beschränkte
Reichweite und mögliche Probleme durch lange Ladezeiten oder mangelnde Verfügbarkeit von
Ladesäulen wurden als relevantes Hemmnis identifiziert. Im Gegensatz dazu wurden zu den Themen
Zuverlässigkeit, Funktionalität und Komfort sowie Beschleunigung und Höchstgeschwindigkeit keine
starken Bedenken festgestellt. Positiv bewertet wurde vor allem der Imagegewinn (FRAUNHOFER ISI
2013b).
Im Zuge der aktuellen Öffentlichkeitswirksamkeit von Elektrofahrzeugen muss auch die Frage gestellt
werden, inwieweit Firmen über die Sichtbarkeit hinaus tatsächliches Interesse an der Einführung von
elektrifizierten Fahrzeugen in ihren Fuhrpark haben. In einer Umfrage des Full-Leasing-Anbieters Arval
stuften 25% der Flottenentscheider die Elektromobilität für Ihren Fuhrpark als „überhaupt nicht wichtig“
und 37 % für „wenig wichtig“ ein. Dabei zeigt die nachfolgende Abbildung 25, dass sich über 80% der
Befragten hinsichtlich des Einsatzprofils vorstellen können mindestens 10% ihres Fuhrparks durch EFahrzeuge zu ersetzen (ARVAL 2010).
Wie viel Prozent der Fahrzeuge in Ihrem Fuhrpark
könnten durch Elektrofahrzeuge ersetzt werden?
Abbildung 25: Umfrageergebnis: Wie viel Prozent der Fahrzeuge in Ihrem Fuhrpark könnten durch Elektrofahrzeuge ersetzt
werden? (n=43, ARVAL 2010)
Eine Umfrage von Dataforce unter 673 Fuhrparkverantwortlichen ergab, dass sich von den Befragten fast
jeder Dritte vorstellen kann, ein Elektrofahrzeug in der eigenen Flotte einzusetzen. Dabei zeichnen vor
allem größere Unternehmen, die mehr als 50 Fahrzeuge besitzen, ein heterogenes Bild: einerseits geben
hier 4,2% an, bereits BEV im Einsatz zu haben, auf der anderen Seite lehnen 47,9% die Nutzung von
BEV ab. Bei den Unternehmen mit 10 bis 49 Fahrzeugen liegt dieser Wert nur bei 27,7 %. Details zu den
Motiven der Ablehnung sind nicht erhoben worden (F+M 2010).
Im Rahmen des Modellprojekts ColognE-mobil wurden 500 Flottenkunden gefragt, ob und wie viele EFahrzeuge sie anschaffen würden. Die Ergebnisse sind in Abbildung 26 dargestellt. Sie zeigen, dass sich
zwar eine Vielzahl der befragten gewerblichen Nutzer den Kauf eines E-Fahrzeugs vorstellen kann, aber
der mit 80% größte Teil lediglich eines anschaffen würde (ARENTZ 2011). Das legt den Schluss nahe,
dass eine relevante Marktdurchdringung aus heutiger Perspektive trotz positiver Wahrnehmung der
Fahrzeuge schwierig ist.
49
50
Batterieelektrische Fahrzeuge im gewerblichen Flottenbetrieb
Abbildung 26: Umfrageergebnisse aus dem Modellprojekt colognE-mobil zur Anschaffung von E-Fahrzeugen (n=500, ARENTZ
2011)
Auf die Frage nach den Hauptgründen für den Kauf eines E-Fahrzeugs wurde der Punkt „Umweltschutz“
von den meisten Befragten genannt. Inwieweit sich dieser tatsächlich abgekoppelt vom „grünen“ Image
angeben lässt, ist fraglich.
Erschwert werden derartige Umfragen zusätzlich durch die Tatsache, dass der Großteil der Befragten
keine Erfahrungen im Umgang mit Elektrofahrzeugen hat. Begleitforschungen zu Großversuchen z.B. auf
Rügen oder in der französischen Kleinstadt La Rochelle (Carsharing-Konzept, siehe auch Abschnitt 5.2.2)
zeigen, dass das Kaufinteresse mit der Nutzung der Fahrzeuge steigt. In letztgenanntem Projekt war die
Kundenzufriedenheit so groß, dass über 50 % der Nutzer abschließend eines der Versuchsfahrzeuge
kaufte. In einer abschließenden Untersuchung mehrerer Großprojekte mit insgesamt ca. 1.100 Nutzern
gaben hingegen über 60 % der Fahrzeugkäufer an, dass sie das Fahrzeug ohne Zuschüsse seitens der
Förderprogramme nicht gekauft hätten (WEIDER et al. 2011).
4. Methode zur Bewertung des Elektrifizierungspotentials
Die Bewertung der Eignung einer Flotte oder eines Fuhrparks für die Nutzung von Elektrofahrzeugen ist
aufgrund vieler Einzelparameter komplex. Einige der entscheidenden Faktoren sind zwar derzeit gegeben,
aber nicht unabänderlich, so dass in eine Analyse auch das mögliche Änderungspotential einfließen muss.
Hinsichtlich der Umsetzung lässt sich unterscheiden zwischen theoretischem, technischem,
wirtschaftlichem und praktischem Potential, wobei die Potentiale ausgehend vom theoretischen jeweils
Teilmengen bilden (RUDOLF und WAGNER 1997, Abbildung 27).
Abbildung 27: Untermengen des Umsetzungspotentials (nach RUDOLF und WAGNER 1997)
Die gewählte Methodik soll im ersten Schritt Auskunft über eine grundsätzliche Machbarkeit des
Einsatzes geben und potentielle Schwachpunkte identifizieren. Bei diesen kann anschließend geprüft
werden, ob sie durch individuelle Maßnahmen verbessert werden können oder ob hierdurch bereits
Ausschlusskriterien festgelegt werden. Am besten eignet sich hierfür die häufig für Potentialanalysen
eingesetzte Erstellung eines (Flotten-)Profils. Dabei wird eine Einschätzung der relevanten Randbedingungen vorgenommen, die es ermöglicht, potentielle Schwachstellen und Stärken zu identifizieren.
Im Einzelnen werden folgende Punkte für den ersten Schritt der Bewertung herangezogen:
Tabelle 4: Relevante Randbedingungen für den Einsatz von BEV in individuellen Flotten
Fahrzeuge
Lademöglichkeit
Fahrmuster
Flottenmanagement
-
Pkw (Kleinstwagen, Klein-
-
Ladefenster
-
Fahranteile
-
Planbarkeit der Route
wagen, Kompaktklasse)
-
Stellplatz
-
Reichweite
-
Flexibilität
-
Auslastung
-
Kompensation nicht bedien-
-
Nfz (Kleintransporter,
Transporter)
barer Fahrten
Die gesamte Untersuchung erfolgt dabei in mehreren Einzelschritten. Am Beginn der Analyse eines
individuellen Fuhrparks steht die Beschreibung der eingesetzten Fahrzeuge, der Charakteristika des
Betriebs hinsichtlich der Nutzungsprofile, Fahrtlängen und Standzeiten sowie der Lademöglichkeiten und
der Art des Flottenmanagements. Anschließend wird für diese Punkte geprüft, ob sie im Rahmen der
beschriebenen Randbedingungen für den Einsatz von BEV liegen oder ob einzelne Aspekte einer
Nutzung entgegenstehen. Sind mögliche Schwachstellen identifiziert, wird diskutiert inwiefern diese
durch Optimierungsmaßnahmen günstig beeinflusst werden können.
52
Batterieelektrische Fahrzeuge im gewerblichen Flottenbetrieb
Im nächsten Schritt werden die zu substituierenden oder zusätzlich anzuschaffenden Fahrzeuge näher
untersucht: Wie bereits dargestellt, ergibt sich für BEV genau dann ein wirtschaftlicher Einsatz, wenn die
Batteriekapazität möglichst gut ausgenutzt wird, um die hohen Anschaffungskosten durch geringe
Betriebskosten auszugleichen. Hierfür wird geprüft, ob dies mit den Eigenschaften bereits verfügbarer
Fahrzeuge möglich ist oder ob eine individuelle Konfiguration für ein erfolgreiches Konzept nötig wäre.
Eine TCO-Analyse zeigt im nächsten Schritt, ob bei der Substitution einzelner Flottenfahrzeuge ein
realistisches, positives Ergebnis zu erwarten ist. Eine Sensitivitätsanalyse der Eingangsparameter wie z.B.
der Entwicklung der Kraftstoff- und Batteriepreise zeigt, wie sich Abweichungen in den Prognosen auf
die Ergebnisse auswirken.
Abschließend werden die Ergebnisse zusammengefasst und ein qualitatives Potential bestimmt, das eine
Entscheidungsgrundlage für die Nutzung von BEV bietet.
4.1. Ermittlung der Flottenprofile
Grundlage für die Anwendung des Modells ist die quantitative und qualitative Beschreibung der
betrachteten Fahrzeugflotten. Hierbei werden zum einen die Fahrprofile der Flottenfahrzeuge detailliert
hinsichtlich ihres Fahrprofils untersucht und zum anderen relevante Eigenschaften der Fahrzeuge und
auch des Flottenmanagements erfasst.
4.1.1. Relevante Eigenschaften von Flottenfahrzeugen und -management
Die bisher in der Fahrzeugflotte eingesetzten Fahrzeuge geben Aufschluss über deren Einsatzbereich:
Neben Reichweite und Fahrleistungen sind insbesondere das erforderliche Ladevolumen sowie die
Zuladung zu berücksichtigen. Tabelle 5 gibt Auskunft über die Verteilung unterschiedlicher
Fahrzeugtypen und Antriebskonzepte, die im gewerblichen Flottenmarkt eingesetzt werden. Den
prozentual größten Anteil machen Fahrzeuge der Kompakt- und Mittelklasse aus. Klein- und
Kleinstwagen, die für den elektromobilen Einsatz besonders geeignet scheinen, machen ca. 10% des
gesamten Flottenmarktes aus. Zu den Fahrzeugen, die unter dem Begriff „Utilities“ zusammengefasst
werden, zählt eine große Spanne von Fahrzeugen z.B. der Renault Kangoo oder der Mercedes Benz
Sprinter, die vor allem im Liefer- und Handwerkssegment oft vertreten sind. 11,3 % der gewerblichen
Fahrzeuge zählen zu dieser Gruppe. Daraus wird ersichtlich, dass unter der Annahme sämtliche Kleinst-,
Klein und Kompaktwagen könnten durch BEV ersetzt werden, lediglich ca. 28 % aller gewerblichen
Fahrzeuge mit elektrischem Antrieb fahren würden. Das entspricht ca. 1,1 Mio. Fahrzeugen. Zusätzlich
wäre denkbar, dass aus den Bereichen Mittelklasse, Mini-Vans und Utilities weitere Fahrzeuge
hinzukommen, was das theoretische Potential auf ca. 2,1 Mio. E-Fahrzeuge hebt.
Tabelle 5: Verteilung unterschiedlicher Fahrzeugtypen und Antriebskonzepte im gewerblichen Flottenmarkt (BMVBS 2008a)
Angaben in %
Ottomotor
Dieselmotor
Sonstige
Gesamt
Kleinstwagen
2,3
0,3
0,0
2,7
Kleinwagen
6,0
1,3
0,0
7,3
Kompaktklasse
8,9
9,4
0,3
18,7
Mittelklasse
6,7
15,1
0,1
21,8
Obere Mittelklasse
3,2
8,7
0,0
11,9
4. Methode zur Bewertung des Elektrifizierungspotentials
Oberklasse
0,6
0,4
0,0
1,0
Geländewagen
0,9
4,3
0,1
5,3
Sportwagen
1,6
0,0
0,0
1,6
Mini-Vans
1,8
1,1
0,0
2,9
Großraum-Vans
1,6
5,2
0,1
7,0
Utilities
0,8
10,3
0,1
11,3
Sonstige
3,0
5,0
0,5
8,6
Gesamt
37,4
61,1
1,5
100,0
Für die vorliegende Untersuchung werden für die am häufigsten eingesetzten Fahrzeugklassen
Substitutionsmöglichkeiten vorgestellt, die sich hinsichtlich ihrer Grunddaten an bereits verfügbaren
Fahrzeugen orientieren. Dabei wurde auf die Mittelklasse verzichtet, weil für dieses Fahrzeugsegment
eine rein batterieelektrische Lösung als wirtschaftlich nur schwierig darstellbar eingestuft wird. Tabelle 6
gibt einen Überblick über die Grunddaten der Referenzfahrzeuge für Verbrauchsbestimmung und
Batterieauslegung
Tabelle 6: Grunddaten der Referenzfahrzeuge für Verbrauchsbestimmung und Batterieauslegung
F1: Kleinstwagen
F2: Kleinwagen
F3: Kompaktklasse
N1: Kleintransporter
N2: Transporter
Leergewicht
900 kg
1200 kg
1300 kg
1500 kg
1950 kg
Stirnfläche
2,1 m²
2,1 m²
2,2 m²
2,4 m²
3,1 m²
cW-Wert
0,32
0,32
0,31
0,31
0,32
Den Berechnungen zu Batteriegröße und Verbrauch liegt ein umfangreiches Fahrzeugmodell zugrunde,
das im Rahmen des Projektes NET-ELAN60 entstanden ist (WALDOWSKI et al. 2012). Eingangsgrößen
sind die Fahrzeugdaten der Referenzfahrzeuge und verschiedene Fahrzyklen, die den Einsatzort
charakterisieren. Berücksichtigt wurden unter der Annahme sichtbarer Verbrauchsunterschiede folgende
Fahrsituationen:

Innenstadt: normaler Innenstadtverkehr (z.B. ambulanter Pflegedienst, Telekomservice) 
Referenzzyklus: Artemis Urban

Kombiniert: durchschnittlicher Verbrauch durch Fahrt in unterschiedlichen Bereichen (z.B.
Mietwagen)  Referenzzyklus: Artemis (Stadt-, Land- und Überlandsequenzen)

Landstraße/Autobahn: häufiges Fahren auf Landstraßen oder/und Autobahnen (z.B.
Handwerksbetrieb in dörflicher Gegend)  Referenzzyklus: Artemis motorway
Darüber hinaus wurde in allen Berechnungen ein Nebenverbrauch von 1 kW, 3 kW oder 4 kW je nach
Situation berücksichtigt, um den realen Fahrbedingungen Rechnung zu tragen. Hierbei sind winterliche
Bedingungen oder schwierige Topographien noch nicht explizit berücksichtigt. Die Batteriegröße61 ergibt
sich im Modell iterativ aus der für die geforderte Reichweite nötigen Energie und dem zusätzlichen
60
61
siehe auch http://www.net-elan.de
Die Werte gelten für eine Energiedichte von 90 Wh/kg. Hierbei muss berücksichtigt werden, dass durch die
Weiterentwicklung der Batterien in Zukunft auch größere Energiedichten darstellbar sein werden. Das führt bei
gleicher Reichweite zur Gewichtsreduktion, die wiederum den Energiebedarf für den Antrieb senkt.
53
54
Batterieelektrische Fahrzeuge im gewerblichen Flottenbetrieb
Energiebedarf für die steigende Fahrzeugmasse. Das Kennfeld des Elektromotors ist skalierbar und wird
entsprechend der Fahrzeugklasse festgelegt. Nachfolgend sind die Ergebnisse der Berechnung für den
Kleinstwagen (F1) und den Kleintransporter dargestellt (N1) 62.
Tabelle 7: Verbrauchswerte und Batteriegröße des betrachteten Kleinstwagens (F1), Nebenverbrauch 1 kW
KLEINSTWAGEN (F1)
Innenstadt
Kombiniert
Landstraße / Autobahn
Batteriegröße kWh
Verbrauch
kWh/100km
Batteriegröße kWh
Verbrauch
kWh/100km
kWh/100km
Batteriegröße kWh
30
15,1
5,1
13,2
4,5
24,3
8,2
50
15,4
8,7
13,4
7,5
24,6
13,8
70
15,6
12,3
13,5
10,7
25,8
19,5
90
15,8
16,0
13,6
13,9
25,0
25,3
110
16,0
19,8
13,8
17,1
25,2
31,2
130
16,2
23,7
13,9
20,4
25,4
37,2
km
Verbrauch
Tabelle 8: Verbrauchswerte und Batteriegröße des betrachteten Kleintransporters (N1), Nebenverbrauch 1 kW
KLEINTRANSPORTER (N1)
Innenstadt
Kombiniert
Verbrauch
kWh/100km
Batteriegröße kWh
30
18,3
50
Landstraße / Autobahn
Verbrauch
kWh/100km
Batteriegröße kWh
kWh/100km
Batteriegröße kWh
6,2
15,6
5,3
24,3
8,2
18,6
10,4
15,7
8,9
24,4
13,7
70
18,8
14,8
15,8
12,5
24,5
19,4
90
19,0
19,3
15,9
16,2
24,6
24,9
110
19,2
23,8
16,1
19,9
24,7
30,6
130
19,4
28,4
16,2
23,7
24,8
36,3
km
Verbrauch
Die realen Verbräuche sind i.d.R. geringer als der rechnerisch erforderliche Verbrauch für die angegebene
Batteriegröße und die zugehörige Reichweite. Der Grund dafür liegt in der Rekuperation, durch die ein
Teil der aufgewendeten Energie zurückgewonnen werden kann. Die unterschiedlichen
Fahrzeugkonfigurationen erlauben es, in Einzeluntersuchungen nutzerspezifische Auslegungen v.a. in
Hinblick auf die Kosten zu untersuchen.
Unter Lademöglichkeit werden die Voraussetzungen zu einer möglichst batterieschonenden63 und zur
Sicherstellung der täglichen Reichweite nötigen zeitlichen Ladung verstanden.
Ladefenster. Im Gegensatz zu privaten Nutzern haben viele gewerbliche Flotten verlässlich planbare
Zeitfenster, in denen die Fahrzeugbatterien geladen werden können. Dabei sind die Nutzungsprofile
äußerst heterogen, so dass eine summarische Darstellung wenig zielführend ist, da nur das individuelle
62
63
Die Verbrauchswerte der übrigen Fahrzeuge finden sich im Anhang.
siehe auch Abschnitt 2.2; nach aktuellem Stand werden Ladungen mit kleinem Ladehub bei moderaten
Temperaturen als optimal eingestuft
4. Methode zur Bewertung des Elektrifizierungspotentials
Muster Auskunft über ein zuverlässiges Ladefenster gibt. Firmen und Betriebe, in denen die Fahrzeuge
im Schichtbetrieb eingesetzt werden, könnten hier an eine praktische Grenze stoßen: manche
Taxiunternehmen, Notdienste oder Logistikunternehmen (Verkehr/Handel) haben ihre Fahrzeuge
zumindest teilweise im Mehrschichtbetrieb im Einsatz64. Abbildung 28 zeigt die Verteilung der
Einsatzdauer von 22 Unternehmen, die im Rahmen des Projektes Sax-Mobility befragt wurden (SAXMOBILITY 2010). Auch hier spiegelt sich die große Inhomogenität des gesamten gewerblichen Sektors
wieder. Befragt wurden die Verwaltungen von Kreisstädte, Stadtwerke und Unternehmen aus
verschiedenen Branchen (z. B. Wohnungsbaugenossenschaften, Pflege-, Liefer- und Kurierdienste).
Abbildung 28: Verteilung der Einsatzdauer (SAX-MOBILITY 2010)
In über 90 % der befragten Unternehmen liegt die Einsatzdauer bei 17 oder weniger Stunden, was im
Umkehrschluss ein Ladefenster von sieben Stunden und mehr bedeutet. Im Rahmen einer Untersuchung
zum Umweltentlastungspotential beim Einsatz von BEV wurde vom Öko-Institut e.V. eine umfangreiche
Auswertung der KiD-Daten mit dem Fokus auf potentielle batterieelektrische gewerbliche Pkw
durchgeführt. Anhand unterschiedlicher Kriterien (Tagesfahrleistung >/< 80 km und Anteil privater
Fahrten >/< 50 %) wurden vier Profile aus den Einzeldatensätzen aggregiert. Die durchschnittlichen
Ergebnisse der Analyse für die Werktage zeigt Abbildung 29. Sie beziehen sich auf eine Prognose für
2030, wobei die Abweichungen zu 2020 nur gering sind. Die Start- und Endpunkte der täglichen Fahrten
bestätigen eine (nächtliche) Standzeit von 14 bis 17 Stunden. Untertägig stehen durchschnittlich vier bis
sechs Stunden für eine Nachladung zur Verfügung; eine Option von der vor allem die Nutzungsprofile 2
und 4 mit langen Tagesfahrstrecken über 80 km Gebrauch machen könnten (HACKER et al. 2011).
64
Bei einer größeren, hinsichtlich der Fahrzeuge homogenen Flotte könnten hier vereinzelt Wechselkonzepte eine
Alternative darstellen; siehe auch Abschnitt 5.2.2 (Taxiflotten)
55
56
Batterieelektrische Fahrzeuge im gewerblichen Flottenbetrieb
Abbildung 29: Fahrzeugnutzungsprofile potenzieller batterieelektrischer Pkw an Werktagen – gewerblich (HACKER et al. 2011)
Das Ladefenster ist im Rahmen dieser Untersuchung die Zeit, in der das betrachtete Fahrzeug am Tag auf
einem mit einer Lademöglichkeit ausgestatteten Stellplatz stehen kann. Dazu gehört der Platz auf dem
Betriebshof ebenso wie z.B. der Wohnort des Nutzers, sofern dieser das Fahrzeug nachts auch laden kann.
Entscheidend für die Einstufung ist die gesicherte Dauer der Anschlussmöglichkeit. Aktuelle
Kleinstwagen, die hier stellvertretend die untere Grenze der Batteriegröße darstellen, haben derzeit eine
Ladezeit von ca. 6 h bei einer Batteriegröße von 16 kWh.
Bewertung
++
+
○
-
--
Ladefenster
>8h
6h
4h
2h
<1h
Stellplatz. Wenn die Fahrzeuge ihren eigenen Stellplatz haben, kann die notwendige Infrastruktur
(Ladesäule/ Ladestation) relativ problemlos installiert werden. Abbildung 30 zeigt die Standorte der
Fahrzeuge in Ruhezeiten aus der Modellregion Sachsen. Dabei wurden 22 Unternehmen befragt,
Mehrfachnennungen waren möglich.
Abbildung 30: Standorte der Fahrzeuge während der Ruhezeiten (nach SAX-MOBILITY 2010)
Der am zweithäufigsten genannte Abstellort „bei Mitarbeitern zu Hause“ muss nicht zwingend eine
4. Methode zur Bewertung des Elektrifizierungspotentials
Einschränkung sein, da auch hier eine Lademöglichkeit vorgesehen werden kann, wenn die private
Wohnsituation es zulässt. Vielmehr ist jedoch diese Angabe ein Indiz dafür, dass ein großer Teil der
Fahrzeuge auch privat genutzt wird, was für die Betrachtung des Fahrmusters von Bedeutung ist.
Mit 25 % stellt nach dieser Befragung auch der öffentliche Raum noch eine relevante Größe dar. Ist es
hier nicht möglich, den Parkraum auf firmeneigenes Gelände zu verlegen, gestaltet sich die Installation
passender Ladeinfrastruktur ggf. schwierig, zumal die Kosten für straßenseitige Ladeeinrichtungen
derzeit vom jeweiligen Energieversorger getragen werden. Die bislang errichteten öffentlichen
Ladesäulen sind i.d.R. Teil von Forschungsprojekten und Versuchen, die zumindest teilweise durch den
Fördermittelgeber finanziert werden. Die Kosten für eine öffentliche Ladesäule sind stark abhängig vom
Ort der Aufstellung und liegen zwischen 2.000 und 5.000 € (siehe auch Abschnitt 2.3). Müssen besondere
Auflagen erfüllt oder örtliche Gegebenheiten berücksichtigt werden, wie die Nutzung sonst
parkraumbewirtschafteter Flächen oder Denkmalschutz, können sich die Kosten vervielfachen.
Auch fernab der Finanzierungsfrage stehen der großflächigen Installation von Ladesäulen derzeit noch
rechtliche Aspekte im Wege: Die StVO sieht keine Privilegierung nach Antriebsarten vor, d.h.
Sonderparkzonen, Halten für Aufladung auf sonst nicht als Parkflächen vorgesehenen Flächen oder
Busspurnutzung stehen im Widerspruch zum Straßenverkehrsrecht (HANKE 2010). Im Rahmen des
Angebots von integrierten Mobilitätskonzepten können die im Bundesrecht verankerten Grundsätze
jedoch erweitert werden, wenn die „gemeinwohlorientierte Nutzung von Verkehrsflächen“65 in den
Vordergrund rückt und von den Kommunen planerische Festsetzungen getätigt werden (JUNG 2011).
Im Rahmen der Begleitforschung zur Plattform Elektromobilität wurden die gewerblichen Teilnehmer
nach ihrer Einschätzung zu möglichen Stellplätzen befragt. Auf die Frage wie sie die verfügbare
Ladeinfrastruktur einschätzen, wurde lediglich die Option „Lademöglichkeit am Arbeitsplatz“ positiv
bewertet. Sowohl das Nachladen zu Hause als auch die Verfügbarkeit und Nutzung von
Lademöglichkeiten im öffentlichen Raum wurden negativ bis neutral eingestuft (FRAUNHOFER 2012).
Der Parameter Stellplatz gibt Aufschluss darüber, ob das Nachladen des Fahrzeugs an einem festen
Stellplatz möglich ist. Dabei ist ein nicht vorhandener Stellplatz ein Ausschlusskriterium für ein rein
elektrisches Fahrzeug.
Bewertung
++
+
○
-
--
Stellplatz
firmeneigener
Stellplatz
Wechselnd auf
firmeneigenem
Gelände
halb-öffentlicher
Raum (z.B.
Tiefgarage)
fest im
öffentlichen Raum
wechselnd im
öffentlichen
Raum
Reichweite. Hier sind die täglichen und jährlichen Fahrleistungen von Interesse. Ein besonders
wirtschaftlicher Einsatz ergibt sich für BEV, wenn sie jeden Tag die maximale von der Batterie
zugelassene Fahrstrecke tatsächlich absolvieren können; dem hohen Batteriepreis steht dann ein
Maximum an Einsparungen bei den Betriebskosten gegenüber.
Erste Ergebnisse aus Flottenversuchen weisen darauf hin, dass Flottenbetreiber durchaus bereit sind,
geringere Reichweiten als bisher gewohnt zu akzeptieren, sofern sie für den Einsatzzweck der Fahrzeuge
65
§ 1 Abs. 5, Abs. 6 Nr. 9 BauGB
57
58
Batterieelektrische Fahrzeuge im gewerblichen Flottenbetrieb
ausreichend sind. Besonders wichtig ist bei einer nutzerindividuellen Auslegung jedoch die
Zuverlässigkeit der Fahrzeuge: die angegebene Reichweite muss auch unter widrigen Bedingungen wie
an Tagen mit hohem Heizungs- oder Klimatisierungsbedarf oder bei unterschiedlichen Topografien
erreicht werden (POHL 2011).
Berücksichtigt werden hier die 95 %-Perzentile der kumulierten, täglichen Fahrstrecken. Damit kann die
größte Zahl der Fahrten absolviert werden, Extremwerte von Sonderfahrten bleiben unberücksichtigt. Auf
diese wird im Parameter Kompensation nicht bedienbarer Fahrten Bezug genommen. In der Skala
angegeben ist die Differenz der benötigten zur vom jeweiligen Fahrzeug (siehe Abschnitt 4.1.1) zur
Verfügung gestellten Reichweite. Positiv bewertet werden Reichweiten, die vom Fahrzeug abgedeckt
werden und mit leichter Abstufung auch die, bei denen die zu erbringende Reichweite nur wenig über der
verfügbaren liegt. In diesen Fällen kann einerseits geprüft werden, ob eine Zwischenladung möglich ist,
zum anderen muss berücksichtigt werden, dass die hier gegengerechneten Reichweiten für ungünstige
Bedingungen gelten; im Großteil des Jahres können auch längere Strecken zurückgelegt werden.

serf_95% …erforderliche Reichweite, um 95 % aller Einzelfahrstrecken abzudecken

sverf
Bewertung
…verfügbare Reichweite
++
+
○
-
--
serf_95% < sverf
serf_95% < sverf + 20 km
serf_95% < sverf + 40 km
serf_95% < sverf + 60 km
serf_95% > sverf + 60 km
Auslastung. Eine möglichst hohe Fahrzeugauslastung ist bereits bei Fuhrparks mit konventionell
angetriebenen Fahrzeugen ein wünschenswertes Ziel, vor allem wenn Fahrzeuge geleast werden. Der zu
entrichtenden Miete steht bei zunehmender Nutzung ein größerer Nutzwert entgegen. In dieser ersten
Betrachtung wird angenommen, dass die Flottenbetreiber auf bereits zur Verfügung stehende Fahrzeuge
zurückgreifen, die keine nutzeroptimierte Reichweite haben. Aus dem zu substituierenden Fahrzeugtyp
ergibt sich somit eine Reichweite (siehe Tabelle 6). Der Parameter Auslastung gibt Aufschluss darüber,
wie viel die zur Verfügung stehenden Kapazität tatsächlich genutzt wird. Darüber entsteht eine erste
Schätzung, inwieweit die hohen Batteriekosten durch Einsparungen bei den Betriebskosten ausgeglichen
werden können. Hierbei ist es wichtig zu berücksichtigen, dass in diesem Kontext nicht die zeitliche
Auslastung (wie sonst oft in diesem Zusammenhang betrachtet) sondern die täglich zurückgelegten
Kilometer betrachtet werden. Berechnet wird die Auslastung über die Reichweite des gewählten
Fahrzeugs:
Auslastung = Reichweite (definiertes Fahrzeug) ∙ 250 (Arbeitstage66) / Jahresfahrleistung
Bewertung
++
+
○
-
--
Auslastung
> 90 %
bis 80 %
bis 70 %
bis 60 %
< 50 %
Bei einer Auslastung von weniger als 50% ist die Batterie nahezu doppelt so groß wie eigentlich nötig.
Die damit verbundenen Mehrkosten lassen sich nur schwer amortisieren. Ob es einen nennenswerten
Effekt auf den Wiederverkaufswert einer derart wenig genutzten Batterie gibt, ist unklar.
66
Wird das Fahrzeug auch am Wochenende genutzt erhöht sich die Zahl der Arbeitstage auf 302 bzw. 365
4. Methode zur Bewertung des Elektrifizierungspotentials
Der Grad der möglichen Elektrifizierung in einer Flotte ist stark abhängig von der Flottengröße. Eine
große Flotte ermöglicht eine sinnvolle Mischung aus konventionellen und alternativen Antrieben, so dass
z.B. die begrenzte Reichweite von BEV durch zusätzliche Fahrzeuge mit konventionellen Antrieben
kompensiert werden kann. Darüber hinaus lassen sich leichter weitere Verwendungen für bereits durch
Zyklen oder Alter geschwächte Batterien finden.
Routenplanung. Die Routenplanung hat entscheidenden Einfluss auf die Möglichkeiten der
Elektrifizierung: einerseits kann dadurch im besten Fall ausgeschlossen werden, dass die eingesetzten
Elektrofahrzeuge an ihre Reichweitengrenze stoßen. Andererseits ermöglicht die Planbarkeit auch eine
auf die Nutzung zugeschnittene Fahrzeugauswahl. Dies macht sich besonders dadurch bemerkbar, dass
eine zum Einsatzzweck passende Batteriegröße gewählt werden kann, mit der ein Ausgleich der
Batteriemehrausgaben durch eingesparte Betriebskosten vereinfacht wird.
Besonders positiv werden komplett planbare Routen bewertet wie sie z.B. bei Postfahrzeugen oder
häuslicher Krankenpflege vorkommen. Ebenfalls günstig wirkt sich ein begrenzter Einsatzradius aus.
Dabei ist dieser Punkt an die nötige Reichweite gekoppelt: Überdimensionierte Fahrzeuge kommen
grundsätzlich auch ohne eine genaue Routenplanung aus.
Bewertung
Routenplanung
++
+
voll planbar,
vorgegeben
○
z.T. planbar und
unterstützt durch
RPS*
-
--
nicht planbar,
z.T. planbar ohne
aber unterstützt
RPS
nicht planbar
durch RPS
* RPS = Routenplanungssystem
Kompensation nicht bedienbarer Fahrten. Allein die Tatsache, dass verschiedene Fahrzeuge zur
Verfügung stehen, garantiert nicht den flexiblen Einsatz dieser Fahrzeuge. Werden die Fahrzeuge
personengebunden eingesetzt, ist es nur schlecht möglich eine lange Fahrt alternativ mit einem
konventionellen Ersatzfahrzeug zurückzulegen. Betreiber größerer Flotten versuchen in der Regel bereits
aus Gründen besserer Auslastung ein Fuhrparkmanagement umzusetzen, das den Fahrzeugeinsatz
optimiert.
Eine zentrale, koordinierende Stelle stellt für den Einsatz eines BEV hier die am besten zu bewertende
Option dar. Auch eine flexible Flotte ist denkbar, wobei hier die genauen Bedingungen geprüft werden
müssen. Ein nicht flexibler Einsatz stellt nur dann ein Problem dar, wenn die zu erbringende Reichweite
über der vom Fahrzeug leistbaren liegt.
Bewertung
++
Kompensation nicht
optimiert durch
bedienbarer Fahrten
Flottenmanagement
+
-
○
flexibel, aber
nicht optimiert
-
--
-
nicht flexibel
4.1.2. Untersuchung der Einsatzprofile auf Grundlage realer Fahrdaten
Um eine Aussage darüber treffen zu können, ob ein Elektrofahrzeug für den Einsatz in einer bestimmten
Flotte geeignet ist, sind genaue Kenntnisse des Routenprofils notwendig.
Im Rahmen des Projektes NET-ELAN wurden dafür Flottenfahrzeuge von mehreren Unternehmen mit
Messgeräten ausgestattet, die Auskunft über die einzelnen Fahrprofile geben sollten. Zum Einsatz kam
59
60
Batterieelektrische Fahrzeuge im gewerblichen Flottenbetrieb
ein modifizierter „Package Tracker“, der regulär für die Nachverfolgung von Gepäckstücken oder
Paketsendungen eingesetzt wird. Dieser wurde um einen Stand-By-Modus sowie ein zusätzliches
Batteriepack erweitert. Da sich der Tracker (zukünftig veLOG) mit Hilfe eines Beschleunigungssensors
nur einschaltet, wenn das Fahrzeug bewegt wird, können abhängig von der Einsatzdauer bis zu 10 Tage
aufgezeichnet werden. Angebracht wird das zigarettenschachtelgroße Gerät mit Saugnäpfen an der
Windschutzscheibe. Aufgezeichnet werden Zeit, Geschwindigkeit, Ort (GPS-Daten), Datum und
Temperatur (SCHÜPPEL et al. 2010). Abbildung 31 zeigt das Gerät sowie beispielhaft die Anbringung in
einem Berliner Taxi.
Abbildung 31: veLOG Datenlogger (SCHÜPPEL et al. 2010)
Die vom veLOG aufgezeichneten Daten wurden teilautomatisiert mit Hilfe eines Skriptes ausgewertet.
Die grafische Darstellung der Ergebnisse wurde mit MS Excel durchgeführt.
Erste automatische Auswertungen zeigten, dass die Daten an einigen Stellen fehlerhaft sind. Vor allem
bei der Geschwindigkeitsaufzeichnung kam es mehrfach zu Aussetzern, die zwar kein grundlegendes
Problem darstellen, aber in Verbindung mit Zeitfehlern bei der Auswertung z.B. zu unrealistischen
Durchschnittsgeschwindigkeiten oder Streckenlängen führten. Daher wurde nach dem ersten Durchlauf
des Skriptes eine manuelle Kontrolle aller Daten durchgeführt, in der Fehler gesichtet und nach logischen
Erwägungen bereinigt wurden. Weiterhin stellte sich heraus, dass der erste und letzte Tag einer
mehrtägigen Messung oft nicht den sonst beobachteten Fahrmustern entsprachen, da sie z.B.
außergewöhnlich spät begannen oder sehr früh endeten. Dies kann in Einzelfällen Zufall gewesen sein.
Wahrscheinlicher ist jedoch, dass der veLOG am ersten Tag innerhalb des laufenden Betriebes eingesetzt
wurde und am letzten Tag aufgrund der leeren Batterie frühzeitig ausfiel. Um diese Fehlerquelle zu
eliminieren, wurden ausschließlich als vollständig angenommene Tage betrachtet, auch wenn dadurch die
Anzahl der zur Auswertung zur Verfügung stehenden Daten gesenkt wurde.
Die folgende automatisierte Auswertung ermöglichte in einem ersten Schritt die statistische Auswertung
der Daten. Hierbei wurden die täglich gefahrenen Strecken und Einzelstrecken ermittelt, die Länge der
Pausenzeiten dazwischen und die gefahrenen Durchschnittsgeschwindigkeiten.
Im nächsten Schritt wurde auf diesen Einzeldaten aufbauend ermittelt, ob ein angegebenes
Elektrofahrzeug auf den aufgezeichneten Routen eingesetzt werden könnte. Dafür wurden alle Fahrten
einer Flotte und eines Fahrzeugtyps fortlaufend betrachtet. Freie Tage wurden dabei übersprungen, da die
Daten in den meisten Fällen keine vollständigen Arbeitswochen abgebildet haben. Fehler durch eine
dadurch mögliche, sehr lange Batterieladezeit, die es real nicht gab, sollten dadurch vermieden werden.
Eingangsgrößen in die Berechnung waren dabei die effektive Batteriegröße, der Verbrauch in Anlehnung
an die Ergebnisse der Berechnungen im Rahmen des NET-ELAN-Projektes (siehe Abschnitt 4.1.1) sowie
4. Methode zur Bewertung des Elektrifizierungspotentials
Angaben über das Ladeverhalten, d.h. welches Zeitfenster für den Ladevorgang zur Verfügung stand und
mit welcher Leistung geladen wurde. Bei letzterem war es möglich zu bestimmen ab welcher Pausenlänge
nachgeladen wird und mit welcher effektiven Ladeleistung dies geschieht. Weiterhin konnten der
Verbrauch und die Ladeleistung gleich in einem Rechenschritt durch verschiedene Angaben variiert
werden. Beim Verbrauch war es möglich manuell Werte für den Betrieb im eco-Modus (nur notwendige
Nebenverbraucher, siehe auch Abschnitt 2.4), im Sommer (bei Einsatz einer Klimaanlage) und im Winter
(bei Einsatz einer Heizung) einzugeben. Für die Ladeleistung konnten ebenfalls zwei Werte angegeben
werden, z.B. um die Unterschiede zwischen dem Laden mit Haushaltsstrom und einer Schnellladung
darzustellen. Eine schematische Übersicht der Eingangsdaten und des Auswerteprozederes gibt
Abbildung 32.
Eingangsgrößen
Eingabeparameter
Messdaten des veLOG
Fahrzeug- und Umweltdaten
•
•
•
•
•
•
•
•
Geschwindigkeit
Beschleunigung
Temperatur
GPS-Koordinaten
Batteriekapazität [kWh]
Verbrauch [kWh/100 km]
Ladeleistung [kW]
Zeitfenster für die Ladung [h]
Datenauswertung
Skriptgesteuerte Auswertung
•
•
•
Einzelstrecken
Tagesfahrstrecken
Pausezeiten und -längen
Routenprofil
Analyse
Skriptgesteuerte Rechnung über die Zeit (dt = 1s)
Vorgehen: Ein über Batteriekapazität und Verbrauch bestimmtes E-Fahrzeug fährt die in den
Messdaten aufgezeichneten Routen ab. In ausreichend langen Zeitfenstern kann mit definierter
Ladeleistung nachgeladen werden.
Mögliche Ergebnisse: Batteriestatus über Zeitverlauf, absolvierte Strecken, Einfluss von
Ladeleistung und –zeitfenster
Abbildung 32: Schematische Übersicht über die Datenanalyse
Ausgehend von einem Batterieladestatus von 100 % am ersten Tag wurde für jeden vorhandenen
Zeitschritt der sinkende Energieinhalt in Abhängigkeit von der Fahrstrecke ermittelt. Diese
Vorgehensweise ermöglicht eine Aussage über den Ladestand unabhängig davon, wann die lange Pause
gemacht wird. Vor jeder (langen) Pause, in der geladen wird, wird zusätzlich der zu diesem Zeitpunkt
aktuelle Ladestand ausgegeben. Dies ermöglicht einen Überblick darüber, wie viel „Reserve“ das
betrachtete E-Fahrzeug noch hatte.
Ein weiteres, der Analyse übergeordnetes Skript sorgt dafür, dass alle nach Sichtung der statistischen
Ergebnisse in Frage kommenden Fahrzeugkonfigurationen (siehe Abschnitt 4.1.1) als potentielles EFahrzeug eingesetzt werden. Dies ermöglicht eine Aussage darüber, welches das hinsichtlich der
61
62
Batterieelektrische Fahrzeuge im gewerblichen Flottenbetrieb
Batteriegröße kleinstmögliche Fahrzeug für den betrachteten Einsatzzweck ist.
Mit Hilfe dieser Daten sind unterschiedliche Detailuntersuchungen möglich. So kann z.B. untersucht
werden, wie sich häufiges Nachladen auch in kleineren Pausen an einem Taxistand (z.B. durch induktives
Laden) auf den Einsatz von E-Fahrzeugen auswirkt. Ebenso kann ermittelt werden wie groß das Fahrzeug
bzw. die Batterie sein muss, um einen definierten Anteil von Strecken zuverlässig absolvieren zu können.
In einer anschließenden Kostenanalyse kann bestimmt werden, ob sich der Einsatz auch aus
ökonomischer Sicht begründen lässt.
4.2. Wirtschaftlichkeitsanalyse auf Grundlage der Total Cost of Ownership
Bereits Ende der Achtziger Jahre wurde dem Elektrofahrzeug eine bezahlbare Zukunft vorausgesagt. So
kamen gleich zwei große Studien zu dem Schluss, dass sich sowohl für Privatpersonen als auch
gewerbliche Nutzer in einem Zeithorizont von 10 Jahren ein relevantes Nutzungsszenario ergibt. Die
COST 302 Studie kam zu dem Ergebnis, dass 7% aller privat genutzten Pkw und 12% der leichten
Nutzfahrzeuge durch BEV in der EU67 ersetzt werden könnten (FABRE et al. 1987). Dies würde eine
jährliche Produktion von 600.000 Pkw und 100.000 Kleintransportern bedeuten.
Heute werden die aktuellen Zahlen kritischer bewertet. Zahlreiche Untersuchungen haben sich bereits der
Ermittlung der Total Cost of Ownership (TCO) gewidmet. Den Studien zufolge gibt es keine
Konstellation, in der das E-Fahrzeug schon heute aus rein ökonomischen Gründen eine Alternative zu
konventionellen Fahrzeugen darstellt. Erste positive Ergebnisse ergeben sich für Kleinstfahrzeuge ab
2015, wenn eine optimale Entwicklung aller Randparameter unterstellt wird. Das Gros der Studien weist
eine Gewinnschwelle erst ab 2020 oder später aus.
Dabei beruht der größte Teil der Berechnungen auf statistischen Daten zum Fahrverhalten
unterschiedlicher Nutzergruppen. Diese Annahme hat, sofern die Nutzergruppen nicht ausreichend eng
spezifiziert werden können ohne dabei die statistische Relevanz durch zu geringe Fallzahlen
einzuschränken, den Nachteil, dass keine individuellen Lösungen gefunden werden können. Im Rahmen
dieser Arbeit soll daher auch hinsichtlich der Kostenbilanz eine Einzelbetrachtung durchgeführt werden,
die darstellt, welche gewerblichen Nutzer vom Einsatz eines BEV profitieren.
4.2.1. Statistische TCO-Berechnungen
Neben der grundsätzlichen technischen und organisatorischen Machbarkeit spielt besonders die
Kostenbilanz für gewerbliche Flotten eine große Rolle. Im Vergleich zu privaten Nutzern, für die vor
allem die Anschaffungskosten eine Einstiegshürde darstellen können, bilden bei Flottenfahrzeugen die
Gesamtfahrzeugkosten die Entscheidungsgrundlage. Diese Tatsache kann batterieelektrischen Fahrzeugen
entgegen kommen, da die Betriebskosteneinsparungen über die gesamte geplante Haltedauer
gegengerechnet werden können.
Im Rahmen einer Untersuchung der Nationalen Plattform Elektromobilität wurde festgestellt, dass sich
für eine Fahrzeugnutzung von 10 Jahren weder für gewerbliche Fahrzeuge noch für Dienstwagen bis
67
damals bestehend aus 12 europäischen Staaten
4. Methode zur Bewertung des Elektrifizierungspotentials
2020 eine konkurrenzfähige Situation ergibt. Dabei sind die getroffenen Annahmen sehr positiv: so wird
einerseits eine überdurchschnittliche jährliche Fahrleistung von 15.000 km bis 30.000 km unterstellt.
Auch die erwartete Senkung des Batteriepreises von 800 € (2011) auf 400 € in 2014 ist eher eine
optimistische Prognose. 2020 liegt der Preis mit 280 €/kWh ebenfalls im unteren Erwartungsbereich.
Abbildung 33 zeigt den Verlauf der TCO-Lücke von 2012 bis 2020. Relevant ist in diesem Kontext nur
das A-/B-Segment, da für die anderen Fahrzeugklassen Range-Extender- bzw. Hybridfahrzeuge
betrachtet wurden. Nach einer deutlichen Abnahme der Kosten in den ersten fünf Jahren, verringert sich
die TCO-Lücke zunehmend geringer, da ab 2017 eine „Industrialisierung der meisten Komponenten“
angenommen wird (NPE 2011).
Abbildung 33: Zusätzliche Kosten für die Anschaffung eines E-Fahrzeugs im Kleinwagensegment nach 4 Jahren Nutzungsdauer
(NPE 2011)
Im Rahmen des Projektes NET-ELAN wurde die TCO für drei Fahrzeugklassen ermittelt: Kleinstwagen,
Kleinwagen und Kompaktklasse. Die Analyse der Kosten pro Kilometer zeigt, dass die Einsparungen bei
den Betriebskosten eines BEV in keinem Anschaffungsjahr ausreichen, um den höheren Kaufpreis
auszugleichen. Die Rechnung geht aus von einer Haltedauer der Fahrzeuge von 11 Jahren und einer
durchschnittlichen Jahresfahrleistung von 11.700 km. Bei der Untersuchung werden private Fahrzeuge
betrachtet, d.h. Vorteile durch das steuerliche Absetzen der Fahrzeuge und eine ggf. höhere Fahrleistung
sind nicht berücksichtigt. Eine weiterführende Sensitivitätsanalyse ergab, dass erst das Verdoppeln der
jährlichen Fahrleistung (z.B. bei einem Pendlerprofil) oder die Annahme hoher Benzinpreise zu einer
Wirtschaftlichkeit von Elektrofahrzeugen führen. In beiden Fällen konnte die Gewinnschwelle zwischen
2025 und 2030 erreicht werden, wobei bereits vorher eine dichte Annäherung stattfand. Abbildung 34
zeigt die Mobilitätskosten für drei verschiedener Fahrzeugklassen von 2011 bis 2030. Für jede der drei
Klassen wurden die Kosten eines konventionellen Referenzfahrzeuges (Linien „Ref.1/2/3“) sowie eines
Elektrofahrzeugs (Linien „BEV“) ermittelt. Während die Kosten der konventionellen Fahrzeuge v.a.
aufgrund zunehmend höherer Kraftstoffpreise kontinuierlich steigen, sinken die der BEV nach einem
relativ hohen Anfangsniveau über den Zeitverlauf aufgrund der Kostendegression der Batterie. Beim
BEV der Kompaktklasse wird nach 2020 deutlich, dass auch hier aufgrund steigender Strom- und
Herstellungskosten keine Überkompensation durch die Degression des Batteriepreises mehr stattfindet
63
64
Batterieelektrische Fahrzeuge im gewerblichen Flottenbetrieb
und auch hier die Kosten bis 2030 wieder leicht steigen (BICKERT 2012).
Mobilitätskosten €2010
65
PHEV
€ct/km
REEV
45
BEV
Kompaktklasse
Ref. 1
55
Ref. 2
BEV
BEV
Kleinstwagen
Ref. 3
25
Kleinwagen
REEV
35
15
2010
2015
2020
2025
2030
Anschaffungsjahr
Abbildung 34: Mobilitätskosten drei verschiedener Fahrzeugklassen im Basisszenario (BICKERT 2012)
Auch andere Studien kamen zu dem Ergebnis, dass die Wirtschaftlichkeit von Elektrofahrzeugen in den
kommenden 10 Jahren gar nicht oder nur für ganz spezielle Nutzergruppen darstellbar ist. Lediglich eine
Studie des Fraunhofer ISI kam zu dem Ergebnis, dass in 2015 ein BEV-Kleinstwagen für Fahrer ab einer
Jahresfahrleistung von 12.500 km und einem Innerortsanteil unter 50 % bereits eine wirtschaftliche
Alternative darstellen kann (BIERE et al. 2009). Dieses Ergebnis hebt sich dabei deutlich von denen
anderer Studien ab.
Das Institut für Verkehrswissenschaft der Universität Köln ermittelte in einer Kosten-Nutzen-Analyse die
kritischen Jahresfahrleistungen, ab denen sich ein Umstieg auf ein BEV wirtschaftlich lohnt: Im Jahr
2015 (2020) müssen demzufolge Nutzer eines BEV 29.939 (12.639) km im Jahr fahren; ein City-BEV ist
bereits ab 19.156 (7.818) km rentabel (BAUM et al. 2011). Bei den Berechnungen handelt es sich um
„best-case“ Szenarien, die sehr hohe Benzinpreise und eine starke Kostendegression im Batteriebereich
unterstellen68. Eine Untersuchung der Universität Münster verglich die Kosten eines verfügbaren Mini E
mit einem VW Golf VI (Benziner). Bei einer Haltedauer von 10 Jahren ist nach dieser Bilanz das BEV
insgesamt 9.394 € teurer gewesen als das konventionelle Fahrzeug69 (NOLDE 2009).
Eine Studie des Energiewirtschaftlichen Instituts der Universität Köln kam zu dem Ergebnis, dass vor
2050 lediglich Kleinstfahrzeuge aus Kostensicht mit konventionellen Referenzfahrzeugen konkurrieren
können. Bei einer Jahresfahrleistung von 14.065 km wird eine Wirtschaftlichkeit ca. 2030-2035 erreicht.
Auch hier ergab die Sensitivitätsanalyse, dass vor allem die Benzinpreise maßgeblichen Einfluss auf den
Erfolg der BEV haben werden: eine Erhöhung um 30 % führte dazu, dass alle Fahrzeuge um 2035 die
68
Benzinpreis inkl. St. (€): 1,74 (2015) bis 2,16 (2020) // Batteriepreis für OEM (€ pro kWh): 442,9 (2015) bis
261,5 (2020)
69
Dabei sollte berücksichtigt werden, dass ein Vergleich zwischen BMW Mini und VW Golf aufgrund
unterschiedlicher Kundengruppen und Zielstellung nur eingeschränkt möglich ist.
4. Methode zur Bewertung des Elektrifizierungspotentials
Wirtschaftlichkeitsschwelle erreichen. Eine optimistische Entwicklung der Batteriekosten führte hingegen
nicht dazu, eines der Fahrzeuge vor 2025 konkurrenzfähig zu machen (EWI 2010a).
Eine Untersuchung von McKinsey zeigte die Unterschiede beim Erreichen der TCO-Parität in
unterschiedlichen europäischen Ländern. Aufgrund verschiedener Fördermechanismen wurde eine
Spanne von 15 Jahren für das Erreichen der Wirtschaftlichkeit angegeben; Aufpreisbereitschaft und nichtmonetäre Anreize blieben unberücksichtigt. Ergebnisse für eine Auswahl unterschiedlicher Länder zeigt
Abbildung 35. Der frühe Breakeven in Dänemark ist begründet durch den Erlass von Umsatzsteuer beim
Kauf und der Kfz-Steuer. In Frankreich verhilft eine Prämie von 5.000 € und der Erlass der
Zulassungssteuer den E-Fahrzeugen zum früheren Start (BMU 2009).
Abbildung 35: Jahr der TCO-Gewinnschwelle unterschiedlicher Länder für verschiedene Fahrzeugkonzepte (Vergleich EFahrzeug / konventionelles Fahrzeug, Quelle: McKinsey in BMU 2009)
Eine umfangreiche Studie der Boston Consulting Group untersuchte ebenfalls die zu erwartenden
Gewinnschwellen (Break-Even) in unterschiedlichen Ländern: Unter der Annahme, dass die Fahrzeuge
2020 gekauft werden und es keine Incentives gibt, amortisieren sich BEV in Westeuropa nach neun und
in China nach 11 Jahren. In den USA hingegen sind es bereits 15, in Japan 29 Jahre. Dabei zeigte sich in
einer Umfrage, dass 55 % aller Käufer einen Break-Even in drei Jahren oder weniger erwarten (BCG
2010).
Eine US-amerikanische Studie der Clinton Climate Initiative kommt trotz der Annahme günstigerer
Benzin- und Anschaffungspreise zu dem Schluss, dass bei einer Haltedauer von acht Jahren und einer
Jahresfahrleistung von 20.000 km eine TCO-Lücke von ca. 11.000 $ besteht, wenn ein rein elektrischer
Nissan Leaf mit einem konventionellen Fahrzeug verglichen wird. Bei höheren Benzinpreisen, einer
Fahrleistung von 25.000 km und ausschließlichem Laden außerhalb der Peak-Zeiten verringert sich die
Differenz auf ca. 3.500 $, bleibt jedoch negativ. Steuerliche Vergünstigungen wurden nicht berücksichtigt
(BELAIEFF und CROLIUS 2010).
Zusammenfassend lässt sich sagen, dass vor allem kleine Fahrzeuge aufgrund ihrer kleinen
Traktionsbatterie je nach Annahme ab 2020 bis 2030 eine rein rechnerische Wirtschaftlichkeit erreichen
können, wenn das Nutzungsmuster eine ausreichende Jahresfahrleistung ab ca. 15.000 km/Jahr enthält.
65
66
Batterieelektrische Fahrzeuge im gewerblichen Flottenbetrieb
Größere Fahrzeuge oder stark abweichende Nutzungswerte verschieben diesen Zeitpunkt z.T. deutlich
nach hinten.
4.2.2. Individuelle TCO-Berechnungen
Die Ergebnisse zeigen, dass eine auf statistischen Daten beruhende Analyse nicht zu befriedigenden
Ergebnissen führt. Daher soll in individuellen Berechnungen gezeigt werden, ob Einzellösungen
erfolgversprechender sind. Wenn Elektrofahrzeuge erfolgreich in den Massenmarkt integriert werden
sollen, müssen wirtschaftlich gut darstellbare Konstellationen gefunden werden. Der hier verfolgte Ansatz
geht der Frage nach, ob es möglich ist, bei individueller Betrachtung eines ausgewählten Fuhrparks
attraktive Einzellösungen zu finden, die auf eine Gruppe ähnlich eingesetzter Flottenfahrzeuge
ausgeweitet werden kann.
Dazu wird eine Kostenvergleichsrechnung durchgeführt, die zum Vergleich zweier oder mehrerer
Invesitionsalternativen dient. Im konkreten Fall handelt es sich dabei um die Gesamtkosten (auch: Total
Cost of Ownership (TCO)), die durch die Fixkosten (z.B. Anschaffung) und variablen Kosten (z.B.
Kraftstoff bzw. Stromkosten) über einen definierten Zeitraum, d.h. die Haltedauer des Fahrzeugs,
entstehen. In die TCO-Berechnung fließen grundsätzlich alle direkten Kosten und Erträge ein, die mit
Anschaffung, Vertrieb und Wiederverkauf verbunden sind. Darüber hinaus entstehen indirekte Kosten
z.B. durch die benötigte Infrastruktur (Garage, Stellplatz), Gehälter für Fahrer oder die
Fahrzeugreinigung. Die Ergebnisse werden dargestellt als Mehrkosten für ein BEV im Vergleich zum
Kauf eines konventionellen Fahrzeugs.
Anschaffungskosten. In den Anschaffungskosten wird der Kaufpreis des Fahrzeugs berücksichtigt, der im
Falle eines BEV die Kosten für die Batterie beinhaltet. Die Dimensionierung der Batterie hängt
wiederum von der geforderten Reichweite ab und bestimmt über ihr zusätzliches Gewicht den Verbrauch
des Fahrzeugs mit. Nicht berücksichtigt werden spezielle Flottenangebote70 der Fahrzeughersteller, die
v.a. für größere Fuhrparks eine Alternative zur eigenen Anschaffung und Verwaltung darstellen. Im
Rahmen dieser Untersuchung wird angenommen, dass der gegebene Rabatt bei konventionellen
Fahrzeugen und BEV im gleichen Rahmen liegt, so dass die Auswirkungen auf die Kostendifferenz
vernachlässigbar sind. Zu bedenken bleibt, dass OEM für den Marktstart möglicherweise spezielle
Sonderkonditionen anbieten wollen, die keine Berücksichtigung finden können, weil Aussagen über den
Zustand nach einer Markteinführungsphase getroffen werden sollen.
Betriebskosten. In die Betriebskosten fließen je nach Antriebskonzept Diesel-, Benzin- oder Strompreise
ein. Sie sind zum einen abhängig vom Verbrauch des jeweiligen Fahrzeugs, zum anderen wird ein
Entwicklungshorizont hinterlegt, der die in den kommenden Jahren zu erwartenden Preisentwicklungen
berücksichtigen soll. Auch eine Verbrauchsreduktion durch anzunehmende technische Verbesserungen
findet Eingang in die Berechnung.
70
Mercedes-Benz bietet beispielsweise ab 15 Fahrzeugen das Programm "FlottenSterne" an, das neben zahlreichen
Vergünstigungen auch ein zentrales Flottenmanagement sowie erweiterte Serviceleistungen beinhaltet
(MERCEDES BENZ 2013). Das Magazin Flottenmanagement rechnet in seinen in jedem Heft erscheinenden TCOBerechnungen mit Großkundenrabatten zwischen 12 und 15 % (FLOTTENMANAGEMENT 2008)
4. Methode zur Bewertung des Elektrifizierungspotentials
Unterhaltskosten. Diese setzen sich zusammen aus Wartungs- und Reparaturkosten sowie Steuern und
Versicherung. Letztere werden i.d.R. für Vergleichsuntersuchungen nicht berücksichtigt, da sie von der
Eingruppierung des Halters abhängen und je nach konkretem Modell unterschiedlich ausfallen. Zusätzlich
können je nach Flottengröße vor allem bei Full-Service-Anbietern Vergünstigungen erwartet werden. So
bietet beispielsweise die Servicekette A.T.U., die nach eigenen Angaben mehr als 100.000
Flottenfahrzeuge betreut, umfangreiche Rabattpakete an, die wiederum abhängig sind von der
Flottengröße (FLOTTENGUIDE 2014). Auch der Bosch Car Service bietet einen Flottenservice an, der
zu Vergünstigungen von 10 bis 15 % führt (ASP 2009).
Restwert. Der Weiterverkauf der Fahrzeuge fließt in die Kostenkalkulation der Unternehmen ein und
bestimmt auch Auswahldetails wie Farbe und Motorisierung. Abhängig von Fahrzeug und Branche wird
heute ein Teil der abgegebenen Fahrzeuge wieder dem gewerblichen Markt zugeführt, ein weiterer nach
Osteuropa, in den Nahen Osten oder nach Nordafrika verkauft. Nur selten werden die Fahrzeuge an
private Nutzer weiter gegeben (ABOUTFLEET 2007). Eine Abschätzung des Restwertes von gewerblich
genutzten E-Fahrzeugen gestaltet sich vor diesem Hintergrund schwierig, da zwei bislang unbekannte
Faktoren berücksichtigt werden müssen: Zum einen muss die begrenzte Batterielebensdauer einkalkuliert
werden, zum anderen ist auch im Exportland eine entsprechende Ladeinfrastruktur nötig, was ein rein
elektrisches Fahrzeug ggf. weniger attraktiv macht.
Gewerbliche Besonderheiten. Die (Ab-)Nutzung der Fahrzeuge kann betriebswirtschaftlich durch die
jährliche Abschreibung auf den Unternehmensumsatz angerechnet werden und verringert so den Gewinn
des Unternehmens. Damit haben die Fahrzeuge direkten Einfluss auf die zu entrichtende Gewerbesteuer,
da sich der Gewerbeertrag und damit die Berechnungsgrundlage für die Steuer reduziert. Im Zuge dieser
Berechnung wird die Gewerbesteuer vernachlässigt, da die dafür notwendigen Parameter von zahlreichen
Faktoren abhängen71 und nicht pauschalisiert werden können.
Unternehmen zahlen weiterhin keine Mehrwertsteuer, sondern Umsatzsteuer, bei der die durch den
Verkauf von Waren oder Dienstleistungen an den Kunden eingenommene Mehrwertsteuer
gegengerechnet wird. Die Steuer ist aus betriebswirtschaftlicher Sicht kostenneutral, im Modell wird
daher nur mit Nettopreisen gerechnet.
Kreditkosten. Fahrzeuge werden i.d.R. geleast oder mit Hilfe eines Kredits gekauft. Leasing ist aufgrund
des geringeren Aufwands beim Wiederverkauf, dem Zugriff auf neuere Fahrzeuge und den planbaren
monatlichen Fixkosten vor allem bei größeren Firmen beliebt und solchen, die die Fahrzeuge nur wenige
Jahre halten. Bei kleinere Firmen und der Anschaffung von Fahrzeugen mit längerer Haltedauer
(> 3 Jahre) dominiert der Fahrzeugkauf. Insgesamt ergab eine Umfrage von Arval unter 301
Fuhrparkmanagern über alle Firmengrößen, dass 42 % aller Fahrzeuge gekauft (bar + Kredit) und 23 %
mit Restwertvertrag sowie 26 % mit Kilometervertrag geleast werden. 9 % gaben an die Fahrzeuge über
einen speziellen Autokredit zu finanzieren (ARVAL 2014). Im Modell wird mit dem Kauf auf Kredit
71
Die Gewerbesteuer wird von den Gemeinden über den Hebesatz festgelegt und von diesen auch vereinnahmt.
Besteuert wird der Gewerbeertrag, der dem Gewinn nach Abzug von Einkommens- und Körperschaftssteuer,
Anrechnung der Freibeträge entsprechend der Rechtsform und möglicher Hinzurechnungen und Kürzungen nach
dem Gewerbesteuergesetz (GewStG) entspricht.
67
68
Batterieelektrische Fahrzeuge im gewerblichen Flottenbetrieb
gerechnet, die Zinsen dafür können individuell angegeben werden. Eine Berücksichtigung des Leasings
war aufgrund der Vielfalt der Angebote nicht möglich.
Infrastruktur. Der Aufbau von Ladeeinrichtungen kann je nach Komplexität ein entscheidender
Kostenfaktor bei der Anschaffung von Elektrofahrzeugen sein. Dabei kann eine Ladesäule auch mehrere
Fahrzeuge versorgen. Je nach Nutzungsprofil ist es ggf. auch nicht notwendig für jedes Fahrzeug eine
eigene Lademöglichkeit zu installieren, wenn diese sehr lange oder über den Tagesverlauf
unterschiedliche Standzeiten haben.
Nicht-monetäre Anreize. Die im Abschnitt 3.1 erläuterten Punkte zur Motivation für die Anschaffung von
E-Fahrzeugen haben für den Flottenbetreiber einen Wert, der nur schwer zu beziffern ist. Die TCOBerechnung der Nationalen Plattform Elektromobilität rechnet sowohl für gewerbliche als auch private
Nutzer mit einem Ansatz von 1.200 € pro Fahrzeug (NPE 2011). Dabei ist anzumerken, dass die
beispielhaft genannten Vorteile wie die Nutzung der Busspur oder kostenfreies Parken auf Sonderflächen
bislang weder umgesetzt noch mit zeitnahem Umsetzungshorizont diskutiert werden.
Auch wenn der Großteil der aktuell verfügbaren Prognosen bis zu einem Anschaffungszeitpunkt in 2020
rechnet, ergibt sich hier das Problem der Abhängigkeit von der Genauigkeit der Daten weit darüber
hinaus. So müssen die angenommenen Entwicklungen der Betriebskosten, die neben den Batteriekosten
maßgeblichen Einfluss auf das Gesamtergebnis haben, bis 2030 angegeben werden, um unterschiedliche
Konzepte miteinander vergleichen zu können. Die hier gezeigten Ergebnisse lassen daher nur ein
Kaufdatum bis 2015 zu.
4.2.3. Berechnungsmodell
Zur Bestimmung der TCO der untersuchten Flotten wird ein Rechenmodell verwendet, das die im
vorherigen Abschnitt erläuterten Kosten berücksichtigt. Umgesetzt wurde das Modell mit dem
Tabellenkalkulationsprogramm MS Excel. Alle betrachteten Preise sind Nettopreise. Die nachfolgende
Abbildung 36 stellt die Verknüpfung der Eingangsgrößen für die TCO-Berechnung dar.
Abbildung 36: Flussdiagramm der Eingangsgrößen in die TCO-Berechnung
4. Methode zur Bewertung des Elektrifizierungspotentials
Anschaffungskosten. Der Kaufpreis des E-Fahrzeugs setzt sich im Modell zusammen aus einem
Fahrzeuggrundpreis und dem Preis für die Fahrzeugbatterie. Dieser Ansatz ermöglicht es, in der
Berechnung nicht nur verfügbare Fahrzeugauslegungen sondern auch eine nutzeroptimierte
Modulbauweise zu berücksichtigen, in der die Batteriekapazität an den Einsatzzweck angepasst werden
kann. Die Batteriegröße ist je nach Vorgabe der Reichweite bzw. Angabe der Kapazität eine variable
Größe im Modell.
In der Entwicklung der Batteriepreise wird eine starke Preisdegression erwartet. Sie wird in hohem Maße
davon abhängen, ob durch Erreichen einer großen Stückzahl tatsächlich Skaleneffekte ausgenutzt werden
können. Einen möglichen Entwicklungspfad zeigen die kleineren, hauptsächlich im Elektronikbereich
eingesetzten Consumerzellen: innerhalb von 15 Jahren wurde der Preis von 3000 $/kWh auf ca.
300 $/kWh reduziert (LUNZ und SAUER 2010). Diese Zellen werden in Laptops, Handys und anderen
elektronischen Geräten eingesetzt, die in sehr großer Stückzahl produziert werden. Ein derart hohes
Produktionsvolumen wird mit größeren Zellen für den Einsatz in BEV nicht erreicht werden72.
Eine Studie der Boston Consulting Group zeigt nach der Befragung von über 50 Unternehmen, dass nur
ein geringer Teil der Kosten auf das eigentliche Material entfällt (12 %). 75 % der Kosten eines
Batteriepacks sind volumenabhängig und fallen durch steigende Stückzahlen (BCG 2010). Abbildung 37
gibt einen Überblick über die Ergebnisse mehrerer Studien zur Kostendegression.
* Prognose kombiniert mit Werten aus (ANDERMANN 2010)
Abbildung 37: Batteriepreisprognosen unterschiedlicher Studien (McKinsey 2011, BCG 2011, IEA 2011, EWI 2010)
72
siehe auch prognostizierte Absatzzahlen in Abschnitt 2.1
69
70
Batterieelektrische Fahrzeuge im gewerblichen Flottenbetrieb
Die Anschaffungskosten sind im Modell einer Teuerungsrate von 1,3 % p.a. unterworfen. Weiterhin wird
angenommen, dass die Fahrzeughersteller zu Beginn der Markteinführung keine Gewinnmarge auf die
Kosten der Batterie aufschlagen, um den ohnehin höheren Preis nicht weiter zu erhöhen73. Experten
nehmen an, dass die Gewinnmarge mittel- bis längerfristig im Bereich um 35-45% liegen wird (BCG
2010). Nachfolgende
Tabelle 9 zeigt die an die o.g. Quellen angelehnte, angenommene Batteriepreisentwicklung im
Basisszenario.
Tabelle 9: Angenommene Batteriepreisentwicklung (netto, €2010)
Batteriepreis [€/kWh] Basis
2010
2015
2020
780
380
290
Für den Grundpreis des BEV wird vereinfacht angenommen, dass Kosten des konventionellen
Antriebsstranges eingespart werden und im Gegenzug ein Elektromotor und die zugehörige Peripherie
Zusatzkosten verursachen.
Als Grundlage für den Vergleich eines BEV mit einem konventionell angetriebenen Fahrzeug wird ein
mit Benzin betriebenes Mittelklassefahrzeug mit Standardantrieb herangezogen. Die Komponenten des
Antriebsstrangs lassen sich zur besseren Vergleichbarkeit in fünf wesentliche Bereiche aufteilen. Der
Bereich Antrieb beherbergt neben dem Verbrennungsmotor selbst das Getriebe samt Kardanwelle,
Differential und Antriebswellen. Komponenten zur Gemischaufbereitung (Ansaugtrakt, Luftfilter,
Messsystem Ansaugluft, Ladeluftkühler) und Abgasnachbehandlung (Abgasleitung, Abgasnachbehandlung, Schalldämmung, Energierückgewinnung (Turbolader)) sind rein verbrennerspezifisch und
entfallen bei einem Elektrofahrzeug vollständig. Die Bereiche Energiespeicher und Peripherie enthalten
analog zum Antriebsstrang funktionell vergleichbare Bauteile. Deren spezifische Unterschiede zeigt
Tabelle 10.
Tabelle 10: Unterschiede bei Antriebskomponenten, Peripherie und Energiespeicher zwischen BEV und konventionellem
Fahrzeug
Komponente
konventionelles Fahrzeug
Komponente E-Fahrzeug
Bemerkung zum Einsatz im E-Fahrzeug
Verbrennungsmotor
Elektromotor
wesentlich kleiner und geringfügig leichter bei
gleicher Leistung
Wandler / Automatik- bzw.
Schaltgetriebe
in der Regel einfaches, automatisiertes
Schaltgetriebe (zwei Gänge) bzw. feste
Übersetzung
keine schaltbare Richtungsumkehr
(Rückwärtsgang) notwendig
Kupplungssystem
entfällt bei fest übersetztem Getriebe
Differential
entfällt bei Konzepten mit mehreren EMotoren, sonst konventionelle Bauweise
Motor / Getriebe
Kühlsystem
Kühlsystem vorhanden, jedoch kleiner
dimensioniert
Antriebskomponenten
73
bedingt durch den höheren Wirkungsgrad des
E-Motors wird weniger Abwärme erzeugt
Unberücksichtigt bleibt, ob und wie stark Fahrzeughersteller die ersten Modelle intern „subventionieren“, um den
Start zu erleichtern.
4. Methode zur Bewertung des Elektrifizierungspotentials
Antriebswellen
konventionell
entfallen beim Einsatz von Radnabenmotoren
entfällt
keine Stromerzeugung an Bord notwendig
Peripherie
Lichtmaschine
12V Batterie
DC/DC-Wandler erforderlich
Klimakompressor /
Klimatisierung
Antriebskonzept ändert sich (vom
Riementrieb zum Elektroantrieb)
erfordert Strom aus der Batterie und belastet
so die mögliche Reichweite
Heizung
elektrische Heizung/Wärmepumpe
erfordert Strom aus der Batterie und belastet
so die mögliche Reichweite
Bremskraftverstärker
elektrischer Antrieb
mittlerweile Stand der Technik auch bei
Fahrzeugen mit Verbrennungsmotor
Servolenkung
elektrischer Antrieb
mittlerweile Stand der Technik auch bei
Fahrzeugen mit Verbrennungsmotor
Kraftstofftank
Batterie
je nach Dimensionierung größer und schwerer
als Kraftstofftank, Thermomanagement
erforderlich
Kraftstoffpumpe
entfällt
Kraftstoffleitungen
Hochvolt- und Niedervolt-Stromleitungen
Energiespeicher
Eine pauschale Abschätzung der Kosteneinsparungen durch den Wegfall von verbrennerspezifischen
Komponenten ist nicht möglich, da diese abhängig sind von der konkreten Auslegung des Fahrzeugs und
z.B. in Abhängigkeit von der gewählten Batteriegröße stark differieren können. Es existieren jedoch
einige Schätzungen und Berechnungen, bezogen auf konkrete, bereits verfügbare Fahrzeuge.
In einem Vergleich des Smart fortwo in Benzin- und Elektroausführung im Rahmen einer Fallstudie zur
Wettbewerbsfähigkeit von Elektrofahrzeugen kommt Kloetzke auf eine Einsparung von 820 € für den
Grundpreis des elektrischen Modells (KLOETZKE 2011). Zu ähnlichen Einsparungen bei Klein(st)wagen
kommen auch andere Quellen: abzüglich der nötigen Ladesäule für ein BEV kommen Biere et al. auf eine
Differenz von 730 € (BIERE et al. 2009), Baum errechnet lediglich ein Unterschied von 171 € (BAUM et
al. 2011).
Die Preise verfügbarer Elektrofahrzeuge lassen keinen direkten Schluss auf den Grundpreis zu, da die
Anteile des Batteriesystems am Gesamtpreis unbekannt sind. In Tabelle 11 sind die Nettopreise einiger
Elektrofahrzeuge dargestellt. Wird ein aktueller Systempreis von 600 €/kWh unterstellt74, liegt der
Grundpreis des Smart ed bei 9.337 €. Ein konventionelles Benzinfahrzeug kostet 9.105 €, die
Dieselvariante 10.163 €. Noch nicht berücksichtigt sind bei diesen Preisen Skaleneffekte, die durch
größere Serienproduktion den Preis weiter verringern können.
Tabelle 11: Übersicht Fahrzeugpreise (netto) von E-Fahrzeugen aus unterschiedlichen Fahrzeugklassen
Fahrzeugklasse
Hersteller
Modell
Batteriekapazität
Kleinstwagen
Mitsubishi
i-MiEV
16 kWh
74
Preis
Fahrzeug
[€]
Preis
Batterie [€]
19.992,00
abgeleitet aus den vorhergehenden Angaben zur Entwicklung der Batteriepreise
Quelle
MITSUBISHI 2014
71
72
Batterieelektrische Fahrzeuge im gewerblichen Flottenbetrieb
Kleinstwagen
Smart
Fortwo
17,6 kWh
electric drive (ed)
Kleinwagen
Renault
Zoe
22 kWh
Kompaktklasse
Nissan
Leaf
24 kWh
Kompaktklasse
Renault
Fluence Z.E.
22 kWh
Kompaktklasse
VW
e-Golf
24,2 kWh
Kleintransporter
Renault
Kangoo Z.E. Maxi
22 kWh
(Klein)transporter
Ford
Transit Electric
28 kWh
19.899,00
SMART 2013
15.890,00
54,62 / Monat
17.460,00
72,27 / Monat*
27.470,00
21.625,00
NISSAN 2013
81,50 / Monat*
29.372,00
21.200,00
RENAULT 2012
VW 2014
76,00 / Monat*
43.950,00
RENAULT 2013a
RENAULT 2013b
FORD 2011
* Bei einer Jahresfahrleistung von 15.000 km und Laufzeit von 36 Monaten
Die im Rahmen dieser Untersuchung angenommenen Fahrzeugwerte können Tabelle 12 entnommen
werden. Sie sind entstanden aus dem gerundeten Durchschnitt der aktuellen Preise75 (Stand 2012/13) der
in der Tabelle angegebenen Vergleichsfahrzeuge. Dabei wurden für jede Klasse durchschnittliche
Leistungen angenommen und die jeweils einfachste Ausstattungsvariante berücksichtigt. Die
Kleintransporter wurden hinsichtlich ihres Ladevolumens in zwei Gruppen eingeteilt: in „klein“ mit
einem Ladevolumen von 2-5 m³ und „mittel“ mit einem Ladevolumen von 5-9 m³. Da Benzinfahrzeuge in
der zweiten Klasse nur noch selten und wenn dann überdurchschnittlich hoch motorisiert angeboten
werden, wurden diese Werte hier unberücksichtigt gelassen. Eine Liste mit detaillierten Angaben zu den
Referenzfahrzeugen findet sich im Anhang. Die Grundpreise für BEV sind angelehnt an die o.g. Quellen
und berücksichtigen eine Kostenersparnis von 500 € gegenüber dem Benzinfahrzeug.
Tabelle 12: Preise für konventionelle und einen elektrifizierte Fahrzeuge der betrachteten Klassen (ohne MWSt.)
Grundpreis
Benzin in €
Grundpreis
Diesel in €
Grundpreis
BEV in €
Kleinstwagen (F1)
Referenzfahrzeuge: VW Up!, Smart Fortwo, Renault Twingo, Fiat 500, Fiat Panda
8.700
10.800
8.200
Kleinwagen (F2)
Referenzfahrzeuge: VW Polo, Opel Corsa, Ford Fiesta, Skoda Fabia, Seat Ibiza
11.800
13.900
11.300
Kompaktwagen (F3)
Referenzfahrzeuge: VW Golf, Opel Astra, BMW 1er, Ford Focus, Skoda Octavia
17.700
19.000
17.200
Kleintransporter (klein. N1)
Referenzfahrzeuge: VW Caddy, Citroen Berlingo, Fiat Doblo, Renault Kangoo
15.100
17.100
15.600
--
25.700
22.800
Kleintransporter (mittel), auch „Transporter“ (N2)
Referenz: VW Transporter, Mercedes-Benz Vito, Ford Transit, Opel Vivaro
Restwert. Eine Untersuchung des Herausgebers der Schwacke-Liste EurotaxSchwacke ergab, dass ein
drei Jahre altes E-Fahrzeug mit einem Anschaffungspreis von 30.000 € in 2015 nur noch 31 % seines
Ursprungswertes besitzt, wohingegen ein gleichwertiges Benzinfahrzeug (20.000 €) einen Restwert von
43 % aufweist. Auch das Frauhofer ISI rechnet in einer Untersuchung zu Carsharing-Fahrzeugen bei
einem Verkauf nach vier Jahren mit einem Restwert von 33 % des Originalpreises (DOLL et al. 2011).
Eine Untersuchung des DLR in Zusammenarbeit dem Argonne National Laboratory kommt nach eigenem
Berechnungsansatz auf Grundlage von Literaturdaten auf einen Restwert von 28 % des Kaufpreises nach
4 Jahren bei 10.000 km jährlicher Fahrleistung (PFROPFE et al. 2012).
75
entnommen aus den auf den jeweiligen Internetpräsenzen verfügbaren Preislisten
4. Methode zur Bewertung des Elektrifizierungspotentials
Die Berechnung der Gebrauchtfahrzeugwerte der DAT ermittelt für die ersten zwei Jahre je nach
Fahrzeug unterschiedliche Restwerte: Der Mitsubishi i-MiEV ist nach einem Jahr und 15.000 km noch
61 % seines Kaufpreises wert, nach zwei Jahren sinkt der Händler-Einkaufswert76 auf 54 %. Im Vergleich
dazu ist der Kangoo Z.E. Maxi nach einem Jahr noch 51 % des Ursprungspreises wert, nach 2 Jahren
43 % (DAT 2013).
Für einen TCO-Vergleich von BEV und konventionellen Fahrzeugen ermittelte EurotaxGlass’s die
Restwerte des Mitsubishi i-MiEV und Citroen C-Zero sowie des VW Polo Trendline 1.2 (Ottomotor) als
Referenzfahrzeug. Beide E-Fahrzeuge wurden nach drei Jahren und einer Fahrleistung von
10.000 km p.a. auf 40 % ihres Listenpreises geschätzt, der VW Polo auf 68 % (EUROTAX 2011).
Bislang gibt es noch keine konkreten Angaben zum Wertverlust der Batterie, die maßgeblich durch die
Lebensdauer, den Wert in einer Weiterverwendung oder den Recyclingwert bestimmt wird. Aufgrund
dieser Unwägbarkeiten wird angenommen, dass der Wertverlust auf höherem Niveau liegt als der
konventioneller Fahrzeuge. Im Berechnungsmodell werden die in Tabelle 13 dargestellten Annahmen
zugrunde gelegt. Diese wurden abgeleitet aus der Gebrauchtwagenliste des ADAC77, einer detaillierten
Zusammenstellung der Wertnotierung von Fahrzeugmodellen unter Berücksichtigung der Fahrleistung
und des Alters. Angegeben wurden Händler-Verkaufspreise (ADAC 2011). Der Wertverlust der Batterie
wird berücksichtigt, indem davon ausgegangen wird, dass die Batterie nach 10 Jahren Nutzungsdauer
noch einen Wert von 30 % des Originalwertes besitzt z.B. für eine Weiterverwendung.
Tabelle 13: Fahrzeugrestwerte (Angabe in % vom Neupreis) nach Fahrzeugalter (ADAC 2011, eigene Überlegungen)
Fahrzeugmodell
1. Jahr
2. Jahr
3. Jahr
4. Jahr
5. Jahr
6. Jahr
7. Jahr
8. Jahr
9. Jahr
10. Jahr
B-Kleinstwagen
63%
57%
48%
44%
40%
36%
33%
31%
29%
27%
D-Kleinstwagen
54%
48%
45%
41%
37%
33%
30%
28%
26%
24%
E-Kleinstwagen
51%
45%
41%
37%
34%
30%
26%
24%
23%
21%
B-Kleinwagen
64%
57%
50%
44%
39%
35%
31%
28%
26%
24%
D-Kleinwagen
58%
51%
47%
42%
37%
35%
32%
29%
26%
24%
E-Kleinwagen
55%
48%
44%
39%
34%
32%
29%
26%
23%
21%
B-Kompaktwagen
60%
54%
48%
43%
37%
33%
30%
28%
26%
24%
D-Kompaktwagen
60%
53%
48%
42%
37%
36%
32%
29%
26%
24%
E-Kompaktwagen
57%
50%
45%
39%
34%
33%
29%
26%
23%
21%
B-Kleintransporter
59%
55%
49%
43%
38%
33%
31%
28%
26%
24%
D-Kleintransporter
65%
57%
49%
42%
36%
32%
28%
25%
23%
21%
E-Kleintransporter
56%
52%
46%
40%
35%
30%
28%
25%
23%
21%
D-Kleintransp. (mittel)
65%
57%
49%
42%
36%
32%
28%
25%
23%
21%
D-Kleintransp. (mittel)
56%
52%
46%
40%
35%
30%
28%
25%
23%
21%
Betriebskosten. Die Betriebskosten sind variabel in Abhängigkeit der Fahrleistung. Sie werden bestimmt
76
Errechnet wird ein „Aktueller Händler-Einkaufswert incl. Mehrwertsteuer und Serienbereifung“ (DAT 2013). Der
tatsächlich auf dem Markt erzielbare Preis kann höher liegen.
77
Die Daten wurden erhoben von der Deutschen Automobil Treuhand (DAT) und vom ADAC nach genauem
Fahrzeugtyp und Fahrleistungsklassen tabellarisch zusammengestellt.
73
74
Batterieelektrische Fahrzeuge im gewerblichen Flottenbetrieb
durch den Kraftstoff- bzw. Fahrstrompreis. Für die Prognosen der Strompreisentwicklung spielt die
Laufzeitverlängerung der Atomkraftwerke eine wichtige Rolle. In den meisten Studien finden sich daher
mehrere Szenarien, die einen Ausstieg zu unterschiedlichen Zeiten berücksichtigten.
Für die im Rahmen dieser Untersuchung verwendeten Kraftstoff- und Strompreise wird auf eine eher
moderate von prognos, EWI und GWS78 für die Bundesregierung erstellte Studie zurückgegriffen. Sie
beinhaltet mehrere Szenarien, wobei die Prognose unter Berücksichtigung des Atomausstiegs Anwendung
findet (EWI 2010b). Darüber hinaus finden die Prognosen der Deutschen Energie-Agentur Eingang in die
verwendeten Umweltdaten (DENA 2011). Die darin angegebenen Werte der Stützjahre werden für die
Berechnung interpoliert.
Tabelle 14: Umweltdaten der TCO-Berechnung für unterschiedliche Szenarien in €2010 (netto, angelehnt an EWI 2010b und
DENA 2011)
Basisszenario
2010
2015
2020
2025
Dieselpreis €/l
1,20
1,33
1,50
1,65
Benzinpreis €/l
1,25
1,40
1,58
1,74
Strompreis €/kWh
0,21
0,23
0,24
0,25
Um den Verbrauch der einzelnen Fahrzeuge zu ermitteln, wurde analog zur Bestimmung der
Verkaufspreise auf Referenzfahrzeuge zurückgegriffen. Für diese wurden reale Verbrauchswerte aus der
Datenbank von spritmonitor.de ermittelt. Insgesamt sind dort ca. 406.000 Fahrzeuge (Stand 11/2013)
registriert. Dies ergibt vor allem für Kleinst-, Klein- und Kompaktwagen sowie Kleintransporter eine
große Vergleichsmenge für konkrete Motorisierungsvarianten der einzelnen Modelle (i.d.R. mehr als 100
Einträge). Lediglich bei den Transportern schränkt die Auswahl der Modelle die Datenbasis auf ca. 1030 Fahrzeuge pro Referenzfahrzeug ein. Die resultierenden Verbräuche in den einzelnen Klassen können
Tabelle 15 entnommen werden. Aufgrund verschiedener Optimierungsmaßnahmen wird angenommen,
dass sich der Verbrauch bis 2020 sowohl bei Diesel- als auch Benzinfahrzeugen um 10 % verringert. In
einer Untersuchung der Universität Stuttgart wurden die verschiedenen Einsparpotentiale im Rahmen
einer Elektromobilitätsstudie umfassend in einer Metastudie zusammengetragen und daraus einer
Verbrauchsreduktion von 21 % bis 2030 abgeleitet (BLESL et al. 2009).
Tabelle 15: Durchschnittlicher Verbrauch (Benzin/Diesel)in den betrachteten Fahrzeugklassen in 2013
Verbrauch Benzin
in l/100 km
Verbrauch Diesel
in l/100 km
Kleinstwagen
Referenzfahrzeuge: VW Up!, Smart Fortwo, Renault Twingo, Fiat 500, Fiat Panda
5,9
4,8
Kleinwagen
Referenzfahrzeuge: VW Polo, Opel Corsa, Ford Fiesta, Skoda Fabia, Seat Ibiza
6,8
5,1
Kompaktwagen
Referenzfahrzeuge: VW Golf, Opel Astra, BMW 1er, Ford Focus, Skoda Octavia
7,5
5,8
Kleintransporter (klein)
Referenzfahrzeuge: VW Caddy, Citroen Berlingo, Fiat Doblo, Renault Kangoo
8,5
6,6
78
Prognos AG, Energiewirtschaftliches Institut an der Universität zu Köln (EWI), Gesellschaft für Wirtschaftliche
Strukturforschung mbH (GWS)
4. Methode zur Bewertung des Elektrifizierungspotentials
Kleintransporter (mittel), auch „Transporter“
Referenz: VW Transporter, Mercedes-Benz Vito, Ford Transit, Opel Vivaro
--
8,5
Unterhaltskosten. Die Unterhaltskosten setzen sich zusammen aus Wartungs- und Reparaturkosten sowie
der Steuer. Batterieelektrische Fahrzeuge sind seit dem 01.01.2013 für die ersten zehn Betriebsjahre von
der Steuer befreit, danach wird der Satz nach dem zulässigen Gesamtgewicht bemessen79. Die jährliche
Steuerbelastung für die untersuchten Fahrzeugklassen zeigt
Tabelle 16. Dabei ist zu berücksichtigten, dass es sich hier nur um Mittelwerte der einzelnen Klassen
handelt; die zu entrichtende Fahrzeugsteuer ist abhängig vom Hubraum und den CO2-Emissionen.
Tabelle 16: Steuern für konventionelle Fahrzeuge und BEV ab dem 11. Jahr
Kleinstwagen
Kleinwagen
Kompaktklasse
Kleintransporter
Transporter
Steuer (Otto)
40 €
75 €
125 €
170 €
440 €
Steuer (Diesel)
80 €
135 €
185 €
220 €
520 €
Steuer ab dem 11. Jahr (BEV)
30 €
45 €
55 €
60 €
105 €
Bei den Wartungs- und Reparaturkosten wird davon ausgegangen, dass Elektrofahrzeuge durch den
Wegfall des wartungsintensiveren Verbrennungsmotors80 etwas günstiger sind. Angenommen wird für
alle konventionellen Fahrzeuge ein Wert von 0,028 €/km, für die BEV ein Wert von 0,023 €/km81. Real
unterliegen diese Kosten Schwankungen abhängig vom Fahrzeugalter und der Fahrleistung.
Vereinfachend werden die Kosten hier als konstant über die Fahrzeuglebensdauer angenommen, sie
unterliegen allerdings wie die Anschaffungskosten einer Teuerung von 1,3 %.
Weiterhin wird angenommen, dass die Fahrzeuge eine Haftpflichtversicherung besitzen. Tabelle 17 zeigt
die angenommenen Kosten aus der Haftpflichtversicherung für die einzelnen Fahrzeugklassen, bei denen
ein Rabatt von 20 % auf durchschnittliche Werte für Privatnutzer82 angenommen wird. Dieser kann z.B.
durch Prämien, niedrigere Typenklasseneinstufung, andere Regionalklassen oder niedrigen Schadenfreiheitsrabatt erreicht werden.
Tabelle 17: Übersicht der Kosten aus der Haftpflichtversicherung (Stand 2013)
Fahrzeugklasse
Hersteller
Referenzmodell
Haftpflichtversicherung* [€]
Kleinstwagen
Benzin
Citroen C1
499 (TK 15)
Diesel
Citroen C1
538 (TK 16)
BEV
Mitsubishi i-MiEV
499 (TK 15)
Benzin
Opel Corsa
499 (TK 15)
Diesel
Opel Corsa
538 (TK 16)
BEV
Renault Zoe
499 (TK 15)
Kleinwagen
79
siehe Kraftfahrzeugsteuergesetz KraftStG § 3d
80
Wegfall von Ölwechsel, Wechsel von Öl- und Luftfilter, Wechsel der Zündkerzen bei Benzinfahrzeugen
81
nach (BAUM et al. 2011)
82
ermittelt durch Auswertung der Werte unterschiedlicher Fahrzeuge in den einzelnen Klassen auf
Versicherungsvergleichsportalen (online)
75
76
Batterieelektrische Fahrzeuge im gewerblichen Flottenbetrieb
Kompaktklasse
Kleintransporter
Transporter
Benzin
Ford Focus
538 (TK 16)
Diesel
Ford Focus
566 (TK 17)
BEV
Nissan Leaf
566 (TK 17)
Benzin
Renault Kangoo Maxi Rapid
566 (TK 17)
Diesel
Renault Kangoo Maxi Rapid
614 (TK 18)
BEV
Renault Kangoo Z.E. Maxi
614 (TK 18)
Benzin
Mercedes Benz Vito
701 (TK 20)
Diesel
Mercedes Benz Vito CDI
730 (TK 21)
BEV
Mercedes Benz Vito E-Cell
730 (TK 21)**
* Werte in den Klammern geben die Typenklasse an.
** Annahme, da aktuell nur Vermietungen inkl. Haftpflicht angeboten
werden.
Die Eingabewerte in das Modell sind neben der Auswahl der zu vergleichenden Fahrzeuge die
Nutzungsdauer, die Jahresfahrleistung, die Batteriegröße (und damit indirekt die Reichweite) und der
Investitionszeitpunkt. Für die Betriebskosten ist eine Prognose bis 2030 hinterlegt, für die Fahrzeugkosten
bis 2020. Dabei ist zu berücksichtigen, dass spätere Anschaffungszeitpunkte einer größeren
Fehlerwahrscheinlichkeit unterliegen, da sie auf weiter in der Zukunft liegenden Vorhersagewerten
beruhen.
Haltedauer. Während teure Fahrzeuge wie Transporter mit Walk-in-Zugang (z.B. Postfahrzeuge) häufig
länger als zehn Jahre im Einsatz sind, werden andere Fahrzeuge häufiger gewechselt: Nach einer
europaweiten Umfrage (TNS und ARVAL 2010) beträgt die durchschnittliche Haltedauer gewerblicher
Pkw ca. 5 Jahre, leichte Nutzfahrzeuge werden nach 6 Jahren ersetzt. Eine Untersuchung von 211
kommunalen Fuhrparks ergab, dass die Nutzungsdauer der Fahrzeuge von ihrer Spezialisierung abhängt.
Teleskoparbeitsbühnen, Traktoren oder Straßenreinigungsfahrzeuge werden bis zu 15 Jahren eingesetzt
(NEUHAUS P. und SCHMITZ E. 2007).
Fahrzeuge, die besonders viel fahren, sind einem größeren Unfall- und damit Ausfallrisiko ausgesetzt.
Das Risiko, dass ein Fahrzeug aus diesem Grund früher als geplant ausfällt, trägt der Käufer. Sofern die
Batterie nicht weiterverwendet werden kann, ist ein Ausgleich des hohen Anschaffungspreises mit
geringeren Betriebskosten nicht mehr möglich.
Jahresfahrleistung. Die Jahresfahrleistung gewerblicher Fahrzeuge variiert in gleichem Maße wie die
untersuchte Unternehmensvielfalt. Für eine erste Abschätzung sollen durchschnittliche Werte angesetzt
werden, die später durch individuelle ersetzt werden können.
Aus einer Auswertung der Studie Mobilität in Deutschland ging hervor, dass gewerblich genutzte
Kleinstwagen eine durchschnittliche Jahresfahrleistung von 13.690 km haben, Fahrzeuge der
Kompaktklasse fahren ca. 24.260 km (in KLOETZKE 2011). Eine Auswertung der KiD-Tabellen, in der
die Jahresfahrleistungen nach Wirtschaftszweigen aufgeschlüsselt sind, bestätigt die große Inhomogenität
der verschiedenen Fahrzeuge. Bei der Untersuchung von Pkw und Lkw < 3,5t variieren die Werte von ca.
13.500 km/Jahr in der öffentlichen Verwaltung bis zu ca. 31.000 km/Jahr im Bereich Verkehr und
Nachrichtenübermittlung (RUHMANN 2010).
Auch eine umfassende Studie des ika (Institut für Kraftfahrzeuge Aachen) zu CO2-Reduktionspotenzialen
für Pkw bis 2020 kommt zu ähnlichen Ergebnissen. Eine Auswertung von statistischen Daten für die
Prognose der Fahrzeuglaufleistungen in der EU in 2020 ergab für Dieselfahrzeuge im gewerblichen
Bereich eine Spanne von ca. 25.000 km/Jahr bis 30.000 km/Jahr, wohingegen Benzinfahrzeuge nur rund
4. Methode zur Bewertung des Elektrifizierungspotentials
20.000 km nahezu klassenübergreifend zurücklegen (IKA 2012). Die Verteilung der Laufleistungen auf
die einzelnen Segmente zeigt Abbildung 38.
Abbildung 38: Durchschnittliche Fahrzeuglaufleistungen nach Fahrzeugklassen83 in der EU (IKA 2012)
Ladeinfrastruktur. Im Modell kann zwischen einer Wallbox (350 €), einer Ladesäule (1500 €) oder keiner
Ladeinfrastruktur gewählt werden (siehe Abschnitt 2.3).
Kreditkosten. Die Zinsen für den Kredit sind frei wählbar.
4.2.4. Sensitivitätsanalysen
Um den Einfluss unterschiedlicher Randbedingungen zu quantifizieren, wurden mit dem Modell
Beispielrechnungen für unterschiedliche Szenarien gerechnet, die nachfolgend näher erläutert werden
sollen. Dabei handelt es sich nicht nur um die definierte (z.B. prozentuale) Variation der
einflussnehmenden Größen sondern um qualitative Annahmen zu verschiedenen Szenarien. Um die
Vergleichbarkeit der einzelnen Untersuchungen zu gewährleisten, wurde immer mit den gleichen
Fahrzeugen gerechnet, deren Auslegung, d.h. Nutzungsdauer und jährliche Fahrleistung sich an
durchschnittlichen Werten orientiert. Untersucht wurden die folgenden drei Fahrzeugklassen:
1. Benzin-Kleinstwagen (im Vgl. zum E-Kleinstwagen, TCO-Lücke84 im Standardszenario: 6.897 €,
Nutzungsdauer: 6 Jahre, kreditfinanziert, Kauf 2012, 12.000 km Jahresfahrleistung, 110 km
Reichweite, 1 kW Nebenverbrauch)
2. Diesel-Kompaktwagen (im Vgl. zum E-Kompaktwagen, TCO-Lücke im Standardszenario: 16.476 €,
Nutzungsdauer: 6 Jahre, kreditfinanziert, Kauf 2012, 15.000 km Jahresfahrleistung, 150 km
Reichweite, 3 kW Nebenverbrauch)
3. Diesel-Transporter (im Vgl. zum E-Transporter, TCO-Lücke im Standardszenario: 2.953 €,
Nutzungsdauer: 8 Jahre, kreditfinanziert, Kauf 2012, 20.000 km Jahresfahrleistung, 90 km
83
SEG-1: Kleinst- und Kleinwagen; SEG-2: Kompaktklasse, Mittelklasse, Vans, Geländewagen; SEG-3: Obere
Mittelklasse, Oberklasse, Sportwagen
84
wie in den vorangegangenen Abschnitten dargestellt als zusätzliche Mehrkosten für die Anschaffung eines EFahrzeugs
77
78
Batterieelektrische Fahrzeuge im gewerblichen Flottenbetrieb
Reichweite, 3 kW Nebenverbrauch)
Die Darstellung der Ergebnisse erfolgt absolut, da eine prozentuale Darstellung in den Beispielfällen zu
einer Verzerrung aufgrund unterschiedlicher Ausgangsbilanzen führt85. In den grafischen Darstellungen
sind die Mehrkosten dargestellt, die bei der Variation einzelner Parameter für die drei Beispielfahrzeuge
für die Anschaffung eines BEV zusätzlich zu den im Basisszenario anfallenden Mehrkosten zu leisten
wären. Negative Summen verringern somit die Differenz zwischen konventionellem Fahrzeug und BEV.
Erreicht ein Fahrzeug im Rahmen der Variation Kostengleichheit beider Alternativen wird darauf im Text
gesondert hingewiesen.
Nachfolgend werden die unterschiedlichen Einflussparameter und deren Variation näher beschrieben. Im
Anschluss daran werden die Ergebnisse in einer Gesamtübersicht dargestellt. Eine Kombination der
Sensitivitäten wurde nicht näher untersucht.
Einfluss steigender Kraftstoffpreise. Im Modell wurde ein moderater Anstieg der Kraftstoffpreise
angenommen. Wie bereits in den zusammengestellten, statistischen TCO-Berechnungen gezeigt wurde
(vgl. Abschnitt 4.2.1), haben die Kraftstoffpreise einen relevanten Einfluss auf die sich ergebende TCOLücke. Untersucht wird daher, wie sich ein doppelt so hoher Anstieg der Benzin- und Dieselpreise auf die
Berechnung auswirkt. Die verwendeten Preise sind in Tabelle 18 dargestellt.
Tabelle 18: Kraftstoffpreise für das Szenario „Hoher Kraftstoffpreis“, doppelter Anstieg ausgehend vom Basisszenario in €2010
(netto, Basis angelehnt an EWI 2010b und DENA 2011)
Szenario „Hoher Kraftstoffpreis“
2010
2015
2020
2025
Dieselpreis €/l
1,20
1,46
1,80
2,10
Benzinpreis €/l
1,25
1,55
1,91
2,23
Es ist zu erwarten, dass sich vor allem bei Fahrzeugen mit hohem Verbrauch eine Erhöhung der
Kraftstoffpreise zu einer deutlichen Verringerung der TCO-Lücke führt. Abbildung 39 zeigt, dass sich im
Falle einer Erhöhung um 50 % (gestrichelte Linie) die TCO-Lücke um ca. 1.500 € bei dem Kleinst- und
Kompaktwagen sowie um ca. 6.500 € beim Transporter verringert. Bei dem hier dargestellten Transporter
wird anstelle einer Differenz von 2.953 € (Basisauslegung) bei einer Erhöhung des Dieselpreises von
21 % Kostenparität erreicht.
85
Vor allem bei kleinen TCO-Lücken im Standardszenario führt die prozentuale Darstellung schnell zu großen
Veränderungen, wohingegen quantitativ gleiche Änderungen bei einer großen TCO-Lücke nur geringe prozentuale
Veränderungen zur Folge haben.
4. Methode zur Bewertung des Elektrifizierungspotentials
Abbildung 39: Zusätzliche Kosten für die Anschaffung eines E-Fahrzeugs in Bezug auf das Standardszenario bei Veränderung
des Kraftstoffpreises bis 2020
Umlage der Energiesteuer auf den Strompreis. Seit 2006 regelt das Energiesteuergesetz die Steuern für
alle Energiearten fossiler Herkunft, zu denen auch die Kraftstoffe Benzin und Diesel gehören. Derzeit
müssen pro Liter Benzin 65,45 Cent entrichtet werden, für jeden Liter Diesel 47,04 Cent (§2 EnergieStG).
Strom wird ebenfalls besteuert: Zum 1.04.1999 wurde dazu die Stromsteuer eingeführt, die eine Abgabe
von 2,05 Cent/kWh festsetzt (§3 StromStG). Im Jahr 2012 beliefen sich die Steuereinnahmen aus der
Energiesteuer auf 39,3 Milliarden Euro, aus der Stromsteuer auf 7,0 Milliarden Euro (DESTATIS
2013a). Dabei ist zu berücksichtigen, dass die Einnahmen aus der Energiesteuer nur zum Teil aus dem
Transportsektor kommen, da auch andere fossile Energieträger wie Erdgas oder Heizöl darin
berücksichtigt werden. Ein Umstieg relevanter Größenordnung auf E-Fahrzeuge erzeugt aus dieser
Perspektive eine Verringerung der Steuereinnahmen, deren Ausgleich nachfolgend betrachtet werden soll.
Ausgehend von der Zielstellung der Bundesregierung, dass bis 2020 eine Million E-Fahrzeuge genutzt
werden, zeigt nachfolgende Tabelle 19 die damit einhergehenden Steuereinbußen. Die Verbrauchswerte
entsprechen denen, die in der vorgestellten TCO-Rechnung für 2020 eingesetzt wurden.
Tabelle 19: Steuereinnahmen aus Energie- und Stromsteuer (in 2020, Jahresfahrleistung 15.000 km, Fahrzeuge der
Kompaktklasse)
Anzahl d. Fahrzeuge
Antrieb
Verbrauch
Verbrauch p.a.
Steuer pro Fahrzeug p.a.
Steuer gesamt
Benzin
8 l/100km
1200 l
785,00 €
- 549,7 Mio. €
- 300.000
Diesel
6 l/100km
900 l
423,40 €
- 127,0 Mio. €
1.000.000
Elektrisch
20 kWh/100km
3000 kWh
61,50 €
61,5 Mio. €
86
- 700.000
- 615,2 Mio. €
Daraus ergibt sich, dass eine kWh statt mit 2,05 Cent mit 20,5 Cent besteuert werden müsste, um in
diesem konkreten Szenario zu ähnlichen Steuereinnahmen zu kommen. Wird angenommen, dass nur
Benzinfahrzeuge ersetzt werden, ergibt sich eine Steuer von 24,1 Cent, bei Dieselfahrzeugen liegt der
Wert aufgrund der geringeren Besteuerung bei 12,0 Cent. Exemplarisch werden für die
86
entspricht näherungsweise der Verteilung von Benzin (70,9 %)- und Dieselfahrzeugen (27,7 %) im Bestand im
Jahr 2012 (DESTATIS 2013b)
79
80
Batterieelektrische Fahrzeuge im gewerblichen Flottenbetrieb
Sensitivitätsanalyse eine „moderate Besteuerung“ von 10 Cent/kWh und eine „volle Besteuerung“ von
20,5 Cent/kWh angenommen. Die Ergebnisse zeigt Abbildung 40.
Abbildung 40: Zusätzliche Kosten für die Anschaffung eines E-Fahrzeugs in Bezug auf das Standardszenario bei Veränderung
(Besteuerung) des Strompreises bis 2020
Eine Besteuerung des Stroms hat analog zu den Veränderungen der Kraftstoffpreise den höchsten
Einfluss auf Fahrzeuge mit hohem Verbrauch und großen Fahrleistungen. Eine „volle Besteuerung“ führt
bei dem hier zugrunde gelegten Transporter zu einer Vervierfachung der TCO-Lücke, beim Kleinstwagen
nur zu einem Anstieg der Differenz von 25 % zugunsten der konventionellen Fahrzeuge.
Sinkender Fahrzeugrestwert durch die Batterieabnutzung. Wie in Abschnitt 4.2.3 bereits dargelegt, ist die
Ermittlung des Restwerts für Elektrofahrzeuge schwierig, da unklar ist, ob und wie die Batterie nach
einigen Jahren im Betrieb weiter genutzt werden kann und wie sicher die Prognose des weiteren
Betriebsverlaufs ist. Im Standardszenario wird davon ausgegangen, dass keine weiteren Investitionen für
eine Batterie notwendig sind und damit implizit unterstellt, dass die möglicherweise verringerte
Reichweite in Kauf genommen wird. Im Folgenden soll untersucht werden, welche Auswirkungen es hat,
wenn die Batterie im Fahrzeug nicht mehr verwendet wird.

Szenario 1: Die Batterie ist für eine Zweitnutzung nicht mehr verwendbar. Das Fahrzeug hat noch den
prozentualen Restwert des Fahrzeugs ohne Batterie. Davon abgezogen wird der erwartete
Investionsaufwand für eine neue Batterie, den der Käufer leisten muss. Dabei wird die erwartete
Kostendegression des Batteriepreises bis zum Zeitpunkt des Verkaufs berücksichtigt.

Szenario 2: Die Batterie ist für eine Zweitnutzung im Fahrzeug nicht mehr verwendbar, kann aber in
einer Sekundäranwendung noch eingesetzt werden. Hierfür wird der im Standardszenario unterstellte
Restwert des Fahrzeugs (inkl. Batterierestwert) angenommen abzüglich der Kosten, die für eine neue
Batterie anfallen.
Für beide Szenarien wurde der Restwert auf null gesetzt, wenn der Preis einer neuen Batterie den
Restwert übersteigt (Kappung). Abbildung 41 zeigt die Ergebnisse für die drei Beispielfahrzeuge in den
zwei Szenarien.
4. Methode zur Bewertung des Elektrifizierungspotentials
Abbildung 41: Zusätzliche Kosten für die Anschaffung eines E-Fahrzeugs in Abhängigkeit vom Restwert von Fahrzeug und
Batterie in zwei Szenarien
In Szenario 1 mussten in allen Fällen die Restwerte auf null gesetzt werden, da der Fahrzeugrestwert
unter den Kosten für eine neue Batterie lag. Die Abbildung zeigt daher zusätzlich den theoretischen Wert
ohne Kappung zur Verdeutlichung der den Fahrzeugrestwert übersteigenden Batteriekosten. Eine
Gegenrechnung wie alt das jeweilige Fahrzeug sein dürfte, um einen den Batteriewert übersteigenden
Restwert zu haben ergab, dass sowohl der Kleinstwagen als auch die Kompaktklasse nach weniger als
zwei Jahren verkauft werden müssten, der Transporter nach vier. Da zu diesem Zeitpunkt noch mit einer
intakten und im Fahrzeug verwendbaren Batterie gerechnet werden kann, liegt der Schluss nahe, dass
Fahrzeuge, deren Batterie weder weiter im Fahrzeug noch in anderen Anwendungen eingesetzt werden
kann, keinen Restwert mehr besitzen.
In Szenario 2 wird im Vergleich der unterschiedlichen Fahrzeugtypen deutlich, dass die Größe der
Batterie auch zu einem zukünftigen Zeitpunkt (hier: 2018 bzw. 202087), d.h. zu einem Zeitpunkt mit
deutlich niedrigeren Batteriepreisen, noch einen erkennbaren Einfluss auf die Kostenbilanz hat. Beim
Kleinstwagen muss allein für die Batterie mit einer Differenz von ca. 1.200 € gerechnet werden, bei der
Kompaktklasse mit dem Doppelten.
Deutliche Verringerung des Verbrauchs konventioneller Fahrzeuge. Vor dem Hintergrund der
diskutierten Verringerung des Flottenverbrauchs kann in den kommenden Jahren bei den konventionellen
Antrieben mit einer deutlichen Verbrauchsverringerung gerechnet werden. Diese ist das Resultat der
weiteren Wirkungsgradoptimierung der Verbrennungskraftmaschine (VKM), v.a. bei Ottomotoren durch
verbesserte Einspritzung und Downsizing. Letzteres trägt gleichzeitig zur Reduzierung der
Fahrzeugmasse bei, die sich durch neue Leichtbaukonzepte verringern wird. Weiterhin sinkt der
Verbrauch durch die Verringerung des Rollwiderstandes. Eine Auswertung der Angaben von
Reifenherstellern führt zu einem theoretischen Verringerungspotenzial des Rollwiderstands von ca. 20%
bis 2030. Im Standardmodell wurde im gleichen Zeitraum mit einer Gesamtreduktion des Verbrauchs von
10 % gerechnet (siehe Abschnitt 4.2.3). Insgesamt wird bei optimaler, positiver Entwicklung mit einer
Verringerung von 2010 bis 2020 um 20 % für Benziner, für Dieselfahrzeuge im gleichen Zeitraum um
18 % gerechnet (NET-ELAN 2012). Um den Einfluss der Verbrauchsverringerung darzustellen, werden
die Änderungen in Bezug zu gleichbleibendem Verbrauch bis 2020 dargestellt. Die Änderung um 10 %
entspricht dabei den Angaben im Standardszenario, eine Verbesserung um weitere 10 % der
prognostizierten optimalen Veränderung. Abbildung 42 zeigt die Ergebnisse der Berechnung.
87
ergibt sich aus den Haltedauern von 6 bzw. 8 Jahren
81
82
Batterieelektrische Fahrzeuge im gewerblichen Flottenbetrieb
Abbildung 42: Zusätzliche Kosten für die Anschaffung eines E-Fahrzeugs in Bezug auf das Standardszenario bei Verringerung
des Verbrauchs konventioneller Fahrzeuge bis 2020
Die Berechnungen zeigen, dass die Verbesserung des Gesamtwirkungsgrades im Vergleich zu den
anderen betrachteten Parametern hinsichtlich der ökonomischen Bilanz nur eine untergeordnete Rolle
spielt. Vor allem bei den beiden betrachteten Pkw (Kleinst- und Kompaktwagen) bedeutet eine optimale
Entwicklung lediglich Einsparungen von unter 1000 € bezogen auf die Fahrzeuglebensdauer gegenüber
dem Basisszenario. Der Transporter profitiert aufgrund seines hohen Grundverbrauchs stärker von den
Optimierungen, aber auch hier liegen die Einsparungen deutlich unter denen der anderen
Parametervariationen.
Stärkere Kostendegression der Batteriepreise. Der Vergleich anderer TCO-Berechnungen auf Grundlage
statistischer Daten (siehe auch Abschnitt 4.2.1) hat gezeigt, dass die Entwicklung der Batteriepreise in
den kommenden Jahren eine wichtige Schlüsselgröße für die Gesamtkostenbilanz darstellt. Abbildung 43
zeigt den Einfluss der Preisentwicklung auf die TCO-Lücke der Referenzfahrzeuge. Variiert wird hierbei
der Zielwert in 2020, wobei die Zwischenschritte entsprechend dem im Standardfall angenommenen
Degressionsverlauf angepasst werden.
Abbildung 43: Zusätzliche Kosten für die Anschaffung eines E-Fahrzeugs in Bezug auf das Standardszenario bei stärkerer
Abnahme der Batteriepreise bis 2020
Es wird deutlich, dass vor allem die Fahrzeuge mit großer Batterie von einer günstigen Preisentwicklung
4. Methode zur Bewertung des Elektrifizierungspotentials
der Batteriepreise profitieren. Können die Preise um 45 % verringert werden, dann sind die Gesamtkosten
für den Diesel-Transporter und die elektrische Variante gleich hoch.
4.3. Fehlerabschätzung
Das entwickelte TCO-Modell beruht auf einer Reihe von Messdaten und Annahmen, die fehlerbehaftet
sein können. Im vorliegenden Fall sind vor allem Fehler zu berücksichtigen die auf den folgenden
Faktoren basieren:

Messung: Fehler während der Messung

Fallbeispiele: endliche Stichprobe und Aufzeichnungsdauer

Modellunsicherheiten:
o
Unsicherheiten in den Rahmenbedingungen
o
Systematische Unsicherheiten
Die Unsicherheiten in Bezug auf die Messung beziehen sich auf den Einsatz des Datenloggers, der die
Fahrdaten mit 1 Hz aufgezeichnet hat. In einigen Fällen kam es zu Ausfällen des GPS-Signals und auch
der Beschleunigungsmessung. Hierbei wurde zwischen den beiden vorhandenen Messpunkten
interpoliert. Da es sich bei den Ausfällen nur um kurze Aussetzer von wenigen Sekunden handelt, kann
davon ausgegangen werden, dass Ungenauigkeiten aufgrund der Interpolation sehr gering sind.
Weiterhin möglich sind Fehler, die während der Messung aufgetreten sind. Die Sichtung aller nicht
plausiblen Ergebnisse nach Durchführung der automatisierten Untersuchung ergab, dass in wenigen
Fällen Fahrten verzeichnet wurden, deren Charakteristik auf ein fehlerhaftes „Aufwachen“ des
Beschleunigungssensors zurückzuführen ist. Dies kann sowohl methodisch bedingt sein (z.B. der Logger
wurde im eingeschalteten Zustand zu Fuß in einer Tasche transportiert) oder seine Ursache in der
Sensibilität der Messtechnik haben (z.B. „Aufwachen“ bei Vorbeifahrt eines Lkw auf einer Brücke).
Nach einer Plausibilitätsprüfung und Sichtung dieser Fälle wurden diese manuell aus dem Datensatz
entfernt.
In Hinblick auf die Fallbeispiele sind als mögliche Ungenauigkeiten vor allem die endliche und z.T.
kleine Stichprobe sowie die begrenzte Aufzeichnungsdauer zu nennen. Um diesen Fehler möglichst klein
zu halten wurden die Datenlogger nach Rücksprache mit den Unternehmen nur im normalen Betrieb
eingesetzt. Besondere Umstände wie Taxi- und Lieferbetrieb zur Weihnachtszeit wurden durch die
gewählten Zeiträume vermieden. Weiterhin verblieben die Datenlogger immer für mindestens fünf Tage,
in den meisten Fällen auch länger, in einem Fahrzeug.
Eine weitere Unsicherheit liegt in der Entwicklung der in das Modell einfließenden Randbedingungen wie
die Entwicklung der Batterie- und Kraftstoffpreise oder die Restwertentwicklung. Die Vorhersage dieser
Werte war nicht Teil der vorliegenden Arbeit, jedoch wurde der Einfluss unterschiedlicher
Entwicklungspfade durch Sensitivitätsanalysen transparent dargestellt (siehe auch Abschnitt 4.2.4).
Aufpreisbereitschaft und Kundenakzeptanz in Hinblick auf den Einsatz von BEV konnten im Rahmen der
Untersuchung nicht quantifiziert werden, werden jedoch an entsprechender Stelle diskutiert.
Hinsichtlich systematischer Modellfehler ist die Annahme einer rein auf wirtschaftlichen Ergebnissen
basierenden Kaufentscheidung zu nennen. Im Modell wird angenommen, dass sich ein Unternehmen für
ein neues Fahrzeug allein aufgrund der TCO entscheidet. Diese Entscheidung kann auch weitere Faktoren
83
84
Batterieelektrische Fahrzeuge im gewerblichen Flottenbetrieb
enthalten, deren Komplexität jedoch in einem solchen Modell nicht abgebildet werden kann (z.B. dass
bereits Fahrzeuge eines bestimmten Herstellers im Fuhrpark vorhanden sind und so Umgang, Wartung
etc. vereinfacht werden, eigene Unsicherheiten über die gewünschte Haltedauer etc.). Diese Unsicherheit
kann daher nicht quantifiziert werden, wird aber in den Einzelergebnissen diskutiert.
5. Ergebnisse
Die erstellten Modelle finden nachfolgend Anwendung auf unterschiedliche Fahrzeugflotten, um für
definierte Fahrzeuge eine Aussage über deren ökonomische Gesamtbilanz und die grundsätzliche
Einsatzmöglichkeit im Betriebsablauf zu treffen. Weiterhin sollen individuelle Einzelfragen hinsichtlich
der erforderlichen Batteriegröße, dem Einfluss unterschiedlicher Ladestrategien und -leistungen, etc.
beantwortet werden.
5.1. TCO in Abhängigkeit von Reichweite, Haltedauer und Jahresfahrleistung
Mit dem Modell ist es möglich zu bestimmen, welche Kostendifferenz sich am Ende der Haltedauer eines
BEV im Vergleich zu einem konventionellen Fahrzeug einstellt (Investitionszeitpunkt 2012). Dabei
werden drei variable Parameter untersucht, für die bei der Variation einer anderen Größe jeweils
Standardwerte eingesetzt werden:
1. Reichweite
2. Haltedauer
3. Jahresfahrleistung
| Standard: 110 km
| Standard: 6 Jahre
| Standard: 15.000 km
Die Werte entsprechen nicht immer den durchschnittlichen Fahrleistungen der Klassen, werden aber aus
Gründen der besseren Vergleichbarkeit nicht variiert. Der Einfluss unterschiedlicher Fahrleistungen
wurde bereits im Rahmen der Sensitivitätsanalysen (siehe Abschnitt 4.2.4) betrachtet.
Variation der Reichweite. Die Batteriekapazität ergibt sich aus der in Abschnitt 4.1.1 erläuterten
Berechnung entsprechend der angenommenen Reichweite. Es wurde ein Nebenverbrauch von 1 kW
unterstellt. Abbildung 44 zeigt die Mehrkosten für ein BEV im Vergleich zu einem konventionellen
Fahrzeug in Abhängigkeit von der Reichweite, auf die das Fahrzeug ausgelegt wird.
Abbildung 44: Mehrkosten für ein BEV im Vergleich zu einem konventionellen Fahrzeug in Abhängigkeit von der
Auslegungsreichweite
Es wird deutlich, dass die vom Hersteller bestimmte Reichweite des BEV maßgeblichen Einfluss auf die
Mehrkosten hat, die bei der Anschaffung eines E-Fahrzeugs anfallen. Die hier dargestellten Fahrzeuge
erreichen bei Reichweiten zwischen 60 und 90 km die Gewinnschwelle, was deutlich niedriger liegt als
die von den Herstellern derzeit angestrebten Reichweiten. In der Auswertung wird auch deutlich, dass vor
allem die größeren Fahrzeuge von einer geringeren Reichweite profitieren, da die aufgrund der höheren
86
Batterieelektrische Fahrzeuge im gewerblichen Flottenbetrieb
Fahrwiderstände größere Batterie dann kleiner dimensioniert werden kann und höhere Kosten eingespart
werden. So wäre z.B. ein Diesel-Transporter mit einer Reichweite von 60 km über die Haltedauer um ca.
5.000 € teurer als ein BEV-Transporter. Kleinst-, Klein- und Kompaktwagen erreichen hingegen bei
gleicher Reichweite gerade Kostengleichheit. Dabei muss berücksichtigt werden, dass es sich hierbei um
die Reichweite bei einer Auslegung mit 1 kW Nebenverbrauch handelt. Ein höherer Nebenverbrauch und
auch die Alterung der Batterie können, wie bereits in Abschnitt 2.1 diskutiert, die tatsächliche Reichweite
deutlich verringern.
Variation der Haltedauer. Im Vergleich zur Reichweite, in denen Szenarien mit einem Kostenvorteil oder
-gleichstand möglich sind, erreicht das vorgegebene Fahrzeug bei der Verlängerung der Haltedauer nur in
der Transporterausführung die Gewinnschwelle (siehe Abbildung 45).
Abbildung 45: Mehrkosten für ein BEV im Vergleich zu einem konventionellen Fahrzeug in Abhängigkeit von der Haltedauer
Grundsätzlich verringern sich die zusätzlichen Kosten mit längerer Nutzungsdauer aufgrund der
geringeren Betriebskosten, die dann zunehmend die hohen Anschaffungskosten relativieren. Fahrzeuge
mit hohem Verbrauch profitieren davon besonders. Zusätzlich besteht eine deutliche Abhängigkeit vom
Restwert der Fahrzeuge. Da dieser nicht immer linear verläuft, ergeben sich in der Darstellung „Knicke“
im Verlauf der Mehrkosten.
Variation der Jahresfahrleistung. Ähnlich wie bei der Haltedauer profitieren BEV auch von höheren
Jahresfahrleistungen, da hier ebenfalls die Differenz in den Betriebskosten hohen Einfluss auf die
Gesamtbilanz hat. Abbildung 46 zeigt, dass vor allem Kleinst-, Klein- und Kompaktwagen hohe tägliche
Fahrleistungen erbringen müssen, um kostengleich mit den konventionellen Vergleichsfahrzeugen zu
sein. Der Kleinstwagen müsste über das gesamte Jahr an fünf Werktagen in der Woche ca. 100 km täglich
fahren, der Kompaktwagen fast 110 km. Das entspricht einer vollen Ausschöpfung der möglichen
Reichweite, die unter optimalen Bedingungen theoretisch erbracht werden könnte. In der Praxis wird
diese Auslastung deutlich niedriger liegen, zumal widrige Randbedingungen (niedrige Temperaturen,
ungünstige Topographie etc.) die Reichweite deutlich verringern können. Dem kann durch untertägiges
Nachladen entgegengewirkt werden, wenn dies im Betriebsablauf zuverlässig möglich ist.
5. Ergebnisse
Abbildung 46: Mehrkosten für ein BEV im Vergleich zu einem konventionellen Fahrzeug in Abhängigkeit von der
Jahresfahrleistung
Insgesamt wird deutlich, dass keines der Fahrzeuge zum aktuellen Zeitpunkt eine wirtschaftlich attraktive
Lösung darstellt. Lediglich eine sehr gute Ausschöpfung der Reichweite und lange Haltedauern ab
8 Jahren führen zu einzelnen, positiven Resultaten. Die Ergebnisse decken sich mit denen, die in
Abschnitt 4.2.1 bereits dargelegt wurden. Abgesehen von den Unwägbarkeiten der Prognosewerte, die die
Berechnung beeinflussen, legen die ermittelten Differenzen jedoch nicht in jedem Fall den Ausschluss
eines BEV nahe. Hinzu kommt, dass die zahlreichen nicht-monetären Effekte wie eine bessere
Außendarstellung oder zusätzlicher Kundengewinn noch nicht berücksichtigt sind.
Ob eine individuelle, an den Fahreinsatz angepasste Fahrzeugauslegung zu attraktiveren Bilanzen führt,
wird im Folgenden anhand von drei Fallbeispielen untersucht. Dabei werden in Einzelanalysen in
unterschiedlichen Fuhrparks eingesetzte Fahrzeuge entsprechend ihrer Nutzung konfiguriert. Es wird
angenommen, dass sich hierdurch bessere Ergebnisse darstellen lassen, die jedoch eine Modularisierung
der Fahrzeuge voraussetzt. Das bedeutet, dass bei der Auslegung der Fahrzeuge ähnlich wie bei
unterschiedlichen Motorisierungen konventioneller Fahrzeuge auf der gleichen Plattform unterschiedliche
Varianten hinsichtlich der Batteriegrößen und Elektromotoren zur Verfügung stehen müssten. Die
Ergebnisse legen nahe, vor allem im Bereich der geringeren Reichweiten über Zusatzangebote
nachzudenken, die durch den resultierenden Preisvorteil an Attraktivität gewinnen. Vor allem Transporter
und Kleintransporter kommen hierfür in Frage, zumal die geringere Reichweite mit höherer Wahrscheinlichkeit auch in Sekundärnutzungen akzeptabel ist und der Restwert des Fahrzeugs dadurch nicht so stark
beeinflusst wird wie für Pkw zu erwarten wäre.
5.2. Fallbeispiele
Das erstellte Modell kommt in drei Beispielen zur Anwendung, die aufgrund ihrer Nutzungsmuster und
der Bereitschaft der involvierten Unternehmen zur Teilnahme an dieser Untersuchung ausgewählt
wurden. Der Fokus lag dabei auf Unternehmen, die Transporter oder Kleintransporter in ihrem Fuhrpark
einsetzen, da die ersten Untersuchungsergebnisse für diese die grundsätzliche Möglichkeit zum Erreichen
der Wirtschaftlichkeitsschwelle ausgewiesen haben. Es handelt sich dabei um drei Unternehmen, die im
Großraum Berlin tätig sind und deren Fahrprofile jeweils mehrere Wochen durch einen Datenlogger
87
88
Batterieelektrische Fahrzeuge im gewerblichen Flottenbetrieb
aufgezeichnet wurden.
5.2.1. Paketdienst
Stellvertretend für die Branche der Kurier-, Express- und Paketdienste (KEP) wurde ein Unternehmen
untersucht, welches für einen großen Paketdienstleister die Zustellung in einem Berliner Bezirk
übernimmt. Dabei werden die Pakete vom und zum Depot außerhalb Berlins transportiert und
anschließend verteilt bzw. eingesammelt. Untersucht wurden über einen Zeitraum von zwei Wochen zwei
verschiedene Fahrzeugmodelle. Zum einen zwei Transporter (hier: Mercedes Benz Sprinter, zukünftig
„KEP1“), zum anderen fünf Kleintransporter (hier: VW Caddy, zukünftig „KEP2“). Die Merkmale der
betrachteten Fahrzeugflotte sind in Tabelle 20 zusammengefasst. Die Untersuchung wurde getrennt für
beide Nutzungstypen (KEP1 und KEP2) durchgeführt. Beide zeigten regelmäßige Routen, ähnliche
Fahrten unabhängig vom Wochentag und regelmäßige Fahr- und Standzeiten. Die Ergebnisse zeigt
Tabelle 21.
Tabelle 20: Merkmale der untersuchten Fahrzeugflotte
Untersuchungszeitraum
01.03. bis 15.03.2010 | 7 Fahrzeuge
Flottengröße
7 Fahrzeuge: 2 Transporter (MB Sprinter), 5 Vans (VW Caddy)
Aktionsradius
Berlin und Umland
planbare Routen
Ja
Parkmöglichkeiten
Keine feste, da Fahrzeuge auch privat genutzt werden
besondere
Unternehmensinteressen
Fahren in der Umweltzone möglich, umweltfreundliches/innovatives Image,
Privatnutzung der Fahrzeuge*
* Die Erlaubnis zur Privatnutzung ist Teil der Entlohnungsstrategie des Unternehmens.
Tabelle 21: Fahrleistungen und Standzeiten für die Nutzungstypen KEP 1 und KEP 2
KEP 1
KEP 2
tägliche Fahrleistung (Ø)
74,5 km
68,3 km
Anzahl der täglichen Einzelstrecken (Ø)
43
35
Länge der täglichen Einzelstrecken (Ø)
1,7 km
1,8 km
Standzeit über Nacht (Ø)
14h 20min
14h 34min
Standzeiten während des Einsatzes (Ø)
00h 11min
00h 13min
Nach Angaben des Subunternehmers müssen die Fahrzeuge zwei verschiedene Aufgaben erfüllen: Zu
Beginn und am Ende des Arbeitstages werden die Pakete vom und zum am Stadtrand liegenden Depot
transportiert. Anschließend werden die Pakete in festgelegten Bezirksteilen zugestellt. Die längeren
Transporttouren übernehmen in der Regel die größeren Transporter KEP1, die Auslieferung erfolgt
vornehmlich mit den Kleintransportern KEP2.
Diese Fahrmuster konnten im Untersuchungszeitraum nicht eindeutig festgestellt werden. Wie aus
Tabelle 21 ersichtlich, liegen die Durchschnittswerte der ausgewählten Parameter nah beieinander und
lassen auf ein ähnliches Nutzungsmuster schließen. Auch eine qualitative Sichtung der Daten in Hinblick
auf die Verteilung der Einzelstrecken über den Tagesverlauf weisen bis auf wenige Ausnahmen keine
charakteristischen Unterschiede auf. Nach Datenlage wurden im Untersuchungszeitraum beide
Fahrzeugtypen primär für den Einsatz im Zustelldienst eingesetzt. Die nachfolgenden Abbildungen
5. Ergebnisse
zeigen die Histogramme zur Verteilung der Einzelfahrstrecken für KEP1 und KEP2 sowie die Länge der
Tagesfahrstrecken in der Reihenfolge der Aufzeichnung.
Abbildung 47: Histogramm zur Verteilung der Einzelfahrstrecken (KEP1)
Abbildung 47 zeigt deutlich, dass vor allem sehr kurze Strecken absolviert wurden. 82 % aller
Einzelfahrten sind kürzer als 2 km, 95 % sind kürzer als 10 km. Die längste Einzelstrecke war 19,4 km
lang. Aus der hohen Anzahl an Einzelstrecken resultieren Tagesfahrleistungen zwischen 50 und 108 km
(siehe Abbildung 48).
Abbildung 48: Tagesfahrstrecken (KEP1)
Die Länge der Tagesfahrstrecken legt in diesem Fall eine grundsätzlich mögliche Nutzung von BEV
nahe, wobei die geringe Datenbasis von nur 12 vollständig aufgezeichneten Tagen berücksichtigt werden
sollte. Deutlich mehr Daten (33 Tage) lagen aufgrund der höheren Fahrzeuganzahl für den
Kleintransporter vor. Im Vergleich zum Profil von KEP1 zeigt sich in Abbildung 49, dass beide
Einzelstreckenprofile nahezu deckungsgleich sind. Auch die Kleintransporter KEP2 legen hauptsächlich
kurze Strecken zurück: 83 % aller Fahrten sind unter 2 km lang, 94 % aller Fahrten unter 10 km.
Lediglich die längsten Einzelfahrten weichen vom anderen Fahrprofil ab. Die längste Einzelstrecke lag im
Untersuchungszeitraum bei 91 km, wobei insgesamt nur 12 der 1233 aufgezeichneten Strecken länger
waren als 20 km.
89
90
Batterieelektrische Fahrzeuge im gewerblichen Flottenbetrieb
Abbildung 49: Histogramm zur Verteilung der Einzelfahrstrecken (KEP2)
Die nähere Untersuchung der Tagesfahrstrecken weist mit 217 km einen Ausreißer auf, der auch die
lange, oben genannte Einzelfahrstrecke enthält (siehe Abbildung 50. Die verbleibenden Strecken liegen
bei durchschnittlich 68 km, wobei 117 km die obere Grenze darstellen. Abbildung 51 zeigt beispielhaft
die gefahrenen Routen und die dabei aufgezeichnete Geschwindigkeit während einer sechstägigen
(KEP2) Messperiode.
Abbildung 50: Tagesfahrstrecken (KEP2)
Abbildung 51: GPS-Daten und Fahrgeschwindigkeiten während eines Untersuchungsintervalls (6 Tage, KEP2)
5. Ergebnisse
In den Untersuchungen zu bisherigen Flottenversuchen im KEP-Bereich (siehe Abschnitt 3.3.1) zeigte
sich, dass vor allem die tägliche Fahrstrecke eine Obergrenze von ca. 70 km nicht übersteigt. Deutliche
Unterschiede sind jedoch hinsichtlich der unteren Fahrleistungsgrenze und auch in Hinblick auf die
durchschnittliche Geschwindigkeit festzustellen. So gibt es auch Einsatzprofile mit nur bis zu 25 km
täglicher Strecke und Maximalgeschwindigkeiten um 30 km/h. Im Rahmen des Projektes EVD-POST
kam daher z.B. in Schweden auf einer Strecke von 10-25 km ein kleines „Club-Car“ zum Einsatz, das mit
einer Maximalgeschwindigkeit von 45 km/h und einer Reichweite von 40 km für die entsprechende Route
völlig ausreichend war (VAN DEN BOSSCHE 2000).
Die Bewertung der einzelnen Faktoren der betrachteten KEP-Flotte zeigt ein heterogenes Bild: Sowohl
die mangelnde Flexibilität aufgrund der Fahrzeugbindung an einzelne Personen als auch der private
Stellplatz erschweren eine Umstellung auf BEV. Die Auslastung der Fahrzeuge ist aufgrund der täglichen
Fahrstrecke von ca. 70 km grundsätzlich als gut einzustufen, wobei es gerade bei KEP2 einige Tage gibt,
die davon nach oben sowie unten deutlich abweichen. Die nachfolgende Tabelle 22 zeigt, dass für eine
erfolgreiche Umsetzung noch einige Lücken zu schließen sind. Die private Nutzung der Fahrzeuge wirkt
sich negativ auf den Stellplatz und auch die Planbarkeit der Route aus. Da es sich um fahrergebundene
Fahrzeuge handelt, ist auch die Flexibilität eingeschränkt, wobei dieser Aspekt hier hinsichtlich der zu
erbringenden, planbaren Tagesfahrleistungen vernachlässigbar ist.
Tabelle 22: Profil eines kleinen KEP-Unternehmens (Fahrzeuge: Transporter N2 und Kleintransporter N1)
Eigenschaft
++
Ladefenster
x
+
0
x
Bemerkung
private Nutzung der Fahrzeuge, unterschiedliche
Parksituationen
x
Auslastung
x
Planbarkeit der Route
x
Flexibilität
--
über Nacht ausreichend lange, planbare Pausen
Stellplatz
Reichweite (95 %)
-
Route für Verteilverkehr planbar, bei Privatnutzung
keine Planbarkeit
x
private Nutzung der Fahrzeuge, Bindung der Fahrer an
jeweiliges Zustellfahrzeug
Da die private Nutzung der Fahrzeuge Teil der Entlohnung der Arbeitnehmer und damit fester Bestandteil
der Lohnstruktur ist, muss eine Beschränkung auf die rein gewerbliche Nutzung des Fahrzeugs monetär
ausgeglichen werden. Der Einsatz rein batterieelektrischer Fahrzeuge für ein derartiges Unternehmen
wird daher als unwahrscheinlich eingestuft. Hinzu kommt, dass positive Zusatzeffekte wie ein
Imagegewinn nicht direkt auf den Subunternehmer zurückfallen, sondern lediglich auf den
Mutterkonzern. Inwieweit dieser verlässlich bereit ist, für diesen Bonus höhere Auftragskosten zu
übernehmen, ist unklar.
Derzeit hat das Unternehmen zwei unterschiedliche Fahrzeugtypen im Einsatz: für KEP 1 zwei
Lieferwagen (Mercedes Benz Sprinter, Diesel) und für KEP 2 fünf Minivans (VW Caddy, Diesel). Nach
Aussage des Subunternehmers wurden die Fahrzeuge in erster Linie nach den Aspekten
Kraftstoffverbrauch und Zulademöglichkeiten ausgewählt. Ob bereits verfügbare Fahrzeuge in das
Firmenprofil passen, soll nachfolgend untersucht werden. In der Transporter-Klasse wird der Smith
91
92
Batterieelektrische Fahrzeuge im gewerblichen Flottenbetrieb
Edison Panel Van in einer rein elektrischen Version angeboten. Der auf dem Ford Transit basierende
Transporter wird bereits wie in Abschnitt 3.3.1. erläutert im Testbetrieb bei einer Reihe von europäischen
Post- und Paketdienstleistern eingesetzt (z.B. DHL, Royal Mail, TNT88). Mit einem 40 kWh LithiumIonen-Akku hat er nach Angabe des Herstellers einen Verbrauch von 20 kWh/100km und eine
Reichweite von 160 km, die jedoch durch die Nutzung von Heizung, Klimaanlage oder bei hoher
Zuladung reduziert sein kann. Sowohl hinsichtlich der Beladung (11 m³) als auch der Ladezeit (10
Stunden) erfüllt er alle Anforderungen für diesen Einsatzzweck. Da die hohe Reichweite in dem gezeigten
Profil nur selten ausgeschöpft ist, kann ggf. auch auf ein kleineres Fahrzeug zurückgegriffen werden: Ein
mögliches Fahrzeug ist der Iveco Electric Daily, der auch bei DHL in der Zustellung eingesetzt wird. Er
hat eine Reichweite von 90 km und wird mit einer 42,4 kWh ZEBRA-Batterie betrieben. Bei einem
zulässigen Gesamtgewicht von 3,5 t hat er im Gegensatz zum konventionellen Fahrzeug ein deutlich
verringertes Nutzgewicht von 770 kg, das allerdings bei volumenintensiven Lieferungen weniger relevant
ist (DHL 2013).
In der Kategorie der Stadtlieferwagen könnte der Renault Kangoo Rapid Z.E. eine elektrisch angetriebene
Alternative werden. Er ist seit Oktober 2011 erhältlich und hat eine angegebene Reichweite von 160
Kilometern. Dies erfordert eine 15 kWh-Batterie, die in maximal acht Stunden vollständig aufgeladen
werden kann. Der Verbrauch wird vom Hersteller mit 9,4 kWh/100km angegeben89. Das Fahrzeug kostet
23.800 € (inkl. MwSt.) zzgl. einer monatlichen Batterieleasingrate von 85 €90. Das vergleichbare
Dieselpendant kostet ca. 16.300 €91. In Hinblick auf die tatsächlich benötigte Reichweite ist jedoch auch
dieses Fahrzeug überdimensioniert, was sich auch im Bewertungspunkt „Auslastung“ bereits deutlich
wurde.
Nachfolgend soll daher beleuchtet werden, wie sich die Anzahl der absolvierbaren Tagesstrecken in
Abhängigkeit von der Reichweite der Fahrzeuge verhält, um zu entscheiden, welche Auslegung den
besten Kompromiss zwischen Einsatztauglichkeit und ökonomischen Gesichtspunkten bietet. Dazu wird
sowohl für KEP1 (Transporter) als auch KEP2 (Kleintransporter) angenommen, dass die Fahrzeuge nur in
allen Pausen, die größer sind als 6 Stunden (hier: über Nacht) geladen werden..
88
siehe (SMITH ELECTRIC VEHICLES 2010)
89
In Hinblick auf die Verbrauchsberechnungen, auf die im Rahmen dieser Arbeit zurückgegriffen wird (siehe
Abschnitt 4.1.1), aber auch auf diverse Tests (siehe z.B. ADAC o.J.) und Erfahrungsberichte (siehe z.B. TÜV
NORD 2012) scheinen die Herstellerangaben i.A. in der Praxis nicht erreichbar zu sein. Je nach Fahrzeug und
Randbedingung (Temperaturen, Topografie) werden unterschiedliche Abweichungen dokumentiert.
90
aktuelle Angaben finden sich auf der Seite des Herstellers: http://www.renault-ze.com, Zugriff 10/2012
91
siehe: Firmenpräsenz auf www.renault.de und www.renault-ze.com, Zugriff: 12/2010
5. Ergebnisse
Abbildung 52: Absolvierbare Tages- und Einzelstrecken von KEP1 und KEP2 in Abhängigkeit von der Fahrzeugreichweite
Deutlich erkennbar ist, dass bei einer Reichweite von 130 km für beide Fahrzeuge bereits eine sehr gute
Abdeckung sowohl hinsichtlich der Tages- als auch der Einzelstrecken erreicht werden kann. Für KEP1
liegt nur eine kleine Datenbasis vor, weswegen verlässliche Aussagen nur schwer möglich sind. Im
Untersuchungszeitraum zeigte sich, dass bereits mit einer Reichweite von 70 km über 95 % aller
Einzelstrecken zu bewältigen sind, jedoch nur 58 % aller Tage komplett von einem BEV übernommen
werden können. Eine Verringerung der optimalen Reichweite geht in diesem Fall mit einer größeren
Umdisponierung der zu absolvierenden Strecken einher.
Bei KEP2 liegen die Kurven der absolvierten Tages- und Einzelstrecken näher zusammen. Bei einer
Reichweite von 90 km können 84 % aller Tages- und 97 % aller Einzelstrecken gefahren werden.
Diese Auswertung zeigt weiterhin, dass Durchschnittswerte für eine Auslegung auf die passende
Reichweite nicht herangezogen werden können: Die durchschnittliche Tagesfahrstrecke liegt für KEP 2
bei 68,3 km (siehe Tabelle 21). Mit einer Reichweite von 70 km könnte ein BEV jedoch nur an 70 % aller
Tage das konventionelle Lieferfahrzeug ersetzen. Eine qualitative Sichtung der Daten zeigte weiterhin,
dass es keine regelmäßige, längere Pause z.B. zur Mittagszeit gibt, sondern sich die längeren Standzeiten
(> 1 h) unterschiedlich auf den Tag verteilen. An kurzen Einsatztagen gab es gelegentlich auch gar keine
längeren Pausen.
Im Folgenden wird untersucht, ob ein Nachladen bei Pausen eine signifikante Verbesserung der
Streckenabdeckung zur Folge hat und damit ein geplantes Nachladen z.B. während der Mittagspause
nahelegt. Abbildung 53 zeigt die Anzahl der absolvierten Tages- und Einzelstrecken für ein KEP 1 mit
70 km und 50 km Reichweite in Abhängigkeit der Ladevorgänge in unterschiedlichen Zeitfenstern.
93
94
Batterieelektrische Fahrzeuge im gewerblichen Flottenbetrieb
Abbildung 53: Anteil absolvierter Strecken in Abhängigkeit von der Pausenlänge, die zum Nachladen genutzt wird (KEP 1, oben:
bei Auslegung auf 70 km Reichweite, unten: bei Auslegung auf 50 km Reichweite)
Beide Auswertungen zeigen, dass ein Nachladen in längeren Pausen nur wenig zur Verbesserung
hinsichtlich der Streckenabdeckung beiträgt. Dies legt nahe, dass im konkreten Fall eine Umdisponierung
der Fahrten gegenüber einer Nachlademöglichkeit im Arbeitsverlauf der Vorzug gegeben werden sollte,
um die Zahl der mit dem BEV zurückgelegten Strecken zu optimieren. Weiterhin fällt auf, dass eine
höhere Ladeleistung nur zu marginalen Verbesserungen führt, vor allem beim Nachladen in längeren
Pausen. Die Auswertung der Pausenlängen von KEP2 ergab ein ähnliches Bild.
Im nächsten Schritt soll ermittelt werden, welche Differenzkosten bei der Anschaffung eines BEV für
KEP1 und KEP2 entstehen. Hierfür werden drei Reichweitenoptionen verglichen, die unterschiedliche
Abdeckungsgrade und damit verschiedene Einsatzstrategien repräsentieren. Da die Streckenverteilungen
von KEP1 und KEP2 nicht sehr voneinander abweichen, ergeben sich für beide Fahrzeugtypen die
gleichen Reichweitenauslegungen. Die Berechnung erfolgt getrennt.
1. Reichweite von 70 km: Im Fahrprofil von KEP1 können mit dieser Reichweite 96 % aller
Einzelfahrten und 58 % aller Tagesstrecken absolviert werden. Größere Umdisponierungen im Ablauf
wären notwendig, da vor allem die letzten Teilstrecken des Tages von einem anderen Fahrzeug
5. Ergebnisse
übernommen werden müssten. Auch bei KEP2 können mit einer Reichweite von 70 km 96 % aller
Einzelfahrten abgedeckt werden; die Anzahl der Tagesstrecken liegt mit 70 % etwas höher.
2. Reichweite von 90 km: Hiermit können für KEP1 99 % der Einzelstrecken und 83 % aller
Tagesstrecken zurückgelegt werden. Auch bei KEP2 steigt die Auslastung deutlich auf 97 % bzw.
84 % an.
3. Reichweite von 110 km: Ein E-Transporter mit 110 km Reichweite kann alle Einzel- und
Tagesfahrten für KEP1 übernehmen. Auch für KEP2 können 99 % aller Einzelstrecken abgedeckt
werden. Die Auswertung der Tagesstrecken zeigte im Untersuchungszeitraum eine lange Tagesfahrt
> 200 km, die mit einem E-Fahrzeug nicht absolviert werden kann. Davon abgesehen können alle
anderen Tagesstrecken für KEP2 ebenfalls bedient werden.
Die Ermittlung der Batteriegröße findet sowohl für einen Nebenverbrauch von 1 kW (best case) als auch
3 kW statt. Um zu gewährleisten, dass die Fahrzeuge auch am Ende ihrer Batterielebensdauer noch die
gleiche Reichweite besitzen, wird zusätzlich eine Berechnung inkl. Alterungsreserve92 durchgeführt
(worst case). Für den E-Transporter wird ein Fahrzeuggewicht inkl. Ladung von 3,0 t angenommen. Für
den E-Kleintransporter wird mit einem Gewicht von 1,5 t gerechnet. Die sich daraus ergebenen
Batteriegrößen für den Eingang in die TCO-Berechnung sind in Tabelle 23 dargestellt.
Tabelle 23: Batteriegrößen für die TCO-Berechnung (KEP1/E-Transporter und KEP2/E-Kleintransporter)
KEP 2
KEP 1
Szenario 1:
70 km Reichweite
Szenario 2:
90 km Reichweite
Szenario 3:
110 km Reichweite
Nebenverbrauch in kW
1
3
3
1
3
3
1
3
3
Alterungsreserve*
nein
nein
ja
nein
nein
ja
nein
nein
ja
Batteriegröße in kWh
23,3
26,3
33,1
30,3
34,1
43,1
37,0
41,7
53,3
Nebenverbrauch in kW
1
3
3
1
3
3
1
3
3
Alterungsreserve*
nein
nein
ja
nein
nein
ja
nein
nein
ja
Batteriegröße in kWh
12,5
15,5
19,5
16,2
20,0
25,2
19,9
24,6
31,1
* SOH = 0%, entspricht in der Berechnung einem Batteriehub von 64 %
Bei Annahme einer 6-Tage-Woche von Montag bis Samstag ergibt sich für KEP1 eine jährliche
Fahrleistung von ca. 22.500 km, für KEP2 von ca. 20.500 km. Für die nachfolgende Berechnung wird
davon ausgegangen, dass in allen drei Szenarien diese durchschnittlichen Fahrleistungen auch erbracht
werden sollen, auch wenn das aus praktischen Gründen bedeutet, dass Fahrten umdisponiert werden. In
Szenario 1 findet demnach die beste Auslastung statt, da die täglichen durchschnittlichen Fahrleistungen
genau um 70 km liegen. Gleichzeitig ist hier der größte Organisationsaufwand erforderlich, der in der
92
Bei der Alterungsreserve wird davon ausgegangen, dass die Batterie auch am Ende ihrer Lebensdauer (wenn die
maximal entnehmbare Kapazität des letzten Vollzyklus nur noch 80 % der Nennkapazität entspricht) noch die
erforderliche Reichweite erbringen kann. Angegeben wird dieser „Gesundheitszustand“ mit dem SOH (State of
Health), der bei Erreichen des o.g. Kapazitätsverlustes bei 0 % liegt.
95
96
Batterieelektrische Fahrzeuge im gewerblichen Flottenbetrieb
folgenden TCO-Berechnung nicht nach seinem Geldwert erfasst wird. Für Szenario 3 bedeutet das, dass
ein Teil der verfügbaren Reichweite im Durchschnitt ungenutzt bleibt. Abbildung 54 zeigt die TCOLücke für KEP1 und KEP2 für eine Haltedauer von 8 Jahren.
Abbildung 54: Mehrkosten für ein BEV für KEP1 und KEP2 für eine Haltedauer von 8 Jahren
Deutlich sichtbar wird in der Auswertung, wie hoch die Kosten für die Alterungsreserve sind. Kann auf
diese durch die Planung alternativer, kürzerer Strecken für BEV mit abnehmenden Reichweiten verzichtet
werden, dann ergeben sich vor allem für Reichweiten von 70 bis 90 km rentable Lösungen, wobei vor
allem erstere nur sehr wenig Spielraum für Abweichungen im Betriebsablauf zulässt.
5.2.2. Pharmalogistik
Der Transport von Medikamenten und Kosmetika stellt einige besondere Anforderungen an das für die
Distribution zuständige Logistikunternehmen. Neben möglichst kurzen Fahr- und Verweilzeiten müssen
einige pharmazeutische Produkte in einem Temperaturkorridor von 15° – 25° C transportiert werden. Im
Winter ist dazu ggf. eine aktive Heizung des Laderaums und im Sommer eine Kühlung notwendig, was
den Energiebedarf des Fahrzeugs insgesamt erhöht.
Stellvertretend für die Pharmalogistikbranche wurde ein Unternehmen untersucht, das mit Sitz in Berlin
einen umfassenden Service für die Pharma- und Kosmetikindustrie anbietet. Untersucht wurden über
einen Zeitraum von vier Wochen zwei verschiedene Fahrzeugmodelle. Zum einen ein Kleintransporter
(VW T5, zukünftig „PL1“), zum anderen ein etwas größerer Transporter (IVECO Daily, zukünftig
„PL2“). Eine erste qualitative Sichtung der Daten ergab im Gegensatz zur in Abschnitt 5.2.1 untersuchten
KEP-Flotte ein sehr heterogenes Bild der Einsatzprofile. Weder die Anfangszeiten noch die gefahrenen
Geschwindigkeiten oder die Pausenlängen ließen Rückschlüsse auf ein zuverlässig wiederkehrendes
Nutzungsmuster zu. Die statistische Auswertung der Daten belegt diese Beobachtung. Die nachfolgenden
Abbildungen zeigen die Histogramme der Einzelfahrstrecken und die Tagesfahrstrecken von PL1 und
PL2. Dabei ist die Datenbasis mit 16 bzw. 17 Tagen pro Fahrzeugklasse relativ klein.
5. Ergebnisse
Abbildung 55: Histogramm zur Verteilung der Einzelfahrstrecken (PL1)
Auch wenn in der kleineren Transporterklasse PL1 zum Teil mit über 60 km recht lange Einzelstrecken
zurückgelegt werden, ist ein deutlicher Schwerpunkt im Bereich der kurzen Strecken sichtbar: 62 % aller
Fahrten sind kürzer als 5 km, 90 % aller Fahrten liegen unter 25 km. Die längsten beiden
Einzelfahrstrecken waren 399 und 371 km lang, danach lagen alle Strecken unter 75 km.
Abbildung 56: Histogramm zur Verteilung der Einzelfahrstrecken (PL2)
In der größeren Transporterklasse PL2 ist ebenfalls deutlich die Dominanz von Kurzstrecken erkennbar.
Hier liegen 66 % aller Fahrten unter 2 km und 90 % aller Fahrten unter 10 km. Die längste Einzelfahrt lag
bei 34 km.
97
98
Batterieelektrische Fahrzeuge im gewerblichen Flottenbetrieb
Abbildung 57: Tagesfahrstrecken (PL1) in der Reihenfolge
der aufgezeichneten Tage
Abbildung 58: Tagesfahrstrecken (PL2) in der Reihenfolge
der aufgezeichneten Tage
In der Auswertung der Tagesfahrstrecken zeigt sich, dass die Fahrzeuge beider Klassen im Vergleich zu
den Einzelstrecken vergleichsweise hohe Kilometerleistungen erbringen, die auf lange Abschnitte mit
„Lieferprofil“, d.h. kurze Strecken mit Halt zur Auslieferung, schließen lassen. Tabelle 24 zeigt eine
Übersicht der Durchschnittswerte für gefahrene Strecken und Standzeiten der beiden Fahrzeugklassen.
Auffällig sind in beiden Fällen die kurzen Standzeiten während des Einsatzes. Sie lassen darauf schließen,
dass eine zuverlässig planbare Zwischenladung im Einsatzverlauf schwierig ist, sofern keine regelmäßige
lange Pause z.B. zur Mittagszeit gemacht wird. In der Nacht hingegen wurden im Versuchszeitraum
immer potentielle Ladefenster von mind. 12 Stunden erreicht, meist auch länger.
Tabelle 24: Fahrleistungen für die Nutzungstypen PL1 und PL2
PL1
PL2
tägliche Fahrleistung (Ø)
301,5 km
123,9 km
Anzahl der täglichen Einzelstrecken (Ø)
28
39
Länge der täglichen Einzelstrecken (Ø)
10,9 km
3,1 km
Standzeit über Nacht (Ø)
15h 23min
16h 32min
Standzeiten während des Einsatzes (Ø)
00h 13min
00h 07min
Die Verteilung der Standzeiten bestätigt die Annahme des Lieferprofils vor allem für PL2. Dort sind 81 %
aller Standzeiten während des Einsatzes kürzer als 10 Minuten, 92 % sind kürzer als 20 Minuten. Dieser
Schwerpunkt kann der Darstellung der Verteilung der Standzeiten für PL2 in Abbildung 59 entnommen
werden. Inwieweit die Zeiten im Bereich von 2-3 Minuten ggf. auch staubedingt sind, kann aus den Daten
nicht direkt abgeleitet werden. Der Einsatzzeitraum überschneidet sich teilweise mit den
verkehrsintensiven Morgen- und Nachmittagsstunden, so dass ein Stauanteil zumindest nicht
ausgeschlossen werden kann.
5. Ergebnisse
Änderung der
Klassenbreite
Abbildung 59: Histogramm zur Verteilung der Standzeiten während des Einsatzes (PL2)
Aus der bisherigen Datenanalyse lässt sich ableiten, dass die Nutzung von E-Fahrzeugen mindestens für
PL1 nicht allein durch eine Fahrzeugsubstitution erreicht werden kann, da die Tagesfahrstrecken z.T. sehr
lang sind. Die erreichten Geschwindigkeiten zeigen, dass die Fahrzeuge zumindest teilweise die
Autobahn nutzen. Auch insgesamt sieht das Flottenpotential gemischt aus: Während die Tagesstrecken
für den Einsatz von BEV zu lang sind, ergibt sich daraus die grundsätzliche Möglichkeit einer guten
Auslastung, wenn die mit einer nächtlichen Aufladung nicht absolvierbaren Strecken von anderen
Fahrzeugen übernommen oder hinter eine längere, untertägige Ladepause verschoben werden können.
Die Planbarkeit der Route sowie die Flexibilität werden als mittelmäßig angenommen, da zwar ein
bestimmtes Einzugsgebiet angefahren wird, die tägliche Strecke jedoch nach Auftraggeber und
Lieferungsanzahl variieren kann. Die nächtlichen Standzeiten garantieren die komplette Aufladung der
Batterie. Eine Übersicht der ersten Einschätzung zeigt Tabelle 25.
Tabelle 25: Profil eines Berliner Pharmalieferanten (Fahrzeuge: Transporter N1 und Kleintransporter N2)
Eigenschaft
++
Ladefenster
x
Stellplatz
+
0
--
Bemerkung
über Nacht ausreichend lange Ladefenster
x
Reichweite (95 %)
Auslastung
-
x
sehr hohe tägliche Gesamtfahrstrecke
x
Planbarkeit der Route
x
Streckenverlauf variiert jeden Tag, aber nur in
definiertem Aktionsradius
Flexibilität
x
durch Ladevolumen und Klimatisierungsmöglichkeit ggf.
an bestimmte Strecken gebunden
Um die Möglichkeit eines Einsatzes von E-Transportern näher zu untersuchen, wurde im nächsten Schritt
geprüft, welche Fahrzeugkonfiguration die vorgegebenen Routen fahren können bzw. welcher Anteil der
Tagesfahrstrecke mit einem BEV bewältigt werden kann. Angenommen wurden dafür die beiden
99
100
Batterieelektrische Fahrzeuge im gewerblichen Flottenbetrieb
Fahrzeugtypen „N1 (Kleintransporter)“ für den VW T5 und „N2 (Transporter)“ für den IVECO Daily93.
Für den großen Transporter PL2 erscheint eine Auslegung für den kompletten Einsatzumfang ebenfalls
als unwirtschaftlich. Der Transporter benötigt bereits bei einer Reichweite von nur 130 km und einem
moderaten Nebenverbrauch (ohne Heizung und Kühlung) von 1 kW eine Batteriekapazität von 36,9 kWh
(zur Berechnungsgrundlage siehe Abschnitt 4.1.1). Werden für die erforderliche, ggf. starke
Klimatisierung der beförderten Produkte 4 kW angesetzt, vergrößert sich die Batterie bereits auf
47,9 kWh. Bei einer erforderlichen Reichweite von 268 km, der längsten gefahrenen Strecke, ergibt sich
eine nahezu doppelt so große Batterie, die bereits unter günstigen Annahmen im Preisbereich von
22.000 € (in 2015) bzw. 18.500 € (in 2020) liegt. Hierin ist weder eine Alterungsreserve noch ein
Reichweitenpuffer berücksichtigt.
Daher wird untersucht, wie viele Fahrten bei einer Auslegung auf eine Reichweite von 50 bis 170 km
absolviert werden können. Angenommen wird ein moderater Nebenverbrauch von 1 kW sowie zum
Vergleich ein durch die Klimatisierung des Ladeguts erhöhter Nebenverbrauch von 3 kW94, eine Ladung
des Fahrzeugs in allen Pausen, die im regulären Betriebsablauf länger sind als 2 h (hier: nur Nachtladung)
mit 3 kW Ladeleistung und eine für die Reichweite entsprechend angepasste Batteriekapazität. Abbildung
60 zeigt die Ergebnisse sowohl für die absolvierten Tages- als auch Einzelstrecken als prozentuale
Darstellung von den Grunddaten. Unberücksichtigt blieb in den Berechnungen, dass die langen
Standzeiten über Nacht grundsätzlich eine Vorklimatisierung ermöglichen, die den realen Energiebedarf
für den Transport verringern kann.
Abbildung 60: Anteil absolvierter Strecken in Abhängigkeit der Reichweite des Fahrzeugs (PL2, Klasse N2)
Erkennbar ist der deutliche Unterschied zwischen den Tages- und Einzelstrecken, der für den
Betriebsablauf von großer Bedeutung ist. Während mit einer Reichweite von 90 km bereits 75 % aller
Einzelfahrten abgedeckt werden können, liegt der Anteil der substituierbaren Tage bei lediglich 41 %. In
Hinblick auf eine (aus ökonomischen Gründen) möglichst kleine Batteriekapazität weisen in diesem
93
Der IVECO Daily deckt eine breite Spanne hinsichtlich des zul. Gesamtgewichts ab; angenommen wird im
Folgenden wie in Abschnitt 4.1.1 beschrieben die kleine 3,5t-Variante (Leergewicht: 1990 kg), da pharmazeutische
Produkte eher das Ladevolumen ausschöpfen als das Ladegewicht.
94
Details zu Nebenverbrauchern siehe (WALDOWSKI 2014)
5. Ergebnisse
Fahrprofil die Fahrzeuge mit einer Reichweite von 130 bzw. 150 km einen möglichen Kompromiss aus.
Die Betrachtung der TCO für ein solches Fahrzeug wird aufzeigen, welche Konfiguration den
bestmöglichen Kompromiss zwischen Einsatzfähigkeit und Preis darstellt.
Offen bleibt bei dieser Betrachtung, inwieweit eine Umdisponierung einzelner Fahrten in der Realität
möglich ist. So geht aus dieser Vorgehensweise z.B. nicht hervor, ob die Übernahme einer langen Fahrt
zu Tagesbeginn (oder am Ende) durch ein anderes Fahrzeug die restlichen Fahrten für ein BEV
ermöglicht hätte. Abbildung 61 zeigt exemplarisch den Batterieladestatus für drei verschiedene
Fahrzeugauslegungen für die ersten sieben Tage der Aufzeichnung von PL295. Zu erkennen ist, dass die
Auslastung des Fahrzeugs sehr unterschiedlich ist: während an vier Tagen die Batteriekapazität voll
ausgeschöpft wird (bei Auslegung auf 170 km Reichweite) bzw. nicht ausreichend ist, wird das Fahrzeug
an den verbleibenden drei Tagen nur wenig bewegt. Die heterogene Verteilung der Fahrten im
Wochenverlauf erschwert die Planung des Einsatzes eines BEV dahingehend, dass eine kontinuierliche
Auslastung der Batterie so schwer zu erreichen ist.
Abbildung 61: Batterieladestatus (innerhalb des Ladehubs) für die ersten 7 Tage der Aufzeichnung von PL2
In der Verteilung der Standzeiten war für die Klasse PL2 ein deutlicher Schwerpunkt auf den kurzen
Pausen zu erkennen. Dennoch soll auch hier geprüft werden, ob das Nachladen in den Pausen die Zahl der
gefahrenen Einzelfahrstecken und v.a. auch der Tagesfahrstrecken signifikant erhöhen kann. Abbildung
62 zeigt den Einfluss des Nachladens sowohl mit einer Ladeleistung von 3kW als auch einer
Schnellladung mit 22 kW beispielhaft für einen auf 130 km Reichweite ausgelegten Transporter.
95
Wenn die Batteriekapazität an einem Tag erschöpft ist, dann bricht das Skript die Fahrt ab und die erste Fahrt des
nächsten Tages wird automatisch wieder mit 100 % SOC gestartet. Die daraus entstehenden Anstiege im Diagramm
entsprechen nicht der tatsächlichen Ladekurve, sondern entstehen als Verbindung aus dem Erreichen von 0 % SOC
und dem Fahrtbeginn am Folgetag.
101
102
Batterieelektrische Fahrzeuge im gewerblichen Flottenbetrieb
Abbildung 62: Anteil absolvierter Strecken in Abhängigkeit von der Pausenlänge, die zum Nachladen genutzt wird (PL2)
Es zeigt sich, dass nur ein Nachladen auch in sehr kurzen Pausen < 20 Minuten zu einer deutlichen
Verbesserung hinsichtlich der absolvierten Strecken führt. Dem Unternehmensprofil und Einsatzzweck
der Fahrzeuge nach zu urteilen, können aber gerade diese Pausen überwiegend nicht zum Laden genutzt
werden, da in dieser Zeit Auslieferungen beim Kunden stattfinden und kein festes Ziel angefahren wird,
so dass nicht mit einem Zugang zu einem Ladepunkt gerechnet werden kann. Das Laden nur in längeren
Pausen führt nur zu marginalen Verbesserungen. Daraus lässt sich schlussfolgern, dass eine geeignete
Fahrzeugauslegung möglichst unabhängig von Nachlademöglichkeiten während der Arbeitszeit gestaltet
werden muss.
Im nächsten Schritt soll ermittelt werden, welche Differenzkosten die Anschaffung eines BEV im
Vergleich bedeuten. Dafür werden zwei mögliche Szenarien untersucht:
1. Reichweite von 90 km: Hiermit können 75 % aller Einzelfahrten abgedeckt werden; größere
Änderungen im Betriebsablauf sind nötig, da an ca. 60 % aller Tage andere Fahrzeuge Teilstrecken
übernehmen müssen.
2. Reichweite von 150 km: Hiermit können ca. 90 % aller Einzelstrecken zurückgelegt werden, an ca.
35 % aller Tage müssen andere Fahrzeuge Teilstrecken übernehmen.
Die Ermittlung der Batteriegröße findet dabei sowohl für einen Nebenverbrauch von 1 kW (best case) als
auch 3 kW statt. Um zu gewährleisten, dass die Fahrzeuge auch am Ende ihrer Batterielebensdauer96 noch
die gleiche Reichweite besitzen, wird zusätzlich eine Berechnung inkl. Alterungsreserve durchgeführt
(worst case), bei der sichergestellt ist, das die erforderlichen Reichweite auch am Ende der
Batterielebensdauer noch erreicht wird. Weiterhin wird ein Fahrzeuggewicht inkl. Ladung von 3,0 t
angenommen.
96
Das Lebensende ist dann erreicht, wenn die Batterie nur noch über 80% ihrer ursprünglichen Kapazität verfügt.
5. Ergebnisse
Die sich daraus ergebenen Batteriegrößen für den Eingang in die TCO-Berechnung sind in
Tabelle 26 dargestellt.
Tabelle 26: Batteriegrößen für die TCO-Berechnung
Szenario 1: 90 km Reichweite
Szenario 2: 150 km Reichweite
Nebenverbrauch
1 kW
3 kW
3 kW
1 kW
3 kW
3 kW
Alterungsreserve
nein
nein
ja
nein
nein
ja
Batteriegröße
28,9 kWh
32,8 kWh
41,5 kWh
49,2 kWh
55,5 kWh
70,5 kWh
Werden bei einer 5-Tage-Woche (Montag bis Freitag) 250 Arbeitstage angenommen und bei einer
Erweiterung um den Samstag 300, dann ergibt sich bei einer täglichen Fahrleistung von 123,9 km (siehe
Tabelle 24) eine durchschnittliche Jahresfahrleistung der Pharmatransporter von 32.000 km bzw.
39.000 km. Diese können durch die verringerte Reichweite mindestens in Szenario 1 nicht allein durch
das BEV abgedeckt werden. Für die TCO-Berechnung wird daher ermittelt, wie sich die TCO-Lücke über
der Auslastung der Fahrzeuge verhält. Daraus kann abgeleitet werden, welche Bilanzen sich ergeben,
wenn die Transporter optimal ausgelastet werden, aber auch abgeleitet werden, welche Einbußen durch
weniger optimalen Einsatz zu erwarten sind. In Abbildung 63 sind die Ergebnisse für eine Haltedauer von
8 Jahren dargestellt. Die maximal mögliche Jahresfahrleistung beträgt in dieser Berechnung 22.500 km
für die Auslegung auf 90 km bzw. 37.500 km für die auf 150 km.
Abbildung 63: Mehrkosten für den Betrieb eines E-Transporters über eine Haltedauer von 8 Jahren (PL2, Investitionszeitpunkt:
2014)
Erwartungsgemäß verringern sich die Mehrkosten mit der Auslastung der Fahrzeuge. Dennoch wird
deutlich, dass lediglich die Minimalauslegung eine ungefähre Kostenparität erreichen kann, wenn das
Fahrzeug optimal ausgelastet wird. Beim Vergleich beider Szenarien muss berücksichtigt werden, dass
der Anteil der konventionell zu erbringenden Fahrleistung bei der Auslegung auf 90 km deutlich höher ist
und damit der hier aufgezeigte Kostenvorteil zum Teil wieder relativiert wird.
Weiterhin muss berücksichtigt werden, dass diese Darstellung voraussetzt, dass die konventionellen
103
Batterieelektrische Fahrzeuge im gewerblichen Flottenbetrieb
Fahrzeuge, die die nicht vom BEV absolvierten Strecken übernehmen können, bereits existieren und
durch eine Neuorganisation der Streckenverteilung eingesetzt werden können. Müssten diese Fahrzeuge
extra angeschafft werden, steht die Kostenersparnis des Kraftstoffs in keinem Verhältnis zu den
Mehrkosten, die das BEV erzeugt. Aufgrund der besseren Kostenbilanz, aber auch hinsichtlich der
Wahrscheinlichkeit einer guten Auslastung empfiehlt sich für den Einsatz in dieser Flotte eher die
Nutzung eines kleineren BEV, wenn die Streckenplanung die verringerte Reichweite zulässt.
5.2.3. Taxi
Die Untersuchung eines Berliner Taxiunternehmens ergab, dass die durchschnittliche tägliche Fahrstrecke
der betrachteten Fahrzeuge bei 265 km liegt. Dabei wurden fünf Taxen mit Datenloggern ausgestattet und
für jeweils ca. zwei Monate begleitet. Abbildung 64 zeigt die Geschwindigkeitsverteilung eines gesamten
Tages (links) und eine Fahrstrecke durch die Berliner Innenstadt (rechts).
Speed [km/h] PT 005
140
52.585
latitude [ ]
104
52.56
120
52.535
100
52.51
80
52.485
60
52.46
40
52.435
20
52.41
13.155 13.230 13.305 13.380 13.455 13.530 13.605 13.680
0

longitude [ ]
Abbildung 64: Geschwindigkeitsverteilung eines gesamten Tages (links) und Fahrstrecke in detaillierter Kartenansicht durch die
Berliner Innenstadt (rechts)
5. Ergebnisse
Tagesprofil eines Wochentags in Zahlen
Tagesgangprofil
Tagesfahrstrecke: 222,47 km
Durchschnittsgeschwindigkeit: 23,42 km/h
97
Anteil der Fahrten :
Stadt:
96,0 %
Landstraße:
2,9 %
Autobahn:
1,1 %
Aktionsradius:
31,20 km x 44,72 km
Längste Standzeit:
tags:
3 h 12 min
(am frühen Morgen)
nachts: 1 h 17 min
(am Abend)
Tagesprofil eines Wochenendtages in Zahlen
Tagesgangprofil
Tagesfahrstrecke: 413,09 km
Durchschnittsgeschwindigkeit: 25,71 km/h
Anteil der Fahrten:
Stadt:
91,7 %
Landstraße:
8,2 %
Autobahn:
0,1 %
Aktionsradius:
28,67 km x 36,11 km
Längste Standzeit:
tags:
4 h 27 min
(am frühen Morgen)
nachts: 2 h 19 min
(am Abend)
Die Daten zeigen, dass hier vor allem das zur Verfügung stehende Ladefenster durch Mehrschichtbetrieb
mit ca. 6 h Ladezeit pro Tag (summiert aus allen Standzeiten > 30 Minuten) äußerst klein ist. Hinzu
kommt, dass es sich hierbei nicht nur um Wartezeiten, sondern teilweise auch um Pausenzeiten handelt,
die nicht immer am gleichen Ort stattfinden. Hieraus entsteht die Notwendigkeit, eine möglichst effiziente
Ladung zu gewährleisten: Hierfür kommen theoretisch sowohl Wechsel- als auch Schnellladekonzepte in
Betracht, wobei beides eine enge räumliche Bindung an die bestehende Infrastruktur bedeutet. Die
Nachteile von Wechselstationen, d.h. vor allem ihre hohen Anforderungen an die Standardisierung, wurde
bereits in Abschnitt 2.3 diskutiert. Schnellladestationen könnten grundsätzlich zum Einsatz kommen,
allerdings setzt das eine ausreichende Durchdringung im öffentlichen Raum voraus, die es den Fahrern
ermöglicht, diese in ihrem flexiblen Einsatz anzufahren.
Damit nicht gelöst bleibt das Problem des Verpassens lukrativer, längerer Strecken, wenn der
Batteriefüllstand die nötige Reichweite nicht mehr zur Verfügung stellt. Hier kann ein intelligentes
97
Die Bestimmung der Fahranteile erfolgte durch automatisierte Prüfung der gefahrenen Geschwindigkeiten über
längere Streckenabschnitte. Fahrten auf der Berliner Stadtautobahn werden durch die Geschwindigkeitsbegrenzung
auf 80 km/h als Landstraße identifiziert.
105
106
Batterieelektrische Fahrzeuge im gewerblichen Flottenbetrieb
Management sinnvoll sein, bei dem in einer Zentrale sowohl der Standort als auch die verfügbare
Restreichweite der einzelnen Taxis bekannt sind. Durch telefonische Aufnahme des Kundenziels können
so zentral die Einsätze entsprechend der Verfügbarkeit verteilt werden. Attraktiv ist ein derartiges
Konzept jedoch nur für größere Unternehmen, bei denen die Fahrer in Festanstellung arbeiten und eine
ausreichend große Flotte die Bedienung der Kunden ermöglicht. Der größte Teil der Taxiunternehmen ist
jedoch deutlich kleiner. 2008 verteilten sich die 7.095 Berliner Taxis auf 3.154 Taxibetriebe. Nur 15,4 %
der Unternehmen betreiben dabei drei oder mehr Taxis (BZP 2011).
Deutschlandweit sieht die Bilanz ähnlich aus. Auch im Gesamtdurchschnitt betreiben 72,1 % der
Taxiunternehmer ihr Gewerbe mit nur einem Fahrzeug, 12,4 % haben zwei Fahrzeuge im Einsatz. 14,6 %
sind Unternehmer mit drei oder mehr Fahrzeugen. Insgesamt sind 53.554 Fahrzeuge für den Taxibetrieb
zugelassen (BMVBS 2012).
Abbildung 65 zeigt die Verteilung der Einzelfahrstrecken eines Berliner Taxiunternehmens über 95 Tage.
Ca. 80 % aller Einzelstrecken liegen hierbei unter 20 km, 95 % liegen unter 40 km.
Abbildung 65: Histogramm zur Verteilung der Einzelfahrstrecken (TAXI)
Die weitere Untersuchung der Tagesfahrstrecken zeigt, dass mit ca. 50 % ein großer Anteil der täglichen
Gesamtstrecke größer ist als 200 km. Hierbei muss berücksichtigt werden, dass sich die Auswertung an
den Tagesgrenzen (0 bis 24 Uhr) orientiert und nicht an den möglicherweise tatsächlichen Arbeitsrhythmen des Schichtbetriebes. Wie viel der einzelne Fahrer mit dem Fahrzeug unterwegs ist, kann auf
diese Weise nicht sicher abgebildet werden. Der weitere Verlauf zeigt, dass auch bei den längeren
Streckenanteilen eine unregelmäßige Verteilung vorliegt, die keinen Rückschluss auf mögliche Ausreißer
im Tagesgeschäft zulässt sondern vielmehr vermuten lässt, dass regelmäßig auch sehr lange
Tagesstrecken (> 500 km) gefahren werden.
Die qualitative Sichtung der Daten ergibt weiterhin, dass es keine regelmäßigen Muster hinsichtlich der
Pausenzeiten gibt, die als Äquivalent zu den bei vielen Flotten üblichen nächtlichen Standzeiten
angesehen werden können. Die Untersuchung der Pausenzeiten über den gesamten
Untersuchungszeitraum zeigt, dass 80 % aller Pausen kürzer sind als 16 Minuten. Knapp 90 % sind
weiterhin kürzer als 30 Minuten, die weiteren Pausenzeiten verteilen sich relativ gleichmäßig auf bis zu
20 h. Die Verteilung bis 30 Minuten zeigt Abbildung 67.
5. Ergebnisse
Abbildung 66: Histogramm zur Verteilung der Tagesfahrstrecken (TAXI)
Abbildung 67: Histogramm zur Verteilung der täglichen Pausenzeiten (TAXI)
Die dargelegten Untersuchungen legen nahe, dass eine Integration von BEV in einen Taxibetrieb, der
dem des Untersuchungszeitraumes entspricht, schwierig wird, v.a. da sehr lange Tagesstrecken
zurückgelegt werden. Während die Einzelstrecken grundsätzlich zu einem großen Anteil von einem EFahrzeug abgedeckt werden könnten, stellen die Pausenzeiten nur ein sehr enges Zeitfenster für das
Nachladen und Sichern der erforderlichen Reichweiten dar.
Die erfolgreiche Integration von BEV in den Taxiverkehr steht daher vor allem vor der Herausforderung
einer geeigneten Ladeinfrastruktur. Dies spiegelt sich auch im Profil des untersuchten Taxiunternehmens
wieder (siehe Tabelle 27).
Tabelle 27: Profil eines Berliner Taxiunternehmens (Fahrzeuge: Kompaktklasse F3)
107
108
Batterieelektrische Fahrzeuge im gewerblichen Flottenbetrieb
Eigenschaft
++
+
0
-
Ladefenster
Stellplatz
Bemerkung
x
sehr eng, keine Ladetechnologie bislang mit Vorrück-Prinzip
kompatibel
x
Tagesfahrstrecken liegen deutlich über Fahrzeugreichweite
x
Reichweite (95 %)
Auslastung
--
x
grundsätzlich sehr gut
Planbarkeit der Route
x
kann durch Taxiruf z.T. gesteuert werden
Flexibilität
x
für nicht bedienbare Fahrten stehen i.d.R. in der Nähe
weitere Taxis zur Verfügung
Das Ladefenster ist wie bereits gezeigt sehr eng und setzt voraus, dass mindestens in jeder längeren Pause
nachgeladen werden kann. In Fahrerpausen kann das möglich sein, es entstehen jedoch auch zahlreiche
Stopps an Halteplätzen wie z.B. dem Flughafen oder Hauptbahnhof. Das etablierte Vorrück-Prinzip
gewährleistet dabei die Einhaltung einer Reihenfolge der wartenden Taxis bei den Aufträgen, erschwert
jedoch eine Lademöglichkeit, die mit einem festen Platz einhergeht.
Weiterhin erschwerend kommt hinzu, dass bei der Fahrzeugauswahl nur die Kompaktklasse98 in Betracht
kommt und höhere Anforderungen an die Ausstattung gestellt werden: So wird bei konventionellen Taxis
für kältere Monate eine Klimaautomatik mit Restwärmeschaltung verbaut, die das Fahrzeug auch nach
Abstellen des Motors noch warm hält bis das Kühlwasser kalt ist. Auch eine zusätzliche Standheizung
und weitere Geräte (Funk, Taxameter) gehören i.d.R. zur Standardausstattung und müssen bei rein
batterieelektrischen Fahrzeugen ebenfalls vom Akkumulator versorgt werden.
Die hohen täglichen Fahrleistungen zeigen, dass eine Substitution der bisherigen Fahrzeuge durch EFahrzeuge streckenbedingt nicht möglich ist. Auch wenn die Fahrzeuge eine sehr hohe Auslastung haben
und die absolvierten Einzelstrecken zu über 95 % unter 50 km liegen, lassen die Tagesstrecken in
Kombination mit den kurzen Pausenzeiten vermuten, dass der Anteil der mit einem BEV absolvierbaren
Strecken vergleichsweise gering ist. Abbildung 68 zeigt den Anteil der absolvierten Tages- und
Einzelstrecken in Abhängigkeit von der Reichweite, wobei diese vorgreifend aus Gründen ökonomischer
Vertretbarkeit nur im Rahmen von 130 bis 230 km variiert wurde. Da es derzeit noch keine Lösung für
ein Ladekonzept gibt, das mit dem Vorrück-Prinzip von Taxis an Halteplätzen vereinbar ist, wurden zur
Nachladung nur Pausen genutzt, die länger sind als 60 Minuten.
98
Gründe dafür liegen vor allem in den besseren Zulademöglichkeiten (Koffer etc.), der Notwendigkeit Kindersitze
an Bord mitzuführen und am Komfort sowohl für Fahrer als auch Kunden.
5. Ergebnisse
Abbildung 68: Anteil der absolvierten Tagesstrecken in Abhängigkeit von Reichweite und Ladeleistung (Nachladen ab Pausen
> 60 Minuten)
Es wird deutlich, dass mit den angenommenen Reichweiten nur ein Teil der Tagesstrecken absolviert
werden kann, der mit ca. 60 % bei einer Ladeleistung von 11 kW und einer Reichweite von 230 km als
unzureichend eingestuft wird. Im Gegensatz zu den anderen bislang untersuchten Fahrprofilen ist die
Verbesserung der Streckenabdeckung, die durch eine Reichweitenverlängerung von 100 km erreicht wird
mit ca. 17 % sehr gering. Wird die Auswirkung der unterschiedlichen Ladeleistungen betrachtet, so zeigt
sich, dass der Unterschied zwischen einer Nachladung mit 11 kW gegenüber der mit 3 kW im besten Fall
ungefähr dem Vorteil einer Reichweitenverlängerung von 60 km entspricht99.
Da die Möglichkeit einer schnellen Nachladung einen großen Einfluss auf die Streckenabdeckung hat,
wird nachfolgend untersucht, inwieweit ein regelmäßiges Nachladen auch in kurzen Pausen die
Streckenabdeckung verbessern kann. Untersucht werden dabei verschiedene Ladeleistungen (3 kW,
11 kW, 22 kW und 50 kW), die mit unterschiedlichen Technologien umgesetzt werden können. Neben
dem kabelgebundenen Laden, kommt für Taxis ggf. auch induktives Laden in Betracht, da die Fahrzeuge
in unregelmäßigen Abständen an definierten Halteplätzen stehen. Berücksichtigt werden muss hier das
o.g. Nachrücken der Fahrzeuge, das dann in dieser Form nicht mehr möglich ist, da die Fahrzeuge für die
Ladephase an einem definierten Platz stehen müssen. Weiterhin wurden zwei verschiedene Fahrzyklen
berücksichtigt (Artemis Road und Artemis Urban), um den Einfluss des Stadtverkehrs zu berücksichtigen.
Dies hat Auswirkungen auf die Batteriegröße, da der Verbrauch im Stadtverkehr durch die vielen
Anfahrvorgänge auch trotz häufiger Rekuperation höher ausfällt, die geforderte Reichweite jedoch gleich
bleiben soll. In den Ergebnissen dieser Berechnung war der Unterschied jedoch nur marginal, so dass in
Abbildung 69 und Abbildung 70 nachfolgend nur die Ergebnisse für die Berechnung mit dem Fahrzyklus
Artemis Road dargestellt sind. Die Reichweite des betrachteten Fahrzeugs (Kompaktklasse) beträgt
150 km.
99
53 % aller Tagesstrecken können mit folgenden Konfigurationen abgedeckt werden: Reichweite 170 km und
11 kW Ladeleistung oder Reichweite 230 km und 3 kW Ladeleistung
109
110
Batterieelektrische Fahrzeuge im gewerblichen Flottenbetrieb
Abbildung 69: Anteil der absolvierten Einzelstrecken (von
n_gesamt = 2793) in Abhängigkeit der Pausenzeiten, die zum
Nachladen genutzt werden (TAXI)
Abbildung 70: Anteil der absolvierten Tagesstrecken (von
n_gesamt = 98) in Abhängigkeit der Pausenzeiten, die zum
Nachladen genutzt werden (TAXI)
Deutlich zu erkennen ist, dass die Schnellladung nur dann eine deutliche Verbesserung hinsichtlich der
Streckenabdeckung bringt, wenn auch sehr kurze Pausen (< 10 Minuten) für das Nachladen genutzt
werden können. Bei einem Nachladen in Pausen, die länger sind als 30 Minuten, ist der Gewinn nur noch
gering. Dies legt den Schluss nahe, dass sich für den Taxibetrieb Schnelllademöglichkeiten nur dann
lohnen, wenn sie sehr schnell erreichbar sind. Weiterhin wird deutlich, dass ab einer Pausenläge von
30 Minuten auch die Unterschiede zwischen den Ladevarianten zwischen 11 kW und 50 kW sehr gering
sind und sich diese im weiteren Verlauf deutlich angleichen. Daraus lässt sich schlussfolgern, dass sich
die Investition in Schnellladetechnik über 22 kW an Taxihalteplätzen ebenfalls nur dann lohnt, wenn in
sehr kurzen Pausen geladen werden kann.
Eine weitere Alternative, die im Taxibetrieb grundsätzlich möglich ist, ist das Auslassen einzelner
Fahrten zugunsten der Nachladung. Da dieser Vorgang zu direkten finanziellen Einbußen und ggf. auch
zu Lasten der Zuverlässigkeitswahrnehmung des Unternehmens aufgrund mangelnder Verfügbarkeit der
Fahrzeuge bei telefonischem Abruf führt, wird angenommen, dass diese Option nur in Einzelfällen zur
Verfügung steht.
Die Bestimmung der ökonomischen Bilanz gestaltet sich vor dem Hintergrund der mangelnden
Streckenabdeckung schwierig, da bei allen Berechnungen berücksichtigt werden muss, dass die nicht
absolvierten Strecken durch andere Fahrzeuge abgedeckt werden müssen. Dies kann nur dann sinnvoll
sein, wenn diese Fahrzeuge bereits zur Verfügung stehen und nicht als Anschaffung mit eingerechnet
werden. Weiterhin wird die Darstellung dahingehend erschwert, dass das untersuchte Taxiunternehmen
im Mehrschichtbetrieb arbeitet und damit sehr große Fahrleistungen erbringen kann, die bei einem
5. Ergebnisse
Einzelunternehmen so nicht möglich sind. Abbildung 71 zeigt das Ergebnis der TCO-Berechnung für ein
Kompakt-BEV im Vergleich zu einem Fahrzeug der Kompaktklasse (Diesel) für zwei verschiedene
Haltedauern. Die gestrichelte Linie berücksichtigt die Betriebskosten100, die zusätzlich für den Kraftstoff
eines anderen, konventionellen Fahrzeugs im Verlauf der 4 bzw. 8 Jahre ausgegeben werden müssten, um
eine tägliche Fahrstrecke von 230 km (maximale in der Untersuchung angenommene Reichweite) bzw.
265 km (durchschnittliche Fahrleistung des Berliner Taxiunternehmens) zurücklegen zu können.
Zugrunde gelegt wurde weiterhin der Betrieb in einer 5-Tage-Woche entsprechend dem Einsatz bei einem
Einzelunternehmer.
Abbildung 71: Mehrkosten eines BEV im Vergleich zu einem Dieselfahrzeug (Kompaktklasse) in Abhängigkeit von der
Reichweite (TAXI)
Es zeigt sich, dass es keine Konstellation gibt, in der ein BEV im Taxibetrieb eine wirtschaftlich
akzeptable Lösung bieten kann, zumal hier noch variable Mehrkosten für die mit anderen Fahrzeugen
absolvierten Fahrten hinzugerechnet werden müssen. Geht man davon aus, dass diese Fahrten nicht mit
einem Fahrzeug aus dem eigenen Unternehmen abgedeckt werden können, sondern durch die
Taxizentrale an ein anderes vermittelt werden, entsteht ein täglicher Umsatzausfall bei Ablehnung einer
Strecke von 35 km101 von ca. 50 € (11.250 €/Jahr, Taxitarif Berlin).
Zusammenfassend lässt sich für den Taxibetrieb feststellen, dass aufgrund der praktischen Begrenzungen
im Betriebsablauf sowie der ökonomische Bilanz der Einsatz von BEV nicht empfohlen werden kann.
Möglicherweise erschließt sich bei größeren Unternehmen über die Werbewirkung einzelner BEV in
Kombination mit anderen umweltfreundlichen Fahrzeugen (Hybrid, Erdgas) ein Mehrwert durch die
Bindung von Stammkunden ein Potential. Dieses kann durch die zunehmende Verbreitung der OnlineBestellung oder dem Taxiruf via Handy-App verstärkt werden, da hier für den Fahrgast die Bindung an
100
Diese Darstellung kann nur eine Orientierung geben, da für eine genaue Berechnung hier auch anteilig
Anschaffungs- und Wartungskosten für das zweite Fahrzeug berücksichtigt werden müssten, die wiederum abhängig
sind von der sonstigen Auslastung dieses Fahrzeugs.
101
Differenz zwischen 230 km (Maximum der Berechnung) und 265 km (durchschnittliche tägliche Fahrstrecke)
111
112
Batterieelektrische Fahrzeuge im gewerblichen Flottenbetrieb
konkrete Unternehmen einfacher wird als das bisher durch die Verbreitung von einfach zu merkenden
Rufnummern der Taxizentralen möglich war.
5.3. Zusammenfassung
Im Rückgriff auf das Modell von RUDOLF und WAGNER (siehe Kapitel 4) sollen nachfolgend die
Punkte zum theoretischen, technischen und wirtschaftlichen Potential konkret für die untersuchten
Gruppen zusammengefasst werden.
Hinsichtlich der grundsätzlichen Machbarkeit ist der Einsatz von BEV in Firmenflotten für einen Teil der
untersuchten Fuhrparks möglich. Vor allem der Einsatz im KEP-Betrieb ist aufgrund der planbaren
Routen und der täglichen Fahrleistungen denkbar. Im Bereich Pharmalogistik und Taxibetrieb scheint
eine Integration von E-Fahrzeugen ohne größere Umdisponierungen innerhalb der Flotten aufgrund der
hohen täglichen Fahrleistungen nicht oder nur schwer machbar.
Bei keiner der untersuchten Flotten konnte eine aus ökonomischer Sicht empfehlenswerte Einsatzstrategie
gefunden werden. In naher Zukunft aussichtsreich waren vor allem Konfigurationen, die eine hohe
Auslastung, d.h. gute Ausnutzung der Batteriekapazität garantieren und bei denen die konventionellen
Fahrzeuge hohe Betriebskosten v.a. durch den Kraftstoffverbrauch aufweisen. Hinsichtlich der
Lademöglichkeiten war nur beim Taxiunternehmen das Zeitfenster zu klein, für alle anderen Fahrzeuge
stand genug Zeit für das tägliche Nachladen zur Verfügung. Die Untersuchung von
Schnelllademöglichkeiten ergab, dass diese nur dann zu einer signifikant besseren Streckenabdeckung
beitragen, wenn auch in sehr kurzen Pausen (mind. < 10 Minuten) nachgeladen wird.
Weiterhin hat die Auswertung der Ergebnisse der einzelnen gewerblichen Zweige gezeigt, dass für eine
fundierte Aussage derzeit sehr detailliertere Angaben über den Einsatz der Fahrzeuge notwendig sind. So
muss z.B. geklärt werden, wie viele der Fahrzeuge auch privat genutzt werden oder welche zwingenden
Zusammenhänge in der Routenplanung vorliegen. So wurde in den Auswertungen zumeist unterstellt,
dass längere und ungeplante Fahrten bei entsprechender Koordination auch von konventionellen
Fahrzeugen übernommen werden können. Ob dies im täglichen Arbeitsablauf tatsächlich möglich ist,
kann nur durch eine passende Gesamtlogik, die zwingende Zusammenhänge einbezieht, ermittelt werden.
Die allgemeine Bestimmung der TCO in Abhängigkeit von Reichweite, Jahresfahrleistung etc. hat dabei
ergeben, dass vor allem folgende Randbedingungen den Einsatz von BEV erleichtern:

Fahrzeuge mit einer Reichweite von 70 bis 80 km könnten bei geringem Nebenverbrauch
wirtschaftlich betrieben werden, wobei sich der Kostenvorteil hier aus der kleinen Fahrzeugbatterie
ergibt. Die derzeit auf dem Markt verfügbaren Fahrzeuge sind für höhere Reichweiten ausgelegt.

Eine Ausschöpfung der zur Verfügung stehenden Reichweite erhöht die Wirtschaftlichkeit in allen
Fällen. Ab einer Jahresfahrleistung von ca. 25.000 km erreichen die im Modell verwendeten
Standardfahrzeuge Kostenparität.

Langer Fahrzeugbesitz bei gleichzeitig hoher Batterienutzung bringt den positiven Effekt geringerer
Betriebskosten von BEV stärker zur Geltung, wobei im Modell nur verbrauchsintensive Transporter
bei einem Einsatz ab 7-8 Jahren wirtschaftlich werden. Alle anderen Fahrzeuge nähern sich der
Kostengleichheit an, erreichen diese aber nicht.
5.

Ein späterer Investitionszeitpunkt brachte aufgrund fallender Batteriepreise für alle Fahrzeuge einen
wirtschaftlichen Vorteil, wobei nur beim Transporter der Einsatz eines BEV auch kostengleich war.
Wenn die Batteriepreise über den Betrachtungszeitraum hinaus weiter leicht fallen, werden auch die
anderen betrachteten Fahrzeugtypen diesen Punkt erreichen, wobei allein über diesen Parameter auch
längerfristig nur geringe Einsparungen zu erwarten sind.
Zusammenfassend bedeutet das auch, dass es keine festen, statistisch erfassten Merkmale gibt, anhand
derer sich die Eignung eines Unternehmens bzw. einer Flotte für die Umstellung auf BEV festmachen
lässt. Die Quantifizierung der Einsatzmöglichkeiten auf Grundlage der Kenntnis des Gesamtbestandes an
gewerblichen Fahrzeugen und der Möglichkeit diese durch z.B. Unternehmensgröße, Gewerbezweig
näher zu beschreiben, ist daher nicht möglich.
113
6. Handlungsempfehlungen und Ausblick
Die Ergebnisse zeigen, dass Elektrofahrzeuge aus rein wirtschaftlicher Sicht nur für spezielle
Einsatzzwecke, die genau definiert werden können, eine Alternative zu konventionellen Fahrzeugen
darstellen. Dabei wurde der Mehraufwand, der durch die Einweisung der Fahrer, das Schaffen einer
Ladeinfrastruktur oder die Bindung an bestimmte, entsprechend ausgebildete Reparatur- und
Serviceanbieter noch nicht monetär abgebildet. Ohne zusätzliche Anreize durch direkte oder indirekte
Subventionen wird der großflächige Einsatz von BEV nach den Ergebnissen dieser Untersuchung im
gewerblichen Verkehr nur schwer zu realisieren sein.
Andere Aspekte wie z.B. die Umweltfreundlichkeit der Fahrzeuge, positive Marketingaspekte,
Innovationsfreude oder -verpflichtung der Unternehmen können dennoch dazu führen, dass E-Fahrzeuge
trotz negativer ökonomischer Bilanz gekauft werden. Auf dieser Grundlage kann jedoch ein
Entwicklungspfad nur schwer vorausgesagt werden, denn auch z.B. Wasserstofffahrzeuge, die derzeit
umfänglich erprobt werden, könnten in wenigen Jahren die o.g. Aspekte erfüllen und bei
Neuanschaffungen das E-Fahrzeug ablösen.
Wie in der Auswertung unterschiedlicher Studien zur Marktentwicklung gezeigt, weisen auch die
Untersuchungen zum privaten Verkehr darauf hin, dass nach der prognostizierten Entwicklung der den
Einsatz der BEV betreffenden Parameter nur ein kleiner Teil der Fahrzeughalter im E-Fahrzeug eine
bedarfsgerechte Alternative zu konventionellen Fahrzeugen finden wird. Dabei ist die Verbreitung der EFahrzeuge im privaten Bereich für den Erfolg im gewerblichen Sektor indirekt mit verantwortlich, denn
sie sorgt zusätzlich für die Verbesserung der Wirtschaftlichkeit von BEV. Hier stehen vor allem der
Werterhalt der Fahrzeuge durch Etablierung eines Gebrauchtwagenmarktes, die bessere Wartungs- und
Servicequalität durch mehr qualifizierte Werkstätten aber auch der Ausbau der Ladeinfrastruktur im
Vordergrund. Auch die Regression der Batteriepreise, die für die Wirtschaftlichkeit in Primär- und
Sekundärnutzung von hoher Bedeutung ist, setzt entsprechende Absatzzahlen von E-Fahrzeugen voraus.
Diese müssen nicht unbedingt in Deutschland erreicht werden, da hier auch von globalen Entwicklungen
profitiert werden kann.
Nachfolgend sollen vor diesem Hintergrund und den Ergebnissen der Fallbeispiele Handlungsempfehlungen für den Einsatz von BEV im gewerblichen Flottenbetrieb gegeben werden.
6.1. Handlungsempfehlungen für den erfolgreichen Einsatz von BEV
Der erfolgreiche Einsatz von E-Fahrzeugen ist das Ergebnis des Zusammenspiels von Fahrzeugherstellern
und Zulieferern, dem Fahrzeugvertrieb, politischen Rahmenbedingungen und der Offenheit von Firmen
und Fuhrparkbetreibern für den Einsatz alternativer Antriebe.
Fahrzeughersteller. Aus technischer Sicht legen die Ergebnisse der Fallbeispiele nahe, dass eine
Modularisierung der Fahrzeuge in Hinblick auf die Batteriegröße die Kaufwahrscheinlichkeit aufgrund
besserer Passung zu den gegebenen Fahrprofilen erhöhen könnte. Wie die Auswertung gezeigt hat,
ergeben sich wirtschaftliche Konstellationen vor allem bei kleineren Batterien. Um den
Wiederverkaufswert der Fahrzeuge durch kleine Batterien und dadurch ein eingegrenztes Einsatzfeld
nicht zu verringern, könnte eine Erweiterungsmöglichkeit der Batterie grundsätzlich vorgesehen werden,
116
Batterieelektrische Fahrzeuge im gewerblichen Flottenbetrieb
durch die ein Zweitnutzer seine Reichweite weiter erhöhen kann. Die Leistung des E-Motors sollte dafür
an die maximale Batteriegröße angepasst sein und auch die Peripherie wie Kühlung und elektrische
Anschlüsse muss vorhanden oder erweiterbar sein.
Weiterhin sollten Fahrzeughersteller BEV konsequent in ihre Angebote für Flottenkunden aufnehmen.
Für konventionelle Fahrzeuge besteht ein lange etablierter Markt für Firmen- und Flottenkunden. Dazu
gehören neben Rabatten auch umfangreiche Servicepakete, Beratungsangebote und Sonderausstattungen,
die bereits im Vorgriff seitens der OEM angeboten werden. So gibt es beispielsweise bei Mercedes-Benz
einen großen Teil der Fahrzeuge mit vorkonfigurierter Taxi- und Mietwagenausstattung oder bei Renault
umfangreiche Ausstattungslinien für unterschiedliche Handwerksbetriebe. In diesen Bereichen müssen
auch die E-Fahrzeuge einen festen Platz einnehmen, so dass Kauf und After-Sales ähnlich abgewickelt
werden können wie bei konventionellen Fahrzeugen. Ergänzt werden sollte das Angebot um die
Beratung, welche Zusammensetzung der Flotte für den gewerblichen Kunden die betriebswirtschaftlich
günstigste ist. Entsprechende Software, die Einsatzpläne, erforderliches Ladevolumen etc. berücksichtigt
und ggf. auch Hardware, die in Form eines Datenloggers die aktuellen Fahrzeugbewegungen in der Flotte
aufzeichnet, können dazu beitragen, auch unter Berücksichtigung anderer E-Fahrzeuge (REEV, PHEV)
die beste individuelle Flottenkonfiguration zu finden.
Dieser Ansatz erfordert neben der Schulung der Mitarbeiter auch die Anpassung der Ausstattungslinien
an die Besonderheiten von E-Fahrzeugen wie z.B. verändertes Ladevolumen aufgrund der Batterie,
Aufbewahrungslösungen aus leichten Materialien oder intelligente Routenplaner, die die Reichweite
adaptiv in die Routenführung einbeziehen.
Die Angebote für gewerbliche Flotten müssen auch auf der Website der Unternehmen transparent
dargestellt werden, damit überhaupt eine Entscheidungsgrundlage da ist. Der Ausbau der
Leasingangebote und der Optionen zur Batteriemiete sollten fokussiert werden, um Kostentransparenz
und Planungssicherheit zu schaffen.
Flottenbetreiber. Ein wichtiger Erfolgsfaktor für die richtige Planung und den erfolgreichen Einsatz von
BEV ist die Kenntnis des genauen Flottenverhaltens. Die Untersuchung einzelner Fahrzeuge innerhalb
eines Unternehmens kann dabei Aufschluss über das detaillierte Fahrprofil geben und erste
Einschätzungen hinsichtlich der Substitution einzelner Flottenfahrzeuge oder die Ergänzung der Flotte
durch BEV geben. Entscheidende Kriterien wie z.B. die tatsächliche Möglichkeit der Umgestaltung der
Fahrrouten, die Auslastung der Fahrzeuge in Verbindung mit Randfaktoren wie Arbeitszeiten der
Mitarbeiter, zeitlicher Passungsspielraum (z.B. beim Anliefern von Waren) oder auch die teilprivate
Nutzung von Dienstfahrzeugen haben jedoch ebenfalls großen Einfluss auf die Einsatzszenarien von BEV
und sollten bekannt sein. Offenheit für die Umstrukturierung des bisherigen Fuhrparks wird in vielen
Fällen notwendig sein. Die o.g. Unterstützung zur optimalen Flottenkonfiguration und das Angebot
angepasster Dienstleistungen seitens des OEM können diesen Schritt erleichtern.
Politik: Aus Sicht der Politik stehen bei der Einführung von BEV vor allem Klima- und Umweltschutzziele im Vordergrund, die in den bisherigen und aktuellen Aktivitäten im Rahmen der Plattform
Elektromobilität sichtbar werden. Die Erlass der Kfz-Steuer für 10 Jahre und die Neuerungen in Hinblick
auf die Dienstwagenregelung sind erste sichtbare, monetäre Anreize. Da der hohe Anschaffungspreis für
E-Fahrzeuge derzeit noch ein Kaufhemmnis darstellt, könnten diese Anreize um weitere Maßnahmen wie
die Vergabe günstiger Kredite über die KfW-Bank ergänzt werden.
6.
Parallel dazu sollten mit Blick auf die aktuellen Forschungsförderungen neben den Leuchtturmprojekten
auch solche Projekte angestrebt werden, die die Einsatzfähigkeit der E-Fahrzeuge unter realistischen
Bedingungen auch in KMU überprüft. Vor allem die bisher übliche Kostensubventionierung innerhalb der
Projekte, direkt oder durch die Zusammenarbeit mit passenden Fahrzeugherstellern, erschwert die
Beurteilung der Einsatzbereitschaft unter dem realen Kostendruck. Die Schaffung einer unabhängigen
Informationsplattform, die Auskunft über den Stand der Technik, lohnenswerte Kauf- und
Leasingmodelle und häufige Fragen gibt, kann ebenfalls die Transparenz erhöhen und den
Handlungsanreiz befördern.
6.2. Ausblick
Um ein zuverlässiges Instrument zu schaffen, das die Realisierbarkeit des Einsatzes von E-Fahrzeugen in
einer Flotte einschätzen kann, ist die Fusion der Einzelbausteine, die im Rahmen dieser Arbeit erstellt
wurden, notwendig. Die Analyse der Streckenprofile mit Hilfe eines Datenloggers sollte dabei die
statistischen Daten ergänzen, die seitens des Gewerbes vorliegen. So können neben z.B. den
Streckenlängen auch Fahrprofile erhoben werden, die private Nutzung der Fahrzeuge besser eingeschätzt
und auch ggf. zum Nachladen nötige Pausenzeiten genauer erhoben werden.
Damit wird auch eine Aussage darüber möglich, ob bei mangelnder Einsatzfähigkeit von BEV andere
alternative Antriebe eingesetzt werden könnten, die nach der Logik der Arbeit ebenfalls in die
Einzelmodelle implementiert werden können.
E-Fahrzeuge, deren Reichweite durch einen kleinen Verbrennungsmotor vergrößert werden kann
(REEV), fangen den Großteil der dargestellten Defizite von BEV ab. Es lassen sich sowohl größere
Reichweiten darstellen als auch Nebenverbraucher sicher versorgen wie z.B. eine zusätzliche
Standheizung im Winter oder Kühlbereiche im Fahrzeuge. Bei Motorunterstützung müssen dabei die
bekannten Nachteile von VKM wie Lärm- und Abgasemissionen hingenommen werden. Die im Rahmen
dieser Arbeit untersuchten Flotten (KEP, Pharmalogistik, Taxi) könnten vom Einsatz von REEV oder
einer Kombination von REEV und BEV mehrheitlich profitieren, da die erforderliche Streckenabdeckung
gewährleistet wäre und auf Fahrten mit konventionellen Fahrzeugen verzichtet werden kann. Dennoch
kann ein großer Teil der Strecken rein elektrisch zurückgelegt werden, so dass aus Emissionssicht
weiterhin ein Vorteil gegenüber Fahrzeugen mit VKM besteht.
Es ist anzunehmen, dass dies auf einen großen Bereich der Flottenfahrzeuge zutrifft, so dass REEV
hinsichtlich der Betriebsabläufe in Zukunft die zu präferierende Lösung darstellen kann. Bisherige TCOBerechnungen für Fahrzeuge mit Range-Extender, aber auch für Plug-In-Hybride zeigen, dass mit ihnen
eine bessere ökonomische Bilanz erzielt werden kann als mit BEV, wenngleich sie über die Haltedauer
ebenfalls teurer sind als konventionelle Fahrzeuge (vgl. BICKERT 2012, NPE 2011). Auch Fahrzeuge
mit einer Brennstoffzelle würden einen Lösungsansatz bieten, aber auch neue Fragen hinsichtlich der
Kosten, der Betankung mit H2 etc. aufwerfen.
117
7. Literatur
ABOUTFLEET 2007, Ein Geschäft mit viel Verlust- und Gewinnpotenzial, Ausgabe 1/2007.
ADAC o.J., Mitsubishi i-MiEV - Fünftüriger Kleinstwagen mit Steilheck. Online verfügbar unter
http://www.adac.de/_ext/itr/tests/Autotest/AT4517_Mitsubishi_i_MiEV/Mitsubishi_i_MiEV.pdf,
Zugriff 10/2014.
ADAC 2011, Gebrauchtwagenpreise Frühjahr/Sommer 2012. Stand 10/2011, online verfügbar unter
http://www.adac.de/_mmm/pdf/gebrauchtwagenpreise_53800.pdf, Zugriff: 01/2013.
ANDERMANN M. 2010, Feedback on ARB’s Zero-Emission Vehicle Staff Technical Report of
11/25/2009 including attachment A: Status of EV Technology Commercialization. Verfügbar unter
http://www.arb.ca.gov/msprog/zevprog/2009zevreview/anderman_review.pdf, Zugriff: 02/2013.
ARENTZ
L.
2011,
Das
Modellprojekt
colognE-mobil.
Vortrag,
verfügbar
unter
http://www.klimabuendnis.org/fileadmin/inhalte/dokumente/MV2011/mv2011-arentz.pdf, Zugriff
03/2012.
ARVAL 2010, „Ich fahre grün“ – Elektromobilität im Firmenfuhrpark. Blitzumfrage von Arval, bfp
Fuhrpark-FORUM 23. / 24. Juni 2010, verfügbar unter www.arval.de/ger/High/full-serviceleasing/unternehmen/news/4766/arval-blitzumfrage-elektromobilitaet-2010.pdf, Zugriff 03/2012
ARVAL 2014, CVO Fuhrpark-Barometer 2014. Studie des Corporate Vehicle Observatory, verfügbar
unter http://download.eurotransport.de/downloads/fa/2014_Arval_CVO%20Fuhrpark_Barometer_
final.pdf, Zugriff 11/2014.
ASP 2009, Bosch Car Service nimmt Flottenkunden ins Visier. Beitrag auf der Plattform AUTO
SERVICE PRAXIS online, verfügbar unter http://www.autoservicepraxis.de/bosch-car-servicenimmt-flottenkunden-ins-visier-904765.html, Zugriff 03/2014.
BAUM H. et al. 2011, Nutzen-Kosten-Analyse der Elektromobilität. Kölner Diskussionsbeiträge zur
Verkehrswissenschaft, Köln 02/2011.
BCG 2010, Batteries for Electric Cars: Challenges, Opportunities, and the Outlook to 2020. Boston
Consulting Group. verfügbar unter http://www.bcg.com/documents/file36615.pdf, Zugriff 04/2012.
BCG 2011, Powering Autos to 2020 - The Era of the Electric Car? Report Boston Consulting Group, Juli
2011, verfügbar unter http://www.autonews.com/assets/pdf/ca74364614.pdf, Zugriff 05/2012.
BCS 2010, CarSharing für gewerbliche Kunden - Gute Beispiele der CarSharing-Nutzung in
Unternehmen, Verwaltungen, Organisationen und Vereinen. Broschüre des Bundesverbands
Carsharing (BCS), erhältlich über http://www.carsharing.de/
BCS 2011, Bundesverband Carsharing Jahresbericht 2010/2011 - Veränderungen fordern die Branche –
wir gestalten den Wandel. Online verfügbar unter http://www.carsharing.de/images/stories/
pdf_dateien/jahresbericht_2010_endversion.pdf, Zugriff 06/2012
BDI 2011, Energieökonomische Analyse eines Ausstiegs aus der Kernenergie in Deutschland bis zum
Jahr 2017. Bundesverband der Deutschen Industrie (BDI) e.V., Köln 04/2011
120
Batterieelektrische Fahrzeuge im gewerblichen Flottenbetrieb
BELAIEFF und CROLIUS 2010, Preparing for Electric Vehicles: context and global perspective.
Präsentation im Rahmen einer Veranstaltung von Fleet Challenge Ontario, verfügbar unter
http://www.fleetchallenge.ca/breakfast2010/jun_presentations/pres_Antoine_Belaieff.pdf,
Zugriff
05/2012.
BENDIXSON T. und RICHARDS M. 1976, Witkar: Amsterdam’s self-drive hire car. In: Transportation
5 (S. 63-72), Amsterdam 1976. http://www.springerlink.com/content/ht3680r65v817453/
BERGER 2008, Powertrain 2020 – The future drives electric. Verfügbar unter:
http://www.rolandberger.com/media/pdf/Roland_Berger_Powertrain_2020_20110215.pdf, Zugriff:
05/2012.
BETTER PLACE 2010, Better Place Extends Tokyo Trial for Additional Three Months. Pressemitteilung
vom 25.08.2010, verfügbar unter http://www.betterplace.com/press-room/better-place-extendstokyo-trial-for-additional-three-months, Zugriff: 05/2012.
BICKERT S. 2012, Ökonomische Rahmenbedingungen von Elektrofahrzeugen. In: Netzintegration von
Fahrzeugen mit elektrifizierten Antriebssystemen in bestehende und zukünftige
Energieversorgungsstrukturen – Endbericht, Jülich 2012.
BIERE D. et al. 2009, Ökonomische Analyse der Erstnutzer von Elektrofahrzeugen. In: Zeitschrift für
Energiewirtschaft 02/2009.
BLESL et al. 2009, Entwicklungsstand und Perspektiven der Elektromobilität. Endbericht, Universität
Stuttgart / Institut für Energiewirtschaft und Rationelle Energieanwendung, verfügbar unter:
http://www.zfes.uni-stuttgart.de/deutsch/downloads/Elektromobilit%C3%A4t_Endbericht_IER.pdf,
Zugriff: 10/2013.
BMBF 2009, Nationaler Entwicklungsplan Elektromobilität der Bundesregierung. Verfügbar unter
http://www.bmbf.de/pubRD/nationaler_entwicklungsplan_elektromobilitaet.pdf, Zugriff 10/2013.
BMBF 2011, Regierungsprogramm Elektromobilität. Verfügbar unter http://www.bmbf.de/pubRD/
programm_elektromobilitaet.pdf, Zugriff 10/2013.
BMU 2007, Eckpunkte für ein integriertes Energie- und Klimaprogramm. Ergebnis der Klausurtagung in
Meseberg am 23. August 2007, verfügbar unter http://www.bmu.de/fileadmin/bmuimport/files/pdfs/allgemein/application/pdf/klimapaket_aug2007.pdf, Zugriff 10/2013.
BMU 2009, Konzept eines Programms zur Markteinführung von Elektrofahrzeugen – 1. Schritt:
Marktaktivierung
von
100.000
Elektrofahrzeugen
bis
2014.
Verfügbar
unter
http://www.bmu.de/files/pdfs/allgemein/application/pdf/marktaktivierung_elektroauto_schaubilder.p
df, Zugriff 05/2012.
BMU 2012, Erneuerbar mobil - Marktfähige Lösungen für eine klimafreundliche Elektromobilität.
Ergebnisbroschüre,
verfügbar
unter
http://www.pt-elektromobilitaet.de/mediathek/dateien/
ergebnisbroschuere-erneuerbar-mobil_bf.pdf, Zugriff: 10/2012.
BMVBS 2008a, Mobilität in Deutschland, im Auftrag des Bundesministeriums für Verkehr, Bau- und
Stadtentwicklung, verfügbar unter www.mobilitaet-in-deutschland.de, Zugriff 02/2011.
BMVBS 2008b, Bericht über die Sondererhebung zum Taxen- und Mietwagenverkehr. Stand: 31.
Dezember 2008
7. Literatur
BMVBS 2012, Bericht über die Sondererhebung zum Taxen- und Mietwagenverkehr. Stand: 31.
Dezember 2012, verfügbar unter http://www.taxiverband.de/wp-content/uploads/2013/12/berichtueber-die-sondererhebung-zum-taxen-und-mietwagenverkehr.pdf, Zugriff 03/2014.
BMW 2011, Ergebnisse MINI E Berlin powered by Vattenfall 1.0. - Startschuss für die Fortsetzung des
Feldversuches 2.0., Ergebnispräsentation, verfügbar unter http://www.konstruktion.de/
uploads/2011/11/Ergebnisse-des-Mini-E-Feldversuchs.pdf, Zugriff 07/2012.
BMWI 2012, Perspektiven von Elektro-/Hybridfahrzeugen in einem Versorgungssystem mit hohem
Anteil dezentraler und erneuerbarer Energiequellen. Schlussbericht, Kooperation: DLR, Fraunhofer
ISE, RWTH Aachen, Institut für Hochspannungstechnik (IFHT), verfügbar unter http://e-mobilitynsr.eu/fileadmin/user_upload/downloads/info-pool/DLR_Elektromobilitaet_Energiesystem_
2012.pdf
BOGDANSKI R. 2009, Intelligente Ansätze für einen stadt- und umweltverträglichen
Wirtschaftsverkehr. Vortrag auf der 4. Fachtagung Einkauf und Logistik, Nürnberg 2009, verfügbar
unter
http://www.beschaffungsstrategie.de/wp-content/uploads/2014/01/Bogdanski-Vortrag_
Logistiktag.pdf, Zugriff 03/2014.
BUCHERT M. et al. 2011, Ressourceneffizienz und ressourcenpolitische Aspekte des Systems
Elektromobilität. Arbeitspaket 7 des Forschungsvorhabens OPTUM: Optimierung der
Umweltentlastungspotenziale von Elektrofahrzeugen, verfügbar unter http://www.oeko.de/
uploads/oeko/oekodoc/1334/2011-449-de.pdf, Zugriff 05/2014.
BUNDESREGIERUNG 2012, Wehrsold und Elektroautos steuerfrei. Mitteilung vom 25.10.2012,
verfügbar
unter
http://www.bundesregierung.de/Content/DE/Artikel/2012/10/2012-10-25jahressteuergesetz2013.html, Zugriff 01/2013
BUSSE M. et al., Modellregion Elektromobilität Bremen/Oldenburg, Kurzvorstellung Modul 3 –
Flottenversuche. Status-Seminar Elektromobilität Berlin-Brandenburg, Berlin, 07/2011.
BZP 2011, Zahlen über den Taxi- und Mietwagenverkehr. BZP - Geschäftsbericht 2010/2011 des
Deutschen
Taxiund
Mietwagenverbands
e.V.,
verfügbar
unter
http://bzp.org/Content/SERVICE/Geschaeftsbericht/_doc/BZP_GB_2010_2011_Strukturdaten.pdf,
Zugriff 10/2012.
CAO I. 2011, Electric vehicles as a format to Green City Solution. Vortrag auf dem EcoMobility 2011
congress, Changwon 23.10.2011, verfügbar unter http://ecomobility2011.iclei.org/fileadmin/
Changwon_PPT_day_2/EcoMobility2011_UITP_BYD_China_Ivan_Cao.pdf, Zugriff 05/2012.
CAR2GO 2012, Der car2go EcoScore. Mitteilung auf dem Unternehmensblog, verfügbar unter
http://blog.car2go.com/2012/05/25/der-car2go-ecoscore, Zugriff 02/2013.
CARPENTER T. 2011, The Return On Investment for Taxi Companies Transitioning to Electric Vehicles
- A Case Study in San Francisco. University of Waterloo Technical Report CS-2011-20, verfügbar
unter http://www.cs.uwaterloo.ca/research/tr/2011/CS-2011-20a.pdf, Zugriff: 05/2012.
COLOGNE-MOBIL 2011, Elektromobilitäts-Projekt „colognE-mobil“: Praxisphase zeigt positive
Zwischenergebnisse.
Verfügbar
unter
http://www.uni-due.de/~hk0378/publikationen/2011/
20110707_ColognE-mobil-%20Pressekonferenz.pdf, Zugriff: 08/2012.
121
122
Batterieelektrische Fahrzeuge im gewerblichen Flottenbetrieb
COLOGNE-MOBIL 2012, Aktuelle Ergebnisse auf der Website des Projektes; verfügbar unter
http://www.cologne-mobil.de, Zugriff 10/2012.
CONDUCTIX 2011, Kontaktloses Laden von Elektrofahrzeugen (Conductix). Abschlussbericht,
Conductix-Wampfler
AG,
Daimler
AG,
verfügbar
unter
http://www.erneuerbarmobil.de/de/projekte/foerderprojekte-aus-dem-konjunkturpaket-ii-2009-2011/pkwfeldversuche/abschlussberichte/abschlussbericht-conductix.pdf, Zugriff 05/2012.
DAT
2013, Online-Formular zur Ermittlung der Gebrauchtfahrzeugwerte. Verfügbar unter
http://www.dat.de/online-services/service-fuer-verbraucher/gebrauchtfahrzeugwerte.html,
Zugriff
02/2013.
DATAFORCE 2012, In den nächsten 5 Jahren setzen sich zunächst Hybridantriebe in deutschen
Fuhrparks
durch.
Mitteilung
auf
der
Unternehmenswebsite,
verfügbar
unter
http://www.dataforce.de/web/guest/news (Mitteilung vom 30.08.2012), Zugriff 10/2012.
DB 2011, Elektromobilität bei der Deutschen Bahn – Carsharing-Angebot „e-Flinkster“ jetzt auch in
Darmstadt.
Pressemitteilung
vom
14.06.2011,
verfügbar
unter
http://www.flinkster.de/fileadmin/www.flinkster.de/redaktion/images/PDF/eFlinkster_Darmstadt.pdf, Zugriff 08/2012.
DB 2013, Grüne Mobilität mit Elektroautos von e-Flinkster. Internetpräsenz der Deutschen Bahn,
verfügbar unter http://www.flinkster.de/index.php?id=317&f=3, Zugriff 02/2013.
DEFFNER J. et al. 2012, Elektrofahrzeuge in betrieblichen Fahrzeugflotten – Akzeptanz, Attraktivität
und Nutzungsverhalten (Ergebnisbericht im Rahmen des Projekts Future Fleet). Institut für sozialökologische Forschung, verfügbar unter http://www.isoe.de/fileadmin/redaktion/Downloads/
Mobilitaet/st-17-isoe-2012.pdf, Zugriff 09/2012.
DENA 2011, dena: Strompreise steigen bis 2020 um 20 Prozent. Pressemitteilung, verfügbar unter
http://www.dena.de/fileadmin/user_upload/Presse/Pressemappen/energiewende/11-12-27_PMESD_Strompreise.pdf , Zugriff 03/2013.
DESTATIS 2013a, 57,3 Milliarden Euro umweltbezogene Steuereinnahmen für das Jahr 2012, Zahlen &
Fakten, verfügbar unter https://www.destatis.de/DE/ZahlenFakten/GesamtwirtschaftUmwelt/
Umwelt/UmweltoekonomischeGesamtrechnungen/Umweltschutzmassnahmen/Aktuell.html,
Zugriff: 08/2013.
DESTATIS 2013b, Verkehr auf einen Blick. Statistisches Bundesamt 2013, verfügbar unter
https://www.destatis.de/DE/Publikationen/Thematisch/TransportVerkehr/Querschnitt/BroschuereVe
rkehrBlick0080006139004.pdf?__blob=publicationFile, Zugriff: 08/2013.
DEUTSCHE BANK RESEARCH 2011, Elektromobilität - Sinkende Kosten sind conditio sine qua non.
verfügbar unter http://www.dbresearch.de/PROD/DBR_INTERNET_DE-PROD/
PROD0000000000277861/Elektromobilit%C3%A4t%3A+Sinkende+Kosten+sind+conditio+sine+q
ua+non.pdf;jsessionid=13BFCC247337A04EC2D9192CD9DC1A1E.srv12-dbr-de, Zugriff:
06/2012.
DEUTSCHE POST 2010, delivering tomorrow - Zukunftstrend Nachhaltige Logistik. Konzernbericht,
Bonn 2010, verfügbar unter http://www.dp-dhl.com, Zugriff 01/2012.
DHL 2011, GoGreen - das Zukunftsprojekt der Deutschen Post. Beitrag auf dem Erfurter
7. Literatur
Wirtschaftskongress
am
16.
Juni
2011,
verfügbar
unter
http://www.erfurt.de/imperia/md/content/veroeffentlichungen/wirtschaft/erwicon2011/erwicon11_v4
.4.pdf, Zugriff: 10/2012.
DHL 2013, DHL 2013 Daten & Fakten: Alternative Fahrzeuge: Iveco Electric Daily. Ergänzendes
Material zur Pressemitteilung vom 21.05.2013, verfügbar unter http://www.dpdhl.com/
de/presse/pressemitteilungen/2013/co2_freie_zustellung_bonn.html, Zugriff: 01/2014.
DOLL C. et al. 2011, Integration von Elektrofahrzeugen in Carsharing-Flotten - Simulation anhand realer
Fahrprofile. Fraunhofer Institute System and Innovation Research (ISI), verfügbar unter
http://www.elektromobilitaet.fraunhofer.de/Images/FSEM_Elektromobilitaet_und_Carsharing_fin2011-05-06_tcm243-90486.pdf, Zugriff: 05/2012.
EDV POST 2001, Electric Vehicle Deliveries in Postal Services – Final Report. Abschlussbericht zum
EU-Projekt verfügbar unter http://www.citelec.org/evdpost/EVD-POSTFinalReport.pdf, Zugriff:
06/2012
ELCIDIS 2002, ELCIDIS Electric Vehicle City Distribution - Final Report. Verfügbar unter
http://www.eltis.org/docs/studies/elcidis___final_report0.pdf, Zugriff 10/2012.
ELIS N. 2013, Death of Better Place: Electric car co. to dissolve. Zeitungsartikel in The Jerusalem Post,
verfügbar unter http://www.jpost.com/Business/Business-News/Death-of-Better-Place-Electric-carco-to-dissolve-314380, Zugriff 08/2013.
EMIL 2012, Gestatten, EMIL! Eine smarte Lösung für urbane Mobilität. Präsentation verfügbar unter:
http://www.aee-salzburg.at/download/public/scs/Emich.pdf, Zugriff 05/2012.
EON 2011, Elektromobilität bei E.ON: „Sicher, einfach, bequem – Ladetechnologie für Elektroautos“,
Veröffentlichung
des
Unternehmens
(factsheet),
verfügbar
unter
http://www.eon.com/content/dam/eon-com/download/dwnnews/10616_628/2011_01_E.ON_Factsheets_September_2011.pdf , Zugriff 06/2012.
ESMT 2011, Marktmodell Elektromobilität. Schlussbericht - ESMT Berlin. verfügbar unter:
http://www.pt-elektromobilitaet.de/projekte/begleitforschung/dokumentedownloads/MMEMSchlussbericht0912.pdf, Zugriff: 05/2012.
ESSER K. und KURTE J. 2010, Wirtschaftliche Bedeutung der KEP-Branche. Marktanalyse, KEP-Studie
2010, im Auftrag des Bundesverbands Internationaler Express- und Kurierdienste e.V (BIEK),
www.biek.de/download/gutachten/kep_studie_2010.pdf, Zugriff 07/2011.
EUROTAX 2011, EurotaxGlass`s Report: Electrification of the Automotive Industry – The European
Consumer’s
View.
Maintal,
März
2011,
verfügbar
unter
http://www.emotility.com/Whitepaper_The_Electrification_of_the_Automotive_Industry_The_Consumer_View_
20110331.pdf, Zugriff 02/2013.
EWI 2010a, Potenziale der Elektromobilität bis 2050 – Eine szenarienbasierte Analyse der
Wirtschaftlichkeit, Umweltauswirkungen und Systemintegration. Endbericht, Energiewirtschaftliches Institut an der Universität zu Köln (EWI), Köln 2010.
EWI 2010b, Energieszenarien für ein Energiekonzept der Bundesregierung. Verfügbar unter:
http://www.bmu.de/files/pdfs/allgemein/application/pdf/energieszenarien_2010.pdf, Zugriff 05/2012
123
124
Batterieelektrische Fahrzeuge im gewerblichen Flottenbetrieb
F+M 2010, E-autos für viele Fuhrparks attraktiv. Kurzmeldung in Fuhrpark + Flottenmanagement.
Ausgabe 10/2010, S. 20; Grafik verfügbar unter http://www.autoflotte.de/fm/3478/
Dataforce_Elektrofahrzeuge.pdf, Zugriff 21.09.2012.
FABRE A. et al. 1987, COST 302 – Technical and economic conditions for the use of electric road
vehicles. Cost 302 Projekt, Europäische Kommission, Brüssel 1987, verfügbar unter:
http://www.youscribe.com/catalogue/rapports-et-theses/savoirs/autres/cost-302-1278314,
Zugriff
05/2012.
FLOTTENGUIDE 2014, Erfolgsgeschichte Flottenservice - Das A.T.U-Flottengeschäft: Steigerung der
Fuhrparkkunden von 0 auf 100.000 in zehn Jahren. Beitrag im ePaper des Online-Portals
firmenflotte.at,
S.78,
verfügbar
unter
http://www.firmenflotte.at/epapers/836882/files/
assets/seo/page78.html, Zugriff 06/2014.
FLOTTENMANAGEMENT 2008, TCO – Total Cost of Ownership. Erschienen in Flottenmanagement,
Ausgabe 03/2008.
FLOTTENMANAGEMENT 2011, Spritsparen leicht gemacht? Erschienen in Flottenmanagement,
Ausgabe 04/2011.
FORD 2011, Feldversuch „colognE-mobil“ unterstreicht die Alltagstauglichkeit gewerblich genutzter
Elektroautos von Ford. Pressemitteilung vom 07.07.2011, verfügbar unter http://colognemobil.de/tl_files/colognemobil/presse/20110707/02_Ford_colognE-mobil_Pressetext.pdf,
Zugriff
02/2013.
FORNAHL D. 2010, Individuelle und regionale Mobilitätsmuster. Vortrag auf der Fachtagung
Elektromobilität: Erfahrungen – Entwicklungen – Erwartungen, 15. September 2010 in Bremen,
verfügbar unter http://www.modellregion-bremen-oldenburg.de/fileadmin/CONTENT_MBO/PDFs/
Vortraege/PD_Dr._Dirk_Fornahl.pdf, Zugriff: 10/2012.
FRANKE S. 2001, Car-Sharing: vom Ökoprojekt zur Dienstleistung. ISBN 3-89404-209-5, Berlin 2001.
FRAUNHOFER 2012, Roadmap zur Kundenakzeptanz: Zentrale Ergebnisse der sozialwissenschaftlichen
Begleitforschung in den Modellregionen. Forschungsbericht, Berlin: BMVBS, 2012.
FRAUNHOFER 2013, Es geht auch ohne Kabel – Hocheffizientes induktives Ladesystem für
Elektrofahrzeuge entwickelt. Pressemitteilung vom 2. Juli 2013, verfügbar unter
http://www.ise.fraunhofer.de/de/presse-und-medien/pdfs-zu-presseinfos/2013/presseinformation-esgeht-auch-ohne-kabel.pdf, Zugriff: 02/2014.
FRAUNHOFER IAO und PWC 2010, Elektromobilität - Herausforderungen für Industrie und öffentliche
Hand. Verfügbar unter http://www.iao.fraunhofer.de/images/downloads/elektromobilitaet.pdf,
Zugriff: 10/2012.
FRAUNHOFER ISI o.J., Forschungsergebnisse Elektromobilität: Ladeinfrastrukturaufbau. Verfügbar
unter http://isi.fraunhofer.de/elektromobilitaet/Ladeinfrastrukturaufbau, Zugriff: 08/2012.
FRAUNHOFER ISI 2013a, Markthochlaufszenarien für Elektrofahrzeuge (Langfassung). Studie im
Auftrag der acatech – Deutsche Akademie der Technikwissenschaften und der Arbeitsgruppe 7 der
Nationalen Plattform Elektromobilität (NPE), verfügbar unter http://www.isi.fraunhofer.de/isimedia/docs/e/de/publikationen/Fraunhofer-ISI-Markthochlaufszenarien-ElektrofahrzeugeLangfassung.pdf, Zugriff 04/2014
7. Literatur
FRAUNHOFER ISI 2013b, Anwendersicht auf Elektromobilität in gewerblichen Flotten. Ergebnisse aus
den Projekten mit gewerblichen Nutzern von Elektrofahrzeugen im Rahmen des BMVBSVorhabens „Modellregionen für Elektromobilität 2009—2011“, verfügbar unter http://www.nowgmbh.de/fileadmin/user_upload/RE_Publikationen_NEU_2013/Publikationen_Begleitforschung/An
wendersicht_EM_in_gewerblichen_Flotten.pdf, Zugriff 04/2014
GOPALAKRISHNAN D. et al. 2011, Assessment of electric vehicle and battery technology. Impacts of
Electric
Vehicles
Deliverable
2,
Delft
04/2011,
verfügbar
unter
http://ec.europa.eu/clima/policies/transport/vehicles/docs/d2_en.pdf, Zugriff 06/2012.
GREEN CAR 2012, Investigation concludes fire in BYD e6 collision caused by electric arcs from short
circuit igniting interior materials and part of power battery. Beitrag verfügbar unter
http://www.greencarcongress.com/2012/08/byde6-20120810.html, Zugriff 05/2014.
GROISS R. und JOSSEN A. 2010, Sicherheitsaspekte beim Testen von Lithium-Ionen-Batterien.
BaSyTec GmbH, Öllingen, online verfügbar unter: http://www.basytec.de/Literatur/
2010_Sicherheit_Testen.pdf, Zugriff 04/2012.
GÜNTHER C. et al. 2012, Zukünftige Entwicklung der Lithium-Ionen-Technologie und Szenariensimulationen für Traktionsbatterien in 2020. In: Netzintegration von Fahrzeugen mit elektrifizierten
Antriebssystemen in bestehende und zukünftige Energieversorgungsstrukturen – Endbericht, Jülich
2012.
HACKER F. et al. 2011, Betrachtung der Umweltentlastungspotenziale durch den verstärkten Einsatz von
kleinen, batterieelektrischen Fahrzeugen im Rahmen des Projekts „E-Mobility“ - Schlussbericht im
Rahmen der Förderung der Modellregionen Elektromobilität des Bundesministeriums für Verkehr-,
Bau- und Wohnungswesen. Verfügbar unter http://www.oeko.de/oekodoc/1344/2011-007-de.pdf,
Zugriff 10/2012.
HANKE S. 2010, Elektromobilität und Recht. Vortrag im Rahmen der Konferenz „Elektromobilität in
Kommunen“, Deutsches Institut für Urbanistik, Düsseldorf, 10/2010, verfügbar unter XXX
HANNOVER 2008, Klima-Allianz Hannover 2020 Klimaschutzaktionsprogramm 2008 bis 2020 für die
Landeshauptstadt
Hannover.
Verfügbar
unter
http://www.kuknds.de/fileadmin/dokumente/Klimaschutzkonzepte/Niedersachsen/Klimaschutzprogramm_Hannover
.pdf, Zugriff 08/2012.
HAYMOZ U. 2010, Chancen für Elektrofahrzeuge bei Flottenbetreibern. In: electrosuisse, Ausgabe
2/2010.
HEYMANN E. et al. 2011, Elektromobilität - Sinkende Kosten sind conditio sine qua non. Studie der
Deutschen Bank Research in Zusammenarbeit mit dem Institut der Deutschen Wirtschaft Köln,
09/2011 verfügbar unter: http://www.iwkoeln.de; Zugriff: 01/2012
HYSOLUTIONS 2011, Modellregion Elektromobilität Hamburg - Stand der Umsetzung. Status-Seminar
Elektromobilität Berlin-Brandenburg, Berlin, 07/2011.
IBM 2012, Battery 500 Project: 800 km range for electrovehicles. Pressemitteilung IBM Research,
verfügbar unter: http://www.zurich.ibm.com/news/12/battery500.html, Zugriff: 05/2012.
IEA 2011, Technology Roadmap - Electric an plug-in hybrid electric vehicles. International Energy
125
126
Batterieelektrische Fahrzeuge im gewerblichen Flottenbetrieb
Agency, Juni 2011, verfügbar unter http://www.iea.org/papers/2009/EV_PHEV_Roadmap.pdf,
Zugriff: 05/2012.
IKA 2012, CO2-Reduzierungspotentiale bei Pkw bis 2020. Abschlussbericht des ika (Institut für
Kraftfahrzeuge Aachen), in Auftrag gegeben vom BMWi, Dezember 2012, verfügbar unter
http://www.bmwi.de/BMWi/Redaktion/PDF/Publikationen/Studien/co2-reduzierungspotenziale-beipkw-bis-2020-abschlussbericht,property=pdf,bereich=bmwi2012,sprache=de,rwb=true.pdf, Zugriff:
08/2013
INDION 2011, Kontaktloses Laden von batterieelektrischen Fahrzeugen (IndiOn). Abschlussbericht,
Siemens
AG,
BMW
AG,
verfügbar
unter
http://www.erneuerbarmobil.de/de/projekte/foerderprojekte-aus-dem-konjunkturpaket-ii-2009-2011/pkwfeldversuche/abschlussberichte/abschlussbericht-indion.pdf, Zugriff 05/2012.
ISARFUNK 2011, IsarFunk stellt das erste Elektrotaxi Deutschlands in den Dienst. Pressemitteilung vom
5.06.2011, verfügbar unter http://www.isarfunk.de/index.php/presse-blog-presse/pressemitteilungen,
Zugriff 08/2012
JOHNSON R.R. et al. 2000, Online Grocery: How the Internet is Changing the Grocery Industry.
University of Virginia Press, 1-11, verfügbar unter: http://faculty.darden.virginia.edu/gbus88500/Documents/OnlineGrocery_8-25.pdf, Zugriff 06/2011
JOSSEN A. und GUENTHER C. 2010, Wie schnell lassen sich Lithium-Ionen-Batterien laden? 1. VDIFachkonferenz Elektromobilität, Nürtingen, 03/2010
JÜCHTER A. 2011, Projektsteckbrief E-City-Logistik / Teilvorhaben E-KEP. Status-Seminar
Elektromobilität Berlin-Brandenburg, Berlin, 07/2011.
JUNG C. 2011, Verkehr neu denken: Die Zukunft liegt in der Integration von ÖPNV und E-Mobilität.
Lebenswelt Elektromobilität – Kongress für Fahrzeug, Energie, Mobilität und Informations- und
Kommunikationstechnologien, Mannheim, 09/2011.
KBA 2013a, Kraftfahrt-Bundesamt: Der Fahrzeugbestand am 1. Januar 2013, verfügbar unter:
http://www.kba.de/cln_030/nn_125398/DE/Statistik/Fahrzeuge/Bestand/Kurzbericht/2013__b__pdf,
templateId=raw,property=publicationFile.pdf/2013_b_pdf.pdf, Zugriff: 04/2014.
KBA 2013b, Jahresbilanz der Neuzulassungen Jahr 2013. Veröffentlichung auf der Internetpräsenz des
KBA,
verfügbar
unter
http://www.kba.de/DE/Statistik/Fahrzeuge/Neuzulassungen/
2013_n_jahresbilanz.html?nn=644264, Zugriff 02/2014.
KID 2012, Kraftfahrzeugverkehr in Deutschland 2010 (KiD 2010) – Schlussbericht. Bericht verfügbar
unter
http://daten.clearingstelle-verkehr.de/240/9/KiD2010-Schlussbericht.pdf;
Datenmaterial
verfügbar über die Clearingstelle für Verkehr des DLR, Zugriff 08/2012.
KIESCHOWEIT J. 2002, Sachstand, Entwicklung und Möglichkeiten. BwFuhrparkService GmbH,
verfügbar unter http://www.bwfuhrpark.de/medien/Download/vortrag_kie_0602.pdf, Zugriff
03/2012
KLEINDORFER P. R. et al. 2011, Fleet Renewal with Electric Vehicles at La Poste. Vortrag auf dem
2011 INFORMS Annual Meeting in Charlotte (NC) 11/2011, verfügbar unter
https://client.blueskybroadcast.com/Informs/2011/Annual/pdf/informs11_a5.pdf, Zugriff: 05/2012
7. Literatur
KLOETZKE F. 2011, Fallstudie zur preislichen Wettbewerbsfähigkeit von Elektrofahrzeugen im
gewerblichen Flottenmarkt bis 2020. Diplomarbeit, vorgelegt am Fachgebiet Kraftfahrzeuge der TU
Berlin, 03/2011
KNOPF B. et al. 2011, Knopf B. et al.: Der Einstieg in den Ausstieg - Energiepolitische Szenarien für
einen Atomausstieg in Deutschland. WISO Diskurs, 08/2011, verfügbar unter http://edoc.gfzpotsdam.de/pik/get/4872/0/cc27bb5ada1b32edf27cb9a3845afb6c/4872.pdf, Zugriff: 05/2012.
KÖHLER U. 2013, Von der Blei- zur Li-Ionen-Batterie. Innovative Energiespeichersysteme für
Fahrzeuganwendungen. Präsentation auf der MobiliTec 2013, Hannover 04/2013, verfügbar unter
http://files.messe.de/001/media/02informationenfrbesucher/vortraege/2013_14/mobilitec_forum/Vo
n_der_Blei-_zur_Li-Ionen-Batterie_-_Innovative_EnergieSpeichersysteme_fuer_Fahrzeuganwendungen_Dr_Uwe_Koehler_Johnson_Controls.pdf, Zugriff:
06/2014
KRUSE P 2011, Wertewandel Mobilität - Veränderungslinien in einem kulturellen Kraftfeld von
zentraler gesellschaftlicher Bedeutung. Verfügbar in der Mediathek der NOW (Nationale
Organisation
Wasserstoffund
Brennstoffzellentechnologie)
unter
http://www.nowgmbh.de/de/mediathek.html, Zugriff: 02/2013.
KUNTZ M. 2011, Erich Sixt: Elektro-Autos, Eine "absolute Katastrophe". Artikel in der Süddeutschen
Zeitung (Online-Ausgabe),
17.03.2011, verfügbar
unter
http://www.sueddeutsche.de/
wirtschaft/erich-sixt-elektro-autos-eine-absolute-katastrophe-1.1073489, Zugriff 10/2012.
LA POSTE 2011, La Poste hands workers keys to 10,000 electric vehicles. Pressemitteilung verfügbar
unter http://www.laposte.com/Everything-about-La-Poste/Press-releases/, Zugriff: 05/2012
LENZ B. 2011, Begleitforschung in der Modellregion Berlin-Potsdam E-City-Logistik. Status-Seminar
Elektromobilität Berlin-Brandenburg, Berlin, 03/2011.
LOOSE, W. et al. 2004, Bestandsaufnahme und Möglichkeiten der Weiterentwicklung von Car-Sharing.
Schlussbericht FE 77.461/2001, im Auftrag des Bundesministeriums für Verkehr, Bau- und
Wohnungswesen. Berichte der Bundesanstalt für Straßenwesen (BASt), Reihe Verkehrstechnik, Heft
V 114. Bergisch Gladbach 2004.
LUNZ B. und SAUER D.U. 2010, Technologie und Auslegung von Batteriesystemen für die
Elektromobilität. Konferenz Solarmobility Berlin 2010, verfügbar unter: http://www.bsmev.de/infocenter/energiespeicherung/batteriesysteme-fuer-elektromobilitaet/at_download/file,
Zugriff 05/2012
McGRATH S. 2011, Research Programme within the Ecar Ireland Project. Irish Transport Research
Network – Annual Conference ITRN 2011 30.08.-1.09.2011 in Cork, Irland. Verfügbar unter
http://www.itrn.ie/uploads/sesB_ID83.pdf, Zugriff 08/2012.
McKINSEY 2010, Neue McKinsey-Studie – Elektromobilität in Megastädten: Schon 2015 Marktanteile
von bis zu 16 Prozent, Pressemitteilung des Unternehmens vom 12.01.2010, verfügbar unter
http://www.mckinsey.de/downloads/presse/2010/pm_100112_emobilitaet.pdf, Zugriff: 06/2012.
McKINSEY 2011, A portfolio of power-trains for Europe: a fact-based analysis - The role of Battery
Electric Vehicles, Plug-in Hybrids and Fuel Cell Electric Vehicles. Verfügbar unter
127
128
Batterieelektrische Fahrzeuge im gewerblichen Flottenbetrieb
http://ec.europa.eu/research/fch/pdf/a_portfolio_of_power_trains_for_europe_a_fact_based__analysi
s.pdf, Zugriff: 05/2012.
MERCEDES BENZ 2013, Vorteile für FlottenSterne Kunden. Internetauftritt des Unternehmens,
Unterpunkt
„Geschäftskunden“.
Verfügbar
unter:
http://www.mercedesbenz.de/content/germany/mpc/mpc_germany_website/de/home_mpc/passengercars/home/fleet/_ho
me/advantages/gewerbliche_einzelkunden/advantages.html, Zugriff: 02/2013.
MICHELL N 2012, Should electric vehicles be a priority for cities? In: Cities Today, Ausgabe 5/2012.
Verfügbar unter http://www.internationaltransportforum.org/Press/PDFs/CitiesTodayApril2012.pdf,
Zugriff 08/2012.
MISCHINGER S. 2012, Chancen und Risiken der Netzintegration von Elektrofahrzeugen auf
verschiedenen Spannungsebenen. In: Netzintegration von Fahrzeugen mit elektrifizierten
Antriebssystemen in bestehende und zukünftige Energieversorgungsstrukturen – Endbericht, Jülich
2012.
MITSUBISHI 2014, Mitsubishi senkt die Preise für seinen Elektro-Cityflitzer. Pressemitteilung des
Herstellers, verfügbar unter http://presse.mitsubishi-motors.de/press.php?id=201403241, Zugriff
06/2014.
NAUNHEIMER H. 2010, Der elektrifizierte Antriebsstrang – eine fachübergreifende Herausforderung.
Beitrag auf der DKE-Tagung 2010 in Offenbach, Verfügbar unter http://www.dke.de/de/
wirueberuns/mitteilungender-dkegeschaeftstelle/documents/der%20elektrifizierte%20
antriebsstrang%20%E2%80%93%20eine%20fach%C3%BCbergreifende%20herausforderung.pdf,
Zugriff: 05/2012
NEE 2009, Nationaler Entwicklungsplan Elektromobilität. Deutsche Bundesregierung 08/2009.
NET-ELAN 2012, Netzintegration von Fahrzeugen mit elektrifizierten Antriebssystemen in bestehende
und zukünftige Energieversorgungsstrukturen. Abschlussbericht, Schriftenreihe Energie & Umwelt
des Forschungszentrums Jülich, verfügbar unter http://hdl.handle.net/2128/4695, Zugriff 10/2013.
NEUHAUS P. und SCHMITZ E. 2007, Effizienzpotenziale in kommunalen Fuhrparks – eine empirische
Untersuchung zur (inter)kommunalen Fahrzeugnutzung und zum Outsourcing fahrzeugbezogener
Dienstleistungen. Beitrag in: Leasing : Wissenschaft & Praxis.- Köln : Forschungsinst. für Leasing,
ISSN 1611-4558, ZDB-ID 21079171. - Vol. 5.2007, 1, p. 33-54, 2007.
NHTSA 2012, Chevorlet Volt Battery Incident Overview Report. Abschlussreport DOT HS 811 573,
verfügbar unter http://www-odi.nhtsa.dot.gov/acms/cs/jaxrs/download/doc/UCM399393/INRPPE11037-49880.pdf, Zugriff: 06/2012.
NISSAN o.J., Nissan LEAF als Taxi in Amsterdam. Mitteilung auf der Unternehmenswebsite, verfügbar
unter http://nissan-e-mobility.com/index.php?pg=128, Zugriff 02/2013.
NISSAN 2013, Nissan Leaf. Preisliste des Herstellers, gültig ab Juni 2013, verfügbar unter
http://www.nissan.de/content/dam/services/DE/brochure/NISSAN_LEAF_Broschuere+Preisliste_D
E_Juni2013.pdf, Zugriff 02/2014.
NOLDE D. F. 2009, Eine ökonomische Analyse von E-Mobility-Investitionen. Diplomarbeit, vorgelegt
am Lehrstuhl für Volkswirtschaftstheorie der Universität Münster, 06/2009.
7. Literatur
NPE 2010, Zwischenbericht der Arbeitsgruppe 3: Lade-Infrastruktur und Netzintegration der Nationalen
Plattform
Elektromobilität.
Verfügbar
unter
http://www.bmu.de/files/pdfs/allgemein/
application/pdf/zwischenbericht_emob_ag3_bf.pdf, Zugriff: 05/2012.
NPE 2011, Zweiter Bericht der Nationalen Plattform Elektromobilität (Anhang). Verfügbar unter
http://www.bmbf.de/pubRD/anhang_zweiter_bericht_nationale_plattform_elektromobilitaet.pdf,
Zugriff: 05/2012.
NPE 2012, Fortschrittsbericht der Nationalen Plattform Elektromobilität (Dritter Bericht), verfügbar unter
http://www.bmbf.de/pubRD/NPE_Fortschrittsbericht_2012_VorlageBarrierefreiheit_n_DNK84g.pdf
OERTEL D. 2008, Energiespeicher, Stand und Perspektiven. (Arbeitsbericht Nr. 123) Berlin: Büro für
Technikfolgen-Abschätzung beim Deutschen Bundestag.
PAPENDICK K. et al. 2011, Nutzerverhalten beim Laden von Elektrofahrzeugen. Forschung und
Innovation: 10. Magdeburger Maschinenbau-Tage, Magdeburg, 27.-29. September 2011, verfügbar
unter: http://www.iaf-ag.ovgu.de/iniafag_media/downloads/publikationen/Nutzerverhalten+beim+
Laden+von+Elektrofahrzeugen.pdf, Zugriff: 07/2012
PFROPFE B. et al. 2012, Cost analysis of Plug-in Hybrid Electric Vehicles including Maintenance &
Repair Costs and Resale Values. Beitrag auf dem Electric Vehicle Symposium (EVS) in Los
Angeles 06.-09.05.2012 verfügbar unter http://elib.dlr.de/75697/1/EVS26_Propfe_final.pdf, Zugriff
02/2013.
POHL A. 2011, IKONE – Integriertes Konzept für eine nachhaltige Elektromobilität. Konferenz
Elektromobilität in Modellregionen – Ergebnisse und Ausblick. Berlin, 11/2011.
RENAULT 2012, Fluence Z.E. Preisliste des Herstellers, gültig ab 01.01.2013, Stand 20.12.2012,
verfügbar
unter
http://www.renault.at/media/-pdf-preisliste-/att00334420/PL_Fluence_ZE.pdf,
Zugriff 02/2013.
RENAULT 2013a, Renault Zoe. Preisliste des Herstellers, gültig ab 01.01.2013, Stand 23.01.2013,
verfügbar unter http://www.kammerhofer.cc/assets/Uploads/ZOE2013-01-25.pdf, Zugriff 02/2013
RENAULT 2013b, Der Renault Kangoo Z.E. Preise und Ausstattungen. Preisliste des Herstellers, gültig
ab
01.02.2013, verfügbar
unter
http://www.renault-preislisten.de/fileadmin/user_upload/
Preisliste_Kangoo_ZE.pdf, Zugriff 02/2013.
RUDOLPH M. und WAGNER U. 1997, Begriffe der Versorgungswirtschaft. Teil D Energie Heft 1:
Energiewirtschaftliche Grundbegriffe, 1. Ausgabe 1997. VWEW-Verlag Frankfurt am Main, ISBN
3-8022-0528-6
RUHMANN M. 2010, Untersuchung ausgewählter Flotten in Hinblick auf das Einsatzpotential von
Elektro- und Hybridfahrzeugen. Bachelorarbeit, vorgelegt am Fachgebiet Kraftfahrzeuge der TU
Berlin, 02/2010.
RUPP A. 2011, eE-Tour Allgäu – ein Erfolgsmodell für Elektromobilität im Alpenraum. Vortrag im
Deutsches
Museum
München,
Verkehr
aktuell
10.02.2011,
verfügbar
unter
http://www.vt.bv.tum.de/uploads/verkehraktuell/eETour10022011.pdf, Zugriff 21.09.2012.
SAUER U. 2009, Elektrische Energiespeicher in Hybrid und Elektrofahrzeugen. Seminar für
129
130
Batterieelektrische Fahrzeuge im gewerblichen Flottenbetrieb
Kraftfahrzeug- und Motorentechnik, Berlin 29.01.2009, verfügbar unter http://lexikon.kfz.tuberlin.de/kfz-seminar/downloads/vortrag_tu_berlin_29012009.pdf, Zugriff: 05/2012.
SAX-MOBILITY 2010, Flottenbetrieb mit Elektrofahrzeugen und Flottenmanagement unter dem Aspekt
der Elektromobilität in der Modellregion Sachsen - Ergebnisse der Befragung sächsischer
Flottenbetreiber, verfügbar unter www.sax-mobility.de, letzter Zugriff: 05.03.2011.
SCHÄFER H. 2009, Die Integration elektrischer Achsantriebe in Hybrid– und Elektrofahrzeuge, VDI
Kongress Getriebe in Fahrzeugen, Friedrichshafen 07/2009.
SCHAUER G. 2011, Electric Vehicles - Lessons learned from California and China. Vortrag auf der 7.
Internationalen
Energiewirtschaftstagung,
Wien
29.01.2011,
verfügbar
unter
http://eeg.tuwien.ac.at/eeg.tuwien.ac.at_pages/events/iewt/iewt2011/uploads/presentation_iewt2011/
Pr_349_Schaur_Gerd.pdf, Zugriff: 05/2012.
SCHLAGER K. 2010, Kundenerwartungen an die Elektromobilität. Institut für Transportation Design
(ITD), Vortrag auf dem Anwenderforum MobiliTec / Hannover Messe 04/2010, verfügbar unter
http://www.transportation-design.org/cms/upload/DOWNLOADS/100503_Nutzerakzeptanz_
Elektrofahrzeuge.pdf.
SCHÖNEWOLF 2012, Wirtschaftsverkehr und Elektromobilität. Beitrag auf dem 3. Kongress des
Schweizer Forums Elektromobilität, Luzern 7. und 8. Februar 2012. Verfügbar unter
http://www.forum-elektromobilitaet.ch/fileadmin/DATA_Forum/EKongress_2012
/Schoenewolf_Luzern.pdf, Zugriff 08/2012
SCHRAVEN et al. 2010, Induktives Laden von Elektromobilen – Eine techno-ökonomische Bewertung.
Working Paper Sustainability and Innovation No. S 8/2010, verfügbar unter
http://www.isi.fraunhofer.de/isi-media/docs/isi-publ/2010/ISI-A-14-10.pdf, Zugriff 02/2012.
SCHÜPPEL F. et al. 2010, TU veLOG: A Small Competitive Autarkic GPS Data Logging System.
Tagung Advanced Microsystems for Automotive Application (AMAA), Berlin 05/2010.
SEELBACH B. 2010, Lautlos durch Deutschland – Vermarktung von Elektromobilität. Vortrag auf dem
4.
Salzgitter-Forum
Mobilität,
03/2010
Salzgitter,
verfügbar
unter
http://www.ostfalia.de/export/sites/default/de/ifvm/download/4SFM/Vortraege_4SFM/Lautlos_durc
h_Deutschland_Das_innovative_Vermarktungskonzept_fxr_Elektrofahrzeuge_Seelbach.pdf, Zugriff
06/2013.
SMART 2013, smart fortwo electric drive und smart BRABUS electric drive. Preisliste des Herstellers,
gültig ab Januar 2013, verfügbar unter http://www.smartcenter-berlin.de/fileadmin/pdf/smartelectric-drive-Preisliste-2013.pdf, Zugriff: 02/2013.
SMITH ELECTRIC VEHICLES 2010, The Smith Edison. http://www.smithelectricvehicles.com,
Zugriff: 07/2010.
SUCHANEK und LIN-HI 2006, Eine Konzeption unternehmerischer Verantwortung. WittenbergZentrum
für
Globale
Ethik,
Diskussionspapier
Nr.
2006-7,
verfügbar
unter
http://www.wcge.org/downloads/DP_2006-7_Suchanek_Lin-Hi__Eine_Konzeption_unternehmerischer_Verantwortung.pdf, Zugriff 08/2012.
TESLA
2012,
Tesla
Motors
Inc
–
Quarterly
Report,
verfügbar
unter
http://files.shareholder.com/downloads/ABEA-4CW8X0/1695532913x6617316xS1193125-12-
7. Literatur
225825/1318605/filing.pdf, Zugriff 05/2012.
TNS und ARVAL 2010, Barometer 2010 Schweiz, Corporate Vehicle Observatory. www.arval.de,
Zugriff: 11/2010
TRANSMAT 2009, Lokaler Transportauftragsmarkt für selbständige Nachauftragnehmer der letzten
Meile. 1. Statusseminar der Förderinitiative „Intelligente Logistik im Güter- und
Wirtschaftsverkehr“, Bonn 11/2009.
TÜV NORD 2012, Elektrofahrzeuge im realen Betrieb an der TÜV NORD eSTATION Hannover.
Beitrag auf der Hannover-Messe 2012, online verfügbar unter http://files.messe.de/001/media/
02informationenfrbesucher/vortraege/2012_12/metropolitan_solutions/Realverbraeuche-vonElektrofahrzeugen-an-der-TueV-NORD-eSTATION.pdf, Zugriff: 09/2014.
TÜV SÜD 2012, Repräsentative Umfrage zu energieeffizienten Nutzfahrzeugen. Verfügbar unter
http://www.tuev-sued.de/uploads/images/1338297239268973740266/002-ami-2012umfragergebnisse-nfz-.pdf, Zugriff: 08/2012.
UMWELTTAXI 2014, Das erste deutsche Tesla-Taxi bei uns im Einsatz. Pressemitteilung auf der
Website des Unternehmens http://www.umwelt-taxi-münchen.de, Zugriff: 02/2014
VAN DEN BOSSCHE P. et al. 2000, EVD-POST electric vehicle operation on different sites, Final
technical summary report. Verfügbar unter http://etecmc10.vub.ac.be/etecphp/publications/
evdpostturku.pdf, Zugriff: 06/2012.
VATTENFALL 2011, Business Intelligence for E-Mobility. Annual chronicle 2011, verfügbar unter
http://www.vattenfall.com/en/file/content/2011_E-mobility_Chronicle_19988279.pdf,
Zugriff
05/2012
VCD 2010, Effizienter Fuhrpark: kostengünstig, umweltschonend, zukunftssicher. VCD Leitfaden
(Broschüre), VCD e.V. Berlin, 2010.
VDE o.J., Prüfanforderungen an Li-Batterien für Elektrofahrzeuge, Übersicht vorhandener Normen sowie
zukünftige
Standards.
Verfügbar
unter
http://www.vde.com/de/Technik/eenergy/Testing/Documents/VDE-Pr%C3%BCfanforderungen%20an%20LiBatterien%20f%C3%BCr%20Elektrofahrzeuge.pdf, Zugriff 05/2014.
VMF 2013, Der wettbewerbsintensive deutsche Markt. VMF-Branchenübersicht, verfügbar unter
http://www.vmf-fuhrparkmanagement.de/branche.html, Zugriff 05/2014.
VW 2014, Der e-Golf – Technik und Preise, Broschüre des Herstellers, verfügbar unter
https://volkswagen.de/content/medialib/vwd4/de/dialog/pdf/golf-a7/egolf_preisliste/_jcr_content/
renditions/rendition.download_attachment.file/e-golf_preisliste.pdf, Zugriff 02/2014
W-CHARGE 2011, Berührungsloses Laden von E-Fahrzeugen. Abschlussbericht, Audi AG, Fraunhofer
IWES, Vahle GmbH, VW AG, verfügbar unter http://www.erneuerbar-mobil.de/de/
projekte/foerderprojekte-aus-dem-konjunkturpaket-ii-2009-2011/pkwfeldversuche/abschlussberichte/abschlussbericht-w-charge.pdf, Zugriff 05/2012.
WALDOWSKI P. et al. 2012, Trends in der Elektrifizierung des Antriebsstrangs von Fahrzeugen und
deren Nutzung. In: Netzintegration von Fahrzeugen mit elektrifizierten Antriebssystemen in
131
132
Batterieelektrische Fahrzeuge im gewerblichen Flottenbetrieb
bestehende und zukünftige Energieversorgungsstrukturen – Endbericht, Jülich 2012.
WEIDER et al. 2011, Die Rolle von Lernprozessen und symbolischer Aufladung bei der Nutzerakzeptanz
von Batterie-Elektrofahrzeugen. In: Das Elektroauto: Bilder für eine zukünftige Mobilität, Stephan
Rammler, Marc Weider (Hg.), ISBN 978-3-643-11240-8, LIT Verlag, 2011.
WOHLFAHRT-MERENS M. 2011, Energiespeicher für die Elektromobilität: Stand der Technik und
Perspektiven. Präsentation auf der DPG Frühjahrstagung, Arbeitskreis Energie Dresden, 03/2011,
verfügbar unter http://www.docstoc.com/docs/112932730/DPG2011-AKE5-1Wohlfahrt-MehrensElektroMobil, Zugriff 05/2014.
WYMAN 2009, Oliver Wyman-Studie „Elektromobilität 2025“ - Powerplay beim Elektrofahrzeug,
Pressemitteilung
des
Unternehmens
vom
09.09.2009,
verfügbar
unter
http://www.oliverwyman.de/deu-insights/PM_E-Mobility_2025.pdf, Zugriff: 06/2012.
ZHANG Y. 2011, China 12 Cities EV Demonstration Project – Final Report. Verfügbar unter:
http://www.tekes.fi/fi/gateway/PTARGS_0_201_403_994_2095_43/http%3B/tekesali1%3B7087/publishedcontent/publish/programmes/eve/documents/selvitykset/doku_n872758_v1_
final_report___china__12_cities_ev_demo_oct_2011_pptx.pdf, Zugriff: 05/2012.
ZSW 2014, Schütteln, erhitzen und quetschen, ZSW-Testzentrum für Fahrzeugbatterien erweitert.
Pressemitteilung vom 19.02.2014, verfügbar unter http://www.zsw-bw.de/uploads/media/pi01-2014ZSW-AusweitungMultibelastungstestsBatterien.pdf, Zugriff 06/2014.
8. Abbildungs- und Tabellenverzeichnis
8.1 Abbildungen
Abbildung 01: Aufbau eines einfachen batterieelektrischen Fahrzeugs....................................................... 9
Abbildung 02: Technische Reife der Komponenten eines E-Fahrzeugs (NAUNHEIMER 2010)............. 10
Abbildung 03: Abhängigkeit des Verbrauchs von der Außentemperatur Ergebnisse des Mini E Tests (BMW 2011) ...................................................................................... 11
Abbildung 04: Einfluss der Nebenaggregate auf die Reichweite eines BEV (BMWI 2012) ..................... 11
Abbildung 05: Prognose der Fahrzeugkäufe (1000 Fahrzeuge / Monat) bis 2050 (ESMT 2011)............. 13
Abbildung 06: Markthochlauf nach TCO-Entscheidung in 3 Szenarien (FRAUNHOFER ISI 2013a) ..... 14
Abbildung 07: Aggregierte Technologieroadmap für Li-Ionen-Batterien
unterschiedlicher Studien (GÜNTHER 2012) ................................................................................. 16
Abbildung 08: Energiedichte unterschiedlicher Batterietechnologien für
Fahrzeuganwendungen (NPE 2011) ................................................................................................ 17
Abbildung 09: Zyklenfestigkeit einer Li-Ionen-Batterie in Abhängigkeit der
Entladetiefe (SAUER 2009) ............................................................................................................. 18
Abbildung 10: Kosten für unterschiedliche Ladekonzepte auf infrastruktureller
Seite (FRAUNHOFER ISI o.J.) ....................................................................................................... 21
Abbildung 11: Anzahl der E-Fahrzeuge in Deutschland 2010 nach Fahrzeuggruppen (KID 2012) .......... 23
Abbildung 12: Einschätzungen der Befragungsteilnehmer zur Zukunft von
Elektromobilität (n = 690, FRAUNHOFER 2012) .......................................................................... 23
Abbildung 13: Abhängigkeit des Verbrauchs eines elektrischen Kleinwagens
vom Fahrprofil (NET-ELAN 2012) ................................................................................................. 25
Abbildung 14: Auswirkungen einer gesicherten Reichweite bei Berücksichtigung von
Nebenverbrauchern und Batteriealterung auf die Batteriedimensionierung (NET-ELAN 2012) .... 26
Abbildung 15: Umweltzonen in Deutschland ............................................................................................ 28
Abbildung 16: Ergebnisse einer Umfrage zur Relevanz von "grünem" Transport
(DEUTSCHE POST 2010) .............................................................................................................. 30
Abbildung 17: Umfrageergebnisse zur Prognose von alternativen Antrieben in
Fuhrparks in 5 und 20 Jahren (n=463, DATAFORCE 2012) .......................................................... 34
Abbildung 18: Mehrstufige Reichweitenanzeige in Abhängigkeit von Fahrstil und
Topographie (RUPP 2011) ............................................................................................................... 37
Abbildung 19: Durchschnittlich eingesetzte Fahrzeugklassen bei KEP-Dienstleistern
(nach TRANSMAT 2009)................................................................................................................ 38
134
Batterieelektrische Fahrzeuge im gewerblichen Flottenbetrieb
Abbildung 20: Verteilung des Diesel-Verbrauchs innerhalb der DHL-Flotte und
Einsatz von E-Fahrzeugen (DHL2011) ............................................................................................ 40
Abbildung 21: Entwicklung von Carsharing in Deutschland (nach BCS 2011) ........................................ 44
Abbildung 22: Anzahl der einsetzbaren 24-kWh-BEVs in Abhängigkeit von der
Jahresfahrleistung (DOLL et al. 2011) ............................................................................................. 46
Abbildung 23: Kumulierte Fahrweiten nach Wirtschaftszweigen
(gewerbliche Pkw, Mo-Fr, Deutschland, KID 2012) ....................................................................... 48
Abbildung 24: Einschätzung der Ausbreitung von elektrischen Fahrzeugen
(nach FRAUNHOFER 2012) ........................................................................................................... 48
Abbildung 25: Umfrageergebnis: Wie viel Prozent der Fahrzeuge in Ihrem
Fuhrpark könnten durch Elektrofahrzeuge ersetzt werden? (n=43, ARVAL 2010) ........................ 49
Abbildung 26: Umfrageergebnisse aus dem Modellprojekt colognE-mobil zur
Anschaffung von E-Fahrzeugen (n=500, ARENTZ 2011) .............................................................. 50
Abbildung 27: Untermengen des Umsetzungspotentials (nach RUDOLF und WAGNER 1997) ............. 51
Abbildung 28: Verteilung der Einsatzdauer (SAX-MOBILITY 2010) ...................................................... 55
Abbildung 29: Fahrzeugnutzungsprofile potenzieller batterieelektrischer Pkw
an Werktagen – gewerblich (HACKER et al. 2011) ........................................................................ 56
Abbildung 30: Standorte der Fahrzeuge während der Ruhezeiten (nach SAX-MOBILITY 2010) ........... 56
Abbildung 31: veLOG Datenlogger (SCHÜPPEL et al. 2010) .................................................................. 60
Abbildung 32: Schematische Übersicht über die Datenanalyse ................................................................. 61
Abbildung 33: Zusätzliche Kosten für die Anschaffung eines E-Fahrzeugs im
Kleinwagensegment nach 4 Jahren Nutzungsdauer (NPE 2011) ..................................................... 63
Abbildung 34: Mobilitätskosten drei verschiedener Fahrzeugklassen im
Basisszenario (BICKERT 2012) ...................................................................................................... 64
Abbildung 35: Jahr der TCO-Gewinnschwelle unterschiedlicher Länder für verschiedene
Fahrzeugkonzepte (Vergleich E-Fahrzeug / konventionelles Fahrzeug,
Quelle: McKinsey in BMU 2009) .................................................................................................... 65
Abbildung 36: Flussdiagramm der Eingangsgrößen in die TCO-Berechnung ........................................... 68
Abbildung 37: Batteriepreisprognosen unterschiedlicher Studien
(McKinsey 2011, BCG 2011, IEA 2011, EWI 2010) ...................................................................... 69
Abbildung 38: Durchschnittliche Fahrzeuglaufleistungen nach Fahrzeugklassen
in der EU (IKA 2012)....................................................................................................................... 77
Abbildung 39: Zusätzliche Kosten für die Anschaffung eines E-Fahrzeugs in Bezug auf das
Standardszenario bei Veränderung des Kraftstoffpreises bis 2020 .................................................. 79
Abbildung 40: Zusätzliche Kosten für die Anschaffung eines E-Fahrzeugs in Bezug auf das
Standardszenario bei Veränderung (Besteuerung) des Strompreises bis 2020 ................................ 80
8. Abbildungs- und Tabellenverzeichnis
Abbildung 41: Zusätzliche Kosten für die Anschaffung eines E-Fahrzeugs in
Abhängigkeit vom Restwert von Fahrzeug und Batterie in zwei Szenarien .................................... 81
Abbildung 42: Zusätzliche Kosten für die Anschaffung eines E-Fahrzeugs in Bezug auf das
Standardszenario bei Verringerung des Verbrauchs konventioneller Fahrzeuge bis 2020 .............. 82
Abbildung 43: Zusätzliche Kosten für die Anschaffung eines E-Fahrzeugs in Bezug auf das
Standardszenario bei stärkerer Abnahme der Batteriepreise bis 2020 ............................................. 82
Abbildung 44: Mehrkosten für ein BEV im Vergleich zu einem konventionellen Fahrzeug in
Abhängigkeit von der Auslegungsreichweite .................................................................................. 85
Abbildung 45: Mehrkosten für ein BEV im Vergleich zu einem konventionellen Fahrzeug in
Abhängigkeit von der Haltedauer .................................................................................................... 86
Abbildung 46: Mehrkosten für ein BEV im Vergleich zu einem konventionellen Fahrzeug in
Abhängigkeit von der Jahresfahrleistung ......................................................................................... 87
Abbildung 48: Histogramm zur Verteilung der Einzelfahrstrecken (KEP1).............................................. 89
Abbildung 49: Tagesfahrstrecken (KEP1) ................................................................................................. 89
Abbildung 50: Histogramm zur Verteilung der Einzelfahrstrecken (KEP2).............................................. 90
Abbildung 51: Tagesfahrstrecken (KEP2) ................................................................................................. 90
Abbildung 52: GPS-Daten und Fahrgeschwindigkeiten während eines
Untersuchungsintervalls (6 Tage, KEP2) ........................................................................................ 90
Abbildung 53: Absolvierbare Tages- und Einzelstrecken von KEP1 und KEP2 in
Abhängigkeit von der Fahrzeugreichweite ...................................................................................... 93
Abbildung 54: Anteil absolvierter Strecken in Abhängigkeit von der
Pausenlänge, die zum Nachladen genutzt wird (KEP 1, oben: bei Auslegung
auf 70 km Reichweite, unten: bei Auslegung auf 50 km Reichweite) ............................................. 94
Abbildung 55: Mehrkosten für ein BEV für KEP1 und KEP2 für eine Haltedauer von 8 Jahren ............. 96
Abbildung 56: Histogramm zur Verteilung der Einzelfahrstrecken (PL1) ................................................ 97
Abbildung 57: Histogramm zur Verteilung der Einzelfahrstrecken (PL2) ................................................ 97
Abbildung 58: Tagesfahrstrecken (PL1) in der Reihenfolge der aufgezeichneten Tage ........................... 98
Abbildung 59: Tagesfahrstrecken (PL2) in der Reihenfolge der aufgezeichneten Tage ............................ 98
Abbildung 60: Histogramm zur Verteilung der Standzeiten während des Einsatzes (PL2) ....................... 99
Abbildung 61: Anteil absolvierter Strecken in Abhängigkeit der Reichweite des
Fahrzeugs (PL2, Klasse N2) .......................................................................................................... 100
Abbildung 62: Batterieladestatus (innerhalb des Ladehubs) für die ersten 7 Tage der
Aufzeichnung von PL2 .................................................................................................................. 101
Abbildung 63: Anteil absolvierter Strecken in Abhängigkeit von der Pausenlänge, die
135
136
Batterieelektrische Fahrzeuge im gewerblichen Flottenbetrieb
zum Nachladen genutzt wird (PL2) ............................................................................................... 102
Abbildung 64: Mehrkosten für den Betrieb eines E-Transporters über eine Haltedauer
von 8 Jahren (PL2, Investitionszeitpunkt: 2014)............................................................................ 103
Abbildung 65: Geschwindigkeitsverteilung eines gesamten Tages (links) und Fahrstrecke
in detaillierter Kartenansicht durch die Berliner Innenstadt (rechts) ............................................. 104
Abbildung 66: Histogramm zur Verteilung der Einzelfahrstrecken (TAXI) ............................................ 106
Abbildung 67: Histogramm zur Verteilung der Tagesfahrstrecken (TAXI) ............................................ 107
Abbildung 68: Histogramm zur Verteilung der täglichen Pausenzeiten (TAXI) ..................................... 107
Abbildung 69: Anteil der absolvierten Tagesstrecken in Abhängigkeit von Reichweite
und Ladeleistung (Nachladen ab Pausen > 60 Minuten) ................................................................ 109
Abbildung 70: Anteil der absolvierten Einzelstrecken (von n_gesamt = 2793) in Abhängigkeit
der Pausenzeiten, die zum Nachladen genutzt werden (TAXI) ..................................................... 110
Abbildung 71: Anteil der absolvierten Tagesstrecken (von n_gesamt = 98) in Abhängigkeit der
Pausenzeiten, die zum Nachladen genutzt werden (TAXI)............................................................ 110
Abbildung 72: Mehrkosten eines BEV im Vergleich zu einem Dieselfahrzeug (Kompaktklasse)
in Abhängigkeit von der Reichweite (TAXI) ................................................................................. 111
8.2 Tabellen
Tabelle 1: Übersicht über ausgewählte, aktuell verfügbare BEV ............................................................... 12
Tabelle 2: Eigenschaften unterschiedlicher Batterietypen für BEV (nach OERTEL 2008) ...................... 15
Tabelle 3: Vergleich der Carsharing-Organisationen Stadtmobil Karlsruhe und Berlin
(nach DOLL et al. 2011) .................................................................................................................. 46
Tabelle 4: Relevante Randbedingungen für den Einsatz von BEV in individuellen Flotten ..................... 51
Tabelle 5: Verteilung unterschiedlicher Fahrzeugtypen und Antriebskonzepte im gewerblichen
Flottenmarkt (BMVBS 2008a) ......................................................................................................... 52
Tabelle 6: Grunddaten der Referenzfahrzeuge für Verbrauchsbestimmung und Batterieauslegung ......... 53
Tabelle 7: Verbrauchswerte und Batteriegröße des betrachteten Kleinstwagens (F1) ............................... 54
Tabelle 8: Verbrauchswerte und Batteriegröße des betrachteten Kleintransporters (N1) .......................... 54
Tabelle 9: Angenommene Batteriepreisentwicklung (netto, €2010) ............................................................. 70
Tabelle 10: Unterschiede bei Antriebskomponenten, Peripherie und Energiespeicher
zwischen BEV und konventionellem Fahrzeug ............................................................................... 70
Tabelle 11: Übersicht Fahrzeugpreise (netto) von E-Fahrzeugen aus unterschiedlichen
Fahrzeugklassen ............................................................................................................................... 71
Tabelle 12: Preise für konventionelle und einen elektrifizierte Fahrzeuge der
8. Abbildungs- und Tabellenverzeichnis
betrachteten Klassen (ohne MWSt.) ................................................................................................ 72
Tabelle 13: Fahrzeugrestwerte (Angabe in % vom Neupreis) nach Fahrzeugalter
(ADAC 2011, eigene Überlegungen) ............................................................................................... 73
Tabelle 14: Umweltdaten der TCO-Berechnung für unterschiedliche Szenarien in €2010
(netto, angelehnt an EWI 2010b und DENA 2011) ......................................................................... 74
Tabelle 15: Durchschnittlicher Verbrauch (Benzin/Diesel)in den betrachteten
Fahrzeugklassen in 2013 .................................................................................................................. 74
Tabelle 16: Steuern für konventionelle Fahrzeuge und BEV ab dem 11. Jahr........................................... 75
Tabelle 17: Übersicht der Kosten aus der Haftpflichtversicherung (Stand 2013) ...................................... 75
Tabelle 18: Kraftstoffpreise für das Szenario „Hoher Kraftstoffpreis“, doppelter Anstieg
ausgehend vom Basisszenario in €2010 (netto, Basis angelehnt an EWI 2010b und DENA 2011) ... 78
Tabelle 19: Steuereinnahmen aus Energie- und Stromsteuer (in 2020, Jahresfahrleistung
15.000 km, Fahrzeuge der Kompaktklasse) ..................................................................................... 79
Tabelle 20: Merkmale der untersuchten Fahrzeugflotte ............................................................................. 88
Tabelle 21: Fahrleistungen und Standzeiten für die Nutzungstypen KEP 1 und KEP 2 ............................ 88
Tabelle 22: Profil eines kleinen KEP-Unternehmens (Fahrzeuge: Transporter N2 und
Kleintransporter N1) ........................................................................................................................ 91
Tabelle 23: Batteriegrößen für die TCO-Berechnung (KEP1/E-Transporter und
KEP2/E-Kleintransporter) ................................................................................................................ 95
Tabelle 24: Fahrleistungen für die Nutzungstypen PL1 und PL2 .............................................................. 98
Tabelle 25: Profil eines Berliner Pharmalieferanten (Fahrzeuge: Transporter N1 und
Kleintransporter N2) ........................................................................................................................ 99
Tabelle 26: Batteriegrößen für die TCO-Berechnung .............................................................................. 103
Tabelle 27: Profil eines Berliner Taxiunternehmens (Fahrzeuge: Kompaktklasse F3) ............................ 107
137
9. Anhang
9.1 Fahrzeugdaten (verwendet in Abschnitt 4.2.3)
Kleinstwagen
BENZIN
Marke
Modell
Motor
DIESEL
Leistung
Preis
Verbrauch
in kW
in €
in l/100km
Motor
Leistung
Preis
Verbrauch
in kW
in €
in l/100km
1
VW
Up
1.0
55
9975
5,59
nicht im Angebot
2
Smart
Fortwo
1.0 mhd
52
10660
6,08
0.8 cdi
40
12095
4,4
3
Renault
Twingo
1.2 16 V
56
9990
6,04
1.5 dCi 75 FAP
55
12290
5,03
4
Fiat
500
1.2 8V
51
10900
6,19
55
12900
4,87
5
Fiat
Panda
1.2 8V
51
9090
5,91
1.3 JTD
Multijet 16V
1.3 16V
55
13990
4,8
10123
5,96
12818,75
4,77
Leistung
Preis
Verbrauch
in kW
in €
in l/100km
Durchschnitt
Kleinwagen
BENZIN
Marke
Modell
Motor
DIESEL
Leistung
Preis
Verbrauch
in kW
in €
in l/100km
Motor
1
VW
Polo
1.4
63
15500
6,78
1.6 TDI
66
17500
5
2
Opel
Corsa
1.4
64
13495
6,9
1.3 CDTI
70
16380
5,32
3
Ford
Fiesta
1.25
60
13900
6,91
1,6 l TDCi
70
15900
5,02
4
Skoda
Fabia
1.2 TSI
63
13080
6,68
1.6 TDI
66
14880
5,03
5
Seat
Ibiza
1.4
63
13750
7,1
1.6 TDI
66
17650
5,38
13945
6,87
16462
5,15
Leistung
Preis
Verbrauch
in kW
in €
in l/100km
Durchschnitt
Kompaktwagen
BENZIN
Marke
Modell
Motor
DIESEL
Leistung
Preis
Verbrauch
in kW
in €
in l/100km
Motor
1
VW
Golf
1.4 TSI
90
21525
7,05
1.6 TDI
81
23700
5,53
2
Opel
Astra
1.6
85
19270
7,62
1.7 CDTI
81
21020
6,1
3
BMW
1er
116i
100
23250
7,84
116d
85
25350
5,55
4
Ford
Focus
1.6 Ti-VCT
92
20850
7,9
1.6 TDCi
85
22600
6
5
Skoda
Octavia
1.4 TSI
103
19690
6,9
1.6 TDI
81
20090
5,66
20917
7,46
22552
5,77
Durchschnitt
140
Batterieelektrische Fahrzeuge im gewerblichen Flottenbetrieb
Kleintransporter (Hinweis: sehr unterschiedliche Ausstattungen)
BENZIN
Marke
Modell
DIESEL
Motor
Leistung
Preis
Verbrauch
in kW
in €
in l/100km
Motor
Leistung
Preis
Verbrauch
in kW
in €
in l/100km
1
VW
Caddy
1.2 TSI
77
19069
8,89
1.6 TDI
75
20759
7,02
2
Citroen
Berlingo
1.6 VTi 95
72
17240
7,87
1.6 HDi 90
68
21150
6,18
3
Fiat
Doblo
1.4 16V
70
17493
8,59
1.6 MultiJet
74
19992
7,02
4
Renault
Kangoo
1.6 16V
78
17550
8,46
1.5 dCi 90
66
19250
6,26
17838
8,45
20287,75
6,62
Durchschnitt
Transporter (Ausführung als Kastenwagen, Benziner nicht mehr betrachtet)
DIESEL
Marke
Modell
Motor
Bemerkung
Leistung
Preis
Verbrauch
in kW
in €
in l/100km
1
VW
Transporter
2.0 TDI
84
30231
8,28
geringe Datenbasis (über 10)
2
Mercedes
Vito
113 CDI
100
34498
8,3
geringe Datenbasis (über 10)
3
Ford
Transit
2.2 TDCi
92
28250
9,18
geringe Datenbasis (über 20)
4
Opel
Vivaro
2.0 CDTI
84
28905
8,12
geringe Datenbasis (über 20)
30471
8,47
Durchschnitt
9.2 Verbrauch und Batteriegröße aus Simulation (verwendet in Abschnitt 4.1.1)
Fahrzyklus: Artemis Road
Artemis Road, Nebenverbrauch 1 kW
Verbrauch
in kWh/100 km
RW 30
RW 50
RW 70
RW 90
RW 110
RW 130
F1 (Kleinstwagen)
13,2
13,4
13,5
13,6
13,8
13,9
F2 (Kleinwagen)
14,6
14,8
14,9
15,1
15,2
15,4
F3 (Kompaktklasse)
15,3
15,5
15,7
15,8
16,1
16,2
N1 (Kleintransporter) 15,6
15,7
15,8
16,0
16,1
16,2
N2 (Transporter)
24,0
24,2
24,5
24,7
24,6
25,2
Kapazität in kWh
RW 30
RW 50
RW 70
RW 90
RW 110
RW 130
F1 (Kleinstwagen)
4,5
7,5
10,7
13,9
17,1
20,4
F2 (Kleinwagen)
4,9
8,3
11,8
15,3
18,9
22,6
F3 (Kompaktklasse)
5,2
8,7
12,4
16,1
19,9
23,7
N1 (Kleintransporter) 5,3
8,9
12,5
16,2
19,9
23,7
N2 (Transporter)
13,7
19,3
25,1
31,2
36,9
8,1
Artemis Road, Nebenverbrauch 4 kW mit Heizung im Winter
Verbrauch
in kWh/100 km
RW 30
RW 50
RW 70
RW 90
RW 110
RW 130
F1 (Kleinstwagen)
18,8
19,0
19,2
19,4
19,6
19,7
F2 (Kleinwagen)
20,2
20,4
20,6
20,8
21,0
21,2
F3 (Kompaktklasse)
20,9
21,2
21,4
21,6
21,6
22,0
N1 (Kleintransporter) 21,2
21,3
21,5
21,6
21,8
21,9
N2 (Transporter)
29,9
30,1
30,4
30,1
31,0
29,6
9. Anhang
Kapazität in kWh
RW 30
RW 50
RW 70
RW 90
RW 110
RW 130
F1 (Kleinstwagen)
6,4
10,7
15,2
19,7
24,3
28,9
F2 (Kleinwagen)
6,8
11,5
16,3
21,1
26,1
31,1
F3 (Kompaktklasse)
7,1
11,9
16,9
21,9
27,1
32,3
N1 (Kleintransporter) 7,2
12,0
17,0
21,9
27,0
32,1
N2 (Transporter)
16,8
23,8
30,9
38,3
45,4
10,0
Artemis Road, Nebenverbrauch 3 kW mit Klimaanlage im Sommer
Verbrauch
in kWh/100 km
RW 30
RW 50
RW 70
RW 90
RW 110
RW 130
F1 (Kleinstwagen)
17,0
17,1
17,3
17,5
17,6
17,8
F2 (Kleinwagen)
18,3
18,5
18,7
18,9
19,1
19,3
F3 (Kompaktklasse)
19,1
19,3
19,5
19,7
19,8
20,1
N1 (Kleintransporter) 19,3
19,5
19,6
19,7
19,9
20,0
N2 (Transporter)
27,5
27,8
28,0
28,3
28,0
28,8
Kapazität in kWh
RW 30
RW 50
RW 70
RW 90
RW 110
RW 130
F1 (Kleinstwagen)
5,7
9,7
13,7
17,7
21,9
26,1
F2 (Kleinwagen)
6,2
10,5
14,8
19,2
23,7
28,3
F3 (Kompaktklasse)
6,4
10,9
15,4
20,0
24,7
29,4
N1 (Kleintransporter) 6,5
11,0
15,5
20,0
24,6
29,3
N2 (Transporter)
15,7
22,1
28,7
35,5
42,3
9,3
Fahrzyklus Artemis Urban
Artemis Urban, Nebenverbrauch 1 kW
Verbrauch
in kWh/100 km
RW 30
RW 50
RW 70
RW 90
RW 110
RW 130
F1 (Kleinstwagen)
15,1
15,4
15,6
15,8
16,0
16,2
F2 (Kleinwagen)
16,6
16,8
17,1
17,3
17,5
17,8
F3 (Kompaktklasse)
17,3
17,6
17,9
18,1
18,3
18,6
N1 (Kleintransporter) 18,4
18,6
18,8
19,0
19,2
19,4
N2 (Transporter)
25,1
25,5
25,8
26,2
25,9
26,8
Kapazität in kWh
RW 30
RW 50
RW 70
RW 90
RW 110
RW 130
F1 (Kleinstwagen)
5,1
8,7
12,3
16,0
19,8
23,7
F2 (Kleinwagen)
5,6
9,5
13,5
17,6
21,8
26,0
F3 (Kompaktklasse)
5,9
9,9
14,1
18,4
22,5
27,2
N1 (Kleintransporter) 6,2
10,5
14,8
19,3
23,8
28,4
N2 (Transporter)
14,4
20,4
26,6
33,0
39,3
8,5
Artemis Urban, Nebenverbrauch 4 kW mit Heizung im Winter
Verbrauch
in kWh/100 km
RW 30
RW 50
RW 70
RW 90
RW 110
RW 130
F1 (Kleinstwagen)
33,4
33,8
34,2
34,6
35,1
35,5
F2 (Kleinwagen)
34,9
35,3
35,8
36,2
36,6
37,1
F3 (Kompaktklasse)
35,6
36,1
36,6
37,0
36,2
37,9
N1 (Kleintransporter) 36,6
37,0
37,3
37,7
38,1
38,5
N2 (Transporter)
43,9
44,5
45,0
43,8
46,1
43,4
141
142
Batterieelektrische Fahrzeuge im gewerblichen Flottenbetrieb
Kapazität in kWh
RW 30
RW 50
RW 70
RW 90
RW 110
RW 130
F1 (Kleinstwagen)
11,3
19,1
27,0
35,2
43,5
52,0
F2 (Kleinwagen)
11,8
19,9
28,2
36,7
45,4
54,3
F3 (Kompaktklasse)
12,1
20,4
28,9
37,6
46,0
55,6
N1 (Kleintransporter) 12,4
20,8
29,5
38,3
47,3
56,4
N2 (Transporter)
24,8
35,1
45,7
56,0
67,6
14,7
Artemis Urban, Nebenverbrauch 3 kW mit Klimaanlage im Sommer
Verbrauch
in kWh/100 km
RW 30
RW 50
RW 70
RW 90
RW 110
RW 130
F1 (Kleinstwagen)
27,3
27,7
28,0
28,4
28,7
29,0
F2 (Kleinwagen)
28,8
29,2
29,5
29,9
30,3
30,6
F3 (Kompaktklasse)
29,5
29,9
30,3
30,7
30,2
31,5
N1 (Kleintransporter) 30,5
30,8
31,2
31,5
31,8
32,1
N2 (Transporter)
37,3
37,8
38,3
38,7
37,8
39,7
Kapazität in kWh
RW 30
RW 50
RW 70
RW 90
RW 110
RW 130
F1 (Kleinstwagen)
9,2
15,6
22,1
28,8
35,6
42,6
F2 (Kleinwagen)
9,7
16,4
23,3
30,4
37,6
44,9
F3 (Kompaktklasse)
10,0
16,9
24,0
31,2
39,0
46,2
N1 (Kleintransporter) 10,3
17,4
24,6
32,0
39,5
47,1
N2 (Transporter)
21,3
30,2
39,3
48,2
58,2
12,6
Fahrzyklus Artemis Motorway
Artemis Motorway, Nebenverbrauch 1 kW
Verbrauch
in kWh/100 km
RW 30
RW 50
RW 70
RW 90
RW 110
RW 130
F1 (Kleinstwagen)
24,4
24,6
24,8
25,0
25,2
25,4
F2 (Kleinwagen)
26,7
27,0
27,2
27,4
27,7
27,9
F3 (Kompaktklasse)
28,0
28,3
28,6
28,8
28,5
29,3
N1 (Kleintransporter) 24,3
24,4
24,5
24,6
24,7
24,8
N2 (Transporter)
47,8
48,2
48,6
48,9
48,0
49,7
Kapazität in kWh
RW 30
RW 50
RW 70
RW 90
RW 110
RW 130
F1 (Kleinstwagen)
8,2
13,9
19,6
25,4
31,2
37,2
F2 (Kleinwagen)
9,0
15,2
21,5
27,8
34,3
40,9
F3 (Kompaktklasse)
9,5
16,0
22,5
29,3
36,8
43,0
N1 (Kleintransporter) 8,2
13,8
19,4
25,0
30,6
36,3
N2 (Transporter)
27,2
38,4
49,7
60,5
72,8
16,2
Artemis Motorway, Nebenverbrauch 4 kW mit Heizung im Winter
Verbrauch
in kWh/100 km
RW 30
RW 50
RW 70
RW 90
RW 110
RW 130
F1 (Kleinstwagen)
27,6
27,8
28,0
28,3
28,5
28,7
F2 (Kleinwagen)
29,9
30,2
30,5
30,7
31,0
31,2
F3 (Kompaktklasse)
31,2
31,5
31,8
32,1
31,7
32,7
N1 (Kleintransporter) 27,5
27,6
27,7
27,8
27,9
28,0
N2 (Transporter)
51,4
51,8
52,2
51,2
53,0
51,0
9. Anhang
Kapazität in kWh
RW 30
RW 50
RW 70
RW 90
RW 110
RW 130
F1 (Kleinstwagen)
9,3
15,7
22,1
28,7
35,4
42,1
F2 (Kleinwagen)
10,1
17,0
24,1
31,2
38,4
45,8
F3 (Kompaktklasse)
10,6
17,8
25,1
32,6
39,9
47,9
N1 (Kleintransporter) 9,3
15,6
21,9
28,2
34,6
41,1
N2 (Transporter)
29,0
40,9
53,0
65,3
77,7
17,3
Artemis Motorway, Nebenverbrauch 3 kW mit Klimaanlage im Sommer
Verbrauch
in kWh/100 km
RW 30
RW 50
RW 70
RW 90
RW 110
RW 130
F1 (Kleinstwagen)
26,5
26,7
27,0
27,2
27,4
27,6
F2 (Kleinwagen)
28,8
29,1
29,4
29,6
29,9
30,1
F3 (Kompaktklasse)
30,2
30,5
30,7
31,0
30,6
31,5
N1 (Kleintransporter) 26,5
26,6
26,7
26,7
26,8
26,9
N2 (Transporter)
50,0
50,4
50,7
51,1
50,1
51,9
Kapazität in kWh
RW 30
RW 50
RW 70
RW 90
RW 110
RW 130
F1 (Kleinstwagen)
9,0
15,1
21,3
27,6
34,0
40,5
F2 (Kleinwagen)
9,8
16,4
23,2
30,1
37,1
44,2
F3 (Kompaktklasse)
10,2
17,2
24,3
31,5
38,0
46,3
N1 (Kleintransporter) 9,0
15,0
21,0
27,2
33,3
39,5
N2 (Transporter)
28,4
40,1
51,9
63,8
76,1
16,9
143

Fahrzeuge < 3,5 t Fahrzeuge 3,5 t - Rhein

auto-gernet - inFranken.de

Car Ranking System CRS (Preisauswertungstool )

Flyer (PDF-Datei) - Dampflok

450 euro basis

Für das entgegengebrachte Vertrauen im vergangenen Jahr

ÖMVV Newsletter Jänner/2016 - Österreichischer Motor Veteranen

11.03.2016 - Falschfahrer VU A3 VPI

die kfz-betriebsverwaltung - Loco-Soft

Blumenkorso im Wiener Prater Wien, Samstag, den 9. April 2016: Im