Bereich Logistik Elektromobilität im Güter- und Personenwirtschaftsverkehr Diskursveranstaltung TU...

Bereich Logistik

Elektromobilität im Güter- und Personenwirtschaftsverkehr

Diskursveranstaltung TU Berlin:Die TU Berlin im Schaufenster der Elektromobilität

Prof. Dr.-Ing. Frank Straube

Agenda

BereichLogistik

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1. Urbanisierung und Schlüsselthemen der Elektromobilität

2. Schaufensterprojekt „Smart e-User - Konzept für elektrische Stadtlogistik“

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Diskursveranstaltung TU Berlin, 11. Februar 2014

Prof. Dr.-Ing. Frank StraubeFachgebiet Logistik

BereichLogistik

Urbanisierung ist weltweit ein Trend

Quelle: Arthur D. Little, 2011: No.1 Future of urban mobility

2010 2030 2050

6,831

8,202

9,202

49 %

51 %

39 %

61 %

30 %

70 %

ländlich

urban

Urbane und ländliche Bevölkerung2010 – 2050 [Mio. Menschen; %]

Eine wachsende Weltbevölkerung führt gemeinsam mit einer zunehmenden Urbanisierung zu einer speziell in urbanen Gebieten steigenden Verkehrsnachfrage.

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Emissionen des Transports

Straße See Luft Bahn Gebäude0

500

1,000

1,500

2,000

2,500

3,000

Transport emissionen~ 2.500 Mega-Tonnen CO2e

logistikbezogene Treibhausgasemissionen[Megatonnen CO2e pro Jahr]

Quelle 1: World Economic Forum (2012) – Supply Chain Decarbonization

Emissionen nach Verkehrsträger2Anteil des Transports an den

globalen Treibhausgasemissionen1

Quelle 2: Stern Review, based on data by World Resources, Institute Climate Analysis Indicators Tool (CAIT) on-line database version 3.0

Transport18 %

Gebäude

Flächennutzung

Agriculture

Energie

Industrie

Andere

Abfall

Straße Wasser Luft Schiene Gebäude

Innerhalb des Transportsektors ist der Straßengütertransport der größte Verursacher von Treibhausgasemissionen.

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Urbanes Verkehrsaufkommen im Güterwirtschaftsverkehr

48%39%

7%6%B2C - e-commerce

B2B - business shipments

C2B - retour

C2C - private shipments

Quelle: MRU, BVH

77% der Verkehrsleistung (tkm) im städtischen Güterwirtschaftsverkehr werden in 5 Wirtschaftszweigen erbracht.

Im Projekt Smart e-User werden in diesen Wirtschaftszweigen die Einsatzpotentiale elektromobiler Distribution untersucht.

Der Anteil des Wirtschaftszweigs Verkehr und Lagerei wird zukünftig weiter wachsen, besonders durch die Zunahme des E-Commerce.

E-Commerce hatte in 2013 einen Anteil von 7,6% an den Umsätzen des Handels. Für 2014 ist ein Anstieg auf 9% prognostiziert.

16%

26%

7%21%

7%

23%

Nutzung gewerblicher Lkw (bis 3,5t) im Güterwirtschaftsverkehr nach

Wirtschaftszweigen in Berlin

Handel (einschließlichHandel, Instandhaltungund Reparatur von Kfz)Baugewerbe/ Bau

Verarbeitendes Gewerbe

Verkehr und Lagerei

Erbringung von sonstigenwirtschaftlichenDienstleistungen

Anteilige Verkehrsleistung (tkm) im Stadtverkehr p.a.

Quelle: KID 2010, Smart e-UserSmart e-UserAnwendungspilot

Verteilung von Sendungen im Online-Versandhandel

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Schlüsselthemen Elektrofahrzeuge

Nachhaltige Elektromobilität ist nur bei einem hohen Anteil von CO2-arm erzeugtem Strom möglich (Deutschland: 38% Kernenergie + erneuerbare Energie)

Im Projekt Smart e-User wird versucht, beim Laden der Fahrzeuge Strom mit einem hohen Anteil regenerativ erzeugter Energie zu verwenden.

Dies kann durch eine von der TU Berlin entwickelte Ladesteuerung erreicht werden, welche den Strommix identifiziert und das Laden auf Zeiträume mit hohem regenerativem Stromanteil ausrichtet.

Deutschland

Frankreich

EU-27

0% 10% 20% 30% 40% 50% 60% 70% 80% 90% 100%

11

2

60

45

6

15

16

78

14

22

13

10

Erdgas/Erdöl Kohle Kernenergie

erneuerbare Energien SonstigeQuelle: bpb 2012

Ländervergleich Stromzusammensetzung

45%

35%

15%

15%

Zusammensetzung der erneuerbaren Energien

Windenergie BiomasseWasserkraft Photovoltaik

Quelle: BDEW, 2012

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Markt- und Produktionsstrategien(Produktionsprozesse und -standorte,

Geschäftsmodelle, Marktpositionierungen, Herstellerstrategien, Kooperationen) Angepasste/neue Logistikkonzepte und

Dienstleistungen (Transportprozesse, Beschaffung, Material

Handling, Lieferantenintegration, etc.)

Ladeinfrastruktur (Standorte, Netzwerke, Geschäftsmodelle,

Betreiber)

Fahrzeugtypenangebot(Entwicklung einer heterogenen

Produktpalette für unterschiedliche Nutzergruppen)

Marktdurchdringung (Absatzpotenziale, Markt- und Kundendefinition

Entwicklung spezifischer Fahrzeugtechnik

(Elektronik, Motor, Rekuperation, etc.)

Fahrzeugdesign (Conversion Design, Purpose Design)

Ladekonzepte und Netzintegration (Smart Grids, Ladesteuerung, Strommix)

I&K Technologien (Car2X-Technologien,

Energiemanagementsysteme, Tourenplanungssysteme)

Politik (Steuern, Subventionen, Privilegien,

Gesetze, Richtlinien)

Standardisierung und Normung (Komponenten, Design, Infrastruktur,

Schnittstellen)

Elektromobilität

Smart e-User

Smart e-User

Smart e-User

Smart e-User

Schlüsselthemen der Elektromobilität

Smart e-User Bereich Logistik

Bereich Logistik

Smart e-User

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1. Urbanisierung und Schlüsselthemen der Elektromobilität

2. Schaufensterprojekt „Smart e-User - Konzept für elektrische Stadtlogistik“

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Zielstellung des Projekts „Smart e-User“

Projektziele

Ziel des Schaufensterprojekts „Smart e-user“ ist die Bewertung und Pilot-Umsetzung des Einsatzes

von Elektrofahrzeugen im städtischen Wirtschaftsverkehr mit technisch-wirtschaftlich tragfähigen

Anwendungen bei der Versorgung innerstädtischer Gebiete Berlins mit Gütern und

Dienstleitungen.

Das systemische Netzwerk der Komponenten Elektrofahrzeug, Logistikprozess, Verkehr, IT-System

(z.B. dynamische Tourenplanung), Energie und wirtschaftlich-nachhaltiger Ansätze steht im Fokus des

Projekts Smart e-User.

Projektlaufzeit

01.06.2013 – 31.05.2016

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Zusammensetzung des Konsortiums

Projektpartner

Die Technische Universität Berlin ist mit drei Fachgebieten in Forschung und Entwicklung involviert:

Fachgebiet Logistik (Konsortialführung)

Fachgebiet Integrierte Verkehrsplanung

DAI-Labor

Die weiteren Projektpartner sind:

DLR – Institut für Verkehrsforschung

Deutsche Post AG

VIOM GmbH

Dekra e.V.

VD-TÜV e.V.

MediaVita GmbH

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Aufgaben im Projekt

Im Zentrum des Forschungsprojekts Smart e-User

stehen zwei Anwendungspiloten im Personen- und

Güterwirtschaftsverkehr

Die Kompetenzen der TU Berlin liegen im

technischen Bereich speziell in der Entwicklung

eines Energiemanagements und in den Bereichen

Verkehr und Logistik in der Konzeption

logistischer Systeme, sowie der logistischen,

verkehrlichen und betriebswirtschaftlichen

Bewertung.

Speziell für den Güterwirtschaftsverkehr werden die

Nutzungsmöglichkeiten und Potenziale eines

elektromobilen City-Hubs – auch mit Hilfe einer

Simulation - untersucht

Pilot-Anwendungen der Elektromobilität

Wirtschaftsverkehr Pilot I:

Anwendungspartner Güterwirtschafts-

verkehr

Wirtschaftsverkehr Pilot II:

Anwendungspartner Personenwirtschafts-

verkehr

Wissenschaftliche Begleitung (Forschungsinstitute)

Entwicklung Ladesteuerung und Einbettung in dynamische Tourenplanung (Forschungsinstitute und

Technologieentwickler)

Tra

nsferb

ereich

/ Weite

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(Alle

)

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Systemische Konzeption Smart e-User

Die Integration von Energie-, Routen- und Oder-Informationen ermöglicht den

Einsatz der Elektrofahrzeuge optimal zu planen.

Ein intelligentes Energiemanagement sorgt für das Laden mit „sauberem“ Strom

und ein auftragsbezogenes Laden des Elektrofahrzeugs

Elektrofahrzeug

GPS und UMTS

Order ManagementFahrzeugdaten

Ladesäulen

Verkehrsdaten

Wetterdaten

Auftragsdaten

Systemserver

- Energiemanagement- Tourenplanung- Ordermanagement

Auftraggeber

Auftrags-empfänger

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Herausforderungen im Projekt

Ladeverhalten und Ladeinfrastruktur

Das verfügbare Netz an steuerungsfähigen Ladesäulen ist derzeit sehr klein, was insb. für die Erprobung verschiedenster logistischer Konzepte eine Herausforderung darstellt (aktuell ca. 200 Ladesäulen in Berlin; Ziel Ende 2015: 1.600 Ladesäulen).

Eine fahrzeugseitige Ladesteuerung kann nur durchgeführt werden, wenn eine besondere Fahrzeugausstattung bzw. -komponenten vorliegen.

Kopplung von Ladezyklen mit einem hohen regenerativen Energieanteil mit der täglichen Fahrzeugeinsatzplanung.

Fahrzeugdaten und techn. Ausstattung der Fahrzeuge

Durch die Heterogenität der Flotte ist es nötig mit jedem einzelnen Automobilhersteller in Kontakt zu treten und die Voraussetzungen für den Einbau der techn. Komponenten zu klären.

Es existieren bisher keine Standards hinsichtlich der e-fahrzeugspezifischen Datenverfügbarkeit und –auslese.

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Zukünftige Themen im Projekt

Entwicklung von Geschäftsmodellen/ Wirtschaftlichkeitsuntersuchung

Neue Geschäftsmodelle sind insb. auf Logistikdienstleister, Logistik-Hubs, Städten, (Internet) Versandhändler, KEP-Dienstleister und Dienstleistungsanbieter im Gesundheits- und Sozialbereich adaptierbar.

Durch die Untersuchung aller im urbanen Wirtschaftsverkehr relevanten Wirtschaftszweige wird ein ganzheitliches logistisches Konzept entwickelt, welches für jede Art von Unternehmen mit Distributionsaktivitäten in der letzten Meile individualisierbar ist.

Konzeptentwicklung

Neue Konzepte und Möglichkeiten für den Elektrofahrzeugeinsatz werden entwickelt und erprobt. Dadurch werden die Potentiale von Elektrofahrzeugen im Wirtschaftsverkehr sichtbar und die Nutzerakzeptanz und die Erreichung von unternehmerischen und politischen Zielen gefördert.

Die entwickelte nutzerneutrale dynamische Tourenplanung und das Energiemanagement erhöhen die Einsatztauglichkeit von Elektrofahrzeugen im urbanen Wirtschaftsverkehr.

Die Integration von elektromobilen, innerstädtischen Hubs in bestehende Logistikstrukturen in der Distribution, stellt aktuell eine Herausforderung dar.

Wirtschaftliche Integration der Elektrofahrzeuge in die Geschäftsprozesse und daraus resultierende Anpassung der vor- und nachgelagerten Logistikprozesse.

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Fahrzeuge in den Anwendungspiloten

Übersicht der für den Pilot bereit gestellten Fahrzeuge

Vito E-Cell der DHL:

Güterwirtschaftsverkehr 20 Fahrzeuge beim Praxispartner DHL

Personenwirtschaftsverkehr 10 Fahrzeuge bei den Praxispartnern Mediavita, DEKRA und dem

assoziierten Partner VDTÜV

6 Renault Kangoo Z.E. 4 Smart fortwo electric drive

5 Mercedes-Benz Vito E-Cell 6 tbd.

3 Iveco E-Daily

6 Streetscooter – RWTH-Entwicklung

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Smart e-User Film

Film

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Vielen Dank für Ihre Aufmerksamkeit!

Information und Kontakt: Prof. Dr.-Ing. Frank StraubeProjektleitung

Dipl.-Kfm. Dustin SchöderDipl.-Ing. Seyit ElektirikçiWissenschaftliche Mitarbeiter

Technische Universität Berlin Bereich LogistikSekr. H90Straße des 17. Juni 13510623 Berlin

Tel.: 030 / 314 - 27723Email: smart.e.user@logistik.tu-berlin.de