Elektromobilität mit Ökostrom und intelligente Ladeinfrastrukturen

Dr. Peter Asmuth | Vorstand der STAWAG | 5. Juni 2012

Elektromobilität aus ökologischer Sicht

Wegfall der lokalen Emissionen wie z.B. NOX, Stickoxide, Feinstaub, Lärm

Reduzierung der CO2-Emissionen um 90 bis 95 %

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2-E

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/km

]

Fallbeispiel: E-Fahrzeug-Flotte für Ableser der STAWAG

Die STAWAG setzt 10 Citroen C-Zero bei der FACTUR ein

Reduktion der CO2-Emissionen um ca. 90 % bzw. ca. 100 gCO2/km

Flotten-Sparpotential: 15 tCO2/Jahr (entspricht ca. 5.600 l Diesel)

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113,1

17,3

0

20

40

60

80

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120

Citroen C-Zero ÖkoSTA smart fortwo Diesel 40kW

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Emissionen Fahrzeugproduktion[gCO2/km]

Tank-to-Wheel Emissionen[gCO2/km]

Well-to-Tank Emissionen [gCO2/km]

Effizienzvorteil von E-Fahrzeugen

Annahmen zum Verbrauch:

Elektroauto: ca. 10-20 kWh pro 100 km (modellabhängig) Otto-Motor (Mittelklassewagen): 8 l Dieselmotor (Mittelklassewagen): 6 l Erdgasantrieb (Opel Zafira): 6 kg/100 km

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Prognose: Anzahl von Elektrofahrzeugen in Deutschland

2025: Der bundesweit potenziell zusätzliche Stromverbrauch aller Elektroautos liegt zwischen 20 TWh/a und 65 TWh/a

Szenarioraum

ca. 50 % des heutigen Fahrzeugbestandes ca.10 % der derzeitigen Stromproduktion

ca. 15 % des heutigen Fahrzeugbestandes ca. 3 % der derzeitigen Stromproduktion

Stück in Tsd.

Jahr

eigene Berechnungen, Einschätzung con|energy

Die im Jahr 2025 bundesweit zu erwartende Anzahl an Elektroautos (PKW) liegt zwischen 8 und 26 Mio. Fahrzeugen

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Prognose: Nötige Energiemengen für Elektromobilität in Aachen

Der zusätzliche Strombedarf in Aachen würde in 2025 (nur) etwa 12 % der heutigen Bruttonetzeinspeisung der STAWAG ausmachen.

Quelle: eigene Berechnungen, Annahme: Ø-Jahresfahrleistung: 13.800 km, Ø-Verbrauch pro 100 km: 18kWh

GWh

(ca. 60 % des heutigenFahrzeugbestandes in Aachen)

(ca.18 % des heutigenFahrzeugbestandes in Aachen)

1.400

max. 12 % zusätzlicher Strombedarf

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Strompreisentwicklung: Gestehungskosten Windkraft vs. Großhandelspreise

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2001

2003

2005

2007

2009

2011

2013

2015

Jahr

Str

omko

sten

ct

/ kW

h Windkraft EEG-VergütungWindkraft Kosten

Strompreis Peak

Strompreis Base

Preisäquivalent Fahrstrom versus konventioneller Kraftstoff

Fahrstrom für 40 ct aus Windenergie ist Äquivalent für 1 l Diesel oder Benzin.

Aussage VDE: „Windenergie könnte alle PKW elektrisch betreiben.“

Beispielrechnung mit Ökostrommix:

Kosten Diesel-Fahrzeug E-Fahrzeug Ersparnis in €/a

Wartung in €/a 420,00 345,00 75,00

Energie/Treibstoff in €/a 1.016,40 458,33 558,08

Summe in €/a 1.436,40 803,33 633,08

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bei 15.000 km im Jahr

Anforderungen der Elektromobilität an Energieversorger

Schaffung der notwendigen Ladeinfrastruktur private Aufladung (z. B. Garage, Stellplatz) öffentliche Aufladung (z. B. Park- und Kaufhäuser)

Entwicklung mobilitätsspezifischer Produkte Verbrauchssteuerung durch entsprechende Tarife Fahrstrom („Tarif fährt mit“, „grüner Strom für

sauberes Fahren“) intelligente Abrechnung (Smart Metering) eines

mobilen Zählpunktes Kommunikationstechnologie (IKT)

Für Stadtwerke ist eine frühzeitige strategische Ausrichtung erforderlich, um in der Elektromobilität neue Geschäftsfelder zu erschließen

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Intelligent gesteuerte Ladevorgänge

Schnellladung Dreiphasige Ladung 400 V, 50 Hz = 44,3 kW (63 A) Annahme typischer Ortsnetztransformator

630 kVA Annahme 20 Fahrzeuge gleichzeitig in Schnellladung (3 x 63 A)

20 x 44,3 kW = 886 kW > 630 kVA

Schutz …Lastabwurf …

… Blackout

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Elektromobilität als Anwendungsfall für intelligente Netze

Hybrides Netz

intelligente Ortsnetzstation

Netz-Leitstelle & Energieversorger

Demand-Side-Management

Speicherungregenerativer

Energien

MS

Photovoltaik

Batteriepark(Forschungsthema)

NS

DC

DC

= ~

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Fazit: Wirtschaftlichkeit E-Mobilität

Benötigte Energiemenge gering Ladeleistung relativ hoch – allerdings mit intelligenter Steuerung handhabbar Infrastrukturinvestitionen bei öffentlicher Ladeinfrastruktur relativ hoch im

Verhältnis zu Absatz- und Benutzungsstruktur (bis zu 7000 Euro für Ladestation und Infrastruktur)

Herausforderungen

Optimale Anpassung der Netzinfrastruktur Entwicklung intelligenter Ladestrategien Langfristig: Integration der Autobatterie zum Energiezwischenspeicher

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Vielen Dank für Ihre Aufmerksamkeit.