Elektromobilität – neue Chancen für die Region · 2020-06-18 · nen neue Chancen, aus E-Mobilität einen strate-gischen Ansatz der Wirtschaftsförderung zu machen und die Ansiedlung

1Elektromobilität Avacon AG

Elektromobilität – neue Chancen für die Region

Netze für neue Energie

2 Elektromobilität Avacon AG

Inhaltsverzeichnis

Vorwort

Kapitel 1 – PrologZukunft will gemacht sein

Kapitel 2 – In der RegionNeue Perspektiven im ländlichen und vorstädtischen Raum

Kapitel 3 – Smart GridDie Energiewende macht mobil

Kapitel 4 – Forschunge-Home Energieprojekt 2020

Kapitel 5 – AusblickWas bringt die Zukunft?

Kapitel 6 – Service Pro & Contra, Praxisfragen und Fachbegriffe rund um die Elektromobilität

Impressum: Herausgeber: Avacon AG, Schillerstraße 3, 38350 HelmstedtStand: März 2016Bildnachweise: S.7/S.21 Fotolia, Oczkowicz, ars digital media Services; S.8 Hen-ning Scheffen Photography; S.11/S.15 [email protected]; S.12 mauritius; S.13 fottoo-Fotolia; S.14 mindscanner-Fotolia; S.19 frenta-Fotolia; S.20 Peugeot; S.21 iStock; S.22 aotearoa-Fotolia; alle anderen Fotos Avacon und trurnit. Gestaltung und Text: Avacon AG in Zusammenarbeit mit trurnit GmbH Druck: BLUEPRINT AG

3

4

6

12

16

20

22


Ressourcenverknappung und Umweltbelastung zwingen die Gesellschaft, das Auto neu zu denkenund dabei abgasfreie Antriebstechnologien sowie alternative Mobilitätskonzepte für morgen zu ent-wickeln. Das Auto steht einmal mehr vor einem Technologiesprung. Das ambitionierte Ziel der Bun-desregierung lautet, bis zum Jahr 2020 möglichst eine Million – und bis 2030 sogar sechs Millionen – Elektrofahrzeuge auf deutsche Straßen zu bringen. Dies soll dabei helfen, die Energiewelt des Verkehrs zukunftsfest und umweltverträglich auszurichten.

Strom aus Erneuerbaren Energien hat dabei eine ganz besondere Bedeutung. Denn nur mit Strom aus regenerativen Energien fahren Elektroautos völlig emissionsfrei. Da dieser zumeist auf dem Land produziert wird, bestehen in diesen Regionen besondere Chancen für die Elektromobilität. Bereits heute erzeugen im Avacon-Netzgebiet Wind-, Bio-masse- und Photovoltaikanlagen jährlich mehr als 12 Milliarden Kilowattstunden Erneuerbare Energie.

Doch welche Rolle spielen Elektrofahrzeuge in der Energiewende? Und wie funktioniert Elektromobili-tät im ländlichen Raum? Welchen Einfluss haben Elektroautos auf unser Verhalten im Alltag? Mit unserem „e-Home Energieprojekt 2020“ untersuchen wir seit 2011 die Energieversorgung der Zukunft sowie das Zusammenspiel von dezentraler Einspei-sung, Energiespeicherung, Elektromobilität und deren Auswirkungen auf das Nutzerverhalten und unsere Stromnetze. Die Ergebnisse sind ermutigend und zeigen deutlich: Elektromobilität funktioniert gut im ländlichen und vorstädtischen Raum, im e-Home Projekt sogar mit durchschnittlich mehr als 10.000 Kilometern Fahrleistung jährlich.

Vorwort

Elektromobilität nimmt immer mehr Fahrt auf. Und Avacon ist engagiert, dieses Thema gemeinsam mit unseren kommunalen Partnern auf vielen Ebenen weiter voranzutreiben. Das Elektroauto vor der Tür, die Photovoltaikanlage auf dem Dach, die Hausge-räte gespeist mit der selbst produzierten Energie aus der Sonne und der Batteriespeicher für die Sonnenstromnutzung bei Dunkelheit – das ist die Vision der Zukunft und eine Herausforderung für bestehende Stromnetze. Die Zukunft will gemacht sein – wir sind dabei!

Avacon AG, der Vorstand

Der Avacon-Vorstand (v.li.): Frank Aigner, Michael Söhlke und Dr. Stephan Tenge

Frank Aigner Michael Söhlke Dr. Stephan Tenge


Zukunft will gemacht sein

Kapitel 1 | Prolog

Elektromobilität ist einer der Megatrends unserer Zeit. Ressourcenknappheit, Klimadiskussion und Umweltbelastungen forcieren das Umdenken. Dabei geht es um weit mehr als eine neue, beson-ders umweltschonende, leise, ja faszinierende Art unserer zukünftigen Mobilität. Weltweit ist der Wettbewerb um die besten Lösungen voll ent-brannt. Elektromobilität hat bereits global For-schungsanstrengungen freigesetzt, die viele Berei-che von Industrie und Gesellschaft nachhaltig verändern werden.

Es geht um Schlüsseltechnologien wie die Speiche-rung der in schwankenden Mengen erzeugten Wind- und Sonnenenergie, um die digitale Vernet-zung von Energiesys temen und um intelligente Stromnetze bis hin zum smarten Haus der Zukunft. Elektromobilität trägt dazu bei, die Abkehr von Kohle und Öl zu beschleunigen.

Deutschland betreibt das ehrgeizige Projekt, als erstes Industrieland der Welt bis 2050 seine Ener-gieversorgung weitgehend auf Erneuerbare Energien umzustellen. Vom Gelingen dieses Groß-

Kapitel 1 | Prolog

Positiver Trend für die Elektromobilität:

Ende 2015 waren rund 26.000 Elektro-

fahrzeuge in Deutschland zugelassen,

davon knapp 19.000 rein elektrische.

Ein Plus von fast 80 Prozent zum Vor-

jahr. Nach den ambitionierten Plänen

der Bundesregierung sollten es bis

2030 sechs Million Kraftfahrzeuge sein.

Vor diesem Hintergrund untersucht

Avacon die Auswirkungen des erwar-

teten E-Mobilitätszuwachses auf das

Stromverteilnetz.


projektes hängt nicht weniger ab als die langfris-tige Wettbewerbsfähigkeit Deutschlands und damit Lebensstandard und Lebensqualität in unserem Land. Elektromobilität spielt dabei eine zentrale Rolle. Nicht nur weil sich damit die Schadstoffemis-sionen aus dem Verkehr drastisch senken lassen. Auch als Zwischenspeicher grüner Energie können Elektrofahrzeuge als digital vernetzter Schwarm möglicherweise einen wichtigen Beitrag zum Gelin-gen der Energiewende leisten.

Die Bundesregierung hat im Jahr 2010 das Ziel aus-gegeben, Deutschland im weltweiten Wettbewerb zum Leitmarkt und Leitanbieter für Elektromobilität zu machen. Allein für die Forschungsförderung im Rahmen des „Nationalen Entwicklungsplans Elek-tromobilität“ setzt sie dafür mehr als eine Milliarde Euro ein. In acht Modellregionen wird das Kunden-verhalten im Umgang mit der neuen Technik erprobt und Erkenntnisse über die Anforderungen an die „Betankungs“-Infrastruktur, die Abrechnungs-sys teme und die Integration der Elektrofahrzeuge in die Steuerung der Stromnetze gewonnen.

Avacon hat die Herausforderung „Elektro -mobilität“ früh erkannt und beherzt angenommen. Denn sie passt bestens zur nachhaltigen Ausrichtung unseres Unternehmens und zu unseren Anstren-gungen, die Energiewende im ländlichen und vorstädtischen Raum zu unterstüt-zen. Avacon erprobt zusammen mit Part-nern wie der Klimaschutzagentur Re-gion Hannover, dem Niedersächsischen Städte- und Gemeindebund und den Unternehmerverbänden Niedersachsen das Potenzial der neuen Antriebstech-nik. Gemeinsam mit Partnern aus Wis-senschaft und Industrie erforschen wir die Netzintegration von Elektrofahrzeu-gen und setzen Impulse zur Entwicklung neuer Wege in der digitalen Vernetzung von Energiesystemen. Auch bei unserem Forschungsansatz im Rahmen des e-Home Energieprojektes 2020 spielt Elektromobilität eine große Rolle.

1990

1900

1880

2010 Rekordfahrt: Ein Audi A2 mit Elektroantrieb fährt ohne Ladestopp von München nach Berlin.

Renaissance des E-Antriebs

1992 Der zweisitzige Horlacher Sport fährt mit einer Akku ladung eine Rekordstrecke von 547 Kilo metern. Nach den Ölpreisschocks der 70er-Jahre sind Elektro autos wieder im Kom-men.

Aus durch Anlasser

1910 Die Erfindung des Anlassers für Autos mit Verbrennungsmotor und billiges Benzin sorgen für das weitgehende Aus der Elektro-mobile.

1896–1912 Rund 34.000 E-Fahrzeuge sind in den USA in den Blütejahren registriert. Welt- weit existieren knapp 600 E-Auto-Marken.

1971 Astronauten legen mit einem Elektro-auto bei drei Mond expeditionen rund 90 Kilo-meter auf dem Erd trabanten zurück. Es parkt noch heute dort.

Sparsamer Schotte baut E-Mobile

1839 Der Schotte Robert Anderson baut in Aberdeen die erste Elektrokarre.

1996 General Motors baut mit dem GM EV 1 ein Serien-Elektro mobil in einer Auflage von etwa 1.100 Stück für ausgewählte Kunden wie Tom Hanks und Mel Gibson.

1881 Gustave Trouvé konstruiert in Paris ein dreirädriges Fahrrad zum ersten Elektro auto der Welt um.

1888 Die Coburger Maschinenfabrik A. Flocken baut das erste deutsche Elektroauto.

1934 Überleben in der Nische: In englischen und US-ameri kanischen Milch liefer wagen kommen Elektro antriebe weiter zum Einsatz.

2006 Der Tesla Roadster mit 215 kW (292 PS) Elektromotor, 201 km/h Höchstgeschwindig-keit und 350 Kilometern Reichweite zeigt die Möglichkeiten der Technik.

2014/2015 Allein die deutschen Autobauer entwickelten bis zu 15 neue E-Fahrzeugmodel-le zur Marktreife und bringen diese in den Ver-kauf. BMW zum Beispiel den i3.

2010

2015

2000


E-Auto-Offensive der Automobil konzerne


Anders als in den mit öffentlichen Verkehrssyste-men gut erschlossenen Ballungszentren sind die Menschen auf dem Lande viel stärker auf das Auto angewiesen – ob es um die Fahrt zur Arbeit, um die Güter des täglichen Bedarfs oder die medizinische Versorgung geht. Auch der für die Elektromobilität besonders interessante Zweitwagenbestand ist hier überdurchschnittlich hoch. Alternative und klimage-rechte Verkehrskonzepte könnten in Ergänzung um die Elektromobilität daher zunehmend Bestandteil kommunaler Energiewendekonzepte werden. Das belegt die jüngste Umweltbewusstseins-Studie von Bundesumweltministerium und Umweltbundesamt. Sie stellt ein zuletzt stark gestiegenes Umweltbe-wusstsein der Bevölkerung fest.

Im Zuge dieser Entwicklung steigt zudem die Bereit-schaft, auf alternative Antriebe und Carsharing umzusteigen. Ein entscheidender Vorteil des länd-lichen Raums ist dabei die Nähe zu den dezentralen Anlagen Erneuerbarer Energien. Sonnen- und Wind-

1

Neue Perspektiven im ländlichen und vorstädtischen Raum

Die Diskussion über Elektromobilität

nimmt meist die großen Städte mit

ihren gravierenden Umwelt- und Mobi-

litätsproblemen in den Fokus. Doch ge-

rade im ländlichen Raum gewinnt die

Elektromobilität an Bedeutung. In ih-

ren Forschungsprojekten zeigt Avacon

auf, wie praktikabel Elektromobilität

schon heute für viele Anwendungen ist

und mit welchen Maßnahmen eine

breite Akzeptanz unterstützt werden

kann.

Kapitel 2 | In der Region


strom als Kraftstoff von morgen können so direkt vor Ort genutzt werden. Mit dem eigenen Strom sein Elektrofahrzeug zu betreiben, kann zudem erhebliche wirtschaftliche Vorteile bieten. Auf Zukunftstechnologie setzenIn dem noch jungen Entwicklungsstadium der Elek-tromobilität eröffnen sich gerade für kleine Kommu-nen neue Chancen, aus E-Mobilität einen strate-gischen Ansatz der Wirtschaftsförderung zu machen und die Ansiedlung neuer Betriebe durch die Unter-stützung von Innovationsnetzwerken zu fördern. Der „Standortfaktor Elektromobilität“ kann zum Aktiv-posten beim Standortmarketing werden und das Image einer ganzen Region positiv prägen.

Auch in der regionalen Tourismusförderung spielt Elektromobilität eine zunehmende Rolle. Erste erfolgreiche Beispiele touristischer E-Mobilitäts-Rou-ten zeigen das Potenzial, das in der Verbindung von „sanfter Mobilität“ mit „sanftem Tourismus“ liegt.

Partner der KommunenAvacon als regionaler Stromnetzbetreiber schafft die technischen Voraussetzungen für den regio-nalen Ausbau Erneuerbarer Energien und für Elek-tromobilität. Dabei arbeiten wir eng mit den Kom-munen und der örtlichen Wirtschaft zusammen.

1 Nissan Leaf E-Fahrzeuge aus dem e-Home Projekt.2 Eine ideale Kombination: Elektromobilität und eigene Solarstromproduktion.3 Norddeutschland ist geprägt von einer starken Nutzung der Windenergie.

3

2

Gute Chancen für E-Mobilität auf dem LandeZwei von drei Pendlern legen ihren Weg zur Arbeit mit dem Auto zurück. Auf dem Lande kommt das Auto dabei häufiger zum Einsatz als in den Ballungszen-tren. Wie eine Erhebung des Statistischen Bundesamtes zeigt, liegt dies aller-dings nicht an der Länge des durchschnittlichen Weges zur Arbeit. Die Strecken sind in vielen Fällen im ländlichen Raum sogar kürzer als in der Großstadt. Die größere Bedeutung des Autos für die Berufspendler auf dem Lande lässt sich vielmehr mit dem dort weniger engmaschigen Netz des öffentlichen Personen-nahverkehrs erklären. So bleibt dort häufig nur das Auto, um in angemessener Zeit zur Arbeit zu kommen. In der ganz überwiegenden Zahl der Fälle liegen die Fahrstrecken in einem Bereich, den Elektroautos auch heute schon mit Ihrer Reichweite ohne Mühe abdecken können. Damit haben E-Mobile nicht nur in der Stadt, sondern auch im vorstädtischen und ländlichen Raum Erfolg ver-sprechende Perspektiven. Es ist sogar so, dass einige Stärken der E-Mobilität dort besonders gut zur Geltung kommen: Der Strom fürs Auto kann häufig auf dem eigenen Hausdach erzeugt werden. Bei Einsatz eines Batteriespeichers kann der tagsüber auftretende Stromüberschuss dazu genutzt werden, das Fahr-zeug in der Nacht wieder aufzuladen. Selbst wenn der Strom für das Fahrzeug aus dem Netz bezogen wird, so ist die Entfernung zu den Wind-, Solar- und Bio-masseanlagen, aus denen er stammt, meist kurz. Dies hält die Transportmengen im Netz und die Übertragungsverluste in Grenzen. Fazit: Energiewende und Elektromobilität passen hervorragend zusammen.

Pendeln in Stadt und Land (in %)

Ballungszentrenländlicher Raum

mindest. 25 km

Entfernung

10 bis unter 25 km

Sonstigeunter 5 km

5 bis unter 10 km

3830

1427

27

23

2112

5

3

Quelle: Statistisches Bundesamt, Wiesbaden 2014: Erhebung für 2012


Zur Umsetzung der Energiewende und der damit einhergehenden energie- und klimapolitischen Ziele ist der Ausbau der Elektromobilität nicht nur in den Ballungszentren ein Baustein. Auch die E-Mobilität in den kleineren Städten und Gemeinden sowie in ländlichen Gebieten ist ein wesentlicher Erfolgsfak-tor dieses nationalen Großprojektes. So kommen auch den kleineren Kommunen im Innovationspro-zess „Elektromobilität“ eine Schlüsselstellung und eine Vorbildfunktion zu.

Treiber vor Ort sind häufig die kommunalen Verwal-tungen, insbesondere die Stadtspitze, und die kom-munalen Unternehmen. Sie sehen ihre Rolle als Im-pulsgeber, Gestalter, Genehmigungsbehörde, Betrei-ber und Nutzer. Das geht aus einer aktuellen Städte-befragung hervor, die das Deutsche Institut für Urbanistik im Auftrag des Bundesministeriums für Verkehr und digitale Infrastruktur durchführte.

Eigene ErfahrungenBürgermeister Alexander Huszar aus Söhlde, eine Gemeinde im äußersten Nordosten des Landkreises Hildesheim, freut sich: „Für die meisten Dienst-fahrten in unserer Flächengemeinde können wir dank der finanziellen Unterstützung durch die Netz-gesellschaft Hildesheimer Land künftig auf ein unter ökologischen und wirtschaft lichen Gesichtspunkten sinnvolles Elektrofahrzeug zurückgreifen und eigene Erfahrungen sammeln. “

Elektromobilität gemeinsam vor Ort gestalten

Immer mehr kommunale Verwaltungen,

wie jüngst die Gemeinden Algermissen,

Giesen, Harsum, Holle, Nordstemmen,

Schellerten und Söhlde sowie die Stadt

Bockenem im Landkreis Hildesheim,

setzen Elektroautos ein. Avacon unter-

stützt sie als strategischer Partner und

testet gemeinsam mit den Kommunen

die Potenziale der Elektromobilität.

1 2


Denn noch sind viele Fragen zu klären, damit eine zukunftsfähige Infrastruktur für neue Mobilitätskon-zepte auch in ländlichen Gebieten entstehen kann: Wie werden Elektroautos im Alltag tatsächlich genutzt? Was bedeutet das für einen bedarfsge-rechten Ausbau der Ladeinfrastruktur, wenn eine deutlich gestiegene Zahl an Elektrofahrzeugen unterwegs ist? Wie und an welchen Standorten werden öffentliche Stromtankstellen schwerpunkt-mäßig genutzt und benötigt? Welchen Einfluss hat Elektromobilität auf die kommunale und regionale Verkehrsplanung? Wie kann Elektromobilität dazu beitragen, die umweltpolitischen Ziele kommunaler Energiewende-Konzepte zu erreichen?

Schlüsselfragen der künftigen ElektromobilitätAvacon geht diesen Fragen zusammen mit den Kommunen in ihrem Netzgebiet mit verschiedenen Forschungs- und Kooperationsprojekten Stück für Stück auf den Grund. Dabei bewährt sich die über Jahrzehnte gewachsene Partnerschaft. So gewinnt Avacon wichtige Erkenntnisse über die zeitliche Verteilung der Ladevorgänge und ihre Auswir-kungen auf das Stromnetz. Denn eine neu zu entwi-ckelnde Netzinfrastruktur funktioniert nur, wenn die Auswirkungen einer Elektromobilität als Massen-markt auf das Niederspannungsnetz erkannt sind.

Wird beispielsweise die Energie aus einer Photovol-taikanlage vorwiegend zum Laden des Elektroautos genutzt, können Einspeisungsspitzen in das Strom-netz reduziert und langfristig die Integration der Erneuerbaren Energien in das Stromnetz erleichtert werden. Für den Anlagenbetreiber ergeben sich dabei zwei wesentliche Vorteile: Jede selbst erzeugte Kilowattstunde verbessert die CO

2-Bilanz

seines Fahrzeugs und ist zudem wirtschaftlich güns-tiger als im Fremdbezug. Außerdem sind keine

Fahrten zu Ladestellen nötig, das Elektroauto ist stets startklar und nachhaltig betankt.

Beteiligung von Anfang anZusammen mit Daten aus anderen Avacon-For-schungsprojekten, wie vor einigen Jahren im Rah-men des Harz.EE-Mobility-Projektes im Landkreis Harz, lassen sich so valide Muster des Mobilitäts- und Ladeverhaltens von Elektrofahrzeugen ablei-ten. Das erlaubt Rückschlüsse, wie das Netz künftig umgebaut werden muss und welche Anforderun-gen an eine Netzsteuerung im Stromnetz der Zukunft gestellt werden. Damit verbunden sind auch Erkenntnisse, in welchem Ausmaß öffentliche Ladesäulen statt der eigenen Ladestation bei den beteiligten Haushalten und Projektpartnern genutzt werden. Diese Informationen ermöglichen eine nachhaltige Weiterentwicklung der Netzstrukturen.

1 Übergabe der acht von der Netzgesellschaft Hildes-heimer Land (NHL) gesponserten Elektrofahrzeuge im Mai 2015 an die beteiligten Kommunen – v. li. n.re.:Avacon-Kommunalreferent Harald Schliestedt und als NHL-Vertreter: Giesens Bürgermeister Andreas Lücke (Vorstand Energieversorgung Hildesheimer Land), Norbert Siegel (Geschäfts führer NHL), Schellertens Bürgermeister Axel Witte (Verwaltungsratsvorsitzender Energieversorgung Hildesheimer Land) und Holles Bürgermeister Klaus Huchthausen (Vorstand Energieversorgung Hildesheimer Land).2 Historische Windmühle in Söhlde.3 Der damalige Avacon-Geschäftsbereichsleiter Thomas Hunecke (re.) stellte im September 2009 beim offiziellen Start des Projektes Harz.EE-Mobility dem damaligen Bun-destagsabgeordneten Andreas Steppuhn (li.) und dem damaligen Bundesumweltminister Sigmar Gabriel in Halberstadt die Aktivitäten von Avacon auf dem Gebiet der Elektromobilität vor.

3

Lange Tradition

E-Mobilitätsforschung war schon von Anbeginn der Entwicklung ein großes Thema bei Avacon. So stand auch die Beteiligung am Forschungsprojekt Harz.EE–Mobility (2009–2011) im Mittelpunkt des Interesses der Fachwelt. Harz.EE–Mobility untersuchte bereits sehr früh, wie regional erzeugte Erneuerbare Energie optimal für elektrisch betriebene Fahrzeuge genutzt und kon-trolliert in das Smart Grid eingebunden werden kann. Dabei galt es, Wirtschaftlichkeit, Versorgungssicherheit und Klimaschutz in ein ausgewogenes Verhältnis zuein-ander zu bringen. Dies sollte durch eine Kommunikation zwischen Fahrzeugen, Nutzern und dem Netz möglich werden. Das Schwesterprojekt RegModHarz untersuchte neben der Steuerung des Verbrauches auch die best-mögliche Verbindung mit dem großen Speicher im Land-kreis Harz, dem Pumpspeicherwerk Wendefurth.

1 0 Elektromobilität Avacon AG

Kommunen engagiert Viele gute Gründe sprechen für die Elektromobilität in der Region.

Heinz-Jürgen Weber, Bürgermeister im Flecken Steyerberg im

Landkreis Nienburg und überzeugter E-Mobilist, erläutert die

Möglichkeiten, die er für die Kommunen vor Ort sieht.

für den Mittelstand in Deutschland wichtigen Indus-triesparte und damit um die Sicherung von Arbeits-plätzen. Der Strom für die Fahrzeuge soll ja aus Erneuerbaren Energiequellen kommen. Und der wird gerade bei uns vor Ort vorwiegend im länd-lichen Raum erzeugt. Auch das ist inzwischen ein wichtiger Wirtschaftsfaktor und sichert weitere Arbeitsplätze bei uns. Gleichzeitig eröffnen E-Fahr-zeuge die Chance, durch Speicherung von Erneuer-baren Energien zur Netzstabilität beizutragen.

Sie sind auch privat ein Elektroauto-Fan. Wie sehen Sie die Chancen für die künftige Akzeptanz?Ich bin felsenfest davon überzeugt, dass jedes Zweit-fahrzeug im Flecken Steyerberg durch ein Elektrofahr-zeug ersetzt werden könnte. Eine Umfrage unter den Elektrofahrzeugfahrern hat ergeben, dass bereits eine durchschnittliche Reichweite von rund 100 Kilometern für den täglichen Pendelverkehr und Einsätze im Kurz-streckenbereich vollkommen ausreichend sind. Für ei-ne 100-prozentige Aufladung sind rund sechs Stunden notwendig. Die Betankung wird zu 80 Prozent an der heimischen Steckdose durchgeführt. Die Kosten für eine Komplettladung liegen je nach Stromtarif zwi-schen 3 und 3,50 Euro. So klingt Zukunft.

Herr Weber, Sie beschäftigen sich schon sehr lange mit alternativen Energiekonzepten. Warum?Die Elektromobilität beinhaltet eines der Erfolg versprechendsten Konzepte für eine zukünftig umweltverträgliche Mobilität. Es geht um eine neue Wertschöpfungskette, die unter anderem auch die Energiewirtschaft, IT und Mobilitätsdienstleister umfasst. Gelingt es zudem noch, die benötigte Energie aus regenerativen Quellen wie Wind, Sonne, Wasser und Biomasse zu gewinnen, machen Elek-trofahrzeuge das Wunder möglich: Mobilität ohne Schadstoffausstoß. Auch die Bundesregierung hat dies erkannt und deshalb hat die Kanzlerin am 3. Mai 2010 in Berlin die Nationale Plattform Elek-tromobilität ins Leben gerufen, um Elektromobilität in Deutschland entscheidend voranzubringen und die Markteinführung innovativer Elektrofahrzeuge zu beschleunigen.

Welche Chancen sehen Sie in der neuen Antriebs-technologie?Für Elektrofahrzeuge spricht nach meinem Dafürhal-ten sehr viel. Und das beschränkt sich nicht nur auf die Klima- und Umweltaspekte. Es geht dabei auch um die zukünftige Ausrichtung einer insbesondere

Hans-Jürgen Weber, Bürgermeister im Flecken Steyerberg

können die Mitarbeiterinnen und Mitarbeiter die Wege zu ihren Terminen neuerdings per Lastenrad-Pedelec zurücklegen und dabei auch noch Material transportie-ren. Wunstorfs Bürgermeister Rolf-Axel Eberhardt begrüßte

"die sinnvolle Ergänzung im kommunalen

Fuhrpark", zu dem bereits drei normale Fahrräder gehören. Mit der Finanzierung von Pedelecs für Kommu-nen in der Region Hannover unterstützen die Klima-schutzagentur Region Hannover und Avacon gemein-sam die Klimaschutzaktivitäten vor Ort.

E-Mobility und Elektrofahrräder beliebt bei kommunalen Verwaltungen

In den Kommunen zeigt die Elektromobilität viele Facet-ten: So setzt der Bürgerbusverein in Weyhe ein E-Mobil ein, das den örtlichen Bürgerbus ergänzt. Auch Pedelecs oder E-Bikes, so der international gebräuchliche Bergriff (sh. Glossar), werden in den Gemeinden immer beliebter, wie beispielsweise in Seelze, wo die Volkshochschule Kurse zum E-Bike-Fahren anbietet. In Osterwieck wiede-rum hat man das touristische Potenzial erkannt – die städtische Touristen-Information bietet E-Bikes zum Ver-leih an. Und in den Städten Wunstorf, Laatzen und Seelze

1 1Elektromobilität Avacon AG

1 Am 28. Januar 2015 erhielt der Flecken Steyerberg den Titel „Niedersächsische Klimakommune 2014“ für herausra-gendes Engagement im kommunalen Klimaschutz. Zur Ver-leihung kamen u.a. der Niedersächsische Umweltminister Stefan Wenzel (li.) und Landrat Klaus Wiswe (re.), zugleich Präsident des Niedersächsischen Landkreistages. 2 Die „Go-Elk“ Partner und ihre Flotte vor dem Amtshof im Flecken Steyerberg – Engagement für E-Mobility in der Region.3 Übergabe eines Pedelec in Wunstorf: Frank Glaubitz (Avacon), Udo Sahling (Klimaschutzagentur), Robert Lehmann und Karina Lehmann (Stadt Wunstorf) sowie Bürgermeister Rolf-Axel Eberhard (v.li.n.re.).

2

1

3

„Mobilität im ländlichen Raum ist anders als in der Stadt. Inzwischen reift unter Experten die Erkenntnis, dass grüne E-Mobilität auf dem Lande sogar die besseren Chancen hat. Denn hier greifen Energiewende und Verkehrswende per-fekt ineinander. “Jens Tiekenheinrich (2.v.li.), e-Home Projektkoordinator

Flecken Steyerberg ist Sieger im Wettbewerb Niedersächsische Klimakommune 2014

„Die Jury würdigt das innovative Konzept zur Abwärme-nutzung aus Industrieprozessen, das besonders durch die Nutzung von Synergien besticht: Der ländlich struk-turierte Raum soll parallel mit einer Breitbandversor-gung ausgestattet werden. Darüber hinaus beweist der kleine Ort seit mehr als zwei Jahrzehnten herausra-genden und nachhaltigen Einsatz für den Klimaschutz, unter anderem in den Bereichen der Erneuerbaren Energien und Elektromobilität.“ So wurde im Sommer 2015 auf dem Amtshof eine Multi charger-Schnelllade-Station in Betrieb genommen, zusätzlich gibt es im Ort noch sechs weitere Ladepunkte. Im Juni 2015 wurde ein E-Mobil in den Fuhrpark des Bauhofs aufgenommen und auch für die Dienstfahrten der Gemeindemitarbei-ter wird gerade ein Elektroauto angeschafft. Auch privat ist Bürgermeister Heinz-Jürgen Weber ein begeisterter Elektroauto-Fahrer. Im Rahmen des von der Bundesregierung initiierten „Schaufensters Elektromobilität“ testen die Partner des „Go-Elk“ Projektes fünf elektrisch betriebene Kleinflot-ten unterschiedlicher Nutzersegmente unter Realitäts-bedingungen über 30 Monate. Zwei solcher Tests laufen bereits erfolgreich in Bayern und Berlin. Der Flecken Steyerberg beteiligt sich als dritter Test-Partner mit sechs E-Fahrzeugen am Projekt.


Die Energiewende macht mobil

Kapitel 3 | Smart Grid

In das deutsche Stromnetz speisen bereits heute in hoher Zahl die grünen Energiequellen von mor-gen ein. Da die Energiewende vorwiegend auf dem Lande und insbesondere in den windreichen nörd-lichen Bundesländern stattfindet, werden große Mengen der Erneuerbaren Energien in den nord-deutschen Bundesländern erzeugt. Gemessen an der installierten Leistung ist Niedersachsen wind-kraftstärkstes Bundesland, Sachsen-Anhalt nimmt Platz vier im Bundesvergleich ein. Bei der Solar-energie ist Bayern ganz vorn.

Da ist die Idee bestechend: Über eine Software vernetzte Elektroautos laden ihre Batterien auf, wenn Solarpanels und Windräder besonders viel Strom erzeugen. Und geben ihn wieder ab, wenn bewölkter Himmel und Windflaute die Ökostrom-produktion drosseln und plötzliche Bedarfsspitzen im Stromnetz abzudecken sind. Der Ansatz ist auch deshalb so verlockend, weil die Batterien ohnehin vorhanden sind und nicht extra als Speicher ange-schafft werden müssten. Da ein Pkw in Deutsch-land durchschnittlich nur eine Stunde am Tag tat-sächlich auf der Straße unterwegs ist, ließen sich

Grüne Stromspeicher auf Achse,

Tausende Elektroautos als riesige

Speicherreserve für das Stromnetz?

Kaum eine Vorstellung elektrisiert

momentan Forscher und Entwick-

ler mehr. Wird in einigen Jahren

aus der Vision bereits Realität?

1

12

1 3Elektromobilität Avacon AG 13

2 3

4

1 Herausforderung: vernetzte Elektroautos als Speicherre-serve und Pufferfunktion für das deutsche Stromnetz. 2 Der Ausbau der Ladeinfra-struktur wird ein wesentlicher Erfolgsfaktor sein.3 Tachometer-Einheit beim Elektroroller: Auch bei Zweirä-dern ist Elektromobilität im Kommen. 4 Ein vielversprechender Ansatz: Elektrofahrzeuge als Stromspeicher.

Elektrofahrzeuge in der übrigen Zeit als Pufferspei-cher von Wind- und Sonnenstrom sehr gut nutzen.

Speicher in das NetzDie Netzbetreiber stehen perspektivisch vor gewal-tigen Herausforderungen. Ein Stromnetz, das häus-liche Solarbatterien, Elektroautos und andere Puf-ferspeicher integriert, muss über eine von intelli -genter Software gesteuerte Infrastruktur verfügen. Dieses „Smart Grid“ muss in der Lage sein, dass all diese Speicher über das Internet miteinander ver-netzt sind und miteinander kommunizieren.

Wären eines Tages solche Speichertechnologien in nennenswerter Zahl vorhanden, so könnten diese dazu beitragen, Erzeugungsspitzen bei Windener-gie- und Solaranlagen zumindest teilweise abzufan-gen. Der Lösung eines Kernproblems der Energie-wende, dem jederzeitigen Ausgleich zwischen dem wetterbedingt stark schwankenden Angebot Erneu-erbarer Energien auf der einen und dem kaum beeinflussbaren Verbrauch auf der anderen Seite, käme man damit ein Stückchen näher.

Durch Elektromobilität entstehen viele Chancen: Sie ermöglicht beispielsweise die Reduktion des CO

2-Ausstoßes im Verkehr und

minimiert die Energieimportabhängigkeit. Als Voraussetzung für einen nachhaltigen Erfolg der Elektromobilität ist eine kontinu-ierliche Weiterentwicklung von kostengünstigen Lösungen in den Bereichen Netzinfrastruktur, Ladearchitektur, Abrechnungs-systeme sowie Smart Traffic erforderlich.

Elektroautos als Energiespeicher

Solarzelle produziert Strom

Solarzelle produziertkeinen Strom

Sonstige Verbraucher

Sonstige Verbraucher

Einspeisung ins Stromnetz

Keine Einspeisung ins Stromnetz

Tanken, z.B. Stromtankstelle zu Hause, an der Arbeits-stätte oder im Parkhaus

Rückeinspeisung insStromnetz, z.B. von der Garage zu Hause


Enormes PotenzialZiel der Bundesregierung sind eine Million Elektro-autos auf deutschen Straßen bis zum Ende des Jahrzehnts. Als Stromspeicher genutzt ergäbe das theoretisch eine Speicherreserve von voraussicht-lich sieben Gigawatt Ökostrom und damit mehr als bisher alle deutschen Pumpspeicherwerke leisten können. In welchem Umfang die Autobatterien tatsächlich einen praktischen Beitrag zum Gelin-gen der Energiewende leisten können, wird mo-mentan in mehreren bundesweiten Forschungspro-jekten getestet. Sie zählen zu den Leuchtturm-projekten der deutschen Forschungsförderung.

Machbarkeit in der TestphaseGetestet wird beispielsweise, wie sich E-Autos zum Schwarm zusammenschalten und bei Spitzenbe-darf entladen lassen. Bedingung ist, dass der Auto-besitzer sein Fahrzeug trotzdem wie gewohnt – auch mal spontan – nutzen kann. Hellsehen kann allerdings die beste Software nicht. Da muss der Besitzer des Elektrofahrzeugs schon selbst aktiv werden, wenn er beim Start nicht mit leeren Batte-rien dastehen will. Er muss also im System mög-lichst frühzeitig mitteilen, wann er starten möchte, wie viel Strom er für die nächste Fahrt benötigt und wie hoch er seine Sicherheitsreserve ansetzen will.

Dreh- und Angelpunkt ist die Batterietechnik, ein zentraler Forschungsschwerpunkt. Gleichzeitig als Smart-Grid-Puffer zu dienen und trotzdem auch kurzfristig fahrbereit zu bleiben, erfordert eine intelligente Steuerung der Be- und Entladevor-gänge. Außerdem stellt sich die Frage, in welcher Höhe die Eigner der E-Mobile den Verschleiß der

1 Die Weichen sind gestellt: Elektrofahrzeuge müssen sich nun Marktanteile erobern.2 Timo Abert (Avacon), Bür-germeister Detlef Schallhorn, Edit Gaal (Stadt Seelze) sowie Udo Sahling (Klimaschutza-gentur), v. li. n. re., bei der Übergabe eines Pedelecs in Seelze.3 Avacon-Vorstand Frank Aigner fährt elektrisch und zeigt sich begeistert.

Impulse für nachhaltige Mobilität

Mit der Finanzierung von Pedelecs für Kommunen

in der Region Hannover möchten Klimaschutz-

agentur und Avacon aktuell die Klimaschutzaktivi-

täten vor Ort unterstützen. „Bei der Pkw-Nutzung

entstehen rund 139 Gramm CO2 pro gefahrenem

Kilometer und Person, bei einem Elektrofahrrad

sind es nur etwa sechs Gramm. Wird fürs Akku-

laden regenerative Energie verwendet, liegt die

CO2-Bilanz bei null Gramm“, erklärte Udo Sahling

von der Klimaschutzagentur Region Hannover.

Aktuell gibt es vor allem bei sogenannten

Pedelecs einen Durchbruch. Bei Pedelecs besteht

häufig auch die Möglichkeit, die Batterie abzu-

bauen und unabhängig vom Rad zu laden. Gerade

für Lastenräder und Kurierdienste bietet sich

diese Technik geradezu an.

In Deutschland waren 2015 mehr als 1,5 Millionen

Pedelecs in Nutzung. Am aktuellen Fahrradabsatz

haben elektrisch unterstützte Fahrräder einen

Anteil von 10 Prozent, von denen 95 Prozent

Pedelecs sind, die ihre Marktreife längst unter

Beweis gestellt haben. Die Fahrradindustrie fer-

tigt seit Jahren in Serie und hat in Sachen Elektro-

mobilität eine Vorreiterrolle übernommen. Nicht

zuletzt ist auch für Pedelecs eine geeignete Infra-

struktur für sicheres Parken und für das Akkula-

den erwünscht.

1

14


Batterien durch häufige Lade- und Entladezyklen entgolten bekommen möchten.

Inzwischen arbeitet die Forschung auch schon an einer Weiterverwendung alter Elektroauto-Batte-rien. Wenn sie nur noch 80 Prozent ihrer ursprüng-lichen Leistungsfähigkeit besitzen, taugen sie nicht mehr für den Einsatz in einem Elektrofahrzeug. Zu einem stationären Batteriekraftwerk zusammen gefügt, könnten sie aber auch dann noch gute Dienste für die Energiewende leisten. Eine erste Praxisanwendung in dieser Hinsicht gibt es seit November 2015.

Noch ist also offen, in welchem Ausmaß sich eine größer werdende Elektrofahrzeug-Flotte in Deutschland tatsächlich auch wirtschaftlich als virtueller Stromspeicher nutzen lässt.

2

15

„Ich fahre meinen Audi A3 e-tron seit April 2015 und bin begeistert. Es ist ein Plug-in-Hybridfahrzeug mit allerdings überschaubarer elektrischer Reichweite. So bin ich ständig auf der Suche nach Lademöglichkeiten und habe daher schon allerhand erlebt: Erfreuliches und Schreck-liches! Vor allem aber hat man mit dem auffällig beklebten Auto immer ein posi-tives Gesprächsthema mit wildfremden Menschen. Das Auto ist eine echte Kom-munikationsmaschine und ein positiver Imageträger. Außerdem fährt sich das Auto richtig gut.

Als regionaler Netzbetreiber und Infra-strukturdienstleister tragen wir täglich dazu bei, grüne Energie aus Sonne, Wind oder Biogas zuverlässig dahin zu bringen, wo sie gebraucht wird. Und damit machen wir die Energielandschaft zwischen Nord-seeküste und Südhessen ein deutliches Stück grüner. Wenn es uns in Deutschland gelingt, mehr E-Mobile auf die Straße zu bringen und diese Fahrzeuge dann auch bevorzugt mit grünem Strom zu betanken, können wir die Energiewende auf dem Gebiet der Stromerzeugung auch auf den Verkehrssektor überführen. Dann wird es möglich, klimaneutral mobil zu sein.“ Frank Aigner, Mitglied des Avacon-Vorstands

3


Einzigartiges Forschungsprojekt

Kapitel 4 | Forschung

Intelligenztest für Haus, Elektroauto und Strom-netz: Wie wird die Energieversorgung unseres Zuhauses in Zukunft aussehen? Wie funktioniert das Zusammenspiel von innovativer Haustechnik, Elektrofahrzeug und einer Photovoltaikanlage auf Dach oder Carport? Wie verändern Energiewende und Elektromobilität unseren Lebensalltag von morgen? Welche Anforderungen stellt das an die öffentliche Stromnetztechnik und Netzsteuerung? Diese Fragen stehen im Mittelpunkt des „e-Home Energieprojektes 2020“.

Zukunftslabor in EchtzeitSeit Anfang 2011 erforscht Avacon mit wissen-schaftlicher Unterstützung durch das Energiefor-schungszentrum Niedersachsen (EFZN) die Ener-gieversorgung der Zukunft – ein aufgrund seiner umfassenden und übergreifenden Ausrichtung deutschlandweit einzigartiges Projekt. Um unter realen Bedingungen forschen zu können, wurde ein Szenario entwickelt, das heute schon die Ener-giewelt von Morgen vorwegnimmt: In den beiden Wohngebieten Dreye-Süd (Gemeinde Weyhe) und Heiligenrode/Maifeld (Gemeinde Stuhr) in der Nähe von Bremen hat Avacon zwei Ortsnetze der Zukunft mit modernster Regeltechnik errichtet.

Bestehende Leitungen wurden verstärkt oder aus-getauscht. Für den Anschluss von regelbaren Orts-

Als Mitgestalter der Energiewende

forscht Avacon mit Partnern an

Lösungen rund um die Energiewende.

Das „e-Home Energieprojekt 2020“

beispielsweise ist zu einer Erfolgsge-

schichte geworden. Es untersucht die

Energietrends der Zukunft und bestä-

tigt unter anderem, dass Elektromobi-

lität im vorstädtischen Raum gut

funktioniert.

1


netztrafos, dem Herzstück des Projektes, wurden extra neue Leitungen verlegt. Insgesamt 32 Haus-halte haben sich zur Teilnahme an dem e-Home Projekt bereit erklärt. Sie wurden mit Photovoltaik-anlage auf dem Dach, innovativer Klimatechnik für die häufig genutzten Wohnräume, intelligenten Stromzählern (Smart Meter), einem Batteriespei-chersystem für die Nutzung der Sonnenenergie auch bei Nacht und einem Elektroauto ausgestattet.

Intelligentes Stromnetz mit mobilem PufferspeicherÜber einen Zeitraum von sechs Jahren untersucht Avacon zusammen mit seinen Partnern aus der Wissenschaft in den Projekthaushalten das Zusam-menspiel der verschiedenen „Zukunftsbausteine“. Von Interesse ist dabei unter anderem, wie sich das veränderte Einspeise- und Verbraucherverhalten auf die Stromnetze auswirken wird: Was gilt es bei einer zukunftssicheren Netzplanung zu beachten, wenn sich das Planungsumfeld andauernd dyna-misch verändert, die Haushalte selbst zu Strom-produzenten werden, mal eigenerzeugten Strom in das Netz abgeben, mal Strom aus dem Netz ent-nehmen?

Bausteine des e-Home Energieprojektes 2020

1 Seit 2011 hat Avacon durch-gängig etwa 40 - 50 E-Fahr-zeuge im Fuhrpark, rund 30 davon im Projekt E-Home.2 Die angenommene Fahrleis-tung von jährlich 6.000 Kilo-metern haben die Fahrer des e-Home Projektes deutlich übertroffen und haben im Schnitt sogar 10.000 Kilometer zurückgelegt.3 Ländlich geprägte e-HomeLandschaft: Blick von Weyhe in Richtung Bremen.

„Das e-Home Energieprojekt 2020 stellt es unter Beweis, dass unterschiedliche Disziplinen, die auch noch über vier Universitäten verteilt an-gesiedelt sind, erfolgreich und langfristig zu-sammenarbeiten können; zum anderen zeigt es eine Möglichkeit auf, wie Energiewirtschaft und Wissenschaft voneinander profitieren können.“

Professor Hans-Peter Beck, Vorsitzender des Energieforschungs-zentrums Niedersachsen

2 3


Besonderes Interesse gilt hier auch der Frage, wie die Teilnehmer ihre E-Fahrzeuge nutzen und laden. Denn nur wenn das Zusammenwirken aller Techno-logien und das Nutzerverhalten über einen län-geren Zeitraum erfasst und ausgewertet werden, lassen sich verlässliche Rückschlüsse für eine effi-ziente Konfiguration der Stromnetze und ihrer Steuerung ziehen.

Bisher war das Verteilnetz eine Einbahnstraße hin zu den Haushalten. Jetzt muss es für Verkehr in beide Richtungen ausgerüstet werden, weil immer mehr Haushalte selbst Strom ins Netz einspeisen. Dabei kann sich die Fließrichtung der Energie im Netz mitunter mehrmals am Tag ändern. Intelli-gente Zähler, sogenannte Smart Meter, registrieren nicht nur den Stromfluss in beide Richtungen, das Laden und Entladen der E-Fahrzeuge. Sie helfen den Verbrauchern auch dabei, die Mengen an erzeugtem und verbrauchtem Strom in Echtzeit zu überblicken und zu steuern.

PraxisnahAll dies kommt einer Stromnetzsituation sehr nah, wie wir sie in den nächsten Jahren mit dem erwar-teten Aufschwung der Elektromobilität auch im ländlichen Raum und dem weiteren Ausbau Erneu-erbarer Energien tatsächlich vorfinden werden. Mit der intelligenten Ortsnetzstation – einem regel-baren Ortsnetztrafo – testet Avacon im Rahmen von e-Home eine innovative Netztechnologie unter realen Bedingungen, an deren Entwicklung wir maßgeblich beteiligt waren.

Das e-Home Energieprojekt bietet Avacon somit die Möglichkeit, eigene zukunftsweisende Techno-

logien zu erproben. Die gewonnenen Erkenntnisse werden dann für die Entwicklung leistungsstarker Netzkonzepte genutzt – damit es Avacon gelingt, auch in Zukunft eine nachhaltige und effiziente Energieversorgung zu gewährleisten.

Elektromobilität kommt besser an als erwartetDie teilnehmenden Forschungshaushalte hatten in den ersten drei Jahren als Elektrofahrzeug einen Peugeot iOn zur Verfügung. Im Sommer 2014 konn-ten sie das Fahrzeug gegen einen Nissan Leaf tau-schen. Seitdem sind bis auf fünf Haushalte alle mit diesem Elektrofahrzeug der neueren Generation

Vom Labor in den Praxistest

In den niedersächsischen Gemeinden Stuhr und Weyhe realisiert Avacon das Projekt „e-Home Ener-gieversorgung 2020“. 32 Haushalte wurden im Rah-men des Projektes finanziell unterstützt, um die Vision von der Energieversorgung der Zukunft für sich in die Realität umzusetzen. Photovoltaik-Anla-gen, effiziente Klimaanlagen und Elektroautos werden damit Teil des Zukunfts-Haushalts. In diesen Netzen wurden komplexe Messinfrastrukturen, Smart Meter sowie regelbare Ortsnetztransforma-toren installiert. Auf diese Weise stehen den Wis-senschaftlern zwei reale Forschungsnetze zur Verfü-gung, in denen die Auswirkungen des veränderten Einspeise- und Verbraucherverhaltens auf die Orts-netze gemessen und ausgewertet werden können. Zentrales Element der Projektverlängerung war die Erweiterung um das Thema „Photovoltaik mit dezentralen Speichern”. Hierfür wurde den Haushal-ten angeboten, zusätzlich einen Speicher elektri-scher Energie neben der Photovoltaikanlage zu installieren.

1 2


"Das Zwischenergebnis des e-Home Projektes: Die Projekthaushalte erkennen nach einer relativ kurzen Eingewöhnungsphase den Nutzen der neuen Technologien und der Elektromobilität für die Verbesserung ihrer Lebensqualität. Technikinteresse, Nutzen und Kostenersparnis – diese drei Merkmale begeistern die Menschen und machen sie offen für innovative Projekte wie Elektromobilität und die Energiewelt von morgen." Dr. Stephan Tenge, Avacon-Technikvorstand

unterwegs. Es hat mit 200 Kilometern eine deutlich größere Reichweite als sein Vorgänger, bietet als Kompaktwagen mehr Raumangebot und erlaubt zügigeres Fahren.

Erste Erkenntnisse des Feldversuchs liegen inzwi-schen vor: Die Elektromobilität kommt deutlich besser bei den Teilnehmern an als erwartet. Sie nutzten das Elektroauto beinahe doppelt so häufig wie zu Projektbeginn angenommen. Anstatt der erwarteten 6.000 Kilometer legten sie durchschnitt-lich über 10.000 Kilometer pro Jahr zurück, über die Jahre gesehen sogar mit steigender Tendenz. Positive Bilanz auf allen EbenenDas zeigt: Elektromobilität funktioniert auch im ländlichen Raum und ist eine echte Alternative zu Benzin- und Dieselfahrzeugen. Eine weitere Erkenntnis: Ganz überwiegend nutzen die Teilneh-mer den häuslichen Stromanschluss zum Aufladen ihres Elektroautos. Und das nicht deshalb, weil in der Fläche die Ladeinfrastruktur noch recht lücken-haft ist. Da das E-Fahrzeug hauptsächlich zu Besor-gungsfahrten in der näheren Umgebung und zum Pendeln zum Arbeitsplatz zum Einsatz kommt, ist für diese Strecken die begrenzte Reichweite ausrei-chend. Und da das Auto nachts ohnehin in der Garage steht, ist es für die Teilnehmer am be-

1 Insbesondere in der Zweit-wagennutzung in Verbindung mit einer eigenen PV-Anlage zur Stromerzeugung – idealer-weise mit häuslichem Batte-riespeicher – kann die Elektro-mobilität ihre Vorteile voll ausspielen.2 E-Bikes und Pedelecs haben im Vergleich zu anderen moto-risierten Verkehrsmitteln die geringeren Emissionen.3 Elektromobilität und Erneu-erbare Energien sind eine Kombination mit großen Vor-teilen für die Umwelt.

3

quemsten, die Batterien zu Hause über Nacht auf-zuladen. So können sie zudem den tagsüber selbst erzeugten Sonnenstrom aus dem Batteriespeicher kostengünstig nutzen.

Keine Netz-EngpässeAvacon forscht bereits seit vielen Jahren unter ver-schiedenen Aspekten am Thema Elektromobilität. Seit 2011 – mit dem Projektstart

"e-Home Energie-

Projekt 2020" – nutzt Avacon durchgängig etwa 40 bis 50 E-Fahrzeuge im Fuhrpark, 32 davon im Projekt e-Home selbst. Dabei wurden immer wieder unterschiedliche Typen eingesetzt, wie anfänglich der Kleinlaster Eco Carrier, der sich nicht bewähren konnte. Es folgten Peugeot iOn, Nissan Leaf, VW E-Golf, VW E-up, sowie als jüngstes Fahrzeug ein E-Audi.

Als Erkenntnis für die Avacon-Netzexperten bleibt: Das gegenwärtige Stromverteilnetz von Avacon würde auch eine perspektivisch größere Zahl von Elektrofahrzeugen problemlos verkraften. Eine Not-wendigkeit von Kapazitätserweiterung im Netz aufgrund zunehmender Elektromobilität ist derzeit nicht absehbar. Die Investitionen, die ohnehin zur Unterstützung der Energiewende nötig sind, schaf-fen nebenbei auch zusätzliche Kapazitäten für Elek-tromobilität.


Was bringt die Zukunft?

Kapitel 5 | Ausblick

Mobilität ist eine der tragenden Säulen einer modernen Gesellschaft. Sie bleibt unentbehrlich. Mobilität bedeutet Beweglichkeit, Veränderung und Wandlungsfähigkeit, individuell wie gesell-schaftlich. Die Mobilitätskonzepte, die dabei Ver-wendung finden, können sich im Laufe der Zeit durchaus verändern. Welche Bedürfnisse und Wün-sche, Ansprüche und Erwartungen in Hinblick auf die Entwicklung der Mobilität entstehen, wird die Zukunft zeigen. Ohne Elektroautos aber ist klima-verträgliche Mobilität kaum mehr vorstellbar.

Die Entwicklung geht in großen Schritten voranSo verspricht die neueste Generation an Lithium-Ionen-Batterien erheblich größere Reichweiten bei Elektrofahrzeugen. Parallel dazu kommt die interna-tionale Standardisierung von Ladesteckern voran.

Die flächendeckende Versorgung mit Strom aus Erneuerbaren Energiequellen wird europaweit stark vorangetrieben. Jederzeit und überall „grü-nen“ Strom zu tanken, sollte damit in wenigen Jahren keine Fiktion mehr sein. Nicht zuletzt wird

Viele Experten aus Forschung, Wirt-

schaft und Politik sind überzeugt: Der

Massenmarkt für Elektrofahrzeuge

wird in Europa sicher kommen. Opti-

mistische Stimmen reden dabei von

drei bis fünf Jahren. Denn Hinder-

nisse, die eine breitenwirksame Nut-

zung im Individualverkehr bislang ge-

bremst haben, werden vermutlich

bald der Vergangenheit angehören.

1


Wie Deutschland über die Zukunft des Autos denkt (in %*)

Hybridantrieb

Elektroantrieb

Gasantrieb

Verbrennungsmotoren

31

245

40

Welches dieser Antriebssysteme bei Automobilen wird für Sie in Zukunft von Bedeutung sein?

Einen wie großen Preisunterschied zwischen einem Elektro auto und einem ansonsten identischen Wagen mit konven tionellem Antrieb halten Sie für angemessen?

Ab welchem Benzinpreis würden Sie sich intensiv mit dem Umstieg auf einen Elektro-wagen (oder Gas-Antrieb) beschäftigen?

geringere Kosten

keinen Unterschied

bis zu 5 Prozent mehr



mehr als 50 Prozent mehr

bereits jetzt**

ab 1,70 Euro

ab 1,80 Euro

ab 2 Euro

ab 2,50 Euro

ab 3 Euro

ab 5 Euro

nie

* Werte gerundet** zum Zeitpunkt der Befragung lag der Benzinpreis bei rund 1,40 Euro.

Quelle: Statista, Januar 2015. Repräsentative Online-Befragung von 1.000 Personen (14 – 64 Jahre) in Deutschland.

19

30

14

26

8 3

26

8

23

6

4

16

8

9

es durch steigende Treibstoffpreise und ver-brauchsbezogene Kfz-Steuern sowie gleichzeitig sinkende Preise für Elektrofahrzeuge attraktiver werden, auf E-Mobilität im Individual- wie im Berufsverkehr umzusteigen.

E-Mobility integriert EnergiewendeUm die Klimaschutzziele am günstigsten zu errei-chen, müssten Wind- und Sonnenenergie bei der Mobilität sowie bei der Strom- und der Wärmever-sorgung die wichtigsten Primärenergiequellen werden. Zu diesem Ergebnis kommen Forscher des Fraunhofer-Instituts für Windenergie und Energie-systemtechnik (IWES), Kassel, und des Instituts für Energie- und Umweltforschung Heidelberg GmbH in ihrem abgeschlossenen dreijährigen Projekt "Interaktion EEStrom-Wärme-Verkehr", das sie im Auftrag des Bundeswirtschaftsministeriums durch-führten.

Strom würde damit zum Hauptenergieträger, heißt es. Als Beispiele für künftige Schlüsseltechnologien zur Verschränkung aller drei Sektoren sind Wärme-pumpen und die Nutzung von Strom zu Heizzwe-cken auch in Nah- und Fernwärmenetzen, Elektro-fahrzeuge und Oberleitungs-Lkws genannt.

2 3

1 Die Mobilität der Zukunft ist klimafreundlich.2 Solar- und Windstrom wer-den uns zukünftig bewegen.3 Smarte Mobilität – Ladesäu-len an Einkaufszentren.


Kapitel 6 | Service

Das Elektroauto bietet eine ganze Reihe von Vorteilen: Es benötigt weder Getriebe noch Kupplung, keinen Anlasser, Kühler, keine Lichtmaschine und Auspuffanlage. Elektromotoren glänzen mit einer besseren Leistungsbilanz, weniger Vibrationen und sie fahren ohne Lärm sowie Schadstoffausstoß.

Mehr als 90 Prozent der mit dem Auto zurückgelegten Wege betragen weniger als 50 Kilo-meter. Das schaffen E-Mobile locker! Und dennoch: Bisher hat sich der Elektroantrieb noch längst nicht durchgesetzt. Doch das soll sich hierzulande bald ändern: Die Bundesregierung hat sich zum Ziel gesetzt, dass bis Ende dieses Jahrzehnts eine Million E-Autos auf Deutsch-lands Straßen fahren. Pro und Contra auf einen Blick:

Pro

Contra

Werden Elektroautos mit Strom aus Erneuerbaren Energien betankt, so fahren sie abgasfrei. E-Autos sind damit die ideale Antriebstechnik für Erneuer-bare Energien und können, in großer Anzahl betrie-ben, die Mobilität klimaschonend gestalten. Die allerbeste Kombination ist dabei die Grünstromer-zeugung in räumlicher Nähe zum Fahrzeugstand-ort. Dann wird das Stromnetz wenig belastet und es gibt keine Transportverluste.

E-Mobilität könnte helfen, eine gleichmäßige Netz-auslastung zu erreichen. Geladene E-Autos, die zu normalen Bürozeiten an einer Ladesäule parken, können in ihrer Vielzahl zusammengenommen mit ihrem Strom auch als riesige Stromspeicher angese-hen werden, die ihre Energie in Zeiten hohen Strom-verbrauchs oder bei geringer Einspeisung von Solar- oder Windenergie wieder abgeben. Umgekehrt laden die Fahrzeuge dann, wenn der Stromverbrauch gering ist, wie zum Beispiel nachts.

Elektroautos sind durch geringe Treibstoffkosten im Betrieb günstiger als Fahrzeuge mit Verbren-nungsmotor. Beim Bremsen können sie sogar Ener-gie zurückgewinnen. Bei den am Markt befind-lichen Modellen kostet eine Batterieladung für 100 Kilometer Reichweite lediglich ein bis zwei Euro. Außerdem sind Elektroautos fünf Jahre lang von der Kfz-Steuer befreit.

Von der Batterie einmal abgesehen, sind Elektroau-tos in ihrer ganzen Technik einfacher konstruiert. Kupplung, Getriebe oder komplexe Motorsteue-rungen sind überflüssig und können daher auch nicht kaputtgehen. Elektromotoren bestehen aus wenigen und einfachen Bauteilen von hoher Lebens-dauer. Dennoch erreichen E-Motoren leicht Wirkungs-grade von über 90 Prozent.

Hoher Anschaffungspreis: Elektroautos kosten aufgrund ihrer teuren Batterien rund 5.000 bis 10.000 Euro mehr als herkömmliche Fahrzeuge. Im Schnitt ist mit 40.000 Euro für ein Modell der unteren Mittelklasse zu kalkulieren.

Bis Batterien, die aktuell noch recht schwer und teuer sind, eine zum Verbrennungsmotor vergleich-bare Speicherkapazität für die entsprechende Reichweite haben, werden noch Jahre vergehen.

Die Ladeinfrastruktur ist noch im Aufbau und noch nicht ausreichend engmaschig. Auch Abrechnungs-systeme sind noch nicht komfortabel genug und Grundgebühren zu hoch.

Wird ein E-Auto mit dem gegenwärtigen Strommix in Deutschland betrieben, so liegt der Umweltvor-teil laut ADAC derzeit bei maximal 25 Prozent (Ver-gleich zwischen einem Normal-Smart und einem Elektro-Smart).


Fachbegriffe rund um die Elektromobilität

Akkumulator: Wieder aufladbarer Speicher für elektrische Energie auf elektrochemischer Basis. Im engeren Sinne ist eine einzelne Speicherzelle gemeint. Aber auch die zusammengeschalteten Speicherelemente wie sie im E-Auto vorkommen werden allgemein als "Akku" bezeichnet.

Ampere: Einheit der elektrischen Stromstärke (A).

Brennstoffzelle: Galvanische Zelle, die die chemische Reaktionsener-gie eines kontinuierlich zugeführten Brennstoffes und eines Oxidationsmittels in elektrische Energie wandelt.

Elektrolyt: Stoff (zumeist flüssig), der beim Anlegen einer Spannung unter dem Einfluss des dabei entstehen-den elektrischen Feldes elektrischen Strom leitet.

Energiedichte: Energiemenge, die pro Masseneinheit oder pro Vo-lumeneinheit einer Batterie gespeichert werden kann.

Leistungsdichte: Kenngröße für elektrische Energiespeicher. Sie be-schreibt den Energiedurchsatz pro Zeiteinheit, be-zogen auf Masse oder Volumen.

Lithium-Ionen-Batterie: (kurz: Li-Ion) Die Batterie speichert Energie über die Einlagerung von Lithium-Ionen (Li+) in die Schichtgitter der Kathode (z. B. aus Graphit). Wei-tere wesentliche Bestandteile sind Anode (z. B. aus Lithium-Metall-Oxiden), Elektrolyt (wasserfrei) und Separator (aus Polymer oder Keramik). Sie zeichnet sich durch eine sehr hohe Energiedichte aus, gilt als thermisch stabil, liefert weitgehend konstante Spannung im Entladezeitraum und unterliegt nahe-zu keinem Memory-Effekt.

Pedelec – Pedal Electric Cycle: Zu dieser Kategorie gehören rund 95 Prozent aller elektrisch unterstützten Zweiräder. Mit einer Unter-stützung beim Treten bis 25 km/h plus Toleranz und einer Nenndauerleistung des Motors von 250 Watt gelten sie als Fahrrad. S-Pedelec mit max. unterstütz-

ter Geschwindigkeit von 45 km/h und max. Nennleis-tung des Motors bis 500 Watt gilt als Mofa und erfor-dert die entsprechende Führerscheinklasse M.Die Bezeichnung E-Bike hat sich allerdings im allge-meinen Sprachgebrauch als international üblicher Ausdruck für alle Arten von Elektrorädern eingebür-gert.

Plug-in-Hybrid: Elektroauto, das von einem Elektromotor oder einem ergänzenden Verbrennungsmotor angetrie-ben wird. Es gibt einen vergleichsweise kleinen Ak-ku, der sich an der Steckdose aufladen lässt und ei-ne rein elektrische Reichweite von rund 50 Kilo-metern ermöglicht. Danach fährt das Auto mit Ver-brennungsantrieb weiter. Der Plug-in-Hybridantrieb gilt als Brückentechnologie. Ziel ist es, leistungsfä-higere Akkus einzuführen, die auch reinen Elektro-autos eine praxistaugliche Reichweite ermöglichen.

Range Extender: Der „Reichweitenverlängerer“ ist ein Verbrennungs-motor, der keine Verbindung zum Antrieb hat, son-dern nur einen kleinen Generator antreibt. Dieser lädt die Batterie oder schickt den Strom direkt an den E-Motor.

Rekuperation: Rückgewinnung von kinetischer Energie, die sonst beim Bremsen verloren gehen würde. Die gewon-nene Energie geht beim E-Auto wieder in die Batterie.

Smart Grid: Englischer Begriff für intelligentes Stromnetz – es bedeutet die Vernetzung und Steuerung von Strom-erzeugern, Speichern und elektrischen Verbrau-chern sowie der Netzanlagen in Energieverteilungs-netzen.

Strommix: Anteile, zu denen der Strom aus fossilen Rohstoffen (Kohle, Erdöl und Erdgas), aus Atomenergie oder aus Erneuerbaren Energien erzeugt worden ist.

Zyklenfestigkeit: Anzahl der Lade- und Entladezyklen, welche eine Batterie durchlaufen kann, bevor die Kapazität der Batterie unterhalb eines bestimmten Prozentsatzes der Anfangskapazität abgefallen ist.



Avacon AGSchillerstraße 338350 HelmstedtUnternehmenskommunikationT 0 53 51-1 23-3 61 51F 0 53 51-1 23-4 03 [email protected]. avacon.de

Documents

Elektromobilität – neue Chancen für die Region · 2020-06-18 · nen neue Chancen, aus E-Mobilität einen strate-gischen Ansatz der Wirtschaftsförderung zu machen und die Ansiedlung