Upload
others
View
3
Download
0
Embed Size (px)
Citation preview
1
V. Automobil-Zuliefertag Ostbrandenburg
Herausforderung Elektromobilität
„Energie für Elektromobilität – eine Zwischenbilanz“
Frankfurt (Oder), 08. November 2011
Ronald Gerschewski,
IndiKar Individual Karosseriebau GmbH, Wilkau-Haßlau
Quelle: www.myscience.de/Uni Freiburg
08.11.2011 / Folie 2
V. Automobil-Zuliefertag Ostbrandenburg, Herausforderung Elektromobilität
Die Farmingtons GROUP: ca. 300 Mitarbeiter und 40 Mio € Umsatz p.a.
Farmingtons Holding GmbH
Georgsmarienhütte - Deutschland
Farmingtons Automotive GmbH
Georgsmarienhütte – Deutschland
IndiKar Individual Karosseriebau GmbH
Wilkau-Haßlau - Deutschland
Pgam advanced technologies ltd.
Warwickshire – United Kingdom
100% 100%100%
FahrzeugentwicklungSpeziell Interieur u. Exterieur
WerkzeugbauTechnikum Kunststoffspritzen
KunststoffteilefertigungFertigungslinie
sondergeschützte SUV
FahrzeugentwicklungSpeziell Interieur u. Exterieur
WerkzeugbauTechnikum Kunststoffspritzen
KunststoffteilefertigungFertigungslinie
sondergeschützte SUV
ProjektmanagementEngineering
SystemintegrationVertrieb
ProjektmanagementEngineering
SystemintegrationVertrieb
FahrzeugentwicklungPrototypenbau
Modellbau/KonzepteKleinserienfertigung Blech
MaterialentwicklungSonderschutzfahrzeuge
FahrzeugentwicklungPrototypenbau
Modellbau/KonzepteKleinserienfertigung Blech
MaterialentwicklungSonderschutzfahrzeuge
Vorstellung der Unternehmensgruppe
08.11.2011 / Folie 3
V. Automobil-Zuliefertag Ostbrandenburg, Herausforderung Elektromobilität
Georgsmarienhütte
Warwickshire
Niederlassung WOB
Niederlassung in NeckarsulmGeorgsmarienhütte, Werk 2
Georgsmarienhütte (HQ), Werk 1, Werk 3
Wilkau-Haßlau (Zwickau), Werk 3
Wilkau-Haßlau (Zwickau), Werk 2
Wilkau-Haßlau (Zwickau), Werk 1
Vorstellung der Unternehmensgruppe: Standorte
08.11.2011 / Folie 4
V. Automobil-Zuliefertag Ostbrandenburg, Herausforderung Elektromobilität
Unternehmensvorstellung IndiKar: Systemkompetenz
Engineering
Prototypenbau
Test / Labor
Dokumentation QM / QA
Karosseriebau
Material-entwicklung
Endmontage / Fahrzeugbau
Logistik
Kit- und KleinserienfertigungIntegrierte
Prozesse
08.11.2011 / Folie 5
V. Automobil-Zuliefertag Ostbrandenburg, Herausforderung Elektromobilität
Erarbeiten neuer Kundenbeziehungen, Erreichen neuer Märkte, Nutzen von Partnerschaften
Engineering
Panzerungen/Behörden
Nutzfahrzeugsysteme
E-Mobility
Interieur
Sonderlösungen
Unternehmensvorstellung IndiKar: Ausbau der Geschäftsfelder
08.11.2011 / Folie 6
V. Automobil-Zuliefertag Ostbrandenburg, Herausforderung Elektromobilität
Show car Interested data baseMarketing valueBrand
Exterior design Interior design Design data
PositioningEngineering detail concepts Surface data simulation
Lighting
Model family
08.11.2011 / Folie 7
V. Automobil-Zuliefertag Ostbrandenburg, Herausforderung Elektromobilität
Inhalt
1. Elektromobilität – Geschichte und Gegenwart
2. Warum Alternative Mobilität / Elektromobilität gerade jetzt?
3. Elektrofahrzeugen – Arten und Funktion
4. Energiespeicher für EV
5. Energieerzeugung, -speicherung und -verbrauch
6. CO2-Bilanz, Vergleich E- und V
7. Ausblick und Zusammenfassung
Quelle: auto.de, Tesla, Lindhofer, Wikipedia
08.11.2011 / Folie 8
V. Automobil-Zuliefertag Ostbrandenburg, Herausforderung Elektromobilität
Elektromobilität: Geschichte und Gegenwart(1)
1769 „erstes“ Automobil, Dampfwagen als Zugmaschine
1834 Thomas Davenport, Elektroauto mit nicht wiederaufladbaren Batterien
ab 1860 erste wiederaufladbare Batterien
1881 Gustave Trouvé, Paris, dreirädriges Elektromobil (gilt als erstes Elektromobil), bis 12 km/h
1882 William Ayrton und John Perry, dreirädriges Fahrzeug Elektroauto: Reichweite bis zu 40 km, bis 14 km/h
1886 Benz-Motorwagen als erstes Automobil mit Verbrennungsmotor
1888 Flocken-Elektrowagen, erstes deutsches Elektroauto
1899 Camille Jenatzky. Elektroauto „La Jamais Contente“, Geschwindigkeitsrekord 105,9 km/h
1900 Allrad-Hybrid von Lohner-Porsche
Reichweite noch kein Problem, da kaum Straßen vorhanden.
Statistik um die Jahrhundertwende in den USA:
1900 produzierten ca. 75 Fabriken jährlich 4.192 Automobile: 1.688 Dampfautomobile, 1.575 Elektrofahrzeuge und 929 Benzinfahrzeuge, also 40% Dampf, 38% Elektro, 22% Benzin
Quelle: Wikipedia, Elektroauto
08.11.2011 / Folie 9
V. Automobil-Zuliefertag Ostbrandenburg, Herausforderung Elektromobilität
1900 Mehrheit der E-Fahrzeuge waren Taxis und Feuerwehren1905 Markt der E-Fahrzeuge beginnt zu schrumpfen - Anteil V.-Motoren bereits 86%.
1912 in USA ist mit fast 40.000 E-fahrzeugen der Höhepunkt erreicht (bereits ca. 250.000 V.-Motorfahrzeuge).
Als Hauptnachteile der Elektroautos dieser Zeit galten die Batterien, die man prinzipiell an jeder Steckdose laden konnte; nur leider gab es kaum Steckdosen. Die elektrische Infrastruktur war einfach noch nicht vorhanden.
1913 löste in den USA die erste Tankstelle einen ‚Tankstellen-Boom’ aus.1913 Beginn Henry Ford´s Massenproduktion T-Modell u.a. Preisen von ca. 500$ bis 1000$.
Elektroautos kosteten mindestens 1.750$.
1907 – 1938 Das am längsten gebauten Elektroauto ist der ‚Detroit’.
Bessere Infrastruktur, extrem billiges Benzin durch immer neuer Ölquellen in Texas, Weiterentwicklung der Verbrennungsmotoren, die Erfindung des Anlassers 1911 –und Gewöhnung der Käufer an Lärm sowie Abgase.
Das laute Geräusch eines Verbrennungsmotors wurde ein Zeichen für Kraft, Prestige und Fortschritt.
Quelle: Wikipedia, Elektroauto
Elektromobilität: Geschichte und Gegenwart(2)
08.11.2011 / Folie 10
V. Automobil-Zuliefertag Ostbrandenburg, Herausforderung Elektromobilität
1940 bis 1990 wurden Elektroautos noch vielerorts gebaut 1943 bis 1946 in Lyon (Frankreich) «Électro-Renard» wegen Benzinknappheit 1947 bis 1949 Japan: «Tamas», ein zweitüriges Elektromobil
ab 1953 so genannte Briefkastenentleerungsfahrzeuge für die Post
Engländer und auch die Amerikaner nutzten Elektrofahrzeuge als so genannte milk floats: Kleine Lieferwagen, die für die tägliche Anlieferung von Milchflaschen im Einsatz waren, wie auch Golfcaddys, Elektrokarren, Gabelstapler…
1985 erstes Solarautorennen
1990 Twike1992 – 1996 VW Golf CitySTROMer….1997 Toyota Prius I1999 Think A266 (noch Ford)….2008 Tesla Roadsterheute
Quelle: Wikipedia, Elektroauto
Elektromobilität: Geschichte und Gegenwart(3)
08.11.2011 / Folie 11
V. Automobil-Zuliefertag Ostbrandenburg, Herausforderung Elektromobilität
OEM (etablierte Automobilhersteller)
Umbauer/Nachrüster,Forschungsfahrzeuge
Neue Automobilhersteller
Auf Basis existierender Fahrzeuge
Neukonzept Auf Basis Gebraucht-fahrzeuge
Automobil-zulieferer
Privat-investoren
Hochschulen/Institute
Konsortien
Auf Basis Neu-fahrzeuge
Neukonzept
*
Zeit der Konzepte und Vorserien
Quellen: Internet, Wikipedia, IAA
Elektromobilität: Geschichte und Gegenwart(4)
08.11.2011 / Folie 12
V. Automobil-Zuliefertag Ostbrandenburg, Herausforderung Elektromobilität
Warum Alternative Mobilität / Elektromobilität gerade jetzt? (1)
Motivation:• auch die Schwellenländer/BRIC-Länder wollen Lebensstandard
wie westliche Welt
• Fahrzeugbestand weltweit wird stärker steigen als bisher
• Ressourcen (Öl) verbrauchen sich noch schneller als bisher –Abhängigkeit
• Schadstoffausstoss steigt
• Steigendes Verkehrschaos, Lärm, Infrastrukturmaßnahmen etc.
Maßnahmen/Ziele:
• Fahrzeugbestand weniger steigen lassen – Themen wir CarSharing, Wechseloption etc.
• Schadstoffausstoss/Lärm in Ballungsgebieten reduzieren – Elektroantrieb
• Fahrzeuggröße reduzieren bzw. beibehalten – Kleinwagentrend (Auto = Statussymol?)
• Schadstoffausstoss reduzieren – alternative Antriebe und Fahrzeuggewicht reduzieren(Beispiel: Golf 1 wog ca. 800kg, Golf 6 ca. 1.300kg, hat mehr Sicherheit und Komfort, aber das heutige Fahrzeug verbraucht ähnlich wie 1974, kleinster Benzinmotor jeweils ca. 6l nach 36
Jahren Automobilentwicklung!)
Quelle: Umwelt- und Prognose Institut e.V.
Quelle: Wikipedia, Golf
08.11.2011 / Folie 13
V. Automobil-Zuliefertag Ostbrandenburg, Herausforderung Elektromobilität
E-Fahrzeuge weltweit 2011: geschätzt: 100TNissan Leaf 50T; Mitsubishi i-MiEV+PeugeotiOn+Citroen C-Zero ca. 20T; Chevrolet Volt/Opel Ampera ca. 20T; BYD e6 10T
E-Fahrzeuge Deutschland 2011: 2,3 T (Trend stark steigend)
Ziel 2020: 1.000T; 2030: 6.000THybrid 2011: 37 T
(Fahrzeuge m. alternativem Kraftstoff –Erdgas,Autogas/Antrieb ges. 500T
Eine Automobildichte wie Europa in den Emerging Markets würde aus Umwelt- und Ressourcensicht den SuperGaubedeuten. Können wir aber diesen Ländern „unseren“ Lebensstandard untersagen, welchen sie bisher durch Armut und wirtschaftliche Rückständigkeit nicht erreichen konnten?
Entwicklung Fahrzeugbestand global
36 46 70127
246
411
583
750
9651000
1124
0
200
400
600
800
1000
1200
1920 1930 1940 1950 1960 1970 1980 1990 2000 2010 2020
Fah
rzeu
ge
[Mil
lio
n]
davon ca. 750 PKW
Automobilproduktion 2010 weltweit: 2010 77,6 Mio; Deutschland 5,9 Mio, (PKW 5,5); China 18,2 (PKW 13,9)
PKW-Bestand Deutschland 2011: 42,3 Mio (China 61)Wachstum des Bestandes bis 2015 im Westen ca. 8%, in Asien 43%
PKW-Dichte je 1000 Einw.: Monaco 748; USA ca. 750; Deutschland 518; China 20-30
Entwicklung des Fahrzeugmarktes
Quelle: Wikipedia, Wirtschaftszahlen zum Automobil
Warum Alternative Mobilität / Elektromobilität gerade jetzt? (2)
08.11.2011 / Folie 14
V. Automobil-Zuliefertag Ostbrandenburg, Herausforderung Elektromobilität
Fahrzeugtyp Akronym Nutzung Stromnetzfür Batterieladung
Typische Charakteristika
Elektrofahrzeug BEV (Battery Elektric Vehicle)
100% - Elektromotor mit am Netz aufladbarer Battrerie- hohes Potential zur CO2-Reduktion bei Nutzung EE- Rekuperation- PKW und Zweiräder
Elektrofahrzeug mit Range Extender (Reichweitenverlängerer)
REEV(Range ExtendedElectric Vehicle)
teilweise,. abhängig von Nutzung
- Elektromotor mit am Netz aufladbarer Battrerie- Modifizierter V.-Motor kleiner Leistung oder Brennstoffzelle- Rekuperation- PKW
Plug-in Hybridfahrzeug
PHEV (Plug-in Hybrid Electric Vehicle)
teilweise,. abhängig von Nutzung
- Elektromotor mit am Netz aufladbarer Battrerie- Kombination klassischer Verbrennungs- und Elektromotor- Rekuperation- PKW und NKW
Dieselelektrischer Antrieb
DET/DEP(Diesel ElectricTransmission/Propulsion)
keine - Verbrennungsmotor läuft im optimalen Drehzahl- und Lastbereich- Verzicht auf Kupplung und Getriebe möglich- Rekuperation möglich (nicht immer genutzt)- Loks, Groß-NKW, Schiffe
Hybridfahrzeug HEV(Hybrid Electric Vehicle)
keine - klassischer Verbrennungsmotor plus E-Motor- Boosterfunktion möglich- Rekuperation- PKW und NKW
Brennstoffzellen-fahrzeug
FCHEV(Fuel Cell HybridElectric Vehicle)
keine - Elektromotor mit Brennstoffzelle zur Energieversorgung- Kombinationen möglich- PKW
Quellen: Tesla, Wikipedia, Toyota, Daimler AG
Elektrofahrzeuge – Arten und Funktion (1)
08.11.2011 / Folie 15
V. Automobil-Zuliefertag Ostbrandenburg, Herausforderung Elektromobilität
Beispiel Elektrofahrzeug mit Range Extender
Wirkungsgrad-Vergleich (ca.-Werte):- Batterie-Rad 0,75- Stromnetz-Rad 0,72- Rad-Batterie 0,71- Range Extender-Rad 0,24- Vergleich Verbrennungsmotor
(im Normalbetrieb): 0,18
Quelle: www.wissen-elektroauto.de / Alexander Probst
Elektrofahrzeuge – Arten und Funktion (2)
08.11.2011 / Folie 16
V. Automobil-Zuliefertag Ostbrandenburg, Herausforderung Elektromobilität
(Mittelwerte) Blei-Säure NiCd NiMH Zebra (NaS/NaCl)
Li-Ion
Energiedichte [Wh/kg] 35 50 70 110 150
Energiedichte [Wh/l] 67 100 220 200 285
Zyklenzahl 1.000 3.000 3.000 1.500 4.000
Wirkungsgrad 85 90 80 85 92
Selbstentladung [% p.m.] 5-10% 10-15% 15-20% 100% 1-2%
Kosten [€/kWh] 100 250 400 300 500
Quelle: motorblog, Paul Balzer
Quelle: Wikipedia
Energiespeicher für EV (1)
08.11.2011 / Folie 17
V. Automobil-Zuliefertag Ostbrandenburg, Herausforderung Elektromobilität
Lithium-Ionen-Akku: Eigenschaften- Kein Memory-Effekt- Selbstentladung sehr gering - Lebensdauer hoch, abhängig von Material und Qualität. - fast der ganze Strom kann entnommen werden (hohe Leistung) - Wirkungsgrad um die 90% - Tiefenentladung führt zu Schädigungen und Kapazitätsverlusten - Ideale Betriebtemperatur 18-25°C- Thermisches „Durchgehen“ durch Qualität Separator und BMS
als nunmehr kleines Risiko
2011: LiFePo4 Akkus gibt es für 300 €/kWh, ca. 4.000 Zyklen (80%)
Quelle: Eduard Marbach/wikipedia
Weiterentwicklungen des Li-Ionen-Akkus sind u.a.- Lithium-Polymer-Akku- Lithium-Titanat-Akku- Lithium-Eisen-Phosphat-Akkumulator- Lithium-Eisen-Mangan-Phosphat-Akkumulator, - Super Charge Ion Battery, - Lithium-Luft-Akkumulator, - Lithium-Mangan-Akkumulator, - Lithium-Eisen-Yttrium-Phosphat-Akkumulator- Zinn-Schwefel-Lithium-Ionen-Akkumulator.
Quelle: Daimler AG
Energiespeicher für EV (2)
08.11.2011 / Folie 18
V. Automobil-Zuliefertag Ostbrandenburg, Herausforderung Elektromobilität
Quelle: Hochschule Esslingen
Redox-Flow-Batterie Brennstoffzelle zur Energiebereitstellung oder RangeExtender
Ladesysteme – Möglichkeiten für frische Energie:
- Konventionell: private Steckdose, öffentliche Ladesäulen mit/ohne Abrechnungssystem, 230V und/oder 400V
- Induktiv: über Ladeschleifen in Asphalt (Parkfläche-statisch) oder über Strassenabschnitte (mobil)
- Wechselstationen: Batterie wird gegen volle getauscht, z.B. „Better Place“ – Lösung für regional geschlossene Märkte
-Redox-Flow-Batterie: Tausch der Elektrolytflüssigkeit (in Entwicklung) – ähnlich tanken
- Energieübertragung mittels Hot-Spot (in Entwicklung)
Quelle: ISEA RWTH Aachen
Energiespeicher für EV (3), Alternativen und Ladesysteme
08.11.2011 / Folie 19
V. Automobil-Zuliefertag Ostbrandenburg, Herausforderung Elektromobilität
Erneuerbare Energien unterliegen meist Schwankungen in der Bereitstellung?
Wie speichern wir den Strom aus den EE?
Quelle: www.wissen-elektroauto.de / Alexander Probst
Energieerzeugung, -speicherung und Verbrauch (1)
08.11.2011 / Folie 20
V. Automobil-Zuliefertag Ostbrandenburg, Herausforderung Elektromobilität
Synchrongenerator 4,5 MW
Windenergie derzeit bei 6-7% der Gesamtenergieerzeugung des Landes
• Windanlage als weltweiter Durchschnitt kostet ca. 1 Mio € je MW,
• Energieamortisation nach 4-8 Monaten (je nach Standort),
• Leistung der mittleren bis großen Anlagen meist zwischen 0,5 und 5 MW,
• man geht von mind. 2.000 Voll-Last-Stunden p.a. aus,
• Wenn wir den Rest mit 0 annehmen: bei 4,5 MW-Anlage = 9 Mio kWh =
bei 25kW-E-Fahrzeugen: 360.000 Einzelvollladungen bzw. Betrieb von
ca. 2.000 E-Fahrzeugen p.a. (konservative Betrachtung)
Quelle: Wikipedia
Energieerzeugung, -speicherung und Verbrauch (2)
08.11.2011 / Folie 21
V. Automobil-Zuliefertag Ostbrandenburg, Herausforderung Elektromobilität
Quelle: Audi AG
• Windkraft- und e-gas-Anlage, die Wasserstoff und Methan produzieren wird
• e-gas-Anlage ist an eine Abfall-Biogasanlage gekoppelt – daher das konzentrierte CO2
• zwei Hauptkomponenten, dem so genannten Elektrolyseur und der Methanisierungsanlage
• Elektrolyseur spaltet Wasser (H2O) in Wasserstoff (H2) und Sauerstoff (O2).
•Wasserstoff kann künftig als Antrieb für Brennstoffzellen-Fahrzeuge dienen
• gelangt er nach der Gastrennung und -trocknung in einen Speichertank und weiter zur Methanisierungsanlage:
(Reaktion mit CO2 – CH4 und H2O)
• Einleitung in Erdgasnetz bzw. CNG-Tankstellennetz
• alternativ kann der Strom des Windkraftwerkes direkt zum Laden genutzt werden
Energieerzeugung, -speicherung und Verbrauch (3)
08.11.2011 / Folie 22
V. Automobil-Zuliefertag Ostbrandenburg, Herausforderung Elektromobilität
Quelle: www.enetrag.com
Weltweit erstes Wasserstoff-Hybridkraftwerk in
Brandenburg (Prenzlau) eingeweiht
• 21 Millionen Euro teure Windkraft-Hybrid-Anlage
• ENERTRAG AG, TOTAL, Vattenfall, DB
• überschüssiger Strom, z.B. bei starkem Wind, wird zur Herstellung von Wasserstoff verwendet
• Ziel ist Machbarkeit einer sicheren und nachhaltigen Energieversorgung und Energiespeicherung mit einem Mix aus rein erneuerbaren Energiequellen im Praxistest
• Hybridkraftwerk vereinigt erstmals die Energiequellen Wind, Wasserstoff und Biogas
• mit drei Windturbinen erzeugter Strom – wird anteilig zur Herstellung von CO2-freiem Wasserstoff verwendet
• „grüner“ Wasserstoff wird gespeichert und in Zeiten hoher Nachfrage bei gleichzeitig geringem Windenergieangebot in einem Wasserstoff-Biogas-Blockheizkraftwerk zur Strom- und Wärmeproduktion genutzt
•Wasserstoff auch für Wasserstoff-Tankstellen in Berlin und Hamburg
• MP Matthias Platzeck: „ ….die schwankende Windenergie in eine verlässliche Größe umzuwandeln, damit sie langfristig als planbare Energie für Strom, Wärme und Mobilität eingesetzt werden kann. Wir haben es mit einem Quantensprung in der modernen Speichertechnologie zu tun.“ Quelle: www.gemeinde-tantow.de
Energieerzeugung, -speicherung und Verbrauch (5)
08.11.2011 / Folie 23
V. Automobil-Zuliefertag Ostbrandenburg, Herausforderung Elektromobilität
Quelle: Audi AG
Die Speicherung von Ökostrom im Gasnetz
• sauberer Strom, Wasserstoff und Methan – drei wichtige Energieträger für die Mobilität der Zukunft
• die Technologie hat Potenzial einer 100 Prozent regenerativen Energieversorgungsstruktur für Strom, Wärme und Verkehr – da flexibel und austarierbar
• Zukunft der Energieversorgung in Deutschland gehört den erneuerbaren Energien (EE)
• 2010 erstmals bei gesamten Verbrauch von Strom, Wärme und Kraftstoff über 10% (Strom >17%)
• bis 2050 Anstieg regenerativer Energie am Bruttostromverbrauch auf 77 %
• Die Windkraft besitzt große Potenziale.
• Studie des Fraunhofer Institut für Windenergie und Energiesystemtechnik im Auftrag des Bundesverbands WindEnergie: in Deutschland liessen sich mit Windkraft p.a. ca. 390 TWh Energie erzeugen ca. 64,7 % des deutschen Bruttostromverbrauchs
• Die Produktion des Stroms aus Wind und Sonne naturbedingten Schwankungen
• erforderliche Speicherkapazität ist heute gering. Pumpspeicherwerke sind nur als Kurzzeitspeicher – im Notfall für 1h Energieversorgung in Deutschland
• Speicherung von Öko-Gas heißt Kopplung des Stromnetz wird mit unterirdischen Gasnetz gekoppelt Das Potenzial des Gasnetzes beträgt 217 TWh, das Stromnetz kann nur 0,04 TWh speichern.
• Zudem liegt seine Transportkapazität um ein Vielfaches – etwa Faktor 10 – niedriger als jene des Gasnetzes.
• aus Gasnetz lässt sich die Energie durch Rückverstromung, etwa in Gaskraftwerken oder dezentral in Blockheizkraftwerken, jederzeit ins Stromnetz zurückführen – auch dezentral
• Wirkungsgrad Windrad zum Methangas ca. 54% (Ziel 60%), auch Prozesswärme nutzbar
Energieerzeugung, -speicherung und Verbrauch (4)
08.11.2011 / Folie 24
V. Automobil-Zuliefertag Ostbrandenburg, Herausforderung Elektromobilität
• Smart Grid – „intelligentes Stromnetz“
• Versorgungssicherheit und Wirtschaftlichkeit bei steigendem Einsatz von dezentraler
Energieerzeugung und –speicherung
• Intelligenz bis in Eigenheim: Smart meter, smart home …?
Quelle: www.automationfederation.org
Energieerzeugung, -speicherung und Verbrauch (7)
08.11.2011 / Folie 25
V. Automobil-Zuliefertag Ostbrandenburg, Herausforderung Elektromobilität
Konzept Mix-Szenario der Zukunft –Versorgungssicherheit mit Erneuerbaren Energien
1. Windkraft oder Solaranlagen liefern mal zu viel, mal gar keinen Strom
2. Mit dem Ökostrom wird Wasserstoff oder Methan hergestellt. Beide Gase sind lagerfähig
3. Bei Strombedarf im Netz nutzt eine Turbine den Gasvorrat
4. Pumpspeicher-Kraftwerke sind die meistgenutzten Strompuffer
5. Auch unter hohem Druck in den Untergrund gepresste Luft ist ein Energiespeicher
6 Riesige Batterien stabilisieren das Netz.
Verschiedene Techniken ermöglichen es, Strom aus Solaranlagen und Windturbinen zu speichern
Quelle: FOCUS.de
Energieerzeugung, -speicherung und Verbrauch (6)
08.11.2011 / Folie 26
V. Automobil-Zuliefertag Ostbrandenburg, Herausforderung Elektromobilität
42 Mio. PKW in Deutschland, Jahresfahrleistung von 476 Mrd. km/a, Ø je PKW ca. 11.600 km/a/PKW
Wenn 2020 laut Bundesregierung 1.000.000 Elektrofahrzeuge in Deutschland,dann ca. zu 11,6 Mrd. elektrisch gefahrenen km pro Jahr bei Ø Verbrauch von 20 kWh/100 km zusätzlicher Stromverbrauch von 2,32 TWh/a bzw. 2.320 kWh p.a. und Fahrzeug
Vergleich: deutscher Haushalt Ø 3.500 kWh pro Jahr; Gesamtverbrauch >600 TWhErgo: 1.000.000 E-Fahrzeuge entsprechen ca. 0,4% des Stromverbrauches.Der gesamte Personennahverkehr benötigt heute ca. 15 TWh – ca. 3% des Gesamthaushalts.
Engpass also nicht Energiemenge sondern Leitungskapazitäten. Elektrofahrzeug braucht vergleichsweise wenig Energie, jedoch bei Schnellladung eine hohe Ladeenergie
Ergo: Netzausbau oder/und intelligente Aufladung der FahrzeugeFahrzeug wird dann geladen, wenn genug Energie (optimal EE) zur Verfügung stehenFahrzeugbatterie als Netzpufferspeicher nutzen um überschüssige Energie aufzunehmen und in Zeiten hohen Energiebedarfs eventuell sogar wieder Energie zurückspeisen (vehicle-to-grid)
Optimal:Fahrzeug über Nacht zu Hause oder am Tage auf Arbeit, da sind mind. 8h Zeit, Ladung mit normalen 230V-Anschluss Bei 8h Ladezeit entspricht das Ø Ladeleistung einer 20 kWh Batterie von 2,5 kW (11A) –etwa ein ÖlradiatorBei Schnellladung 400V (1-2h) liegt Strom höher (32 kW und höher) - Netzausbau wäre partiell erforderlich
Energieerzeugung, -speicherung und Verbrauch (8)
08.11.2011 / Folie 27
V. Automobil-Zuliefertag Ostbrandenburg, Herausforderung Elektromobilität
ADAC und Bundesministerium für Umwelt, Naturschutz und Reaktorsicherheit rechnen beiE-Fahrzeugen mit 12 kWh je 100 km
Institut für Energie- und Umweltforschung rechnet bei E-Fahrzeugen mit 18 kWh je 100 km
Beispiel: Smart ForTwo
Quelle: www.wissen-elektroauto.de / Alexander Probst
CO2-Bilanz, Vergleich zwischen EV und CV
08.11.2011 / Folie 28
V. Automobil-Zuliefertag Ostbrandenburg, Herausforderung Elektromobilität
Welchen Preis dürfte das hier gezeigte Fahrzeug haben, um für Sie interessant zu sein?
Ausblick und Zusammenfassung
Trabant nT - Umfrage mit 7.500 Teilnehmern
08.11.2011 / Folie 29
V. Automobil-Zuliefertag Ostbrandenburg, Herausforderung Elektromobilität
Das E-Fahrzeug wird seinen festen Platz im Markt finden. Der Bedarf ist auch ohne Betrachtung der umweltspezifischen Gesichtspunkte gegeben.Dieser Weg ist keine Revolution, sondern eine Evolution.Dem Mix der verschiedenen Antriebe und Energien gehört die Zukunft – also die nächsten Jahrzehnte.
E-Fahrzeuge bieten unfangreiche Chancen für neue Technologien, da neben dem „neuen-alten“ Antrieb auch endlich wieder über das Fahrzeugkonzept als Ganzes diskutiert werden „darf“.
Die Bereitstellung der Energie wird die Elektromobilität nicht bremsen.
Chancen für Brandenburg ergeben sich vor allem auf den Gebieten
- Zulieferung vom Baugruppen (Speicher, Elektronische Baugruppen, mechanische Bauteile…) - Forschung und Entwicklung- Service- Lehre / Ausbildung- Energieerzeugung und Speicherung
Ausblick und Zusammenfassung
08.11.2011 / Folie 30
V. Automobil-Zuliefertag Ostbrandenburg, Herausforderung Elektromobilität
Vielen Dank für Ihre Aufmerksamkeit!
Quelle: auto.de, Tesla, Lindhofer, Wikipedia