Entwicklungen und Trends in der Elektromobilität - Roberto Bianchetti, EBP Schweiz AG - Kanton Graubünden
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Entwicklungen und Trends in der Elektromobilität Roberto Bianchetti, EBP Schweiz AG «Austauschrunde» der Bündner Energiestädte, 19.10.2018, Scuol
Definition Elektrofahrzeuge
− BEV (Battery Electric Vehicle) sind voll Grossangelegte Studie zur Nutzung von Elektrofahrzeugen in
batterie-elektrische Fahrzeuge ohne Deutschland und den USA zeigt, dass Hybridautos besser als ihr
Ruf sind: Plug-in-Hybride fahren ähnlich weite Strecken elektrisch
internen Verbrennungsmotor oder wie reine Elektroautos.
Brennstoffzelle.
− PHEV (Plug-in Hybrid Electric Vehicle)
sind Plug-in-hybridelektrische Fahrzeuge.
Sie kombinieren Elektromotor und
Verbrennungsmotor, wobei die Batterie
extern aufgeladen werden kann (Range-
Extender fallen auch in diese Gruppe).
Quelle: Fraunhofer ISI (2017)
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Elektroautos auf Kurs: Im 2017 2.7 % der Neuwagen elektrisch
EBP 2018
Verkäufe Batterie-Elektrofahrzeuge
1.6%
Verkäufe Plug-in-Hybride und Range-Extender
1.4%
1.2%
1.0%
0.8%
0.6%
0.4%
0.2%
0.0%
2005 2006 2007 2008 2009 2010 2011 2012 2013 2014 2015 2016 2017
GR: 2.6%
Quelle: EBP, BFE (2018), European Alternative Fuels Observatory (2018)
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Das Marktangebot was bisher noch limitiert
MARKE MODELL LEISTUNG KW REICHWEITE KM PREIS
− Wenige Modelle TESLA MODEL S 315 (428) 632* CHF 102’440
TESLA MODEL X 386 (525) 565* CHF 104’440
(viele sind «verhaltet») JAGUAR I-Pace 294 (400) 480** CHF 82’800
Hyundai Kona 150 (204) 470** CHF 44’900
− Markttreue: viele Marke RENAULT NEUER ZOE 68 (92) 403* CHF 35’250
NISSAN LEAF 110 (150) 389** CHF 37’490
ohne genügendes Angebot OPEL Ampera-e 150 (204) 380** CHF 52’700
BMW i3 125 (170) 300* CHF 39’900
− Wenige Modellvarianten: VW e-Golf 100 (136) 300* CHF 40’500
BMW i3s 135 (184) 280* CHF 43’900
keine SUVs, HYUNDAI Ioniq 88 (120) 280* CHF 37’990
Stationwagons, Vierradantrieb KIA Soul 81 (111) 250* CHF 36’900
FORD Focus 104 (142) 225* CHF 36’900
(in GR 78.9%), usw. MERCEDES B-Klasse 132 (180) 200* CHF 36’800
MITSUBISHI i MiEV 49 (67) 160* CHF 21’950
− «Noch» keine Kleinwagen mit SMART Fortwo 60 (82) 160* CHF 23’900
VW e-up! 60 (82) 160* CHF 30’600
genügender Reichweite SMART Forfour Cabrio 60 (82) 155* CHF 27’600
CITROEN C-Zero 49 (67) 150* CHF 23’390
PEUGEOT iON 49 (67) 150* CHF 22’500
SMART Fortwo 60 (82) 150* CHF 24’900
*NEFZ **WLTP Stand: August 2018, Angaben ohne Gewähr
19.10.2018 | «Austauschrunde» der Bündner Energiestädte, R. Bianchetti © EBP | 4
Warum Elektromobilität?
Technischer Fortschritt Batterien Energiepolitische Vorschriften
Elektromotor viel besser als Verbrenner. Neue PKW 2021 (EU) / 2023 (CH):
Batterien werden langsam erträglich. Im Schnitt nur noch 95 gCO2/km. Benötigt
ENTWICKLUNG BATTERIEKOSTEN Unsicherheitsbereich ca. 10% Elektroautos (inkl. Plug-in-hybrid).
Batterie Roadmap NEDA
2013
1'000
Nykvsis and Nilsson 2015 EBP 2018
Verkäufe Batterie-Elektrofahrzeuge
ISI Fraunhofer 2015 1.6%
Kosten Batterie [$/kWh]
Deloitte 2016
Verkäufe Plug-in-Hybride und Range-Extender
800 1.4%
McKinsey 2017
IEA 2017 1.2%
600
Bloomberg 2017 1.0%
Tesla S
0.8%
Nissan Leaf
400
BMW i3 0.6%
0.4%
200
0.2%
0 0.0%
2010 2015 2020 2025 2030 2035 2005 2006 2007 2008 2009 2010 2011 2012 2013 2014 2015 2016 2017
Elektromobilität kommt sowieso, weil sie technisch überlegen sein wird.
Je nach Energiepolitik früher oder später.
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Welche Elektromobilität kommt?
PKW: Angebot wird erst 2020 breiter Alles wird elektrifiziert…
2020: Mehrere Modelle Reichweite >400km − Elektro-Mofa, -Scooter, -Motorräder
2021: Alle Volumenmodelle in einer Elektro- − Elektro-Lieferwagen
Variante erhältlich (noch kaum erhältlich; benötigte
Tagesreichweite meist genau bekannt)
− Elektro-PKW
− Elektro-Stadtbusse
(z.B. Städte Basel+Schaffhausen:
Umstellung innert 10 Jahren)
− Elektro-Kehrichtwagen
− Elektro-LKW
Elektroautos ab 2020/21 massenmarkttauglich.
Elektrische Stadtbusse werden Elektroautos rechts überholen.
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− Stromnetz = Wechselstrom (AC) − Batterien laden = Gleichstrom (DC) − Langsames Laden zuhause/am Arbeitsplatz = AC bis 11 kW (AC-DC-Umwandlung im Auto) − Schnelles Laden = DC 50–150 kW (AC-DC-Umwandlung in Ladesäule) − Bei öffentlichen Ladestationen: alle Steckertypen anbieten 19.10.2018 | «Austauschrunde» der Bündner Energiestädte, R. Bianchetti © EBP | 7
Ist Strom ökologischer als Benzin, oder doch nicht?
Ökobilanz Treibhausgas-Emissionen Ökobilanz
hängt vom verwendeten Strom ab: inkl. Herstellung+Entsorgung Batterien:
− CH-Ökostrom:
Fahrweg/Strasse Herstellung Motor/Antrieb ohne Batterie
Einsparung 80% Batterie Abgase Betrieb
Herstellung Fahrzeug ohne Antrieb u. Batterie Brennstoffzelle
− CH-Produktionsmix: Einsparung 70% Energiebereitstellung/Treibstoff
− EU-Verbrauchsmix: Einsparung 50%
300
− Sogar mit 100% Kohlestrom (gar nicht 250
–50%
erhältlich!): vergleichbare Emissionen
–70%
200
–80%
g CO2-equ./km
Der Strom wird EU-weit immer «grüner»… 150
100
Kleinere Batterien und hohe Fahrleistungen
50
verbessern die Ökobilanz.
Gelegentliches Schnell-Laden viel besser 0
ICE Benzin ICE Diesel BEV Öko BEV CH-Mix BEV EU-Mix BEV Kohle FCEV CH- FCEV
(Wind, PV) Mix Erdgas
als übergrosse Batterie rumschleppen… Nicht dargestellt: Plug-in Hybride
Quellen: ETHZ/PSI/EMPA (2016), Frischknecht R. (2014)
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Kommt später auch noch Wasserstoff als Treibstoff?
VORTEILE Wasserstoff NACHTEILE Wasserstoff
− Hohe Energiedichte − Teure neue Tank-Infrastruktur benötigt
− Besser speicherbar als Strom − Schlechter energetischer Wirkungsgrad;
(aber schlechter als Diesel) Einsatz in PKW unwahrscheinlich
− Betankbar in wenigen Minuten − «Überschussstrom» ist nie gratis…
− Kann aus Öko-Strom hergestellt werden
− Abgas = Wasser
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Aktivitäten des Bundes zur Förderung der Elektromobilität − Erarbeitung einer Roadmap Elektromobilität: Ziel: 15% Marktanteil bei den Neuzulassungen im Jahr 2022 − ASTRA ► Empfehlungen zum Aufbau von Schnellladestationen auf Autobahnraststätten (2016), Ausschreibungen für sämtliche Rastplätze (Anschlussleistung vom Bund zur Verfügung gestellt) − In Erarbeitung: SIA-Norm Elektromobilität in Gebäuden (Zielgruppe: Ingenieure, Architekten, Investoren, Bauherren, Betreiber) 19.10.2018 | «Austauschrunde» der Bündner Energiestädte, R. Bianchetti © EBP | 10
Elektromobilität Kanton Graubünden I/II
− Chancen der Elektromobilität für den Kanton Graubünden (2015)
− Auftrag Joos (2013)
− Auftrag Kappeler (2013)
− Resultat: Short List mit 18 Massnahmen und 3 Prioritätsstufen
− Masterplan Ladeinfrastruktur E-Mobilität für den Kanton
Graubünden (2017)
− Unterstützt und koordiniert die Aktivitäten zum Aufbau von
Ladeinfrastrukturen von Elektrofahrzeugen im Kanton
− Sieht vor, welche Ladestation erreichtet werden müssen, um ein
Basisnetz im Kanton aufbauen zu können
19.10.2018 | «Austauschrunde» der Bündner Energiestädte, R. Bianchetti © EBP | 11Szenarien Elektromobilität 2018: Neuwagenmarkt
COM (Connected Mobility):
60% Förderung Elektroautos; Energiesteuern; Mobility Pricing
%-Anteil BEV+PHEV am Neuwagenmarkt
COM - Connected Mobility
EFF (Efficiency):
50%
Koordination
EFF - EfficiencyLadeinfrastruktur inkl. «Blaue Zone»;
Erhöhte Mineralölsteuer
BAU - Business as usual
40%
BAU (Business As Usual) :
HeuteMarktdaten
gültige Energie-/Klimapolitik;
bis 2017
30% keine Förderung Elektromobilität;
keine Koordination
20%
Lade-Infrastruktur
10%
© EBP, CH-Elektromobilitätsszenarien 2018
0%
2015 2020 2025 2030 2035
19.10.2018 | «Austauschrunde» der Bündner Energiestädte, R. Bianchetti © EBP | 13Neuwagenmarkt > Fahrzeugbestand: ca. 6 Jahre später
COM - Connected Mobility
60%
%-Anteil BEV+PHEV am Neuwagenmarkt
50%
%-Anteil BEV+PHEV am Fahrzeugbestand
40%
30%
20%
10%
© EBP, CH-Elektromobilitätsszenarien 2018
0%
2015 2020 2025 2030 2035
19.10.2018 | «Austauschrunde» der Bündner Energiestädte, R. Bianchetti © EBP | 14Strom laden ist anders als Benzin tanken! Ernst Basler + Partner
4 verschiedene Arten,
Strom zu laden!
BEV: Trend zu
grösseren Akkus
2 > E-Autos werden
nicht mehr immer
einstecken
Räumliche Verteilung der Ladeinfrastruktur
für Autofahrer ist schnell laden gut ➔ für Energiewende ist langsam laden gut
19.10.2018 | «Austauschrunde» der Bündner Energiestädte, R. Bianchetti © EBP | 15Elektrizitätsbedarf MWh/a und Ladepunkte im Szenario COM
Ladebedarf in MWh/a Wirtschaftliches Potenzial Ladepunkte
720 253
1269
956
722 388 139
531 89
292 150
210 29
67 47 34
2020 2025 2030 2035 2020 2025 2030 2035 2020 2025 2030 2035 2020 2025 2030 2035
173 2
648 12
1
93 7
336 1
4
36 0
124
1
26 8
2020 2025 2030 2035 2020 2025 2030 2035 2020 2025 2030 2035 2020 2025 2030 2035
19.10.2018 | «Austauschrunde» der Bündner Energiestädte, R. Bianchetti © EBP | 16Szenarien der Elektromobilität für Gemeinden
Elektromobilitätsszenarien für alle ~2’300 Gemeinden der Schweiz
Resultate pro Gemeinde für die Periode 2018 – 2035:
Anzahl Elektrofahrzeuge
Anzahl Ladevorgänge an privaten/ öffentlichen Ladestationen
Stromnachfrage der Elektromobilität
Anzahl benötigter Ladestationen
Produkt
− Kurzbericht mit Datenbeschreibung, Grafiken und Tabellen
− Ergebnisse als Excel
19.10.2018 | «Austauschrunde» der Bündner Energiestädte, R. Bianchetti © EBP | 17Wann ist die Elektromobilität «gut»?
➔ Chancen wahren,
Risiken vermeiden Chance
− Unabhängigkeit von fossiler Energie
− Integration von Sonnen- und Windstrom
➔ Elektromobilität- − Dezentrale Strom-Speicherung, Netz-Stabilisierung
Förderung einbetten − Verbesserung Luftreinhaltung, Reduktion Lärmbelastung
in Gesamtpaket: − Diversifizierung Fahrzeugtypen
− Förderung kombinierter Mobilität
Kombinierte Mobilität
+ Ökostrom − Einsatz nicht-erneuerbarer Energie
− Verlagerung Schadstoffemissionen
➔ Gesamtbilanz − Überforderung Stromnetz
positiv oder negativ? − Zunahme Nachfrage nach kritischen Rohstoffen
− Zunahme Auto-Besitz und –Fahrten (Rebound-Effekte)
entscheidet sich auf − Abnahme Einnahmen Mineralölsteuer
kantonaler + − Konkurrenzierung ÖV
städtischer Ebene Risiko
−
19.10.2018 | «Austauschrunde» der Bündner Energiestädte, R. Bianchetti © EBP | 18Herausforderungen für Gemeinden − Vermeidung Zielkonflikte − MIV vs. ÖV vs. Langsamverkehr − Ladestationen im öffentlichen Strassenraum − Rebound-Effekte − Einsatz Ökostrom − Erhöhung Stromverbrauch − Minimierung Belastung Verteilnetze − Smart Charge (zeitversetztes Laden) − Förderung working charge, Integration von EE − Umgang mit limitierten Ressourcen, Fehlinvestitionen vermeiden (schnell laden vs. beschleunigtes Laden) − Zu langsamer Aufbau Ladeinfrastruktur bei vermieteten (EBP/Synergo, 2017) Parkplätzen (teure Nachrüstung) 19.10.2018 | «Austauschrunde» der Bündner Energiestädte, R. Bianchetti © EBP | 19
Handlungsfelder für Gemeinden
Konzept Elektromobilität Planung Ladeinfrastruktur
> Risiken vermeiden, Chancen ermöglichen > Prognose Bedarf Ladesäulen
> Kohärenz mit Klima- und Verkehrspolitik > Home/work/leisure/fast charging
> Anreize für Autos, Ladesäulen, Ökostrom? > Laden im öffentlichen Strassenraum
> Koordination + Information, damit Private,
Bauherren + Firmen handeln Öffentlicher Verkehr
> Massnahmen kennen + priorisieren > Elektrobusse
> Elektrotaxis
> CarSharing
Vorbildfunktion Gemeinde/Zweckverband
(Beschaffung und Submission): Pilotprojekte + Geschäftsmodelle
> Kommunale Ladesäulen > Wo anfangen, wo noch warten?
> Gemeindeeigene Autos > KMU für Elektromobilität
> Vermietung Gemeindeautos > Garagisten als Multiplikatoren
> Kommunalfahrzeuge > Geschäftsmodelle für EVU
19.10.2018 | «Austauschrunde» der Bündner Energiestädte, R. Bianchetti © EBP | 20Unterstützung Energiestädte und Energiestadtberater
1. Ausgangslage: 2. Konzept 3. Identifikation der 4. Umsetzung der
Elektromobilitätsszenarien Elektromobilität: Massnahmen: inkl. Massnahmen: konkrete
und Ladebedarf, Chancen Definition Ziele, Rolle der Zuständigkeiten, Schritte, Ausarbeitung
und Risiken Gemeinde, Handlungsfelder Finanzierung, Zeithorizonte Masterplan
05. Nov
19. Nov
03. Dez
17. Dez
31. Dez
13. Aug
27. Aug
10. Sep
24. Sep
08. Okt
22. Okt
AP1 Umfeldanalyse und Eingabe
AP2 Strombedarf 1
AP3 Basisnetz Ladestationen 2
AP4 E-Taxis 3
AP5 E-Busse 4
AP6 Kommunale Fahrzeuge 5
AP7 Car-Sharing 6
AP8 Tourismus 7
AP9 Ausarbeitung Masterplan 8
Begleitung von EBP: Massnahmen Elektromobilität für Energiestädte
19.10.2018 | «Austauschrunde» der Bündner Energiestädte, R. Bianchetti © EBP | 21Fazit
✓ Die Elektromobilität kommt und mit ihr auch der Ladebedarf
✓ Die Chancen der Elektromobilität sind gross, aber müssen
aktiv realisiert werden; die Risiken minimieren sich nicht von
alleine
✓ Steigerung der Effizienz, Rebound-Effekte sind zu bekämpfen
und Fehlanreize zu beheben
✓ Gesamtbilanz entscheidet sich auf kommunaler Ebene
✓ Es braucht Rahmenbedingungen der öffentlichen Hand
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Weiterführende Links:
Szenarien der Elektromobilität für
Gemeinden:
https://www.ebp.ch/de/projekte/ele
ktromobilitaets-szenarien-fuer-
gemeinden
CH-Szenarien Elektromobilität,
Update 2018:
Roberto Bianchetti http://ebp.ch/publikationen
Projektleiter Energiepolitik + Mobilität der Zukunft
Experte Elektromobilität TA-Swiss-Studie zu Chancen und
Risiken der Elektromobilität:
https://www.ta-
Zollikerstrasse 65
8702 Zollikon swiss.ch/elektromobilitaet/
Schweiz Übersicht über aktuelle
___ Elektromobilität-Projekte:
http://www.ebp.ch/de/thema/energi
Direktwahl +41 44 395 11 25
e/elektromobilitaet
roberto.bianchetti@ebp.ch
www.ebp.ch
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