29 Anleitung und Hintergrundinformationen zum Online-TCO-Rechner Wirtschaftlichkeit von Elektromobilität in gewerblichen Anwendungen
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Wirtschaftlichkeit von Elektromobilität in gewerblichen Anwendungen Anleitung und Hintergrundinformationen zum Online-TCO-Rechner Ergebnispapier der Begleit- und Wirkungsforschung 29
Wirtschaftlichkeit von Elektromobilität in gewerblichen Anwendungen Anleitung und Hintergrundinformationen zum Online-TCO-Rechner September 2016
Verzeichnisse
Inhaltsverzeichnis
Verzeichnisse I
Inhaltsverzeichnis I
Abbildungsverzeichnis III
Tabellenverzeichnis III
1 Einleitung 1
2 Hintergrundinformationen zur Erstellung des Online-Kostenrechners 3
3 Vorstellung des Onlinerechners 5
3.1 Berechnung starten 5
3.2 Fahrzeug konfigurieren 6
3.3 Fahrzeuge vergleichen 8
3.4 Weitere Funktionen 10
4 Methodik und Parameterdiskussion 13
4.1 Gesamtkostenbetrachtung –
der TCO-Modellansatz 13
4.1.1 Ökonomische Eingangsparameter 13
4.1.2 Abzinsung und Realkosten 14
4.1.3 Steuerliche Abschreibung 14
4.2 Parameter der Gesamtkostenbetrachtung 15
4.2.1 Parameter zur Festlegung von Szenarien 15
4.2.2 Entwicklung Benzin- und Dieselpreis 16
4.2.3 Entwicklung Strompreis 16
4.2.4 Preisentwicklung Batterie 17
4.3 Eigenschaften konventioneller und batterieelektrischer Fahrzeugvarianten 18
4.3.1 Eigenschaften konventioneller Referenzfahrzeuge 18
4.3.2 Eigenschaften der batterieelektrischen und Plug-In-Hybridfahrzeuge 19
4.3.3 Restwertentwicklung 23
4.4 Fixkosten und variable Kosten 24
4.4.1 Kfz-Steuer 24
4.4.2 Versicherung 25
4.4.3 Kosten für Haupt-/Abgasuntersuchung 25
4.4.4 Kosten für Fahrzeugwartung, -pflege, -reparatur 25
4.4.5 Energiekosten 26
4.4.6 Weitere Betriebskosten 26
4.5 Ladeinfrastruktur 26
4.6 Förderung von Elektrofahrzeugen 27
4.7 CO2-Emissionen 27
Verzeichnisse I
5 Fallbeispiele 31
5.1 Szenario: Pflegedienste – Kleinwagen-Benziner und BEV im Vergleich 31
5.2 Szenario: KEP-Einsatz – Leichtes Nfz (Diesel) und BEV im Vergleich 33
Anhang A
Literaturverzeichnis A
Ergebnispapiere der BuW C
Impressum H
II Verzeichnisse
Abbildungsverzeichnis
A01 Screenshot des Onlinerechners, Beginn der Berechnungen 5
A02 Screenshot des Onlinerechners, Eigene Berechnung starten 6
A03 Screenshot des Onlinerechners, Ergebnisdarstellung 7
A04 Screenshot des Onlinerechners, Detailmenü für das ausgewählte Fahrzeug 8
A05 Screenshot des Onlinerechners, Kostenverläufe, Vergleich zweier Fahrzeuge 9
A06 Screenshot des Onlinerechners, Kostenbestandteile, Vergleich zweier Fahrzeuge 10
A07 Screenshot des Onlinerechners, Link zur Visualisierung und zum Drucken der aktuellen Darstellung 10
A08 Entwicklung des Batteriepreises für Pkw und leichte Nutzfahrzeuge 17
A09 Vergleich der Gesamtkosten in Abhängigkeit der Jahresfahrleistung für ein kleines Elektro- bzw. Benzinerfahrzeug 31
A10 Gesamtkostenvergleich in Abhängigkeit der Haltedauer. 32
A11 Gesamtkostenvergleich bei 4 Jahren Haltedauer ohne Einbeziehung der Kaufprämie. 33
A12 Vergleich der Gesamtkosten eines leichten elektrischen und Diesel Nfz (4 Jahre Haltedauer) 34
A13 Vergleich der Gesamtkosten eines leichten elektrischen und Diesel Nfz (8 Jahre Haltedauer) 34
A14 Vergleich der Gesamtkosten eines leichten elektrischen und Diesel Nfz (Option „sehr schwerer Verkehr“) 35
A15 Darstellung der Kostenbestandteile als Balkendiagramm 36
A16 Ergebnisdarstellung in Tabellenform zur Analyse der einzelnen Beiträge der einzelnen Posten zu den
Gesamtkosten über die gesamte Haltedauer. 37
Tabellenverzeichnis
T01 Relative Preiserhöhungen bzw. -minderung zur Bildung eines optimistischen bzw. pessimistischen
Szenarios in Referenz zum mittleren Szenario 15
T02 Verwendete Energiepreise für Pkw und leichte Nutzfahrzeuge bis 2030 für die verschiedenen Szenarien 16
T03 Zuordnung der relevanten KBA-Segmente zu den verwendeten Größenklassen für Pkw. 18
T04 Zuordnung der Größenklassen für leichte Nutzfahrzeuge (Lnf) 18
T05 Angenommene mittlere reale Kraftstoffverbräuche und Nettolistenpreise für Benzin- und
Dieselfahrzeuge in den Jahren 2016 und 2020 19
T06 Eigenschaften batterieelektrischer Fahrzeuge der Kategorie Pkw und leichte Nutzfahrzeuge (Lnf) im Jahr 2016 22
T07 Nettolistenpreise Pkw und Lnf im Jahr 2016 und 2020 für die verschiedenen Antriebsarten und
Größenklassen am Beispiel des mittleren Szenarios 22
T08 KFZ-Steuersätze für Pkw und leichte Nutzfahrzeuge und Antriebsarten 24
T09 Mittlere Versicherungsbeiträge für Pkw und leichte Nutzfahrzeuge differenziert nach Antriebsart 25
T10 Kilometerbezogene Wartungskosten für Pkw und leichte Nutzfahrzeuge differenziert nach Antriebsart 26
T11 Investitionskosten der Ladeinfrastruktur 27
T12 Emissionsfaktoren CO2-Äquivalente (Well-to-Wheel) der verschiedenen Kraftstoffarten für die Jahre 2014,
2020, 2025 und 2030 28
Verzeichnisse III
1 Einleitung
1 Einleitung
Der Markthochlauf von Elektromobilität gestaltet sich Um über die Darstellung von Erkenntnissen aus einzelnen
weiterhin weniger dynamisch als erwartet und die Forschungsprojekten in bestimmten Anwendungsberei-
Realisierung des Eine-Million-Ziels der Bundesregie- chen hinaus zu gehen, stellt die Begleit- und Wirkungs-
rung stellt sich als zunehmende Herausforderung dar. forschung zu den Schaufenstern Elektromobilität ein
Neben technischen Restriktionen, stellt insbesondere online-basiertes Werkzeug zur Verfügung, mit dem man
auch die veränderte Kostenstruktur von Elektrofahrzeu- ganz individuelle Kostenvergleiche erstellen kann, um ins-
gen eine zentrale Ursache für die Skepsis potenzieller besondere die unten aufgeführten Fragen zu beantworten.
Nutzer dar. Der Abbau von Informationsdefiziten stellt
somit – neben der Anpassung der Rahmenbedingungen Diese Dokumentation stellt Informationen zur Methodik
– eine zentrale Voraussetzung für den beschleunigten und zu den getroffenen Annahmen dar und verdeutlicht
Markthochlauf dar. In der aktuellen Diskussion über den Funktionsumfang des Onlinerechners.
besonders vielversprechende Anwendungsfelder von
Elektromobilität wird verstärkt auf die Potenziale bei
gewerblichen und öffentlichen Flotten – unter anderem
von der Nationalen Plattform Elektromobilität (NPE)
– hingewiesen1. In den Schaufenstern Elektromobilität
wird Elektromobilität in unterschiedlichsten Anwen-
dungsszenarien untersucht. Neben der hohen Bedeutung
für den Neuwagenmarkt sprechen besonders geeignete
Fahrprofile und die Flexibilität von Poollösungen für
diesen Anwendungsbereich (siehe u. a. Ergebnispapier
27 der Begleit- und Wirkungsforschung2).
Um eine Vergleichbarkeit der Kosten von batterieelek-
trischen und verbrennungsmotorischen Fahrzeugen
herzustellen, bietet sich eine sogenannte Gesamt- Der Online-TCO-Rechner beantwortet
kostenbetrachtung (englisch total-cost-of-ownership die folgenden Fragen:
TCO) an. Mit Hilfe dieser werden möglichst alle Kosten
der Nutzung über die gesamte Haltedauer des Fahrzeugs
berücksichtigt (Anschaffungskosten, Treibstoff- bzw. →→ Wie hoch sind die Gesamtkosten eines Elektrofahr-
Energiekosten, Steuern, Versicherung, Inspektionen, zeuges im Vergleich zu einem Diesel- oder Benzinfahr-
Kosten für Verschleiß usw.). Dies ist gerade für den zeug? Wie schneiden Plug-In Hybrid Fahrzeuge ab?
Vergleich der verschiedenen Antriebssysteme sehr auf-
schlussreich, da ein Elektrofahrzeug zwar oft höhere In- →→ Welche Kostenblöcke haben den größten Einfluss?
vestitionskosten als sein konventionelles Pendant hat, im
Betrieb aber erheblich geringere Kosten aufweisen kann. →→ Wie könnten sich die Gesamtkosten in den nächsten
Jahren entwickeln?
→→ Wie beeinflusst meine Jahresfahrleistung oder meine
voraussichtliche Fahrzeughaltedauer den Gesamt-
kostenvergleich?
1 Nationale Plattform Elektromobilität (NPE) (2014). Fortschritts-
bericht 2014 – Bilanz der Marktvorbereitung
→→ Wie hoch sind die Treibhausgasemissionen?
2 Ergebnispapier 27 der BuW, 10 Thesen zur Elektromobilität in
Flotten (2016), http://schaufenster-elektromobilitaet.org/de/
content/aktuelles/neuigkeiten/neuigkeit_19968.html
Einleitung 12 Hintergrundinformationen zur Erstellung des Online-Kostenrechners
2 Hintergrundinformationen zur
Erstellung des Online-Kostenrechners
Im Rahmen der Begleit- und Wirkungsforschung der Hacker et al. (2015) aufzuzeigen und um zusätz-
Schaufenster Elektromobilität wurde das Öko-Institut liche im Onlinerechner enthaltene Bestandteile
e. V. wurde im Jahr 2015 durch den Verband der Elektro- (Plug-In-Hybridfahrzeuge) zu erweitern. Die Kon-
technik Elektronik Informationstechnik e. V. (VDE) mit zeption und Entwicklung der Web-App erfolgte
der Erstellung eines Online-Kostenrechners beauftragt. durch Journalism++4. Die Wahl der voreingestellten
Parameter erfolgte dabei unter Einbeziehung von
Die Methodik und Berechnungsgrundlage des On- Experten, Nutzern, verschiedenen Förderprojekten
line-Kostenrechners wurde durch das Öko-Institut e. V. und Flottenbetreibern.
im Zusammenspiel mit der Begleitforschung und den
Projekten des vom Bundesministerium für Wirtschaft Im folgenden Abschnitt 2 werden die Bedienung und
und Energie geförderten Programms „IKT Für Elektro- der Funktionsumfang des Onlinerechners kurz vorge-
mobilität II“ entwickelt. Die Methodik und getroffene stellt. Im Anschluss daran werden die Details zu den
Annahmen können dem Abschlussbericht „Wirtschaft- Grundannahmen des Modells, der voreingestellten
lichkeit von Elektromobilität in gewerblichen Anwen- Parameter und deren zeitlichen Entwicklungen sowie
dungen – Betrachtung von Gesamtnutzungskosten, öko- Modelle zur Restwertberechnung in Abschnitt 4 und
nomischen Potenzialen und möglicher CO2-Minderung“ den entsprechenden Literaturverweisen dargelegt.
entnommen werden (Hacker et al. 2015)3.
Für Einsteiger empfiehlt es sich, den Umgang mit
Die vorliegende Dokumentation dient in erster Linie dem Tool zu üben, indem man die Anwendungsbei-
dazu, die Abweichungen des Onlinerechners gegenüber spiele in Kapitel 5 mit Hilfe des Tools nachvollzieht.
3 http://ikt-em.de/_media/Gesamtbericht_Wirtschaftlichkeit_ 4 http://www.jplusplus.org/de/
von_Elektromobilitaet.pdf
Hintergrundinformationen zur Erstellung des Online-Kostenrechners 33 Vorstellung des Onlinerechners
3 Vorstellung des Onlinerechners
3.1 Berechnung starten RECHNER), das Impressum aufrufen (IMPRESSUM), die
Sprache wählen (ENGLISH / DEUTSCH) sowie die Berech-
Der Onlinerechner kann über die folgende URL auf- nungen beginnen.
gerufen werden:
Dem Nutzer stehen zwei Möglichkeiten offen, mit den
Berechnungen zu beginnen. Über den Button EIGENE
http://schaufenster-elektromobilitaet.org/de/ BERECHNUNGEN STARTEN kann ein eigenes Fahrzeug
content/service/tco_rechner/TCO-Rechner.html konfiguriert werden. Der Link BEISPIELRECHNUNG führt
direkt zu den Ergebnissen des Vergleichs zweier kleiner
Pkw mit Elektro- bzw. Dieselantrieb mit jeweils 4 Jah-
Über die Startseite kann der Nutzer ausführliche ren Haltedauer und einer jährlichen Fahrleistung von
Informationen über den Rechner erhalten (ÜBER DEN 10.000 km ( Abbildung A01).
A01: Screenshot des Onlinerechners, Beginn der Berechnungen
Vorstellung des Onlinerechners 5A02: Screenshot des Onlinerechners, Eigene Berechnung starten (Schritte 1 bis 4)
3.2 Fahrzeug konfigurieren ▪▪im 3. Schritt das Anschaffungsjahr und
Nach Betätigung des Buttons EIGENE BERECHNUNGEN
STARTEN wird der Nutzer durch ein kurzes Menü ge-
▪▪im 4. Schritt die durchschnittliche Jahresfahr-
leistung
führt, in dem
abgefragt werden. Die Eingaben müssen stets durch
▪▪im 1. Schritt der Antriebstyp (z. B. Benzin /
Diesel / Plug-In-Hybrid (Benzin) / Plug-In-
Betätigung des Buttons WEITER beendet werden.
Der Link ZURÜCK ermöglicht es, Änderungen in den
Hybrid (Diesel), Elektrofahrzeug) vorangegangenen Schritten vorzunehmen. Im Vorder-
( Abbildung A02); grund des Onlinerechners steht der Wirtschaftlich-
keitsvergleich unterschiedlicher Antriebssysteme. Bei
▪▪im 2. Schritt die Größenklasse (Klein /
Mittel / Groß / Leichtes Nutzfahrzeug-Klein /
den Analysen stehen die antriebsspezifischen Unter-
schiede unabhängig von konkreten Fahrzeugmodellen
Leichtes Nutzfahrzeug-Groß) im Vordergrund. In den TCO-Analysen werden daher
(Details Tabelle T03); generische Fahrzeuge verglichen, die realen Modellen
6 Vorstellung des Onlinerechnersdes Fahrzeugmarktes nicht direkt entsprechen, stellung (Button KOSTENVERLÄUFE) für das konfigurierte
jedoch typische Fahrzeugkonfigurationen innerhalb Fahrzeug ( Abbildung A03).
der jeweiligen Fahrzeugkategorie bzw. Größenklasse
repräsentieren. Durch die im Folgenden dargestellten Nun hat der Nutzer die Möglichkeit, durch Klicken auf
vielfältigen Einstellungsmöglichkeiten im Online- FAHRZEUG HINZUFÜGEN ein zweites Fahrzeug (Ver-
rechner lassen sich die Fahrzeugeigenschaften jedoch gleichsfahrzeug) zu konfigurieren, wobei erneut die vier
so anpassen, dass konkrete Fahrzeugmodelle abgebildet oben beschriebenen Schritte durchlaufen werden.
werden können bzw. konkrete Verkaufsangebote ein-
bezogen werden können. Weiterhin besteht die Möglichkeit, eine Reihe von
Parametern für das bereits konfigurierte Fahrzeug im
Nachdem dieses Menü durchlaufen ist, gelangt der Detailmenü anzupassen. Dafür muss der Cursor auf das
Nutzer direkt zu den Ergebnissen in der Verlaufsdar- existierende Fahrzeug (Tabelle unten in Abbildung A03)
A03: Screenshot des Onlinerechners, Ergebnisdarstellung
Vorstellung des Onlinerechners 7A04: Screenshot des Onlinerechners, Detailmenü für das ausgewählte Fahrzeug bewegt werden, bis sich die Tabelle einfärbt und gültig werden, auch wenn sie allgemeine Rahmendaten das Augensymbol erscheint. Ein Klick mit der linken wie bspw. die Inflationsrate oder Kraftstoffpreise betrifft. Maustaste öffnet nun das Detailmenü für das gewählte Fahrzeug ( Abbildung A04). Nun können eine Reihe von Anpassungen vorgenommen 3.3 Fahrzeuge vergleichen werden, z. B. können Annahmen zu den Kosten, Parame- ter zur Fahrzeugnutzung, Fahrzeugeigenschaften oder Hat der Nutzer nun zwei Fahrzeuge den Wünschen ent- den Rahmendaten angepasst werden. Dabei sollte nach sprechend konfiguriert und im Detailmenü die Rahmen- jeder Anpassung im Menü nach unten gescrollt werden daten an die eigenen Bedürfnisse angepasst, können in und die Änderung mit einem Klick auf den Button ÜBER- der Ergebnisdarstellung die Kostenverläufe, die Kosten- NEHMEN gespeichert werden. Dabei ist zu beachten, dass bestandteile und die Treibhausgasemissionen mitein- die Änderungen stets nur für das ausgewählte Fahrzeug ander verglichen werden. 8 Vorstellung des Onlinerechners
Abbildung A05 zeigt die Verlaufsdarstellung (KOSTEN- pro Jahr kann der Onlinerechner die Gesamtkosten über VERLÄUFE) der Gesamtkosten eines kleinen Diesel- und die Haltedauer und das Jahr der Anschaffung darstellen eines Elektro-Pkw (4 Jahre Haltedauer) in Abhängigkeit (Dropdown-Menü unten). Neben den auf der Achse darge- zur Jahresfahrleistung. Das blaue Band stellt in diesem stellten Größen entsprechen alle anderen Parameter den Fall die Kosten des Elektrofahrzeuges dar, das grüne gewählten Einstellungen. Aufgrund der über die nächsten Band die des Dieselfahrzeugs. Die durchgezogenen Jahre degressiven Umwelt-Prämie, angenommener Prei- Linien schneiden sich an dem Punkt, an dem die Ge- sentwicklungen und der Tatsache das Fahrzeuge über fünf samtkosten beider Fahrzeuge identisch sind. Die Bänder Jahre Abgeschrieben werden können, ergeben sich oftmals repräsentieren die Unsicherheit hinsichtlich der Kosten kompliziertere Kurvenverläufe bei den Gesamtkosten in für Kraftstoffe, Strom und der Fahrzeugbatterien. Abhängigkeit des Anschaffungsjahres oder der Haltedauer. Der Nutzer hat die Möglichkeit, die angezeigte X-Achse Neben den Kostenverläufen kann der Nutzer die einzel- anzupassen. Neben der durchschnittlichen Fahrleistung nen KOSTENBESTANDTEILE miteinander vergleichen A05: Screenshot des Onlinerechners, Kostenverläufe, Vergleich zweier Fahrzeuge Vorstellung des Onlinerechners 9
A06: Screenshot des Onlinerechners, Kostenbestandteile, Vergleich zweier Fahrzeuge A07: Screenshot des Onlinerechners, Link zur Visualisierung und zum Drucken der aktuellen Darstellung ( Abbildung A06). Die Kosten für die „Fahrzeug- In der Ansicht TABELLE findet der Nutzer die genauen anschaffung“ (grün) ergeben sich aus dem Preis des Kosten aller Kostenbestandteile sowie die Treibhausgas- Fahrzeugs abzüglich der steuerlichen Abschreibung emissionen in einer übersichtlichen Tabellenansicht. (AfA der Anschaffung), des Fahrzeugrestwertes und im Falle von Elektrofahrzeugen des Umweltbonus („Kauf- prämie“). Die Fixkosten (lila) umfassen die Kfz-Steuer, 3.4 Weitere Funktionen die Versicherung und die Abgas- und Hauptunter- suchung. Unter variablen Kosten (braun) fallen die Unter den jeweiligen Darstellungen in der Ergebnisdar- Kosten für Wartung und Instandhaltung (Grundlage ist stellung findet der Nutzer die Möglichkeit, einen Link die ADAC Autokostendatenbank) wie Reparaturkosten, zu der aktuellen Visualisierung zu kopieren, um diesen Inspektionskosten (inklusive Ölwechsel) und Reifen- festzuhalten oder weiterzugeben. Weiterhin kann dort ein kosten. Mit dem Kostenblock Kraftstoffe (gelb) werden Button zum Drucken der aktuellen Ergebnisdarstellung sowohl Diesel und Benzin als auch elektrischer Strom gefunden werden ( Abbildung A07). beziffert. In der Ansicht CO2-EMISSIONEN kann der Nut- zer die Treibhausgasemissionen in kg CO2-Äquivalenten Die Details zu den Grundannahmen des Modells, der für die gewählten Fahrzeuge betrachten. Dabei besteht voreingestellten Parameter und deren zeitlichen Ent- analog zu den Darstellungen unter Kostenverläufe die wicklungen sowie Modelle zur Restwertberechnung Möglichkeit, die X-Achse anzupassen (Jahresfahrleis- finden Sie in den folgenden Kapiteln und den entspre- tung, Anschaffungsjahr, Haltedauer). chenden Literaturverweisen. 10 Vorstellung des Onlinerechners
Vorstellung des Onlinerechners 11
4 Methodik und Parameterdiskussion
4 Methodik und
Parameterdiskussion
4.1 Gesamtkostenbetrachtung – dern“ ( Abschnitt 3.2 Abbildung A05) realisiert, mit
denen Unsicherheiten hinsichtlich der Entwicklung von
der TCO-Modellansatz
Energie- und Batteriepreisen abgebildet werden sollen.
Darüber hinaus sind im Onlinerechner drei Möglichkeiten
Die Fahrzeugwahl wird im gewerblichen wie auch zur Berechnung des Fahrzeugrestwertes von Elektrofahr-
im privaten Bereich von einer Vielzahl von Faktoren zeugen implementiert ( Abschnitt 4.3.3 Restwertent-
beeinflusst, die sich jedoch sehr unterschiedlich gut wicklung).
quantifizieren lassen. So stellen die Kosten für den Fahr-
zeugkauf und Betrieb wichtige Entscheidungskriterien Ziel des Onlinerechners ist es, einen möglichst umfassen-
bei der Fahrzeugwahl dar, aber auch die Fahrzeuggröße, den Wirtschaftlichkeitsvergleich von konventionellen
Komfort, Verfügbarkeit von Werkstätten und Sicherheit und elektrischen Fahrzeugvarianten unter Berück-
sowie die Marke fließen in die Kaufentscheidung ein. sichtigung der jeweiligen Fahrzeugeigenschaften bzw.
-anforderungen für den betrachteten Zeitraum anzu-
Insbesondere in der gewerblichen Fahrzeugbeschaffung stellen. Durch die deutlich veränderten Eigenschaften
stellen Kostenkriterien die wichtigsten Parameter bei der von Elektrofahrzeugen sind mit deren Einsatz jedoch
Fahrzeugwahl dar. So werden beispielsweise im Rahmen Anpassungen im Nutzerverhalten und der Infrastruktur
einer Befragung von Fuhrparkleitern in Hacker et al. notwendig, die – insbesondere in der frühen Markt-
(2011) die Anschaffungskosten bzw. die Gesamtnut- phase – von erheblichem Einfluss auf die Nutzerakzep-
zungs- und Kilometerkosten vor Umwelteigenschaften tanz sein können. Die Ergebnisse der Gesamtkostenbe-
als wichtigste Beschaffungskriterien genannt. Einen trachtung liefern wichtige Hinweise auf wirtschaftliche
weiteren empirischen Beleg für die Bedeutung von Nut- Einsatzmöglichkeiten in gewerblichen Anwendungen.
zungskosten bei der Fahrzeugwahl stellt der Marktanteil
von Dieselfahrzeugen bei gewerblichen Haltern dar, der Das im Rahmen des Vorhabens entwickelte TCO5-Modell
sich in unterschiedlichen Wirtschaftszweigen auf Basis ermöglicht den Vergleich der Gesamtnutzungskosten
der jeweiligen Jahresfahrleistung und den damit verbun- von verschiedenen Antriebssystemen für unterschied-
denen Kostenvorteilen in der Nutzungsphase gegenüber liche Fahrzeugkategorien über die Gesamthaltedauer
der Benzin-Variante gut erklären lässt (Plötz et al. 2013). des jeweiligen Fahrzeugs. Für die Simulation der
unterschiedlichen Anwendungsfälle müssen jeweils
Eine Gesamtkostenbetrachtung ermöglicht eine Ver- fahrzeug- bzw. anwendungsspezifische Ausprägungen
gleichbarkeit der Kosten verschiedener Investitionen. der Eingangsgrößen, wie beispielsweise Kraftstoff-
Dabei werden neben den Anschaffungskosten für verbrauch, Anschaffungskosten, Fahrzeughaltedauer,
Fahrzeug und ggf. Ladeinfrastruktur auch Betriebskos- definiert werden.
ten wie Wartungs-, Reparatur- oder Haltungskosten
berücksichtigt. Die betrachteten Kosten werden über den
Gesamtnutzungszeitraum inflationsbereinigt und durch 4.1.1 Ökonomische Eingangsparameter
eine Diskontierung auf einen Zeitpunkt zurückgerechnet.
Im Folgenden wird der Ansatz der Gesamtkostenbe- Das TCO-Modell berücksichtigt alle im Laufe der
trachtung genutzt, um wirtschaftliche Potenziale für den Fahrzeughaltedauer relevanten Kostenparameter. Diese
Einsatz von batterieelektrischen Fahrzeugen zu identifi- stehen jeweils in Abhängigkeit von der jeweiligen Fahr-
zieren bzw. verbleibende Kostenunterschiede zu quan- zeugkategorie, der Fahrzeugnutzung und den definierten
tifizieren. Die Betrachtung fokussiert auf den Zeitraum Rahmenbedingungen. Teilweise handelt es sich bei den
2014 bis 2020 und bildet mögliche Unsicherheiten in der
Entwicklung von Einflussgrößen in Form von Szenarien
und Sensitivitätsanalysen ab. Dies wird im Onlinerech-
ner einerseits durch die Darstellung von „Ergebnisbän- 5 Total-Cost-of-Ownership = Gesamtnutzungskosten
Methodik und Parameterdiskussion 13Kosten um abgeleitete und zeitlich variable Größen. 4.1.2 Abzinsung und Realkosten
Deren Herleitung wird im folgenden Kapitel für die
jeweilige Fahrzeugkategorie näher erläutert. Um eine Vergleichbarkeit zwischen den Kosten herzu-
stellen, wurde eine Abzinsung aller eingehenden Kosten
Da im Modell die Gesamtkosten für Neufahrzeuge mit in die Gesamtkostenrechnung auf das Jahr der Anschaf-
Erstzulassung im Zeitraum zwischen 2014 und 2020 fung vorgenommen. Mittels Abzinsung oder Diskontie-
analysiert werden, kann der bilanzierte Nutzungszeit- rung werden die Werte zukünftiger Zahlungen auf einen
raum – je nach Haltedauer – deutlich über das Jahr Zeitpunkt, der vor den Zahlungen liegt, zurückgerechnet
2020 hinausreichen6. Daher werden für alle über die (Wöhe & Döring 1990). Dabei wird ein Kalkulationszins-
gesamte Nutzungsdauer relevanten Kosten, wie Kraft- satz unterstellt, der die vom Investor (hier ist die Inves-
stoffkosten oder sonstige Betriebskosten, Annahmen zu tition jeweils das entsprechende Fahrzeug) erwartete
deren Entwicklung bis zum Jahr 2030 getroffen. Mindestverzinsung des eingesetzten Kapitals berücksich-
tigt. Für den Onlinerechner wurde ein Kalkulationszins
Für verbrennungsmotorische und batterieelektrische von 5 % angenommen. Für alle berechneten Kosten
Fahrzeugvarianten werden im TCO-Vergleich folgende wurde eine mittlere jährliche Inflationsrate von 1,5 %8
Kostenparameter explizit berücksichtigt7: für den Betrachtungszeitraum unterstellt, was der durch-
schnittlichen Inflation der Jahre 2004–2015 entspricht
▪▪Anschaffungspreis (Statista 2016a).
▪▪Steuerliche Abschreibung (AfA) Diese Eingangsgrößen können im Onlinerechner in der
Detailauswahl angepasst werden.
▪▪Restwert am Ende der Haltedauer
▪▪Kosten der Ladeinfrastruktur* 4.1.3 Steuerliche Abschreibung
▪▪Kosten für Instandhaltung / Wartung der
Ladeinfrastruktur*
In gewerblichen Anwendungen werden üblicherweise
gewinnmindernde Investitionen durch Absetzung für
Abnutzung (AfA) steuerlich geltend gemacht. Da es sich
▪▪Kfz-Steuer, Versicherung und Kosten für
Haupt-/Abgasuntersuchung
auch bei Fahrzeugen um abnutzbare Wirtschaftsgüter
handelt, kann die damit verbundene Vermögensmin-
derung durch das steuerpflichtige Unternehmen als
▪▪Kosten für Fahrzeugwartung, -pflege, -reparatur Betriebsausgaben deklariert werden. Dabei wird die
Investition nicht zu einem Zeitpunkt deklariert, sondern
▪▪Kraftstoffkosten. über einen Zeitraum, der durch die sogenannten AfA-Ta-
bellen festgelegt ist, linear abgeschrieben.
Angesichts der – im Vergleich zu konventionellen Fahr-
zeugen – höheren Investitionskosten für Elektrofahr-
zeuge können für diese höhere Betriebsausgaben geltend
gemacht werden. Daher wirkt sich die Beschaffung
6 Ein Fahrzeug, das beispielsweise Anfang 2020 zugelassen wird eines Elektrofahrzeugs stärker steuermindernd aus. Im
und 6 Jahre durch den Erstnutzer betrieben wird, erforderte
eine Kostenbetrachtung für den gesamten Nutzungszeitraum
bis Ende 2025.
7 Mit * gekennzeichnete Kostenparameter sind nur für batterie- 8 In (Hacker et al. 2015) wurde eine Inflationsrate von 1,7 %
elektrische Fahrzeuge und Plug-In-Hybrid Fahrzeuge relevant. veranschlagt.
14 Methodik und ParameterdiskussionRahmen der Gesamtkostenbetrachtung wurde ein pau- 4.2.1 Parameter zur Festlegung von Szenarien
schaler Unternehmenssteuersatz von 30 % angenommen
(Bäuml et al. 2013). Da ein Kostenvergleich für den Zeitraum von 2016 bis
2020 für unterschiedliche Antriebe angestellt wird, müs-
Diese Eingangsgröße kann im Onlinerechner in der sen die in die Betrachtung eingehenden Parameter in die
Detailauswahl angepasst werden. Soll die steuerliche Ab- Zukunft fortgeschrieben werden. Solch eine Fortschrei-
schreibung nicht Teil der Betrachtungen sein, kann der bung ist stets mit Unsicherheiten behaftet. Um diesem
Nutzer des Onlinerechners den Unternehmenssteuersatz Umstand Rechnung zu tragen, wurden für drei zentrale
auf null setzen. Parameter verschiedene Fortschreibungen, im Folgenden
Szenarien genannt, gebildet, um somit die Abbildung
der Unsicherheiten in den Ergebnissen dieser Studie zu
gewährleisten.
4.2 Parameter der
In den Szenarien werden die für den Wirtschaftlichkeits-
Gesamtkostenbetrachtung
vergleich besonders relevanten Parameter Batteriepreis,
Strompreis und Kraftstoffpreis variiert. Ausgehend von
Im Folgenden werden alle wichtigen Eingangsgrößen für einem mittleren Szenario wurden ein pessimistisches
die Gesamtkostenrechnung im Onlinerechner diskutiert, und ein optimistisches Szenario gebildet, wobei sich
das methodische Vorgehen der Herleitung erläutert und die Benennung der Szenarien auf die hinsichtlich der
die zugrunde liegenden Quellen benannt. Parameter, Wirtschaftlichkeit von Elektrofahrzeugen vorteilhaften
deren zukünftige Entwicklung mit hoher Unsicherheit Rahmenbedingungen bezieht. Diese Szenarien werden
behaftet ist, welche gleichzeitig aber von hoher Relevanz im Onlinerechner als Bandbreiten der „Ergebnisbänder“
für die Wirtschaftlichkeit von Elektrofahrzeugen sind, dargestellt.
werden in Form unterschiedlicher Szenarien abgebildet.
Die Definition von typischen Fahrzeugen in der jeweili- Zur Bildung der Szenarien wurde gemäß Tabelle T01
gen konventionellen und batterieelektrischen Variante jeweils eine Erhöhung bzw. Minderung der Preise in
bildet die Grundlage für die Herleitung von Anschaf- Referenz zum mittleren Szenario für 2020 bzw. 2030 an-
fungs- und Betriebskosten. Darüber hinaus werden genommen und für die Zwischenjahre linear interpoliert.
weitere Fix- und Infrastrukturkosten diskutiert und das Das optimistische Szenario zeichnet sich durch niedrigere
methodische Vorgehen zur Ableitung des Fahrzeugrest- Batterie- und Strompreise für das Elektrofahrzeug und
werts erläutert. erhöhte Kraftstoffpreise für das entsprechende konventi-
onelle Fahrzeug aus, im pessimistischen Szenario ist dies
genau umgekehrt.
Optimistisches Szenario Pessimistisches Szenario
Batteriepreis −10 % +10 %
Strompreis −10 % +10 %
Benzin-/Dieselpreis +10 % −10 %
T01: Relative Preiserhöhungen bzw. -minderung zur Bildung eines optimistischen bzw. pessimistischen Szenarios in Referenz
zum mittleren Szenario.
Methodik und Parameterdiskussion 15Wie auch die Sensitivitätsanalysen in Hacker et al. (2015) In Tabelle T02 sind die Benzin- und Dieselpreise, welche
zeigen, handelt es sich bei den ausgewählten Parametern den Gesamtkostenbetrachtungen im Onlinerechner stan-
um Einflussgrößen mit vergleichsweise hoher Relevanz für dardmäßig zu Grunde liegen, für die Jahre 2016, 2020, 2025
die Gesamtkostenrechnung. Bezüglich der Interpretation und 2030 aufgeführt. Es ist zu beachten, dass es sich dabei
der Szenarien ist jedoch zu beachten, dass alle drei Szena- um die Kraftstoffpreise exklusive Mehrwertsteuer handelt.
rien mögliche Entwicklungen abbilden. Die dargestellten
Entwicklungspfade lassen somit keine Schlüsse über die Die Eingangsgrößen zum Kraftstoffpreis und zur Preisent-
Wahrscheinlichkeit der jeweiligen Preisentwicklung zu, wicklung können im Onlinerechner in der Detailauswahl
sondern zeigen lediglich mögliche Spannbreiten – und angepasst werden.
damit Unsicherheiten – auf.
4.2.3 Entwicklung Strompreis
4.2.2 Entwicklung Benzin- und Dieselpreis
Im Onlinerechner wird standardmäßig ein Stromtarif
Aufgrund der in den vergangenen zwei Jahren deutlich zugrunde gelegt, der für einen durchschnittlichen Jahres-
gesunkenen Kraftstoffpreise weichen die im Onlinerechner verbrauch von 3,5 MWh angenommen werden kann. Dieser
unterstellten Kraftstoffpreise deutlich von den Annah- Jahresverbrauch entspricht dem eines durchschnittlichen
men in Hacker et al. (2015) ab. Im Onlinerechner wird 3-Personen-Haushalts und liegt exklusive Mehrwertsteuer
der durchschnittliche Kraftstoffpreis (Diesel, Benzin) aus im Mittel für das Jahr 2015 bei 24,1 ct/kWh. Je nach Ver-
dem Jahr 2015 (excl. MwSt.) veranschlagt (Statista 2016b brauchsmenge können gewerbliche Abnehmer auf Grund
& 2016c). Ausgehend von diesem Preis werden unter der von zahlreichen Ausnahmen günstigere Tarife erhalten. So
Annahme einer jährlichen Kraftstoffpreiserhöhung die liegt z. B. der Tarif für einen durchschnittlichen Jahresver-
Preise für die Jahre 2016–2030 ermittelt. In Anlehnung an brauch von 160 MWh bei etwa 13,9 ct/kWh (BDEW 2014).
die Berechnungen aus der Verkehrsverflechtungsprognose Ein Jahresverbrauch dieser Größenordnung wird von sehr
des BMVI (Intraplan 2014) wurde standardmäßig von einer stromintensiven Industrieanwendungen erreicht. Für Han-
jährlichen Erhöhung von 2 % aufgrund von steigenden del- und Gewerbeabnehmer gibt es je nach Verbrauch die
Rohölpreisen und steigender Mineralölsteuer ausgegangen. Möglichkeit, einen Tarif in der aufgeführten Preisspanne zu
2016 2020 2025 2030
Benzin [€/l] 1,31 1,42 1,56 1,73
optimistisch Diesel [€/l] 1,10 1,19 1,31 1,45
Strom [ct/kWh] 22,0 23,2 22,9 22,6
Benzin [€/l] 1,19 1,29 1,42 1,57
mittel Diesel [€/l] 1,00 1,08 1,20 1,32
Strom [€/kWh] 24,4 25,8 25,4 25,1
Benzin [€/l] 1,07 1,16 1,28 1,41
pessimistisch Diesel [€/l] 0,90 0,97 1,08 1,19
Strom [ct/kWh] 26,8 28,4 27,9 27,6
T02: Verwendete Energiepreise für Pkw und leichte Nutzfahrzeuge bis 2030 für die verschiedenen Szenarien
(exkl. Mehrwertsteuer).
16 Methodik und ParameterdiskussionBatteriepreis
[€/kWh]
440 440
400
390 385
360
350
340
330
315 308
300
290
280
270
252
240
2014 2015 2016 2017 2018 2019 2020
pessimistisches Szenario
mittleres Szenario
optimistisches Szenario
A08: Entwicklung des Batteriepreises für Pkw und leichte Nutzfahrzeuge (exkl. Mehrwertsteuer)
beziehen. Da in dieser Studie für die betrachteten Anwen- 4.2.4 Preisentwicklung Batterie
dungen der Elektrofahrzeuge keine Annahme über den
Stromverbrauch der haltenden Unternehmen gemacht Die Batterie hat den größten Anteil am Aufpreis
werden kann, wird standardmäßig mit dem konservati- des Elektrofahrzeugs im Vergleich zu einem ver-
ven Stromtarif für einen Jahresverbrauch von 3,5 MWh brennungsmotorischen Vergleichsfahrzeug. Somit
gerechnet. ist auch die weitere Entwicklung der spezifischen
Batteriepreise von zentraler Bedeutung für die Wirt-
Die Entwicklung der Strompreise im mittleren Szenario schaftlichkeit von Elektrofahrzeugen. Insbesondere
orientiert sich für Pkw und leichte Nutzfahrzeuge für in den letzten Jahren konnte bereits ein deutlicher
den Zeitraum bis 2030 an der Energiereferenzprognose Preisrückgang beobachtet werden, die zukünftige
(Schlesinger et al. 2014). Diese unterstellt zunächst einen Preisentwicklung ist jedoch weiterhin mit großen
weiteren Anstieg der Endkundenpreise für Haushaltskun- Unsicherheiten behaftet.
den, der sich trotz sinkender Großhandelspreise aus dem
weiteren Anstieg der EEG-Umlage ergibt. Bis zum Jahr Für die Berechnung der Fahrzeugpreise wird im
2020 wird ein jährlicher Preisanstieg von 1,3 % unter- Onlinerechner für Pkw und leichte Nutzfahrzeuge die
stellt. Nach 2020 führt der Rückgang der EEG-Umlage Batteriepreisentwicklung, welche von der Arbeits-
zu einem Rückgang der Endkundenpreise. Der jährliche gruppe II der Nationalen Plattform Elektromobilität
Preisrückgang beträgt 0,28 % (2021–2030) bzw. 0,58 % (NPE) erarbeitet wurde, zu Grunde gelegt (NPE
(2031–2050). Diese Preise verstehen sich jeweils als End- 2011a). Ausgehend von dieser Preisentwicklung
kundenpreise an der betriebseigenen Ladeinfrastruktur. wurden zwei weitere Szenarien durch einen Preisauf-
und -abschlag von 10 % für jedes Betrachtungsjahr
In Tabelle T02 sind die im Onlinerechner verwendeten gebildet. Die angenommen Batteriepreise sind jeweils
Strompreise für die Jahre 2016, 2020, 2025 und 2030 als Systempreise und nicht als Zellpreise zu verstehen
aufgeführt. Es ist zu beachten, dass die Werte exklusive und spiegeln direkt den in die Rechnung eingehenden
Mehrwertsteuer aufgelistet sind. Endkundenpreis wieder.
Die Eingangsgrößen zum Strompreis und zur Preisent- In Abbildung A08 ist die angenommene Batterie-
wicklung können im Onlinerechner in der Detailauswahl preisentwicklung in den drei Standardszenarien für
angepasst werden. Pkw und leichte Nutzfahrzeuge dargestellt.
Methodik und Parameterdiskussion 174.3 Eigenschaften konventioneller nellen verbrennungsmotorischen wie auch die batterie-
und batterieelektrischer elektrischen Fahrzeugvarianten näher erläutert.
Fahrzeugvarianten
4.3.1 Eigenschaften konventioneller
Im Vordergrund des Onlinerechners steht der Wirt- Referenzfahrzeuge
schaftlichkeitsvergleich unterschiedlicher Antriebssys-
teme. Bei den Analysen stehen die antriebsspezifischen Die Größenklassen definieren sich über KBA (Kraft-
Unterschiede unabhängig von konkreten Fahrzeug- fahrtbundesamt)-Segmente. Für die Größenklassen der
modellen im Vordergrund. In den TCO-Analysen werden Pkw wurden die 5 häufigsten neuzugelassenen Modelle
daher Fahrzeuge verglichen, die realen Modellen des im ersten Halbjahr 2014 (KBA 2014c) der jeweiligen
Fahrzeugmarktes nicht direkt entsprechen, jedoch typi- KBA-Segmente zur Mittelwertbildung herangezogen. Die
sche Fahrzeugkonfigurationen innerhalb der jeweiligen Zuordnung der Segmente zu den aggregierten Größen-
Fahrzeugkategorie bzw. Größenklasse repräsentieren. klassen kann Tabelle T03 entnommen werden.
Alternativ lassen sich durch die vielfältigen Einstellungs-
möglichkeiten im Online-TCO-Rechner die Fahrzeug- Zur Unterscheidung von zwei verschiedenen Kategorien der
eigenschaften so anpassen, dass konkrete Fahrzeug- leichten Nutzfahrzeuge wurde das KBA-Segment Utilities
modelle abgebildet werden können. in zwei Größenklassen unterteilt und für die Mittelwertbil-
dung auch hier eine Gewichtung nach den Neuzulassungen
Im Folgenden wird die Herleitung wichtiger Parameter vorgenommen. In Tabelle T04 ist die Zuordnung nach
der jeweiligen Standardkonfiguration für die konventio- Größenklassen für leichte Nutzfahrzeuge aufgelistet.
Größenklasse KBA-Segmente Beispielfahrzeuge
Mini VW Up, Fiat 500
Pkw-klein
Kleinwagen VW Polo, Opel Corsa
Kompaktklasse VW Golf, Audi A3
Pkw-mittel Mini-Van Mercedes B-Klasse, Opel Meriva
Großraum-Van VW Touran, Opel Zafira
Mittelklasse VW Passat, 3er BMW
Obere Mittelklasse BMW 5er, Audi A6
Pkw-groß Oberklasse Mercedes S-Klasse, Mercedes CLS
Geländewagen VW Tiguan, Audi Q3
Sportwagen Mercedes E-Klasse, Porsche 911
T03: Zuordnung der relevanten KBA-Segmente zu den verwendeten Größenklassen für Pkw.
Größenklasse Segment Beispielfahrzeuge
Lnf-klein/mittel kleine / mittlere Utilities VW Caddy, Citroen Berlingo, Mercedes Vito
Lnf-groß große Utilities Mercedes Sprinter, Fiat Ducato, VW Crafter
T04: Zuordnung der Größenklassen für leichte Nutzfahrzeuge (Lnf).
18 Methodik und ParameterdiskussionKraftstoffverbrauch Nettolistenpreis
[l/100 km] [€]
2016 2020 2016 2020
Pkw-klein Benzin 6,5 5,6 10.252 10.520
Diesel 4,7 4,2 12.789 13.001
Pkw-mittel Benzin 7,5 6,5 16.387 16.600
Diesel 5,7 5,0 18.681 18.799
Pkw-groß Benzin 8,3 7,2 29.712 29.915
Diesel 6,0 5,3 31.897 32.037
Lnf-klein/mittel Diesel 7,9 7,0 20.366 20.407
Lnf-groß Diesel 9,2 8,2 34.103 34.171
T05: Angenommene mittlere reale Kraftstoffverbräuche und Nettolistenpreise für Benzin- und Dieselfahrzeuge in den Jahren
2016 und 2020.
Der ADAC-Autokosten-Datenbank (ADAC 2014) Verringerung des spezifischen Kraftstoffverbrauchs –
wurden für die jeweiligen Modelle in typischen Ausstat- zu rechnen. Der Einsatz entsprechender Effizienztech-
tungsvarianten Listenpreise und Kraftstoffverbräuche nologien ist jedoch gleichzeitig mit höheren Fahrzeug-
(kombiniert, nach dem Neuen Europäischen Fahrzyk- kosten verbunden. Auf Grundlage einer umfassenden
lus) entnommen und nach den Neuzulassungszahlen Technologiedatenbank des Öko-Instituts (Hülsmann
gewichtete Mittelwerte für Listenpreis und normiertem et al. 2014) wurden für die jeweiligen konventionellen
Kraftstoffverbrauch gebildet. Dabei wurde für Pkw zwi- Fahrzeugvarianten im Zeitraum bis 2020 Effizienzent-
schen Diesel- und Benzinvarianten unterschieden, für wicklungen unterstellt, die sich an den CO2-Zielwerten
die leichten Nutzfahrzeuge wurde nur die Dieselvariante bis zum Jahr 2020 orientieren. Die mit dem Einsatz ent-
berücksichtigt. sprechender Effizienztechnologien verbundenen Kosten
wurden als Kostenaufschlag auf den Anschaffungspreis
Aktuelle, empirisch fundierte Analysen zeigen, dass der im jeweiligen Neuzulassungsjahr berücksichtigt.
im Neuen Europäischen Fahrzyklus (NEFZ) bestimmte
Kraftstoffverbrauch in den vergangenen Jahren eine In Tabelle T05 sind die Nettolistenpreise und die
kontinuierlich zunehmende Diskrepanz zu tatsächlich realen Kraftstoffverbräuche der betrachteten Fahrzeug-
erzielten Realverbräuche in der Praxis aufweist. Für den kategorien für 2016 und 2020 aufgeführt.
Wirtschaftlichkeitsvergleich sind jedoch die Kraftstoff-
kosten und damit der Kraftstoffverbrauch unter Real- Die Eingangsgrößen zum Kraftstoffverbrauch und zum
bedingungen relevant. Im Onlinerechner wird daher in Anschaffungspreis können im Onlinerechner in der
Anlehnung an aktuelle Analysen in Mock et al. (2014) ein Detailauswahl angepasst werden.
Aufschlag von 38 % auf den NEFZ-Kraftstoffverbrauchs-
wert berücksichtigt.
4.3.2 Eigenschaften der batterieelektrischen
Vor dem Hintergrund der EU-CO2-Zielwerte für neuzu- und Plug-In-Hybridfahrzeuge
gelassene Pkw und leichte Nutzfahrzeuge ist in den kom-
menden Jahren auch bei konventionellen Fahrzeugen Auf Grundlage der definierten konventionellen Refe-
mit einer weiteren Effizienzsteigerung – und damit einer renzfahrzeuge wurden für die jeweilige Fahrzeugka-
Methodik und Parameterdiskussion 19tegorie und Größenklasse batterieelektrische sowie Angaben zu aktuell verfügbaren Fahrzeugmodellen, die
Plug-In-Hybrid-Vergleichsfahrzeuge definiert. Die defi- auch in der Technologiedatenbank des Öko-Instituts
nierten Vergleichsfahrzeuge nehmen Bezug auf aktuell (Hülsmann et al. 2014) dokumentiert sind. Analog zu
marktverfügbare, batterieelektrische Fahrzeugmodelle verbrennungsmotorischen Fahrzeugen ist auch bei
hinsichtlich der technischen Auslegung (z. B. elektrische batterieelektrischen Fahrzeugen mit einer Abweichung
Reichweite), der erzielten Energieverbräuche und der des tatsächlichen Energieverbrauchs vom Normwert
zusätzlichen Anschaffungskosten. Ziel der definierten zu rechnen. Ursachen hierfür können beispielsweise
Referenzfahrzeuge ist es aber, nicht den Markt verfügba- ein von der Norm abweichendes Fahrverhalten, witte-
rer Modelle im Detail abzubilden, sondern die typischen rungsbedingte Einflüsse sowie der Energieverbrauch von
Eigenschaften eines batterieelektrischen Fahrzeugs Nebenaggregaten sein. Bisher liegen hierzu jedoch keine
bzw. Plug-In-Hybridfahrzeugs für die betrachteten empirisch fundierten Analysen vor. Im Rahmen dieser
Fahrzeugklassen für unterschiedliche Zeitpunkte jeweils Studie wurden Zeitreihen von etwa 80 Nutzern von
generisch abzubilden. Der aktuelle Markt an verfügba- Elektrofahrzeugen zum Fahrzeugeinsatz und Energiever-
ren Fahrzeugen wurde jedoch zur Plausibilisierung der brauch analysiert, die in der Online-Datenbank Spritmo-
Annahmen herangezogen. Insbesondere bei großen Pkw nitor (Fisch und Fischl GmbH 2014) dokumentiert sind.
sowie leichten Nutzfahrzeugen ist ferner zu berücksichti- Die Datensätze beziehen sich auf aktuell am Markt
gen, dass die definierten Referenzfahrzeuge im aktuellen verfügbare Elektrofahrzeuge und berücksichtigen auch
Markt bisher teilweise durch nur eine sehr geringe Zahl längerfristige Effekte, wie beispielsweise jahreszeitliche
an Serien- oder gar nur Klein- bzw. Vorserienfahrzeugen Schwankungen und unterschiedliche Einsatzprofile.
vertreten sind. Im Mittel weisen die Realdaten eine Abweichung vom
jeweiligen NEFZ-Energieverbrauch von 12 % auf. Im
Onlinerechner wird daher der reale Energieverbrauch
Pkw und leichte Nutzfahrzeuge der batterieelektrischen Referenzfahrzeuge im Jahr
2014 über einen Aufschlag von pauschal 12 % auf den
Für den Wirtschaftlichkeitsvergleich werden im Online- Normverbrauch abgeschätzt. Bis zum Jahr 2020 wird
rechner in allen betrachteten Fahrzeugkategorien und für Elektrofahrzeuge keine weitere Minderung des
Größenklassen batterieelektrische Varianten – unabhän- Energieverbrauchs unterstellt.
gig von der aktuellen Marktverfügbarkeit – definiert. Für
Pkw wird eine durchschnittliche elektrische Reichweite Plug-In-Hybridfahrzeuge können in verschiedenen
von 150 km (real) und für leichte Nutzfahrzeuge von Betriebsmodi eingesetzt werden. Vom rein elektrischen
130 km (real) unterstellt. Bei den Plug-In-Hybridfahr- Modus bis zum rein verbrennungsmotorischen Modus
zeugen wurde eine elektrische Reichweite von 50 km sind eine Reihe von weiteren Modi möglich, bei denen
unterstellt. Diese Annahme zu Reichweiten der Elek- beide Modi kombiniert werden. Im Onlinerechner wird
trofahrzeuge wurde sowohl für das Anschaffungsjahr vereinfachend davon ausgegangen, dass die Fahrzeuge
2016 als auch für 2020 getroffen, obwohl vermutlich stets entweder rein elektrisch oder rein verbrennungs-
bereits mittelfristig mit dem zunehmenden Angebot von motorisch betrieben werden. Dafür wird ein elektrischer
Elektrofahrzeugen mit größerer elektrischer Reichweite Fahrleistungsanteil definiert, welcher standardmäßig
zu rechnen sein wird. Durch das gewählte Vorgehen ist auf 55 % gesetzt ist, jedoch durch den Nutzer angepasst
eine Vergleichbarkeit der Ergebnisse über den gesam- werden kann. Dieser Wert orientiert sich an Trommer &
ten Betrachtungszeitraum sichergestellt. Die Erhöhung Lenz (2014), welche den elektrischen Anteil auf ca. 57 %
der Batteriekapazität zur Erreichung einer größeren (gewerbliche Nutzer) bzw. ca. 51 % (Dienstwagenfahrer)
elektrischen Reichweite wäre hingegen mit erheblichen beziffern. Dieser elektrische Fahrleistungsanteil wird für
Zusatzkosten verbunden. die Berechnung der Kosten und Emissionen herange-
zogen. In den Verlaufsdarstellungen („Kostenverläufe“)
Die NEFZ-Energieverbräuche der batterieelektrischen wird auf Basis der Jahresfahrleistung und der elektri-
Fahrzeugvarianten für das Jahr 2014 berücksichtigen schen Reichweite ein maximaler elektrischer Fahrleis-
20 Methodik und Parameterdiskussiontungsanteil abgeschätzt9, welcher bei Überschreitung des der angesetzten Reichweite, des spezifischen Energiever-
voreingestellten Wertes in der Darstellung herangezogen brauchs und der Entladetiefe der Batterie folgendermaßen
wird. Der Nutzer des Onlinerechners hat zudem die bestimmt:
Möglichkeit anzugeben, ob das Fahrzeug im Tagesver-
lauf zwischengeladen wird. Ist dies der Fall verdoppelt
Vel ∗ Rel
sich der maximale elektrische Fahrleistungsanteil im KapBat =
Onlinerechner in den Verlaufsdarstellungen. E
Die Energieverbräuche der Plug-In-Hybridfahrzeuge KapBat = reale Batteriekapazität [kWh]
entsprechen im rein elektrischen Betrieb denen der Vel = elektrischer Verbrauch [kWh/km]
vergleichbaren batterieelektrischen Fahrzeuge. Im rein Rel= elektrische Reichweite [km]
verbrennungsmotorischen Betrieb wird der Verbrauch E = Entladetiefe der Batterie
der vergleichbaren konventionellen Fahrzeuge herange-
zogen, jedoch ein Minderverbrauch durch die Möglich-
keit der Rekuperation (Bremsenergierückgewinnung) Damit ergibt sich die nutzbare Batteriekapazität Kap_nBat
berücksichtigt. Dieser Minderverbrauch basiert auf der
Technologiedatenbasis des Öko-Instituts (Hülsmann
et al. 2014) und beträgt für kleine Pkw 8,2 %, für mittlere Kap_nBat = KapBat ∗ E
Pkw 7,9 % und für große Pkw 12,7 %.
Die Listenpreise von Elektrofahrzeugen lassen sich Der Gesamtpreis KapBat für die jeweilige Fahrzeugbatte-
insbesondere mit den Zusatzkosten für die Batterie rie errechnet sich dann aus:
erklären. Im Onlinerechner ergeben sich die Nettolisten-
preise der batterieelektrischen Fahrzeugvarianten als
Summe aus einem Basispreis für ein konventionelles KBat = Kap_nBat ∗ KapBat, Jahr
Vergleichsfahrzeug, den Batteriekosten sowie weiteren
Zusatzkosten des elektrischen Antriebs. Diese Zusatz- KapBat, Jahr = Batteriepreis im jeweiligen
kosten resultieren aus der Differenz der Motorkosten Jahr [€/kWh]
(elektrisch gegenüber konventionell) und den Kosten
weiterer spezifischer Komponenten des jeweiligen
Antriebs. Die Differenz wurde basierend auf der vom Unter Berücksichtigung der Reichweite und des Energie-
Öko-Institut entwickelten Technologiedatenbank (Hüls- verbrauchs ergeben sich unter der Annahme einer ma-
mann et al. 2014) und in Anlehnung an (Pfahl 2010) ximalen Entladetiefe der Batterie von 80 % die Nettolis-
gebildet. Die Kostendegression des Batteriefahrzeugs tenpreise für Elektrofahrzeuge für die oben diskutierten
bis 2020 resultiert insbesondere aus den über die Zeit Szenarien zur Batteriepreisentwicklung.
abnehmenden spezifischen Batteriekosten. Je nach Sze-
nario (siehe oben) verringert sich der Kostenaufschlag Die Nettolistenpreise NLPel der batterieelektrischen
gegenüber einem konventionellen Vergleichsfahrzeug Fahrzeuge berechnen sich folgenderweise:
unterschiedlich stark.
Um die Batteriekosten zu ermitteln wird zunächst die NLPel = NLPkonv + KapBat, Jahr + APel
notwendige Batteriekapazität unter Berücksichtigung
NLPkonv = Nettolistenpreis des konven-
tionellen Fahrzeugs.
APel = Aufpreis Fahrzeugelektronik
9 Annahme: 250 Einsatztage pro Jahr
Methodik und Parameterdiskussion 21In Tabelle T06 sind die angenommenen Reichweiten, zu dem jeweiligen konventionellen Fahrzeug aufwendi-
Verbräuche und die Entladetiefe für die betrachteten gere Elektronik angenommen (Hülsmann et al. 2014).
Fahrzeugkategorien aufgeführt. Für das Elektrofahrzeug Tabelle T07 zeigt die Nettolistenpreise der Elektro-
wird – ausgehend von den Kosten eines konventionel- und Plug-In-Hybridfahrzeuge für die betrachteten Grö-
len Basisfahrzeugs – neben den Zusatzkosten für die ßenklassen am Beispiel des mittleren Szenarios für die
Batterie ein zusätzlicher Aufpreis für die im Vergleich Jahre 2016 und 2020.
Elektrische Reichweite Entladetiefe Stromverbrauch (real) Kraftstoffverbrauch (real)
Diesel/Benzin
[km] [%] [kWh/100km] [l/100km]
batterieelektrisch
Pkw-klein 150 80 14,5
Pkw-mittel 150 80 18,4
Pkw-groß 150 80 20,3
Lnf-klein/mittel 130 80 24,2
Lnf-groß 130 80 29,0
Plug-In
Pkw-klein 50 80 14,5 5,9 / 4,3
Pkw-mittel 50 80 18,4 6,9 / 5,2
Pkw-groß 50 80 20,3 7,2 / 5,3
T06: Eigenschaften batterieelektrischer Fahrzeuge der Kategorie Pkw und leichte Nutzfahrzeuge (Lnf) im Jahr 2016.
Fahrzeugkategorie Nettolistenpreis [€]
2016 2020
Pkw-klein 19.065 16.986
Pkw-mittel 27.629 24.836
Pkw-groß 42.359 39.167
LNf-klein/mittel 32.427 28.700
LNf-groß Diesel 49.101 44.617
Benzin 15.464 14.655
Pkw-klein (PHEV)
Diesel 18.001 17.137
Benzin 23.618 22.437
Pkw-mittel (PHEV)
Diesel 25.911 24.637
Benzin 39.074 37.663
Pkw-groß (PHEV)
Diesel 41.269 39.784
T07: Nettolistenpreise Pkw und Lnf im Jahr 2016 und 2020 für die verschiedenen Antriebsarten und Größenklassen am
Beispiel des mittleren Szenarios.
22 Methodik und ParameterdiskussionDie Eingangsgrößen zum Nettolistenpreis und zur elek- stationäre Energiespeicher, bilden wird, ist aus heutiger
trischen Fahrleistung können im Onlinerechner in der Sicht nicht zu quantifizieren.
Detailauswahl angepasst werden. Sofern der Listenpreis
angepasst wird, greift der Onlinerechner nicht mehr auf Um dieser Unsicherheit im Online-TCO-Rechner metho-
die elektrische Fahrleistung zur Berechnung zurück. disch zu begegnen, wurden unterschiedliche Methoden
zur Abschätzung der Restwertentwicklung von batterie-
elektrischen Fahrzeugen angewendet. Der Wertverlust
4.3.3 Restwertentwicklung von verbrennungsmotorischen Fahrzeugen wird im
Online-TCO-Rechner hingegen grundsätzlich nach der
Gewerblich zugelassene Neufahrzeuge zeichnen sich Regressionskurve aus Methode 1 ermittelt.
häufig durch eine relativ kurze Haltedauer von wenigen
Jahren aus, bevor sie direkt über das Unternehmen
bzw. das beauftragte Leasingunternehmen über den
Gebrauchtwagenmarkt oftmals in den Besitz privater Methode 1 (Restwert hoch):
Halter gelangen. Insbesondere in den ersten Jahren nach Regressionskurve für konventionelle Fahrzeuge
der Erstzulassung stellt der Wertverlust des Fahrzeugs Auf Grundlage von Daten zur Restwertentwicklung
jedoch den größten Anteil der monatlichen Gesamtkos- von verbrennungsmotorischen Fahrzeugen wurde
ten dar. Die Restwertentwicklung von Neufahrzeugen ist eine Regressionskurve abgeleitet, die es ermöglicht,
daher von maßgeblicher Bedeutung für die Gesamtnut- den Restwert eines Fahrzeugs unter Berücksich-
zungskosten. tigung von Anschaffungspreis, Fahrleistung und
Fahrzeugalter zu berechnen. Im Online-TCO-Rechner
Für verbrennungsmotorische Fahrzeuge liegen um- wurde eine Regressionskurve des statistischen Bun-
fassende Analysen zur Entwicklung der Restwerte auf desamtes verwendet (Dexheimer 2003).
Fahrzeugmodellebene vor, so dass auch deren zukünftige
Die Regressionskurve wird im TCO-Modell auch für
Restwertentwicklung – allerdings unter der Annahme,
batterieelektrische Fahrzeuge angewendet und
dass die Kundenpräferenzen und die Rahmenbedingun-
führt im Vergleich zu konventionellen Fahrzeugen
gen relativ stabil bleiben – auf Basis historischer Daten
zur selben relativen, aber – angesichts des höheren
abgeschätzt werden kann.
Anschaffungspreises – deutlich höheren absoluten
Wertminderung.
Bedeutend schwieriger stellt sich die Situation für
Elektrofahrzeuge dar. Angesichts des frühen Markt-
stadiums existiert noch kein relevanter Gebrauchtwa-
genmarkt. Prognosen über die zukünftige Preisbildung
im Gebrauchtwagenmarkt sind angesichts der wenigen
Methode 2 (Restwert mittel):
Fahrzeuge, eines sich voraussichtlich schnell wandeln-
Verbrauchskostenvorteil des Zweitnutzers
den Produktangebots und unklarer Nutzerpräferenzen
mit sehr hohen Unsicherheiten behaftet. Gleichzeitig Ein Alternativansatz in Anlehnung an Pfahl (2012)
verstärkt der höhere Anschaffungspreis für Elektro- geht davon aus, dass sich der Restwert des Elektro-
fahrzeuge die Bedeutung der Restwertentwicklung für fahrzeugs am Ende der Nutzung durch den Erstnutzer
die Gesamtnutzungskosten und damit den Vergleich mit der Energiekostenersparnis des Zweitnutzers
zu konventionellen Fahrzeugen. In welchem Maß sich ermitteln lässt. Es wird unterstellt, dass der Zweit-
Batteriesysteme, die auf neueren Technologien wie nutzer eine zusätzliche Zahlungsbereitschaft für ein
Lithium-Schwefel- und Lithium-Sauerstoff-Verbindun- Elektrofahrzeug in Höhe der Energiekostenersparnis
gen beruhen, auf den zukünftigen Restwert von Elekt- über die Haltedauer des Zweitnutzers aufweist.
rofahrzeugen auswirken und ob sich ein Markt für die Entsprechend wird der Restwert am Ende der
gebrauchten Batterien der Fahrzeuge, z. B. als zusätzliche
Methodik und Parameterdiskussion 23Sie können auch lesen
