Roadmap - Markthochläufe alternativer Antriebe und Kraftstoffe aus technologischer Perspektive - AG 2 - BERICHT
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AG 2 - BERICHT Roadmap – Markthochläufe alternativer Antriebe und Kraftstoffe aus technologischer Perspektive
AG 1 AG 2 Klimaschutz im Verkehr Alternative Antriebe und Kraft- stoffe für nachhaltige Mobilität AG 3 AG 4 Digitalisierung für den Sicherung des Mobilitäts- und Mobilitätssektor Produktionsstandortes, Batteriezell- produktion, Rohstoffe und Recycling, Bildung und Qualifizierung AG 5 AG 6 Verknüpfung der Verkehrs- und Standardisierung, Normung, Energienetze, Sektorkopplung Zertifizierung und Typgenehmigung
INHALT KURZFASSUNG 6 EXECUTIVE SUMMARY 7 1 EINLEITUNG 9 2 ANTRIEBSWECHSEL PKW UND LEICHTE NUTZFAHRZEUGE 10 2.1 Allgemeine Ausgangssituation 10 2.2 Beschreibung des erwarteten Markthochlaufs 10 2.3 Handlungsempfehlungen zur Erreichung des erwarteten Markthochlaufs 13 Handlungsempfehlung 2.I: THG-Minderung im Verkehrssektor durch Hochlauf der E-Mobilität 13 Handlungsempfehlung 2.II: Langfristige Perspektive ökonomischer Anreize für xEV 14 Handlungsempfehlung 2.III: Anreizsystem zur Steigerung der Attraktivität gebrauchter xEV 15 Handlungsempfehlung 2.IV: Anreizsystem zur Markteinführung von wasserstoffbasierten Mobilitätstechnologien 16 Handlungsempfehlung 2.V: Definition des Zielzustands für N1-Fahrzeuge in Form von Checkpoints und Maßnahmen zur Erleichterung des Betriebs elektrischer N1-Fahrzeuge 17 Handlungsempfehlung 2.VI: Besseres Verständnis für die Bedürfnisse der Verbraucherinnen und Verbraucher und ihrer Verhaltensweisen und Förderung von Initiativen und F&E zur Verbesserung des Betriebs von N1-Fahrzeugen 19 Handlungsempfehlung 2.VII: Technologiebewertung durch TCO-Betrachtungen ergänzen 20 Handlungsempfehlung 2.VIII: Sektorübergreifende Lebenszyklusanalyse der betrachteten Technologien 21 3 ANTRIEBSWECHSEL SCHWERE NUTZFAHRZEUGE 22 3.1 Allgemeine Ausgangssituation 22 3.2 Beschreibung des erwarteten Markthochlaufs 23 3.3 Handlungsempfehlungen zur Erreichung des erwarteten Markthochlaufs 24 Handlungsempfehlung 3.I: Markthochlauf von batterieelektrischen schweren Nutzfahrzeugen 24 Handlungsempfehlung 3.II: Lkw mit CNG/LNG und regenerativen Kraftstoffen 26 Handlungsempfehlung 3.III: Bau von Oberleitungen mit Ziel 4.000 km bis 2030 27 Handlungsempfehlung 3.IV: Markthochlauf von Brennstoffzellen-Nutzfahrzeugen 28 Handlungsempfehlung 3.V: Unterstützung für den Aufbau von Wasserstoffinfrastruktur für schwere Nutzfahrzeuge 29 Handlungsempfehlung 3.VI: Unterstützung für verschiedene Arten von Ladeinfrastruktur 31
4 ALTERNATIVE KRAFTSTOFFE: BIOKRAFTSTOFFE UND E-FUELS 32 Straßenverkehr 32 4.1 Beschreibung des erwarteten Markthochlauf 32 4.2 Handlungsempfehlungen zur Erreichung des erwarteten Markthochlaufs 35 Handlungsempfehlung 4.I: Förderung großindustrieller Anlagen für Biokraftstoffe 35 Handlungsempfehlung 4.II: Förderung großindustrieller Anlagen für E-Fuels 36 Handlungsempfehlung 4.III: Kompatibilität von Verbrennungsmotoren mit alternativen Kraftstoffen 37 Handlungsempfehlung 4.IV: Schaffung von Wasserstoff-Infrastruktur 38 Luftverkehr 39 4.3 Beschreibung des erwarteten Markthochlaufs 39 4.4 Handlungsempfehlungen zur Erreichung des erwarteten Markthochlaufs 40 Handlungsempfehlung 4.V:Aufbau von Demonstrationsanlagen 40 Handlungsempfehlung 4.VI: Schaffen von Rahmenbedingungen für den Markthochlauf 41 Schifffahrt 42 Handlungsempfehlung 4.VII: Marktanreize, technologieoffene Förderung und einheitliche Regularien 43 ABKÜRZUNGSVERZEICHNIS 45 QUELLEN 47 MITGLIEDER DER AG 2 49 REDAKTION 49 IMPRESSUM 50
AG 2 ROADMAP – MARKTHOCHLÄUFE ALTERNATIVER ANTRIEBE UND KRAFTSTOFFE AUS TECHNOLOGISCHER PERSPEKTIVE KURZFASSUNG Die Roadmap „Markthochläufe alternativer Antriebe und für dessen erfolgreiche Etablierung im deutschen Markt Kraftstoffe aus technologischer Perspektive“ der AG 2 ba- wirksame Maßnahmen entwickelt werden müssen. siert auf einem technologieoffenen Ansatz und betrachtet die Markthochläufe verkehrsträgerspezifisch. Dabei ist Im Nutzfahrzeugbereich stehen zum Erreichen der Klima- entscheidend, dass nicht jede Technologieoption in gleicher schutzziele kurz- und mittelfristig batterieelektrische Weise für unterschiedliche Anwendungen geeignet ist. Daher Nfz, Brennstoffzellen-Nutzfahrzeuge, Oberleitungs-Lkw werden in der Roadmap am Verkehrsträger ausgerichtete sowie alternative Kraftstoffe, darunter LNG/CNG und wei- Handlungsempfehlungen für den notwendigen Antriebs- tere nachhaltige Kraftstoffe, zur Verfügung. Anders als im oder Kraftstoffwechsel abgeleitet. Es ergibt sich ein klares Pkw-Bereich, in dem batterieelektrische Fahrzeuge den Bild hinsichtlich der technologischen Entwicklungspfade für am weitesten entwickelten technologischen Entwicklungs- Pkw, leichte und schwere Nutzfahrzeuge und für alternative stand aufweisen, gibt es unterschiedliche Einschätzungen Kraftstoffe, insbesondere in der Luft- und Schifffahrt, aber zur weiteren Entwicklung von Antriebs- und Kraft- auch im Straßenverkehr. stoffoptionen für schwere Nutzfahrzeuge. Für rein bat- terieelektrische Lkw sind ökonomische Anreize und die Für den Markthochlauf von xEV (BEV und PHEV) definiert Schaffung einer betrieblichen Ladeinfrastruktur und ge- die AG 2 Zielkorridore. So kann der Fortschritt beim An- gebenenfalls einer öffentlichen Schnellladeinfrastruktur triebswechsel kontinuierlich überwacht und bestehende notwendig. Dafür sollten Kaufprämien zur Senkung der Maßnahmen können bei Bedarf frühzeitig angepasst werden. Anschaffungskosten oder Förderquoten zur Senkung der Für 2024 ergibt sich ein Korridor von 2,8 bis 3,2 Mio. Investitionsmehrkosten umgesetzt werden. Für den Hoch- kumulierten Neuzulassungen von xEV, für 2028 sind 6,5 lauf von Brennstoffzellen-Lkw muss deren technologische bis 7,8 Mio. xEV notwendig und für das Jahr 2030 hat die Weiterentwicklung zur Serienreife vorangetrieben werden. AG 2 10,5 bis 11,8 Mio. kumulierte Neuzulassungen be- Analog zu anderen Antriebsalternativen für Lkw sind Kauf- rechnet. Bestehende Maßnahmen wie der Umweltbonus prämien sowie zusätzlich eine an den Fahrzeughochlauf- oder die Innovationsprämie für Elektrofahrzeuge müssen zahlen ausgerichtete parallele Förderung des Aufbaus im Rahmen von „Checkpoints“ fortlaufend geprüft und ge- einer Wasserstoffinfrastruktur für Lkw neben der für Pkw gebenenfalls ergänzt werden, um den Hochlauf angesichts notwendig. Die AG 2 betont dabei die Notwendigkeit zur der Zielmarke für 2030 sicherzustellen. Zentrale Prüfkri- Nutzung von grünem Wasserstoff. Dieser ist Grundlage für terien sind der Bestand von xEV, der Aufbau und Betrieb die Handlungsempfehlungen für Wasserstoffmobilität und der Ladeinfrastruktur, die Verfügbarkeit von FCEV und die für synthetische Kraftstoffe. H2-Infrastruktur. Auch für leichte Nutzfahrzeuge ist es notwendig, Checkpoints zu entwickeln und den xEV-Hoch- Der Einsatz von schweren Nutzfahrzeugen, die mit Bio- lauf in diesem Segment regulatorisch und über Anreize methan, synthetischem Methan sowie reinem Biodiesel zu begleiten. Darüber hinaus geht mit dem Hochlauf von oder synthetischem Diesel fahren, sollte ebenfalls unter- Elektrofahrzeugen ein xEV-Gebrauchtwagenmarkt einher, stützt werden (zum Beispiel durch eine Besserstellung bei der Lkw-Maut), da diese zum Erreichen der CO2-Min- 6
ROADMAP – MARKTHOCHLÄUFE ALTERNATIVER ANTRIEBE UND KRAFTSTOFFE AUS TECHNOLOGISCHER PERSPEKTIVE AG 2 derungsziele bis 2030 im Straßengüterverkehr beitragen. des für die Produktion von E-Fuels benötigten Wasserstoffs Oberleitungssysteme für Lkw befinden sich derzeit in ausgebaut werden müssen. Um höhere Beimischquoten zu mehreren Forschungsprojekten in Feldtests. Auch für ein erreichen, sollte die Kompatibilität der Antriebssysteme potenzielles Oberleitungssystem gilt, dass es in einem von Verbrennungsmotoren mit alternativen Kraftstoffen europäischen Rahmen gesetzt werden muss. genutzt und erhöht werden. Für E-Fuels und Biokraftstoffe wurden unterschiedliche In der Luft- und Schifffahrt tragen alternative Kraftstoffe Szenarien entwickelt. Dabei sind alle Szenarien, auch das zur Emissionsminderung bei. Dafür bedarf es weiterer ambitionierte Szenario, bei Realisierung der entsprechenden Demonstrationsanlagen sowie politischer Rahmensetzung, Maßnahmen erreichbar. Bis 2030 spielen insbesondere um alternative Kraftstoffe für die Luft- und Schifffahrt ge- fortschrittliche Biokraftstoffe eine Rolle. E-Fuels bieten zielt skalieren zu können. langfristig ein bedeutsames CO2-Einsparpotenzial. Für fortschrittliche Biokraftstoffe sollten großindustrielle Innerhalb der AG 2 wird nicht jede Handlungsempfehlung Anlagen gefördert und aufgebaut sowie Nachhaltigkeits- von allen Mitgliedern mitgetragen. Dort, wo dies der Fall zertifizierungen überarbeitet werden. Dies gilt ebenso für ist, wird der Dissens im Text explizit ausgewiesen. E-Fuels, wobei erneuerbare Stromquellen für die Elektrolyse EXECUTIVE SUMMARY The roadmap “Market ramp-up of alternative powertrain all key criteria for these checks. It is also necessary to and fuels from a technological perspective”, drawn up develop checkpoints for light commercial vehicles and to by WG 2, does not give preference to one technology support the xEV ramp-up in this segment by regulatory over another, but looks at the ramp-up of each mode means and via incentives. Additionally, the ramp-up of of transport individually. It is important to understand electric vehicles goes hand in hand with a second-hand that all technological options are not equally suited to market for xEV; effective measures need to be developed the different applications. Hence, the roadmap provides for the successful establishment of second-hand xEV in the recommendations for action specific to the various modes German market. of transport in order to implement the necessary shift in drives and fuels. A clear picture is emerging with regard In the commercial vehicle segment, battery electric to the technological development paths of cars, light commercial vehicles, fuel cell commercial vehicles, and heavy commercial vehicles, and alternative fuels, catenary trucks as well as alternative fuels including LNG/ especially in aviation and shipping, but also in road CNG and other sustainable fuels, are available in the short transport. and medium term to help achieve the climate targets. In contrast to cars where battery electric vehicles are the WG 2 has defined target ranges for the ramp-up of xEV most technologically-advanced alternative, there are (BEV and PHEV). In this way, progress in switching drives different assessments as to the further development of can be continuously monitored, and existing measures drive and fuel options for heavy commercial vehicles. can be adjusted in a timely manner if necessary. For For battery electric trucks, economic incentives and the 2024, there is a corridor of 2.8 to 3.2 million cumulative creation of a company charging infrastructure as well new registrations of xEV, for 2028, 6.5 to 7.8 million as possibly a public fast-charging infrastructure are xEV are required, and for 2030, WG 2 arrived at a figure needed. This requires the implementation of buyers’ of 10.5 to 11.8 million cumulative new registrations. incentives to lower asset costs or a funding quota to Existing measures, such as the environmental bonus or lower extra investment costs. In order to ramp up fuel the innovation premium for electric vehicles, need to be cell trucks, the technology of these trucks will need to continuously reviewed against checkpoints and amended be developed to the stage of series production. Similarly if necessary, in order to realise the ramp-up in light of to other alternative drives, buyers’ incentives as well as – the targets for 2030. The number of xEV on the roads, the according to the actual vehicle numbers – funding of the development and operation of the charging infrastructure development of a hydrogen infrastructure for trucks (in and the availability of FCEV and an H2 infrastructure are addition to that of cars) are necessary. In this context, 7
AG 2 ROADMAP – MARKTHOCHLÄUFE ALTERNATIVER ANTRIEBE UND KRAFTSTOFFE AUS TECHNOLOGISCHER PERSPEKTIVE WG 2 is pointing out the importance for green hydrogen terms of advanced biofuels, large industrial plants should to be used which is the basis for the recommendations be funded and developed, and sustainability certification for actions for hydrogen mobility and for synthetic fuels. should be revised. The same applies to e-fuels whereby renewable electricity sources for the electrolysis of The use of heavy commercial vehicles that run on hydrogen – which is necessary for the production of e-fuels biomethane, synthetic methane as well as pure biodiesel – need to be expanded. In order to achieve higher mixing or synthetic diesel should also be funded (e.g. via a lower ratios, the compatibility of combustion engine drive HGV toll) because they help achieve the target of lowering systems with alternative fuels should be made use of and CO2 emissions from road transport by 2030. Overhead line increased. systems for lorries are currently undergoing field tests in several research projects. A potential overhead line system In aviation and shipping, alternative fuels contribute will also need to be integrated into a European framework. to lowering emissions. This also requires demonstration plants as well as a political framework in order to scale up Different scenarios were developed for e-fuels and alternative fuels in aviation and shipping in a targeted way. biofuels, all of which, even the most ambitious one, are achievable provided the relevant measures are Within WG 2, the individual recommendations for action implemented. Advanced biofuels will be playing a are not supported by every single member. When there is particularly important role until 2030. E-fuels offer a disagreement, it will be pointed out explicitly. significant potential for lowering CO2 in the long run. In 8
ROADMAP – MARKTHOCHLÄUFE ALTERNATIVER ANTRIEBE UND KRAFTSTOFFE AUS TECHNOLOGISCHER PERSPEKTIVE AG 2 1 EINLEITUNG Das ambitionierte Ziel einer CO2-Äq.-Minderung auf 95 Mio. tigen Minderung der THG-Emissionen im Verkehrssektor Tonnen im Verkehrssektor bis 2030 fordert den Einsatz antizipiert werden, sind Schritte zur weiteren Förderung aller technologischen Alternativen. der Technologien entsprechend ihrem spezifischen Ent- wicklungsstand (beispielsweise hinsichtlich der Schaffung Aus diesem Grund wurde in der nachfolgenden Roadmap von Infrastruktur) von der Politik einzuleiten beziehungs- ein technologieoffener Ansatz zugrunde gelegt. Zu beachten weise durch entsprechende Rahmenbedingungen zu er- ist, dass nicht jede alternative Antriebstechnologie möglichen. Auf diese Weise können jeweils möglichst hohe beziehungsweise Kraftstoffoption sich in gleicher Weise Beiträge zur CO2-Äq.-Minderung im Verkehrssektor bis für verschiedene Verkehrsträger beziehungsweise für 2030 und darüber hinaus geleistet werden. Batterieelek- Fahrzeuge, Schiffe oder Flugzeuge in jeder Anwendung trische Fahrzeuge weisen den am weitesten entwickelten gleichermaßen eignet. Zudem sind die Entwicklungs- technologischen Entwicklungsstand auf, sodass sie eine stände der einzelnen Technologien in Bezug auf deren Schlüsselrolle beim Antriebswechsel im Pkw-Bereich ein- Marktreife noch unterschiedlich. Außerdem bestehen Un- nehmen werden. sicherheiten bei einzelnen Alternativen bezüglich der Ver- fügbarkeit, der Kosten und der tatsächlich erreichbaren Die Forschungs- und Innovationsförderung sollte entlang CO2-Äq.-Minderung. der als grundsätzlich geeigneten und vorgeschlagenen An- triebe und Energieträger unabhängig von der Produkt- und Die beiden erstellten Kurzberichte der Arbeitsgruppe 2 Infrastruktur-Marktreife ausgebaut werden. Dabei geht es (AG 2) 1 der NPM sind der Ausgangspunkt der nachfolgenden sowohl um technologische als auch um umsetzungs- und Roadmap. Bei der Erarbeitung der Roadmap wurden sowohl marktbezogene Forschung. Darüber hinaus sollten die CO2- die Ziele aus dem Klimaschutzgesetz der Bundesregierung freie Wasserstofferzeugung und der Infrastrukturausbau für den Sektor Verkehr 2 als auch die von der EU verab- gefördert werden. Es ist davon auszugehen, dass grüner schiedeten Richtlinien zur Entwicklung der Flottenemis- Wasserstoff langfristig eine wichtige Rolle in der Energie- sionen bis 2030 3 berücksichtigt. Ziel der Roadmap ist versorgung spielen wird. Dafür sollten die in Deutschland es, kein beliebiges Bündel an Handlungsempfehlungen in Forschung und Industrie vorhandenen global führenden aufzuzeigen, sondern Maßnahmen, die sich gegenseitig Kompetenzfelder genutzt werden. Außerdem darf der Ver- verstärken. Dabei richten sich die Empfehlungen grund- kehrssektor für eine zielgerichtete und nachhaltige CO2- sätzlich an die Politik. Wo weitere oder andere Empfänger Emissionsreduktion nicht losgelöst vom Energiesektor und adressiert werden, ist dies in der Beschreibung der Hand- unter Beachtung der Wechselwirkungen mit dem Industrie- lungsempfehlung verdeutlicht. und Wärmesektor betrachtet werden. Die Verfügbarkeit von Energieträgern, die eine CO2-freie Mobilität ermöglichen, Da in allen genannten Technologien Potenziale zur zukünf- muss dabei ausgebaut werden. 1 NPM AG 2 (2019): 1. Kurzbericht der AG 2. Elektromobilität. Brennstoffzelle. Alternative Kraftstoffe – Einsatzmöglichkeiten aus technologischer Sicht; NPM AG 2 (2020): 2. Kurzbericht der AG 2. Einsatzmöglichkeiten unter realen Rahmenbedingungen. 2 Unter anderem im Jahr 2020: 150 Mio. t CO2-Äq., im Jahr 2025: 123 Mio. t CO2-Äq. und im Jahr 2030: 95 Mio. t CO2-Äq. 3 EU-Verordnung für Pkw 2019/631; EU-Verordnung für Lkw 2019/1242 9
AG 2 ROADMAP – MARKTHOCHLÄUFE ALTERNATIVER ANTRIEBE UND KRAFTSTOFFE AUS TECHNOLOGISCHER PERSPEKTIVE 2 ANTRIEBSWECHSEL PKW UND LEICHTE NUTZFAHRZEUGE 2.1 ALLGEMEINE AUSGANGSSITUATION Zum Erreichen der Minderungsziele des Verkehrssektors ist • Optimierung von Verbrennungsmotoren (inklusive es notwendig, dass die Pkw-Flotte als größter CO2-Emittent Hybridisierung) und Nutzung alternativer Kraftstoffe im Jahr 2030 mindestens 40 Mio. t CO2-Äq. weniger verur- sacht als im Jahr 2019. • Zeitnahe Entwicklung einer serienreifen Wasserstoff-/ Brennstoffzellentechnologie Dafür stehen für Pkw und leichte Nutzfahrzeuge aus heutiger Sicht folgende Technologieoptionen zur Verfügung: Der Fokus in diesem Roadmap-Kapitel liegt auf Pkw und leichten Nfz, da sie den größten Beitrag in den verkehrsbe- • Batterieelektrische Fahrzeuge (BEV) dingten CO2-Äq.-Emissionen darstellen. Für den Individual- verkehr stehen noch Krafträder zur Verfügung, für die eine • Plug-in-Hybridfahrzeuge (PHEV) Elektrifizierung empfohlen wird. Diese sind allerdings nicht Gegenstand der Betrachtung. 2.2 BESCHREIBUNG DES ERWARTETEN MARKTHOCHLAUFS Die Erneuerung der Pkw-Bestandsflotte wird in den kom- meter wie beispielsweise der Anzahl der elektrischen menden Jahren aufgrund verschiedenartiger Fördermaß- Fahrzeuge in der Bestandsflotte, der Kostenentwicklung nahmen von Politik und Industrie im Wesentlichen durch der Batterien oder des Aufbaus der Wasserstoff- und xEV 4 geprägt sein. Ihr Anteil muss kontinuierlich von circa E-Fuel-Infrastruktur, aber auch der sektorübergreifenden 13,5 % (2020) auf über 50 % der jährlichen Neuzulassungen gesamthaften Reduktion der THG-Emissionen können im Jahr 2030 wachsen. 5 somit frühzeitig korrigierende Eingriffe und Maßnahmen getroffen werden, um die anspruchsvolle 2030-Ziel- Um den Hochlauf der einzelnen Technologiepfade bis 2030 erreichung abzusichern. Bezüglich des Markthochlaufs überprüfbar zu gestalten, wurden für 2024 und 2028 Check- werden die kumulierten Neuzulassungen im Szenario Pkw points mit einem Satz von vordefinierten Zwischenzielen betrachtet: eingeführt. Bei Unterschreitung der vordefinierten Para- 4 Im Rahmen der Darstellung wird die Abkürzung „xEV“ stellvertretend für BEV und PHEV verwendet. 5 Kraftfahrt-Bundesamt - Pressemitteilungen - Pressemitteilung Nr. 01/2021 - Elektromobilität in Deutschland auf der Überholspur (kba.de) 10
ROADMAP – MARKTHOCHLÄUFE ALTERNATIVER ANTRIEBE UND KRAFTSTOFFE AUS TECHNOLOGISCHER PERSPEKTIVE AG 2 14 10,5 bis 11,8 Mio. xEV 12 Neuzulassungen in Mio. 1,3 10 6,5 bis 7,8 Mio. xEV 8 1,3 6 10,5 4 2,8 bis 3,2 Mio. xEV 0,4 6,5 2 2,8 0 2024 2028 2030 Jahr Abbildung 1: Szenario Pkw – Neuzulassungen BEV und PHEV an den Checkpoints (Quelle: eigene Darstellung) Zur Berechnung der erwarteten Zielkorridore für die ku- • Absolute Anzahl jährlicher Neuzulassungen mulierten Neuzulassungen von elektrischen Fahrzeugen wurden folgende Annahmen getroffen: Der CO2-Ausstoß • BEV-Anteil an den xEV-Neuzulassungen (BEV tragen von Neuwagen eines Herstellers darf ab 2021 laut EU- in höherem Maße zur Minderung des CO2-Flottenaus- Verordnung 2019/631 im Mittel 95 gCO2/km im NEFZ be- stoßes bei als PHEV und senken dadurch die notwendige tragen. Hierbei wird allerdings noch ein Korrekturfaktor Anzahl xEV) für die Fahrzeugmasse sowie eine höhere Gewichtung von Elektrofahrzeugen berücksichtigt. Die Realwerte der Pkw- Hierdurch ergeben sich Zielkorridore bezüglich der kumu- Flotte liegen deutlich höher. 6 Es wird im vorliegenden Fall lierten Neuzulassungen von xEV an den jeweiligen Check- angenommen, dass die nationale Flotte der jährlichen points. Die Dynamik des xEV-Hochlaufs wird bis 2023 Neuzulassungen in Deutschland ebenfalls diesen Regeln durch die jährlich abnehmende Gewichtung von Fahrzeugen unterläge und die Grenzwerte zu den durchschnittlichen mit CO2-Emissionen unter 50 g CO2/km sowie in 2025 CO2-Ausstößen in der EU einhalten wird. Hierbei wird auch durch die Minderung des CO2-Flottenausstoßes um 15 % die, im Vergleich zum EU-Durchschnitt, höhere Masse der getrieben. In 2024 sowie ab 2026 wird die Dynamik fort- in Deutschland zugelassenen Fahrzeuge berücksichtigt. Für geschrieben und der CO2-Flottenausstoß sinkt unter den die Umrechnung von WLTP- auf NEFZ-Verbrauch wird der vorgegebenen Durchschnittswert. angegebene Durchschnittswert von 21 % Mehrverbrauch im WLTP verwendet. 7 Für den Markthochlauf der Batterie- und Fahrzeugproduk- tion und für die Schaffung der erforderlichen Infrastruktur Basierend auf den realen Zulassungen bis zum 31.01.2021 bedarf es politischer Unterstützung. 8 Dazu müssen ver- (Anzahl gesamt, Anzahl xEV, Anteil BEV, CO2-Flottenaus- schiedene Maßnahmen ergriffen werden. Diese sind in der stoß) wurden Szenarien entwickelt, welche sich hinsichtlich folgenden Übersicht zusammengestellt und werden im folgender Punkte unterscheiden: nachfolgenden Kapitel ausführlich erläutert: 6 ICCT (2018): From laboratory to road: A 2018 update. 7 Europäische Kommission (2017): From NEDC to WLTP: effect on the type-approval CO2 emissions of light-duty vehicles. 8 NPM AG 2 (2020): 2. Kurzbericht der AG 2. Einsatzmöglichkeiten unter realen Rahmenbedingungen. 11
AG 2 ROADMAP – MARKTHOCHLÄUFE ALTERNATIVER ANTRIEBE UND KRAFTSTOFFE AUS TECHNOLOGISCHER PERSPEKTIVE ZIEL HANDLUNGSEMPFEHLUNG KONKRETISIERUNG Neuzulassungen BEV, Überprüfbare Checkpoints einführen PHEV erhöhen Gebrauchtwagenmarkt entwickeln • Herstellergarantie für Batterien erweitern • Restwertgarantie (Beispiel) Ökonomische Anreize bewerten und • Höhere CO2-Abgabe für fossile Kraftstoffe ggf. anpassen TCO-Betrachtung vornehmen Lebensdauerbewertung erstellen Neuzulassungen N1 Überprüfbare Checkpoints einführen erhöhen (BEV, PHEV) Regulatorische Maßnahmen für N1 • Einfahrbestimmungen erweitern einführen (räumlich, zeitlich) • Liefer- und Ladezonen für elektrische Fahrzeuge schaffen Neuzulassungen Anreizsystem für H2-basierte Mobilität • H2-Kosten senken + Mengen erhöhen FCEV erhöhen einführen • Regularien anpassen • Befreiung Kfz-Steuer • Infrastruktur aufbauen Abbildung 2: Übersicht Handlungsempfehlungen Antriebswechsel Pkw und leichte Nfz (Quelle: eigene Darstellung) Einige Mitglieder der AG 2 weisen darauf hin, dass PHEV nur bei einer hohen elektrischen Fahrleistung signifikante CO2eq-Einsparungen leisten können. 9 9 NPM (2020): Empfehlungen zum optimierten Nutzungsgrad von Plug-in-Hybridfahrzeugen. 12
ROADMAP – MARKTHOCHLÄUFE ALTERNATIVER ANTRIEBE UND KRAFTSTOFFE AUS TECHNOLOGISCHER PERSPEKTIVE AG 2 2.3 HANDLUNGSEMPFEHLUNGEN ZUR ERREICHUNG DES ERWARTETEN MARKTHOCHLAUFS HANDLUNGSEMPFEHLUNG 2.I: THG-MINDERUNG IM VERKEHRSSEKTOR DURCH HOCHLAUF DER E-MOBILITÄT Um die Klimaschutzziele zu erreichen, müssen die THG- Antriebswechsel Pkw (Elektrifizierung) wird ein Zielwert Emissionen im Verkehrssektor auf 95 Mio. t CO2-Äq. in von 10,5 bis 11,8 Mio. kumulierte Neuzulassungen xEV 2030 gemindert werden. Das bedeutet, im Straßenverkehr (Pkw) bis 31.12.2030 erwartet und wurde entsprechend müssen die CO2-Äq.-Emissionen im Vergleich zu 2015 um im Szenario Pkw quantifiziert. 60 Mio. t gesenkt werden, wovon mindestens 40 Mio. t auf Pkw entfallen. Das heißt, die CO2-Äq.-Emissionen des Die Batteriezellfertigung erfolgt derzeit hauptsächlich in Pkw-Verkehrs in Deutschland dürfen im Jahr 2030 maximal Asien. 10 In Europa befindet sie sich im Aufbau. Wie um- 65 Mio. t CO2-Äq. betragen. weltfreundlich die Batteriezellfertigung erfolgt, hängt vor- wiegend von den eingesetzten Rohstoffen und dem bei der Um dieses Ziel zu erreichen, ist der Einsatz von xEV unab- Produktion verwendeten Strommix ab. dingbar. In Bezug auf den erwarteten Markthochlauf beim BESCHREIBUNG HANDLUNGSEMPFEHLUNG 2.I Der Hochlauf der kumulierten Neuzulassungen xEV (Pkw) soll mithilfe von quantitativen und qualitativen Zwischenzielen („Checkpoints“) überprüft werden (im Rahmen der Überprüfungen des Klimaschutzgesetzes). Folgende Checkpoints werden vorgeschlagen: • Checkpoint 2024: 2,8 bis 3,2 Mio. kumulierte Neuzulassungen xEV • Checkpoint 2028: 6,5 bis 7,8 Mio. kumulierte Neuzulassungen xEV • Checkpoint 2030: 10,5 bis 11,8 Mio. kumulierte Neuzulassungen xEV Die Zielkorridore der Checkpoints 2028 und 2030 müssen im Rahmen des Checkpoints 2024 überprüft und gegebenenfalls angepasst werden. Im Rahmen der Checkpoints zur Zielerreichung beim Antriebswechsel xEV werden bei den Neuzulassungen im Bereich Pkw und LNfz folgende Kriterien überprüft: • Entwicklung des Bestands an xEV • Aufbau und Betrieb Ladeinfrastruktur • Verfügbarkeit von Brennstoffzellenfahrzeugen und Wasserstoffinfrastruktur • Fragestellungen bezüglich des Recyclings • Neubewertung von Hochlaufszenarien, Total Costs of Ownership (TCO) und Life-Cycle-Analysen (LCA) • Bewertung der erreichten THG-Minderung Daraus werden bedarfsbezogen weitere Maßnahmen abgeleitet. 10 NPM AG 4 (2019): 1. Zwischenbericht zur Wertschöpfung. 13
AG 2 ROADMAP – MARKTHOCHLÄUFE ALTERNATIVER ANTRIEBE UND KRAFTSTOFFE AUS TECHNOLOGISCHER PERSPEKTIVE CHANCEN HERAUSFORDERUNGEN /RISIKEN • Signifikantes Einsparpotenzial liegt in der Steigerung • Die Kundenakzeptanz bezüglich elektrischer Fahrzeuge des Anteils von BEV. ist noch nicht vollständig ausgeprägt, auch wegen technologiebedingten Nachteilen, z. B. im Vergleich zu • Deutliches CO2-Einsparpotenzial bei optimierter konventionellen Fahrzeugen geringen Reichweiten und Nutzung von PHEV 11 langer Ladedauer. • Durch eine steigende Hybridisierung der verbren- • Der Aufbau der erforderlichen öffentlichen und nicht- nungs-motorisch betriebenen Fahrzeuge lässt sich die öffentlichen Ladeinfrastruktur bis 2030 ist mit einem Gesamtsystemeffizienz (bspw. durch regeneratives Investitionsbedarf von etwa 22 bis 30 Mrd. Euro ver- Bremsen) steigern, was wiederum den Kraftstoffver- bunden (s. Bericht der AG 5). 13 brauch reduziert. • Maßnahmen zur beschleunigten Elektrifizierung un- • Es kommt zu Lieferengpässen/-verzögerungen bei Batteriezellen und -systemen (s. Bericht der AG 4). 14 terstützen deutsche OEM beim Erreichen der EU-Abgas-Grenzwerte der Neuwagenflotte. • Wertschöpfung und Personalbedarf bei der Produktion von BEV ist geringer als bei ICEV/PHEV (s. Bericht der • Sinkende Herstellkosten aufgrund technologischen AG 4). 15 Fortschritts und Skaleneffekten • Eine höhere Dynamik des Markthochlaufs von xEV (bspw. 5,5 Mio. xEV in 2025, 14,4 Mio. xEV in 2030) ist laut der Nationalen Leitstelle Ladeinfrastruktur möglich. 12 In der Studie wird ebenfalls die Wichtigkeit einer regelmäßigen Überprüfung und Neubewertung des Markthochlaufs betont, da langfristige Szenarien mit einer hohen Unsicherheit behaftet sind. • Die Skalierung der Produktion von xEV führt zu Kosten- vorteilen und damit zu einem Break-even zu Pkw mit Verbrennungsmotor und somit kann der Umweltbonus perspektivisch entfallen. ANDLUNGSEMPFEHLUNG 2.II: LANGFRISTIGE PERSPEKTIVE ÖKONOMISCHER H ANREIZE FÜR XEV Zum Erreichen der Klimaziele sind zahlreiche Förderinstru- listenpreis erhalten 7.500 Euro für einen BEV und 5.625 Euro mente etabliert worden. Der Umweltbonus sowie die In- für einen PHEV. Damit erhalten Elektrofahrzeuge derzeit eine novationsprämie fördern den Kauf eines Elektrofahrzeugs breite Unterstützung zum Markthochlauf. Die Förderung ist (BEV und PHEV) mit 9.000 Euro für BEV und 6.750 Euro allerdings begrenzt, sodass eine langfristige Strategie mit für PHEV bis zu einem Nettolistenpreis von 40.000 Euro. unterschiedlichen Fördermaßnahmen notwendig wird. Fahrzeuge zwischen 40.000 Euro und 60.000 Euro Netto- BESCHREIBUNG HANDLUNGSEMPFEHLUNG 2.II Die aktuell geltenden ökonomischen Anreize zur Steigerung der Attraktivität von xEV für Kundinnen und Kunden für einen beschleunigten Markthochlauf müssen zeitnah entsprechend den Kriterien aus der Handlungsempfehlung 2.I bewertet und bei Bedarf angepasst werden. 11 NPM (2020): Empfehlungen zum optimierten Nutzungsgrad von Plug-in-Hybridfahrzeugen. 12 Nationale Leitstelle Ladeinfrastruktur (2020): Ladeinfrastruktur nach 2025/2030: Szenarien für den Markthochlauf. Studie im Auftrag des BMVI. 13 NPM AG 5 (2020): Bedarfsgerechte und wirtschaftliche öffentliche Ladeinfrastruktur – Plädoyer für ein dynamisches NPM-Modell. 14 Thielmann, A. et al. (2020): Batterien für Elektroautos: Faktencheck und Handlungsbedarf. 15 NPM (2020): Empfehlungen zum optimierten Nutzungsgrad von Plug-in-Hybridfahrzeugen; NPM AG 4 (2020): 1. Zwischenbericht zur strategischen Personalplanung und Entwicklung im Mobilitätssektor. 14
ROADMAP – MARKTHOCHLÄUFE ALTERNATIVER ANTRIEBE UND KRAFTSTOFFE AUS TECHNOLOGISCHER PERSPEKTIVE AG 2 CHANCEN HERAUSFORDERUNGEN /RISIKEN • Durch wirtschaftliche Anreize entscheiden sich mehr • Die derzeitigen Förderungen von xEV würden im Kundinnen und Kunden für die Anschaffung und den Szenario Pkw zu Kosten i. H. v. etwa 15 Mrd. Euro bis Betrieb eines oder mehrerer xEV. Ende 2024 führen. Der Förderpool ist aber begrenzt. Wenn die Fördermittel ausgeschöpft sind, besteht die • Durch eine schnellere Marktdurchdringung und der da- Gefahr, dass die Neuzulassungen von xEV sinken. durch induzierten größeren Menge an Erfahrungen mit xEV können Vorbehalte hinsichtlich des Betriebs aus- • Die Priorität von Kostensenkungen bei den Herstellern geräumt und die Attraktivität von xEV auf emotionaler von xEV könnte reduziert werden, wenn der derzeitige Ebene gesteigert werden. wettbewerbliche Nachteil ggü. konventionellen Fahr- zeugen durch Subventionen langfristig aufgefangen • Durch eine Verteuerung des Betriebs von Fahrzeugen wird. mit hohen CO2-Emissionen aufgrund eines hohen Ver- brauchs fossiler Kraftstoffe wird die Marktposition von • Der Verkauf von subventionierten xEV ins Ausland verbrauchsärmeren Fahrzeugen mit geringeren CO2- nach der vorgeschriebenen Mindesthaltedauer von Emissionen gestärkt und bspw. auch Kaufentschei- sechs Monaten verursacht Kosten, ohne die CO2-Äq.- dungen im Gebrauchtwagenmarkt beeinflusst. Emissionen des deutschen Verkehrssektors langfristig zu senken. • Maßnahmen zur beschleunigten Elektrifizierung unterstützen deutsche OEM beim Erreichen der CO2- • Durch eine Förderung von Neuwagen sinkt der Preis- Flottengrenzwerte der Neuwagenflotte. unterschied zwischen Neuwagen und Gebraucht- wagen, sodass ein Wertverlust bei Gebrauchtwagen- • Durch die erhöhten Kosten des Betriebs von Fahr- Verkäufen entsteht. zeugen mit fossilen Kraftstoffen werden mehr Wege im elektrischen Betrieb zurückgelegt. HANDLUNGSEMPFEHLUNG 2.III: ANREIZSYSTEM ZUR STEIGERUNG DER ATTRAKTIVITÄT GEBRAUCHTER XEV Damit sich xEV erfolgreich am Fahrzeugmarkt etablieren, derzeit jedoch mehrheitlich auf Neufahrzeuge und junge ist neben der Schaffung der Ladeinfrastruktur (LIS) ein An- Gebrauchtwagen (CO2-Regulierung, Umweltprämie, reizsystem zur Steigerung der Attraktivität gebrauchter Firmenwagenbesteuerung, etc.). Für ältere Gebraucht- xEV zu schaffen. Dies ist von hoher Bedeutung, um xEV fahrzeuge stehen nur wenige Förderinstrumente, z. B. aus Flottenbeständen möglichst in Deutschland zu halten Kfz-Steuerbefreiung, Förderung Ladeinfrastruktur zur und für Flottenbetreiber positive Geschäftsmodelle zu er- Verfügung. möglichen. Regulierungen und Förderinstrumente zielen BESCHREIBUNG HANDLUNGSEMPFEHLUNG 2.III Durch gezielte, noch auf ihre zu erwartende Marktwirkung hin zu untersuchende Maßnahmen (bspw. kostenloses Laden, erweiterte Herstellergarantie für die Batteriekapazität, eine Restwertgarantie über die Zeitachse etc.) wird die Entwicklung des Gebrauchtwagenmarkts elektrischer Fahrzeuge unterstützt. Hierbei ist ein Augenmerk auf die Themen Wertentwicklung von Batterielebensdauern, Gewährleistung und Batterie-State-of-Health zu legen. Dadurch wird der Verbleib von elektrischen Fahrzeugen im deutschen Bestand gefördert. 15
AG 2 ROADMAP – MARKTHOCHLÄUFE ALTERNATIVER ANTRIEBE UND KRAFTSTOFFE AUS TECHNOLOGISCHER PERSPEKTIVE CHANCEN HERAUSFORDERUNGEN /RISIKEN • Batterieelektrische Gebrauchtwagen sind für unter- • Das Restwertrisiko wird nur verschoben, nicht durchschnittliche Haushaltseinkommen erschwing- gemindert. licher. Bereits jetzt wechseln doppelt so viele Ge- brauchtwagen den Besitzer oder die Besitzerin, wie • Solange Neuwagen bei der Anschaffung finanziell ge- fördert werden, bleiben sie wirtschaftlich attraktiver Neuwagen gekauft werden. als Gebrauchtwagen. • Derzeit kaufen eher Haushalte mit höherem • Eine zu hohe Attraktivität von Gebrauchtwagen kann Einkommen ein xEV. 16 den Neuwagenabsatz beeinträchtigen. • Eine Reduzierung des Restwertrisikos bei der • Rasche Innovationssprünge senken die Attraktivität Anschaffung von xEV erhöht deren Attraktivität. (und eventuell auch Kompatibilität mit LIS) von • Eine zuverlässige Angabe/Zertifizierung des Batterie- Gebrauchtfahrzeugen. State-of-Health gibt Gebrauchtwagenkäufern Sicherheit. • Gebrauchte xEV verbleiben länger im deutschen Bestand und tragen langfristig zur THG-Minderung des deutschen Verkehrssektors bei. • Nach Auslaufen der derzeitigen Neuwagenförderung stabilisiert sich der Gebrauchtwagenmarkt. HANDLUNGSEMPFEHLUNG 2.IV: ANREIZSYSTEM ZUR MARKTEINFÜHRUNG VON WASSERSTOFFBASIERTEN MOBILITÄTSTECHNOLOGIEN Um eine Markteinführung von Wasserstoff-Brennstoffzellen- Wasserstoffkosten sind elementare Randbedingungen, fahrzeugen (FCEV, Pkw und N1-Fahrzeuge) zu erreichen, um zunächst Flottenbetreiber und später auch Privatper- wird neben den bestehenden Instrumenten ein Anreiz- sonen von der Anschaffung und dem Betrieb von FCEV zu system zur Markteinführung von wasserstoffbasierten Mo- überzeugen. bilitätstechnologien benötigt. Dafür ist neben der bereits teilweise vorhandenen und weiterhin in Planung befindli- Einige AG-2-Mitglieder unterstützen die Anwendung und chen Wasserstofftankstellen-Infrastruktur der Absatz von Förderung von Wasserstoff-Brennstoffzellen in Pkw nicht: Fahrzeugen zu fördern und es sind die TCO zu senken. Die Ein Teil der AG-2-Mitglieder lehnt FCEV aufgrund der hö- Einführung von Wasserstoff als speicherbarem Energie- heren Technologiekosten ab. Andere argumentieren, dass träger in allen relevanten Sektoren, also auch im Ver- die Energieeffizienz im Vergleich zu BEV zu gering und der kehr, soll ermöglicht werden. Strategien zum Senken der Einsatz von Wasserstoff in anderen Sektoren sinnvoller sei. BESCHREIBUNG HANDLUNGSEMPFEHLUNG 2.IV Es müssen Voraussetzungen geschaffen werden, um den Einsatz von Wasserstoff im Pkw bis 2030 zu ermöglichen. Hierzu gehören: • Eine ausreichende und möglichst vorauseilende Infrastruktur • Ausreichende Mengen an verfügbarem, grünem und preiswertem Wasserstoff (Schnittstelle zu AG 5) • Die Entwicklung angepasster und beschleunigter Regularien zur Abnahme und zum In-Verkehr-Bringen von Wasserstoff bzw. wasserstoffnutzender Infrastrukturen • Präferierte Einführung einer großtechnischen, grünen Wasserstoffherstellung, die für FCEV erst später gebraucht wird 16 Nationale Leitstelle Ladeinfrastruktur (2020): Ladeinfrastruktur nach 2025/2030: Szenarien für den Markthochlauf. Studie im Auftrag des BMVI. 16
ROADMAP – MARKTHOCHLÄUFE ALTERNATIVER ANTRIEBE UND KRAFTSTOFFE AUS TECHNOLOGISCHER PERSPEKTIVE AG 2 CHANCEN HERAUSFORDERUNGEN /RISIKEN • Mit dieser Handlungsempfehlung kann eine Serien- • Der Aufbau von Elektrolyseuren zur Herstellung von produktion in Deutschland entstehen, die zu einer grünem Wasserstoff kann sich aufgrund widriger Kostensenkung in der Produktion führt (s. positive Rahmenbedingungen verzögern. Die erforderlichen Erfahrungen mit den japanischen und koreanischen Wasserstoffspeicher- und -verteilungs-Infrastruk- Fahrzeugen in Kundenhand). turen entstehen nicht schnell genug (AG 5). • Sicherung von Arbeitsplätzen, z. B. durch den Aufbau • Andere Sektoren (z. B. zentrale Großabnehmer wie von Elektrolyseanlagen Mineralöl- oder Stahlindustrie) benötigen die verfüg- bare Menge grünen Wasserstoffs, um ihre CO2-Ziele • In Asien, insbesondere China, liegt ein größerer Ent- zu erreichen. Die Zahlungsbereitschaft im Verkehr ist wicklungsfokus als in Deutschland auf FCEV. Anbieter aktuell jedoch höher als in anderen Sektoren. wasserstoffbasierter Technologien können durch die dortigen Entwicklungen aufgrund von Export, etc. • Derzeit ist das Modellangebot von FCEV-Fahrzeugen profitieren. noch gering. • Wasserstoff als speicherbarer Energieträger vereinfacht den Transport erneuerbarer Energien. • Die Verwendung von Wasserstoff in Nfz (und auch anderen Industriezweigen) führt zu Synergieeffekten durch den Aufbau von Großinfrastruktur und Distributionsnetzwerken. • Beschleunigung der Einführung der Wasserstoff- technologie allgemein HANDLUNGSEMPFEHLUNG 2.V: DEFINITION DES ZIELZUSTANDS FÜR N1-FAHRZEUGE IN FORM VON CHECKPOINTS UND MASSNAHMEN ZUR ERLEICHTERUNG DES BETRIEBS ELEKTRISCHER N1-FAHRZEUGE Analog zum Förderprogramm zu xEV bei Pkw ist ein dazu bei, umweltbedingte Vorteile von N1-Elektrofahr- Rahmen zur Messung der Wirksamkeit der angewandten zeugen in der betrieblichen Logistik zu nutzen (zum Beispiel Maßnahmen zur Elektrifizierung von leichten Nutzfahr- durch die Verringerung von Kosten durch Lieferungen auch zeugen (Fahrzeugklasse N1 bis 3,5 t zulässigem Gesamt- außerhalb der Öffnungszeiten). Nordrhein-Westfalen ist gewicht (zGG)) erforderlich. Damit kann ein Ziel für N1- derzeit jedoch das einzige Bundesland, das neben Privat- Fahrzeuge in Form von Checkpoints festgelegt werden. personen auch Unternehmen beim Aufbau eigener, intelli- genter, nicht öffentlich zugänglicher Ladepunkte finanziell Weiterhin ist ein besseres Verständnis für die Bedürfnisse unterstützt. der Fahrzeugnutzerinnen und Fahrzeugnutzer notwendig, um den Markt für leichte Nutzfahrzeuge und seine Dynamik Elektrifizierte leichte Nutzfahrzeuge eignen sich insbe- zu verstehen, eine anwendergerechte Elektrifizierung der sondere für den Verteilerverkehr oder für kurze Strecken Fahrzeugflotten zu empfehlen und voranzutreiben sowie und entsprechen somit den Anforderungen beispiels- um den LIS-Ausbau bedarfsgerecht zu gestalten (Schnitt- weise von Handwerksbetrieben oder kommunalen Flotten. stelle zu AG 5). Hohe Anschaffungskosten (in der Regel 50 % höher als bei den Varianten mit Verbrennungsmotor) sind das Haupt- Die N1-Flottenbetreiberinnen und -betreiber sollten, argument gegen elektrische N1-Fahrzeuge. Zudem gibt es sofern sie Elektrofahrzeuge für ihre Flotte anschaffen, an- immer noch eine geringe Verfügbarkeit von elektrischen gemessen auf die geänderten Bedingungen beim Flotten- N1-Fahrzeugen, insbesondere im Niedrigpreisbereich. betrieb reagieren können und keine Wettbewerbsnach- Daher setzen derzeit im Regelfall, trotz Subventionen, nur teile haben. Regulatorische Rahmenbedingungen können ausgewählte mittlere und große Unternehmen elektrische die Hindernisse für Flottenbetreiberinnen und -betreiber N1-Fahrzeuge ein. minimieren. Flankierende, regulatorische Maßnahmen zur Erleichterung des Betriebs elektrischer N1-Fahrzeuge tragen Die Ladeinfrastruktur ist immer noch begrenzt. Im Jahr 17
AG 2 ROADMAP – MARKTHOCHLÄUFE ALTERNATIVER ANTRIEBE UND KRAFTSTOFFE AUS TECHNOLOGISCHER PERSPEKTIVE 2018 waren nur 12 bis 13 % der für 2025 geschätzten 297.000 (2019) statt. Der Einsatz von elektrifizierten erforderlichen Infrastruktur installiert. 17 leichten Nutzfahrzeugen ist von fahrzeugtechnischer Seite unproblematisch. Der Aufbau der benötigten Ladeinfra- Anfang 2020 gab es im Bestand 2,7 Mio. N1-Fahrzeuge. struktur ist jedoch nicht so zügig, wie angesichts der prog- Jährliche Neuzulassungen fanden im Umfang von circa nostizierten und benötigten Kapazitäten notwendig wäre. BESCHREIBUNG HANDLUNGSEMPFEHLUNG 2.V Der Hochlauf der E-Mobilität für leichte Nutzfahrzeuge (N1) soll über die Definition von Checkpoints mit quantitativen und qualitativen Zielen abgesichert werden: • Checkpoint 2024: 12 % xEV Anteil (BEV, PHEV) prozentualer Anteil an der gesamten N1-Flotte • Checkpoint 2028: 26 % xEV Anteil (BEV, PHEV) • Checkpoint 2030: 35 % xEV Anteil (BEV, PHEV) Zur Verbesserung der Akzeptanz von xEV bei N1 sollen die nachfolgenden regulatorischen Maßnahmen auf ihre Eignung geprüft werden: • Einfahrbestimmungen erweitern, z. B. Fußgängerzonen, damit Elektrofahrzeuge in längeren Zeitfenstern liefern können. • Förderung und Erlaubnis des Einsatzes von Elektrofahrzeugen für nächtliche Lieferungen in städtischen Gebieten. • Parkplätze für Elektrofahrzeuge (xEV) in Zonen einrichten, in denen logistische Operationen notwendig sind. Es sollen Aufwände für Prozessumstellungen gefördert werden, die die Einführung von E-Mobilität zum Ziel haben. CHANCEN HERAUSFORDERUNGEN /RISIKEN • Die Zielvorgaben können flexibel auf veränderte • Es werden die gleichen Risiken wie die in Handlungs- Kundenanforderungen angepasst werden. empfehlung 2.I identifiziert. • Die Checkpoints erleichtern die Aufgabe, die Bemü- • Der Zielzustand spiegelt keine Marktprognose wider, hungen von Interessengruppen wie Batterie- und sodass seine Machbarkeit bewertet werden muss Fahrzeugherstellern zu koordinieren, indem sie einen (Schnittstelle zur AG 1). klaren Maßstab für den Erfolg anderer Maßnahmen liefern. • Die derzeitigen Finanzierungsprogramme für die An- schaffung von elektrifizierten Nutzfahrzeugen könnten • Regulatorische Maßnahmen verbessern die logistischen allein nicht ausreichen, um die Ziele zu erreichen Abläufe durch den Einsatz von Elektrofahrzeugen, ohne (Budget von ca. 50 Mio. Euro). dass erhebliche Investitionen dafür erforderlich sind. • Die Gewährleistung einer frühzeitigen Einführung der • Erhöhung der Attraktivität von Unternehmen, die Elektromobilität in allen Sektoren kann umfangreiche Elektrofahrzeuge an potenzielle Fahrerinnen und mehrstufige Anreize erfordern. Fahrer anpassen. Diese könnten von einer einfacheren Lieferabwicklung profitieren (z. B. mit reservierten • Eine schnelle lokale Erhöhung der Anzahl an xEV kann auf zu langsamen LIS-Ausbau oder unzulängliche Parkzonen). Stromversorgung treffen. • Verbesserung der Verkehrs-, Luftqualitäts- und • Ggf. entstehen erhöhte Betriebskosten durch Lieferung Lärmbedingungen in städtischen Gebieten, in denen in Abend- und Nachtstunden; zudem könnte die Be- die Maßnahmen durchgeführt werden. legschaft dies ablehnen. • Möglichkeit zur Verkürzung der Lieferzeiten (speziell • Der Zeithorizont für die Verabschiedung regulatorischer für die Lieferung von Lebensmitteln). Damit die Chance Maßnahmen hängt stark vom politischen Klima in den auf eine Erhöhung der Kundenzufriedenheit und der einzelnen Regionen des Landes bzw. der jeweiligen Gewinne für Unternehmen schaffen, die Elektrofahr- Städte ab. zeuge einsetzen. 17 ICCT (2020): Regional charging infrastructure requirements in Germany through 2030. 18
ROADMAP – MARKTHOCHLÄUFE ALTERNATIVER ANTRIEBE UND KRAFTSTOFFE AUS TECHNOLOGISCHER PERSPEKTIVE AG 2 ANDLUNGSEMPFEHLUNG 2.VI: BESSERES VERSTÄNDNIS FÜR DIE BEDÜRFNISSE DER H VERBRAUCHERINNEN UND VERBRAUCHER UND IHRER VERHALTENSWEISEN UND FÖRDERUNG VON INITIATIVEN UND F&E ZUR VERBESSERUNG DES BETRIEBS VON N1-FAHRZEUGEN Es existieren zahlreiche Untersuchen zu nicht gewerblichen handenen Benutzergruppen von leichten Nfz sowie deren Kundinnen und Kunden beziehungsweise zur Nutzung von Nutzungsmustern können typische Anwendungsfälle er- Pkw. 18 Für den Bereich der N1-Fahrzeuge sind hingegen kannt werden. Dadurch kann ein breiteres Verständnis für nur begrenzt Daten verfügbar. Durch eine Analyse der vor- die Nutzung von N1-Fahrzeugen entstehen. BESCHREIBUNG HANDLUNGSEMPFEHLUNG 2.VI Auf der Grundlage von Studien sollen alle wichtigen Benutzergruppen von N1-Fahrzeugen identifiziert und ihre Anwendungsfälle charakterisiert werden. Bestehende Studien sollen neu aufgelegt werden. Diese Markt- und Nutzungsstudien sind regional durchzuführen und auf logistische Prozesse auszurichten. Auf Basis dieser Studien sollen die Planungen für die notwendige Ladeinfrastruktur angepasst und ggf. Finanzierungs- programme ausgeweitet werden, die den Kauf von Elektro-N1-Fahrzeugen für kleine und mittlere Unternehmen unterstützen. Den Aufbau von öffentlichen Datenbanken für Flottenmanagement und Nutzung bzw. Betreiben von LIS soll in Form von Forschungsprojekten gefördert werden. Eine Förderung von Forschungsprojekten in den Bereichen der städtischen Vernetzung (z. B. Standardisierung, Kommunikationstechnologie) soll kontinuierlich erfolgen. 18 DLR, IVT und infas 360 (2018): Mobilität in Deutschland (im Auftrag des BMVI); KIT (2020): Deutsches Mobilitätspanel (MOP) – Wissenschaftliche Begleitung und Auswertungen Bericht 2019/2020: Alltagsmobilität und Fahrleistung. 19
AG 2 ROADMAP – MARKTHOCHLÄUFE ALTERNATIVER ANTRIEBE UND KRAFTSTOFFE AUS TECHNOLOGISCHER PERSPEKTIVE CHANCEN HERAUSFORDERUNGEN /RISIKEN • Ein Verständnis des Marktes führt zur einfachen • Für kleinere Entitäten können die Fahrzyklen Identifizierung der genauen Zielgruppe. (Gewohnheiten) zu zersplittert sein, um gebündelt zu werden. • Durch gezielte Kampagnen kann den Nutzerinnen und Nutzern der Vorteil der Elektrifizierung der Fahrzeug- • Durch Betreiben einer N1-E-Fahrzeugflotte kann das flotte aufgezeigt werden, wodurch die Nachfrage nach Errichten einer eigenen LIS notwendig werden. Dieses N1 xEV erhöht werden kann. Investment darf kein Ausschluss-kriterium für die Elektrifizierung sein. • OEM können durch das gewonnene Wissen über die Nutzung der N1 ihre Produktpalette an die Kundinnen • Sollte keine bundesweite Förderung für nicht-öffent- und Kunden anpassen. liche Ladepunkte eingeführt werden, wird die öffent- liche Ladeinfrastruktur zusätzlich belastet. • Verbesserte Methoden zur Einholung von Feedback von Nutzerinnen und Nutzern können entwickelt und zur Erreichung anderer Ziele angewandt werden. • Die Zusammenarbeit mit Handelskammern kann zu einer besseren Kommunikation mit den Anwende- rinnen und Anwendern und einer schnelleren Über- nahme von Technologien führen. • Tools zum Flottenmanagement helfen, optimale Ladestrategien zu implementieren und Anforderungen an das Stromnetz zu glätten. • Öffentlich aufgebaute und breit genutzte Datenbanken der LIS führen zu einer erhöhten Versorgungssicher- heit und besseren Nutzung der Netzkapazität und außerdem zur Erkennung von Engpässen und dadurch dem Ausbaubedarf. • Für die Nutzerinnen und Nutzer bringt eine Datenbank Verbesserungen im Betrieb ihrer Elektroflotte, z. B. die Möglichkeit, Ladestellen zu reservieren, was die Qualität ihrer Planung erhöht. • Verbesserung des logistischen Betriebs durch Cloud- Computing-Lösungen für „große Datenmengen“ (z. B. Kartierung der städtischen Infrastruktur für eine effektivere Logistik). ANDLUNGSEMPFEHLUNG 2.VII: TECHNOLOGIEBEWERTUNG DURCH TCO-BETRACHTUNGEN H ERGÄNZEN Wirtschaftliche Überlegungen (Kaufpreis, TCO – Total Cost diesem Grund sind von der Politik Unterstützungsmaß- of Ownership) spielen bei der Anschaffung von neuen nahmen für den Kauf eines Elektrofahrzeugs eingeführt Fahrzeugen, insbesondere im gewerblichen Bereich, bei worden. Derzeit ist allerdings noch nicht konkret ab- einer Kaufentscheidung eine sehr wichtige Rolle. Elekt- schätzbar, wann und in welchem Maß die produktseitigen rofahrzeuge werden derzeit als zu teuer empfunden. Aus Kosten eine solche Kaufprämie kompensieren. BESCHREIBUNG HANDLUNGSEMPFEHLUNG 2.VII Die im Rahmen der NPM erarbeiteten Technologiebewertungen der Fahrzeugantriebe sollen durch regelmäßige TCO- Betrachtungen ergänzt werden. 20
ROADMAP – MARKTHOCHLÄUFE ALTERNATIVER ANTRIEBE UND KRAFTSTOFFE AUS TECHNOLOGISCHER PERSPEKTIVE AG 2 CHANCEN HERAUSFORDERUNGEN /RISIKEN • TCO-Betrachtungen ermöglichen die Abschätzung • Validität der Ergebnisse kann durch variable Faktoren eines nutzerorientierten Förderungsbedarfs bzw. er- beeinflusst werden, z. B. künftige Strompreise. möglichen eine Bewertung der Effizienz verschiedener Förderungsoptionen. • TCO-Betrachtungen ermöglichen eine ganzheitliche Sicht und unterstützen Entscheidungsprozesse HANDLUNGSEMPFEHLUNG 2.VIII: SEKTORÜBERGREIFENDE LEBENSZYKLUSANALYSE DER BETRACHTETEN TECHNOLOGIEN Im Klimaschutzplan und Klimaschutzgesetz liegt der Fokus hängig. Hierdurch ergibt sich aktuell eine breite Streuung auf THG-Minderungen in den einzelnen Sektoren. Eine der Ergebnisse von verschiedenen Studien zu Lebensdauer- ganzheitliche Betrachtung und vor allem Bewertung findet bewertungen – teils sogar innerhalb einzelner Studien, somit nur bedingt statt. Studien zur Lebenszyklusanalyse, wenn darin verschiedene Szenarien betrachtet werden. die auch die CO2-Äq.-Emissionen bei der Produktion, beim Recycling sowie zur Schaffung der erforderlichen Infra- Die ganzheitlichen THG-Auswirkungen durch die Elektrifi- struktur und bei der Bereitstellung von Kraftstoffen und zierung sind von weiteren Faktoren, die außerhalb des elektrischer Energie berücksichtigten, sind komplex. Die Verkehrssektors liegen, abhängig. 19 Ergebnisse sind stark von den getroffenen Annahmen ab- BESCHREIBUNG HANDLUNGSEMPFEHLUNG 2.VIII Es sollen sektorübergreifende Lebensdauerbewertungen der betrachteten Technologien erstellt werden, um durch deren Berücksichtigung weniger ein Verschieben als vielmehr eine ganzheitliche Minderung von THG-Emissionen zu unterstützen. CHANCEN HERAUSFORDERUNGEN /RISIKEN • Durch eine ganzheitliche Betrachtung wird eine höhere • Die Gesetzeslage erfordert derzeit eine sektorspezi- gesamte THG-Minderung ermöglicht als bei einer rein fische Minimierung der THG-Emissionen, sodass THG- sektorspezifischen Betrachtung. Das Risiko einer Ver- Minderungsziele von der Politik sektorenspezifisch schiebung anstelle einer Minderung der THG-Emissionen vorgegeben werden. wird reduziert. • Systemgrenzen sind sehr weit und die Berechnungen entsprechend komplex. 19 Europäische Kommission (2020): Determining the environmental impacts of conventional and alternatively fuelled vehicles through LCA. Final Report for the European Commission, DG Climate Action. 21
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