Dienstag, 20. Juni 2017

Elektrifizierungspotential kommerzieller Kraftfahrzeug-Flotten im Wirtschaftsverkehr als dezentrale Energie-Ressource in städtischen Verteilnetzen – komDRIVE



Wie gut eignen sich Flotten-Nutzfahrzeuge zur Elektrifizierung, welche Hemmnisse bei der Elektrifizierung solcher Fahrzeuge gibt es und welche Effekte entstehen beim Angebot zusätzlicher Netzdienstleistungen? Diesen und weiteren Fragestellungen widmeten sich drei Fachgebiete der TU Berlin zusammen mit der Forschungszentrum Jülich GmbH und dem Zentrum für Sonnenenergie- und Wasserstoff-Forschung Baden-Württemberg im Projekt KomDRIVE von 2013 bis 2016.

Obwohl der Personenverkehr nur einen Teil des Gesamtverkehrssystems ausmacht, stand dieser in der letzten Dekade überwiegend allein im Zentrum des Elektromobilitäts-Diskurses. Der Wirtschaftsverkehr, jener Verkehr, dem eine wirtschaftliche Motivation zu Grunde liegt, wurde im Elektromobilitäts-Diskurs häufig vernachlässigt – zu Unrecht, denn in den nächsten Dekaden wird beim städtischen Wirtschaftsverkehr von einer deutlichen Steigerung der Verkehrsleistung ausgegangen. Obwohl gerade Pkw und leichte Nutzfahrzeuge aus technischer Sicht gut elektrifiziert werden können und im Bereich des Schwerlastverkehrs zumindest eine Elektrifizierung im Sinne von Hybridantrieben möglich wäre, kommen aus wirtschaftlichen Gründen, Nutzungseinschränkungen und mangelnder Informationslage fast ausschließlich Dieselfahrzeuge zum Einsatz. Somit steigen im Güterverkehr die CO2-Emissionen an, während sie im Personenverkehr rückläufig sind, und der Anteil an Emissionen durch den Verkehr insgesamt wächst.

Abbildung 1: Anzahl der Pkw gewerblicher und privater Halter nach Hubraum
Dabei erfüllt der Betrieb elektrischer Fahrzeuge in Flotten im Gegensatz zur privaten Nutzung viele Anforderungen idealer Erstnutzer: Aufgrund bekannter Fahrprofile, Tourenplanung, regelmäßiger Einsätze und Ladeinfrastruktur auf dem Firmengelände können Betriebe die Vorteile elektrischer Fahrzeuge effizient ausnutzen. Die Potentiale für CO2-Reduktion sind im städtischen Raum, durch häufige Anfahr- und Anhaltevorgänge, z.B. von Lieferfahrzeugen, hoch. Das Projekt „komDRIVE“ hatte zum Ziel, speziell den Einsatz elektrifizierter Fahrzeuge im Wirtschaftsverkehr am Beispiel gewerblicher Fahrzeugflotten zu untersuchen. Hier standen durch eine Antriebs- und/oder Fahrzeugsubstitution resultierende Aspekte der Energieerzeugung, der Speicherung sowie der Verteilung im Fokus des wissenschaftlichen Interesses. 

Im Hinblick und als Vorarbeit für EN-WIN konnten die Untersuchungen zum Beispiel zeigen:
  • Im städtischen Wirtschaftsverkehr wäre ein großer Anteil der durchschnittlich täglich durch Pkw erbrachten Distanzen von derzeitig auf dem Markt erhältlichen elektrischen Fahrzeugmodellen leistbar. Es fehlt an Test- und Fahrzeugleasingangeboten und an Anschaffungsanreizen, um die Unternehmen zum Umstieg auf EV zu motivieren
  • Ein großer Informationsbedarf existiert bezüglich Elektromobilität bei den Unternehmen, bestehende Informationsmöglichkeiten sind aber unbekannt bzw. unzureichend aufbereitet und es existieren keine allseits bekannten Anlaufstellen. 
  • Der Einsatz rein batterieelektrisch angetriebener Fahrzeuge ist ideal für möglichst festgelegte, planbare Routen von gleicher oder ähnlicher Streckenlänge je Entladezyklus. Innerhalb einer Flotte wäre es vorteilhaft, die einzelnen Fahrzeuge so zu disponieren, dass die Abweichungen von der mittleren täglichen Wegstrecke gering sind, also jedes Fahrzeug ein möglichst homogenes Fahrprofil hat. Hierzu sollten Dispositionsoptimierungstools, die speziell auf E-Fahrzeuge ausgelegt sind, entwickelt werden.Eine durch vom E-Fahrzeugbetreiber angebotene Netzdienstleistung verursachte zusätzliche Degradation des elektrischen (Batterie-) Speichers ist vernachlässigbar, wenn die Belastungen in einem aus Speichersicht (Temperaturen, State-of-Charge, Ströme) moderaten Betriebsbereich gehalten werden.

Link zum Abschlussbericht