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Elektromobilität –Herausforderungen für Netzinfrastruktur und Stromerzeugung
Vollversammlung der Lokalen Agenda 21 Unterhaching, 20. Juli 2010, UnterhachingMarkus Wörz, E.ON Energiepolitik
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2Vollversammlung Unterhaching 20. Juli 2010 E.ON Markus Wörz
Inhalt
E-Mobilität: - Fahrzeuge, - Energieversorgung & - Ladeinfrastruktur
Politischer Rahmen & Modellregion
E.ON Projekte
Fazit
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3Vollversammlung Unterhaching 20. Juli 2010 E.ON Markus Wörz
Elektromobilität hat „Point of No Return“ erreicht
Synergien Energiewirtschaft und Automobilindustrie
CO2-Reduktionsziele Transportsektor
„Sustainable City“-Politik(Maut, Feinstaub, Umweltzonen)
Nicht die Frage ob E-Mobilität kommt, sondern wann und in welchen Segmenten
Fahrspaß, Dynamik und Image
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4Vollversammlung Unterhaching 20. Juli 2010 E.ON Markus Wörz
Hand in Hand: Energie- und Automobilwirtschaft
Erzeugung Netz Abrechnung +Laststeuerung
Ladestation Batterie Fahrzeug
Energieversorgung Ladeinfrastruktur Automobil
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5Vollversammlung Unterhaching 20. Juli 2010 E.ON Markus Wörz
Fahrzeuge
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6Vollversammlung Unterhaching 20. Juli 2010 E.ON Markus Wörz 6Elektromobilität 14.04.2010 EA-L Markus Wörz
Situation auf dem Fahrzeugmarkt
Aktuell gezeigte Fahrzeuge (Presse, IAA)…
… sind von vorneherein nicht zum Verkauf vorgesehen, sondern nur für Testbetrieb in Pilotprojekten (z. B. Mini E)
… werden vorerst nur an ausgewählte Flotten verkauft/verleast (z. B. Think City, Heuliez Will)
… sind noch Studien/Prototypen (z. B. VW up!, Renault ZE Modelle, hymerteamo, spirt avert mindset, Karmann E3)
… sind noch nicht oder gerade erst jetzt in Serienproduktion gegangen (siehe Grafik)
Breiteres Angebot zu eingeschränkt marktfähigen Preisen erst ab ca. 2012/13
Geplanter Beginn Endkundenverkauf Europa
2009 2010 2011 2012 2013 2014 2015
Smart fortwoelectric drive
Nissan Leaf
Mitsubishi i-MiEV(= Peugeot iOn, Citroen N.N.)
VW E-up!
Audi N.N.
BMW megacity vehicle
Bolloré PininfarinaBlueCar
Aktuelle Marktsituation e-Fahrzeuge
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7Vollversammlung Unterhaching 20. Juli 2010 E.ON Markus Wörz 7
Kommerzielle Produkte ab 2012/2013
Wesentliche Herausforderung ist Batterie
Mittelfristig elektrische Reichweiten 100-200 km
Plug-In Hybride in Bedeutung unterschätzt
Hoher Anschaffungspreis, niedrige Kosten/km
Kostengleichheit erst in einigen Jahren
Weltweit Programme zur Marktstimulation
Massenmarkt entwickelt sich …2020, 2025, 2030?
1 Mio. in 2020 E-Autos wenig, aber realistisch
Batterie Fahrzeug
Markt für Elektroautos noch in vorkommerzieller Phase
Technologieentwicklung und politischer Rahmen entscheidend für Erfolg!
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8Vollversammlung Unterhaching 20. Juli 2010 E.ON Markus Wörz
Erzeugung & Netze
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9Vollversammlung Unterhaching 20. Juli 2010 E.ON Markus Wörz
25%
17%
58%
17%
4%
27%
25%
18%
9%
Strombedarf Elektrofahrzeuge in Deutschland
„Stadtverkehr“
0,85 Mio.PKW
Geschäftlich
Pendler25 – 50 km
Pendler10 – 25 km
3,3 TWh pro Jahr
„Marktdurchdringung“
8,4 Mio.PKW
Geschäftlich
Pendler10 – 25 km
Pendler25 – 50 km
25,5 TWh pro Jahr
Pendlerbis 10 km
Pendlerüber 50 km
PrivateNutzung
Studie der Forschungsstelle für Energiewirtschaft e.V. 2007 i.A. von E.ON Energie
15% Marktanteil von E-Fahrzeugen steigern der Strombedarf um weniger als 5%
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10Vollversammlung Unterhaching 20. Juli 2010 E.ON Markus Wörz
Erzeugung Netz
Unser Job: Bereitstellen von Energie, jederzeit!
1 Mio. E-Autos steigern dt. Energiebedarf um 0,5 %
Zusätzliche Lastspitzen erwartet bei gleichzeitigem Laden
Verteilnetz: Anpassungen zum Smart Grid nötig
CO2-Emission von E-Fahrzeugen aus EU-Strommixheute rd. 75 g/km
Weitere CO2-Reduktion im Erzeugungsmix
Ausbau Erneuerbarer Energie erfordert zusätzliche Speicherkapazität
Kraftwerke für Markteinführung ausreichend, gewisse Anpassung VerteilnetzLastmanagement und Speichernutzung langfristig interessant!
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11Vollversammlung Unterhaching 20. Juli 2010 E.ON Markus Wörz
Ladeinfrastruktur
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12Vollversammlung Unterhaching 20. Juli 2010 E.ON Markus Wörz 12
Erstkundensegmente erkennbar, Marktpotential bedeutend
Tägliche Fahrleistung Privatfahrzeuge
50 km0 km0%
20%
40%
60%
80%
100%
100 km
Sources: DIW, McKinsey
50% max. 40 km
80% max. 70 km
ErstautoZweitauto
Gesamtpotential > 20 Mio. Fahrzeuge
Zweitwagen1/3 der mobilen Haushalte nutzen einen ZweitwagenParken häufig auf Privatgrundstück
PendlerFahrten Zuhause <-> ArbeitsplatzArbeitsplatz bietet Ladeoption
DienstleistungsflottenFeste Routen und Fahrzeiten ermöglichen zeitoptimierte Ladevorgänge
Marktsegmente
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13Vollversammlung Unterhaching 20. Juli 2010 E.ON Markus Wörz 13
0
50
100
150
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250
0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 110 120 130
Power Supply [kW]
Char
gin
g Ti
me
[min
]
Bei normalen Fahrstrecken Ladedauer bereits praktikabel
Annahmen40 km/Tag durchschn. Fahrstrecke 18 kWh/100km spez. Verbrauch 7,2 kWh/Tag Energiebedarf
Anschlussleistung [kW]
Lade
daue
r [m
in]
Drehstrom-Hausladung 3x16A, 230V
Schuko-Hausladung 16A, 230V
Schnelladung4min /40km
Technologiesprung
verbesserte Ladeinfrastruktur 40 kW
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14Vollversammlung Unterhaching 20. Juli 2010 E.ON Markus Wörz 14
Markteinführung über Privatparkplätze und FlottenkundenÖ
ffen
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Arbeitsplatz
Einkaufen
Urlaub / Freizeit
Anwohnerparken
Technologie zum Laden im „Privatumfeld“ weniger aufwendig, verglichen mit öffentlichen Stationen
Eigenheim
Flot
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Priv
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R
aum
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15Vollversammlung Unterhaching 20. Juli 2010 E.ON Markus Wörz
Ladeinfrastruktur ist die Brücke zwischen den Branchen
Abrechnung +LaststeuerungLadestation Smart Meter (elektronischer Zähler) auf Netzseite
Ladestationen – öffentlich & halböffentlich
Kommunikation Zähler mit OnBoard-IT
Roll-Out flexibler Tarife und Abrechnung beginnt
Mindestfunktionen einheitlich zu definieren
Kosten minimieren, denn Installation und Betriebbezogen auf „Umsatz“ ist aufwendig
Intelligente Ladesteuerung ist zu entwickeln,kosten- und bedarfsoptimierte Infrastruktur ist erfolgsentscheidend!
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16Vollversammlung Unterhaching 20. Juli 2010 E.ON Markus Wörz
Vehicle-to-Grid
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17Vollversammlung Unterhaching 20. Juli 2010 E.ON Markus Wörz
Elektroauto als… Zeitpunkt der
Akkuladung
Auswirkungen/Potentiale
1. einfacher Verbraucher stochastisch/ nach Bedarf des Nutzers
1. ZusätzlicherStrombedarf/-absatz
2. Veränderung des Lastprofils
2. steuerbare Last bei Schwachlast/ Überangebot von erneuerbaren Energien
1. Effizienter Kraftwerks-betrieb („Nachtspeicher“)
2. Integration Erneuerbarer Energien
3. Energiespeicher Ladung/ Entladung ähnlich Speicherkraftwerken
1. Nutzung von Strompreisdifferenzen
2. Systemdienst-eistungen
17
Elektromobilität aus Sicht des Energieversorgungssystems
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18Vollversammlung Unterhaching 20. Juli 2010 E.ON Markus Wörz
Erneuerbare Energien
Konventionelle Stromerzeugung
Haushalt
Volatile Windeinspeisung
Netzengpässe durch Erneuerbare
Rückspeisung reduziert Spitzenlast
Fahrzeug
BatterieLadestation
Zukunftsvision: Elektroauto reduziert Spitzenlastbedarf
SmartMeter
Vehicle to GridVerbraucher werden zuEnergieanbietern Fahrzeuge speisen ins Netz
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19Vollversammlung Unterhaching 20. Juli 2010 E.ON Markus Wörz
Politik
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20Vollversammlung Unterhaching 20. Juli 2010 E.ON Markus Wörz
Politik - Nationaler Entwicklungsplan Elektromobilität
CDU/SPD-Bundesregierung hat am 19. August 2009 noch den Entwicklungsplan
Elektromobilität verabschiedet
Ziel: DEU soll zum Leitmarkt für E-Mobilität werden und bis 2020 1 Mio. Elektro-
Fahrzeuge nutzen – ambitioniert aber machbar
Maßnahmen:
- Forschungsförderung entlang gesamter Wertschöpfungskette
- Konjunkturpaket II mit 500 Mio. EURO (u.a. Modellregion München)
Organisation auf Bundesebene:
- 2 hauptverantwortliche Ministerien (BMVBS, BMWi,+)
- seit 1. Feb. Gemeinsame Geschäftsstelle Elektromobilität (GGEMO)
Kanzlergipfel Elektromobilität am 03. Mai 2010
- nat. Plattform für E-Mobilität (Politik, Industrie, Wissenschaft,
Kommunen, Verbraucher etc.). 7 AGs, bspw. Infrastruktur, Batterien etc.
- Ausstellung am Brandenburger Tor
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21Vollversammlung Unterhaching 20. Juli 2010 E.ON Markus Wörz
Unklare Rahmenbedingungen stellen noch Hemmnisse für Investitionen in die Ladeinfrastruktur dar
WettbewerbsmarktTeil des regulierten
Netzgeschäftes
Ladeinfrastruktur ist kein natürliches Monopol
Ideenwettbewerb
Offen für alle Branchen
Kostentragung durch Nutznießer
Schneller Infrastruktur-aufbau durch klare Verantwortung
aber Gießkanne
Schonend für Staatshaushalt
Leichte Durchsetzung einheitlicher Standards
Teil der kommunalen Daseinsvorsorge
Ausrichtung an kommunalen Mobilitätskonzepten
Kommunen als natürlicher Betreiber - Parkflächen
Infrastrukturaufbau in Vorleistung möglich
Öffentliche Ladeinfrastruktur – Organisationsformen und Argumente
Ordnungspolitische Behandlung öffentlicher Ladeinfrastruktur zu klärenKlarheit über die Anforderungen an Ladeinfrastruktur und Abwicklung nötig
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22Vollversammlung Unterhaching 20. Juli 2010 E.ON Markus Wörz
Modellregion München
2009: 8 Modellregionen ausgerufen Bringt alle Akteure an einen TischE.ON Energie auch vertretenProzesse dauern noch rel. lange, ca.150 Förderanträge liegen vorbis Jahresende FörderbescheideÜberlegen Ladesäulen auch im Münchner Umland zu errichten + neuer FahrzeugpartnerBundesregierung für Ausweitung auf ländlichen Raum (Koalitionsvertrag)
NEU: CSU/FDP will Modellstadt E-Mobilität mit rd. 10.000 Einwohnern in Bayern
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23Vollversammlung Unterhaching 20. Juli 2010 E.ON Markus Wörz
Projekte bei E.ON
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24Vollversammlung Unterhaching 20. Juli 2010 E.ON Markus Wörz
Zwei Pilotprojekte – unterschiedliche Schwerpunkte
Projektlaufzeit: 2008-2012Ort: Wolfsburg und Region B20 Golf Twindrive (Plug-In Hybrid)
Schwerpunkt:Umfassende Analyse aller Komponenten entlang der gesamten WertschöpfungsketteIntensive wissenschaftliche Begleitung
Projektlaufzeit: 2009-2010Ort: München15 Mini E (reines Elektro-Fahrzeug)
Schwerpunkt:Entwicklung und Erprobung von öffentlichenLadestationen und Home Charging LösungenTestbetrieb und praktische Nutzererfahrungen
Flottenversuch VW Pilotprojekt BMW
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25Vollversammlung Unterhaching 20. Juli 2010 E.ON Markus Wörz
Pilotprojekt MINI E in München 2009/2010
Schwerpunkte:Entwicklung /Erprobung öffentlicher und privater LadestationenTestbetrieb und praktische Nutzererfahrungen
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26Vollversammlung Unterhaching 20. Juli 2010 E.ON Markus Wörz
München: 14 Stromtankstellen an nutzernahen Standorten
EBY Arnulfstrasse
Flughafen MAC
Umweltministerium
DM Museumsinsel (2)DM Verkehrszentrum
TU München
Oberste Baubehörde
Paul-Heyse-Strasse
BMW-Pavillon Lenbachplatz
BMW Hochhaus
Ostbahnhof (2)
Münchner Rück
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27Vollversammlung Unterhaching 20. Juli 2010 E.ON Markus Wörz 27
Lösungen für das Laden zuhause und am Arbeitsplatz
„Wall-Box“
Anschluss am Hausanschluss
Laden mit 32A
Einbau von Smart Meter
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28Vollversammlung Unterhaching 20. Juli 2010 E.ON Markus Wörz
Zukunft des Ladens – Kontaktloses Laden durch Induktion
Schwerpunkte:- Testbetrieb von ersten Prototypen und sammeln von Erfahrungen- Unabhängige Einschätzungen zu Themen wie: Wirkungsgrad und Sicherheit- Begleitung bis zur Marktreife
ECOCarrier ES
Ort: derzeit Labor TU BraunschweigZielort: Betriebsgelände MünchenReines Elektro-FahrzeugReichweite ca. 80 kmTechnische PrüfungenInfrastruktur- und Betreiber-konzepte
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29Vollversammlung Unterhaching 20. Juli 2010 E.ON Markus Wörz
FazitE-Automobilmarkt ist noch in früher Entwicklungsphase, aber er kommt
Langfristiges Marktpotential von deutlich über 10 Mio. Fahrzeugen
Batteriekostenreduktion als Kernherausforderung
Kraftwerkspark ist gerüstet für gesteuerte Lastzuwächse. Netzinfrastruktur der
Energiewirtschaft bedarf gewisser Anpassungen, um Vorteile zu nutzen
Infrastruktur bedarfsorientiert aufzubauen statt „Gießkannenprinzip“
Erwartungen an eine flächendeckende Infrastruktur wegen Bedarfsmangels
mittelfristig fragwürdig. Sollte durch Flächenbetreiber entstehen
Synergien zwischen Smart Meter und Ladestationen nutzen
Demoprojekte liefern bereits interessante Erkenntnisse
Ohne Politik geht nichts – Anpassung der Rahmenbedingungen notwendig
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30Vollversammlung Unterhaching 20. Juli 2010 E.ON Markus Wörz
Vielen Dank für Ihre Aufmerksamkeit!
Markus Wörz
EnergiepolitikT +49 89 1254-6021F +49 89 1254-1543M +49 175 299 [email protected]
E.ON Energie AGBrienner Strasse 40D - 80333 Münchenwww.eon-energie.com
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31Vollversammlung Unterhaching 20. Juli 2010 E.ON Markus Wörz 31
Fahrzeuge: BMW MINI E
150kW / 204 PS
220 nm Drehmoment
0-100 in 8,5 sek
Limitiert auf ca. 150 km/h
Lithium-Ionen-Akku
Reichweite bis zu 200km
Aufladbar mit 12/32/50A in 12/4,5/3h
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32Vollversammlung Unterhaching 20. Juli 2010 E.ON Markus Wörz
Bestehender Rechtsrahmen bildet an vielen Stellen die Anforderungen der Elektromobilität noch unzureichend ab
Privilegierungsverbot für Parkflächen auf Basis von StVG/StVO erschwert Ladeplätze im öffentlichen Verkehrsraum
Normung beschränkt Ladevorgänge bei Elektrofahrzeugen auf 32A und behindert Etablierung echter Schnellladung
Bestehende Regelungen im Anschluss- und Zählwesen bereiten Probleme aufgrund der Eigenschaften typischer Ladekonstellationen:
Auseinanderfallen von Anschlussnehmer und Stromkunde (wechselnde Kunden am gleichen Zählpunkt)
Mehrere Ladeplätze an einem einzigen Netzanschluss/Zählpunkt (Untermessungen als naheliegende Lösung können nicht abgewickelt werden)
Anpassung an spezielle Bedingungen der Elektromobilität erforderlichPolitik ist gefragt, gemeinsam mit Industrie und Konsumenten