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PIOnEER Potenzialanalyse zur Identifikation von Orten nachhaltiger Energieeffizienz und Elektromobilität in der Region Brandenburg Gefördert durch: Abschlussbericht

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  • PIOnEER

    Potenzialanalyse zur Identifikation

    von Orten nachhaltiger Energieeffizienz

    und Elektromobilität in der Region Brandenburg

    Gefördert durch:

    Abschlussbericht

  • PIOnEER – Abschlussbericht

    Seite 2/115 31.05.2017 Reiner Lemoine Institut

  • PIOnEER – Abschlussbericht

    Reiner Lemoine Institut 31.05.2017 Seite 3/115

    Abschlussbericht

    Projekt:

    PIOnEER - Potenzialanalyse zur Identifikation von Orten nachhaltiger Energieeffizienz

    und Elektromobilität in der Region Brandenburg

    Projektleiter:

    Alexander Wanitschke, Oliver Arnhold

    Projektmitarbeiter:

    Reiner Lemoine Institut (Antragsteller):

    Norman Pieniak, Florian Schaller, Raoul Hirschberg

    InnoZ (Unterauftragnehmer):

    Benno Bock

    Inno2grid (Unterauftragnehmer):

    Johannes Sigulla, Benno Hilwerling

    Laufzeit:

    01.Juli 2016 bis 28.Februar 2017

    Datum:

    Berlin, 31.05.2017

    Gefördert durch:

    Ministerium für Wirtschaft und Energie Land Brandenburg

    Heinrich-Mann-Allee 107

    14473 Potsdam

  • PIOnEER – Abschlussbericht

    Seite 4/115 31.05.2017 Reiner Lemoine Institut

  • PIOnEER – Abschlussbericht

    Reiner Lemoine Institut 31.05.2017 Seite 5/115

    Inhaltsverzeichnis

    Inhaltsverzeichnis ........................................................................................................................................ 5

    Abbildungsverzeichnis ............................................................................................................................... 6

    Tabellenverzeichnis .................................................................................................................................... 9

    Abkürzungsverzeichnis ............................................................................................................................ 11

    Zusammenfassung ................................................................................................................................... 13

    1. Motivation und Ziel des Projektes ................................................................................................. 18

    2. Aktuelle Situation in Brandenburg ................................................................................................. 20

    3. Einbettung des Projekts in laufende Aktivitäten und die Förderlandschaft .......................... 24

    4. Phase 1 – Makroanalyse des Flächenlandes Brandenburg ..................................................... 28

    4.1. Methodik zur Bewertung der Brandenburger Gemeinden für die Integration von

    Elektromobilität und dezentralen Energiesysteme ......................................................................... 28

    4.2. Ergebnisse der Potenzialuntersuchung ................................................................................ 30

    5. Phase 2 – Mikroanalyse .................................................................................................................. 35

    6. Phase 3 – Machbarkeitsstudie für drei Modellstandorte ......................................................... 38

    6.1. Studie: Dynamische Wachstumsregion rund um den Hauptstadtflughafen................. 38

    6.2. Studie: Firmenfuhrpark im ländlichen Raum ....................................................................... 47

    6.3. Studie: Elektrifizierung kommunaler Busflotten.................................................................. 57

    7. Phase 4 – Initiale Ladeinfrastruktur in Brandenburg ................................................................. 69

    7.1. Die Normalladeinfrastruktur ................................................................................................... 71

    7.2. Die Schnellladeinfrastruktur.................................................................................................... 75

    8. Ergebnisse und Handlungsoptionen............................................................................................. 77

    9. Quelle .................................................................................................................................................. 81

    10. Anhang ............................................................................................................................................... 94

    10.1. Zusammenstellung der verwendeten Daten in der Makroanalyse ............................. 94

    10.2. Bewerbungsformular ......................................................................................................... 101

    10.3. Bewerber für die Machbarkeitsstudien .......................................................................... 104

    10.4. Auswertung der Fahrtenbücher ....................................................................................... 105

    10.5. Sensitivitätsanalyse für die Bewertung der Buselektrifizierung ................................. 107

    10.6. Ergebnis der Ladeinfrastrukturplanung .......................................................................... 108

  • PIOnEER – Abschlussbericht

    Seite 6/115 31.05.2017 Reiner Lemoine Institut

    Abbildungsverzeichnis

    Abbildung 1: Überblick über die im Projekt PIOnEER angewandte Methode zur Identifizierung

    potentieller Standorte für Elektromobilität und Ladeinfrastruktur ......................... 13

    Abbildung 2: Bestehendes Ladesäulennetz in Brandenburg, 556 Ladepunkte an 183

    Standorten, Stand: 02/2017 [9] ..................................................................................... 21

    Abbildung 3: Anzahl der Ladepunkte in Brandenburg in Abhängigkeit der Ladeleistung [Quelle:

    GoingElectric] ................................................................................................................... 22

    Abbildung 4: Bewertung der Eignung einzelner Behördenstandorte für die Implementierung von

    Ladeinfrastruktur [29] ..................................................................................................... 27

    Abbildung 5: Bewertung des Potenzials der Gemeinden für Elektromobilität auf Basis

    verschiedener Parameter der Sozioökonomie, Regionalstruktur, Mobilität und

    Energieinfrastruktur ........................................................................................................ 32

    Abbildung 6: Score-Zusammensetzung von Schönefeld (links) und Guben (rechts); äußere

    Kreise veranschaulichen die Anteile der Oberkategorien, die die einzelnen

    Kriterien zusammenfassen (siehe Auflistung) .......................................................... 33

    Abbildung 7: Standorte der Bewerber für Machbarkeitsstudien im Rahmen von PIOnEER ....... 35

    Abbildung 8: Verfahren zur Priorisierung der Bewerber ..................................................................... 36

    Abbildung 9: Ausschnitt anonymisierte Bewertungsmatrix .............................................................. 37

    Abbildung 10: Veranschaulichung der verschiedenen bereits umgesetzten, geplanten bzw.

    möglichen Elektromobilitätsanwendungen am und um den Flughafen Berlin

    Brandenburg „Willy Brandt“ [35] .................................................................................... 39

    Abbildung 11: Einsatz eines flexiblen Ladearms am Stuttgarter Flughafen zur Versorgung der

    Car2go-Autos [38]............................................................................................................ 40

    Abbildung 12: Elektrische Vorfeldfahrzeuge am Stuttgarter Flughafen fahren "lokal

    emissionsfrei" und sparen durch Rekuperation, also Wiedergewinnung beim

    Bremsen, bis zu 65 % Energie. [40] .............................................................................. 41

    Abbildung 13: Szenarien der Elektromobilität weltweit und auf Deutschland bezogen:

    Neuzulassungen von Elektrofahrzeugen (links) und der Elektrofahrzeugbestand

    (rechts) [43]....................................................................................................................... 44

    Abbildung 14: Gesamtladeleistung in Abhängigkeit der zu ladenden Fahrzeuge und des

    Gleichzeitigkeitsfaktors (GF) ohne Berücksichtigung der Nebenverbraucher, die

    die verfügbare Ladeleistung reduzieren ...................................................................... 45

  • PIOnEER – Abschlussbericht

    Reiner Lemoine Institut 31.05.2017 Seite 7/115

    Abbildung 15: Lastmanagement zur Ladung von Elektrofahrzeugen berücksichtigt den

    Gebäudeverbrauch und vermeidet die Überlastung des Netzanschlusspunktes

    [45] ...................................................................................................................................... 46

    Abbildung 16: Absolute und kumulierte Häufigkeit der Fahrten von Fahrzeug 1 in zwei Jahren49

    Abbildung 17: Summe der absoluten und kumulierten Häufigkeit der Fahrten der Fahrzeuge 1,

    2 und 4 im entsprechenden Betrachtungszeitraum ................................................. 49

    Abbildung 18: Summierung gefahrener Kilometer je Fahrtdistanzen, sowie die Kumulierung

    der Gesamtkilometer im Betrachtungszeitraum für die Fahrzeuge 1, 2 und 4 .... 50

    Abbildung 19: Summierung der gefahrenen Kilometer von Einzelfahrtstrecken ähnlicher

    Distanz (linke Achse) und die Kumulierung der Einzelfahrtstrecken (rechte

    Achse) für die Fahrzeuge 1 und 4 in den jeweiligen Betrachtungszeiträumen ... 50

    Abbildung 20: Mobilitätskosten hängen verstärkt von der Jahreskilometerzahl ab. Diese kann

    mit der Reichweite der batterieelektrisch betriebenen Nutzfahrzeuge erhöht

    werden. .............................................................................................................................. 54

    Abbildung 21: Range-Extender-System der Firma Magna Steyr AG & Co. KG [67] ....................... 55

    Abbildung 22: Beispiel einer Mobilitätstation, die für zahlreiche Fahrzeuge Ladeinfrastruktur

    bereithält. Die elektrische Versorgung erfolgt mittels öffentlichen

    Netzanschlusses, unterstützt durch eine PV-Anlage und eine Li-Ionen-Batterie

    als Pufferspeicher [Bild: Vipul Toprani] ........................................................................ 56

    Abbildung 23: Aufbau eines möglichen Leasingmodells zur Bereitstellung von

    Ladeinfrastruktur für einen Firmenfuhrpark [70, 71] ................................................. 57

    Abbildung 24: Busbetriebshof der VTF in Luckenwalde [75] ............................................................. 58

    Abbildung 25: Durch die Stadt Trebbin fahren mehrere Linien, vier halten direkt am Bahnhof

    von Trebbin [76] ............................................................................................................... 59

    Abbildung 26: Karte von Trebbin und Umgebung sowie die Haltestellen des ÖPNV und die

    Straßenlärmbelastungen [76] ........................................................................................ 61

    Abbildung 27: Darstellungen der Fahrzeugkonzepte .......................................................................... 61

    Abbildung 28: Senkung der Mobilitätskosten (LCOM) wird durch Erhöhung der Fahrleistung

    erzielt. Der Einfluss der Batteriekosten sinkt mit zunehmender Fahrleistung. .... 64

    Abbildung 29: Beispiel einer Mitfahrbank mit Richtungsanzeige ..................................................... 67

    Abbildung 30: Geplante Ladesäulen an Bundesautobahnen in Brandenburg entsprechend der

    SLAM-Studie [105] sowie die bereits installierten Schnellladepunkte in

    Brandenburg ..................................................................................................................... 70

    Abbildung 31: Bewertung der Gemeinden für den Bedarf eines Ausbaus des Ladesäulennetzes

    in Brandenburg ................................................................................................................. 71

  • PIOnEER – Abschlussbericht

    Seite 8/115 31.05.2017 Reiner Lemoine Institut

    Abbildung 32: Die bedarfsgerechte Verteilung der Normalladepunkte in Brandenburg bei einer

    Anzahl zusätzlicher Normalladepunkte von 302; Verteilung der Ladepunkte auf

    die ersten 100 Gemeinden, siehe Anhang 10.6 ......................................................... 73

    Abbildung 33: Die bedarfsgerechte Verteilung der Normalladepunkte in Brandenburg bei einer

    Anzahl zusätzlicher Normalladepunkte von 526; Verteilung der Ladepunkte auf

    die ersten 100 Gemeinden, siehe Anhang 10.6 ......................................................... 73

    Abbildung 34: Die bedarfsgerechte Verteilung der Normalladepunkte in Brandenburg bei einer

    Anzahl zusätzlicher Normalladepunkte von 830; Verteilung der Ladepunkte auf

    die ersten 100 Gemeinden, siehe Anhang 10.6 ......................................................... 73

    Abbildung 35: Empfohlener Ausbau des Schnellladenetzes in Brandenburg zur Gewährleistung

    einer flächen-deckenden Versorgung; Werte in Klammern geben Bestand der

    Ladepunkte und empfohlene Anzahl am Standort an .............................................. 76

    Abbildung 36: Überblick über die im Projekt PIOnEER angewandte Methode .............................. 77

    Abbildung 37: Anzahl der Fahrten von Fahrzeug 2 in zwei Jahren ................................................ 105

    Abbildung 38: Anzahl der Fahrten von Fahrzeug 4 in zwei Jahren ................................................ 105

    Abbildung 39: Anzahl der Fahrten der Fahrzeuge 1 und 4 im entsprechenden

    Betrachtungszeitraum [39] .......................................................................................... 106

  • PIOnEER – Abschlussbericht

    Reiner Lemoine Institut 31.05.2017 Seite 9/115

    Tabellenverzeichnis

    Tabelle 1: Anträge für den Umweltbonus je Bauart und Bundesland, Mai 2017 [7] ...................... 20

    Tabelle 2: Gewichtung der Kriterien nach der AHP-Bewertung; Begründung für Gewichtung der

    Oberkriterien siehe Anhang 10.1 ................................................................................... 31

    Tabelle 3: Kenndaten zu den vier zur Verfügung gestellten Fahrtenbüchern ................................ 48

    Tabelle 4: Berechnung der Mobilitätskosten für den Renault Master Z.E, weitere

    Inputparameter für die Berechnung im Anhang 10.4 in Tabelle 22. ...................... 51

    Tabelle 5: Auflistung verschiedener Modelle im Nutzfahrzeugbereich ........................................... 52

    Tabelle 6: Fahrplankilometer der ausgesuchten Buslinien innerhalb Trebbins (Quelle: VTF) und

    das Emissionsreduktionspotenzial (in %) ................................................................... 60

    Tabelle 7: Übersicht über derzeit in der Erprobung befindliche oder bereits erhältliche

    Elektrobusmodelle ........................................................................................................... 62

    Tabelle 8: Kosten für den Beispielbus Urbino 12 electric von Solaris ............................................. 63

    Tabelle 9: Kosten für eine Ladestation .................................................................................................. 63

    Tabelle 10: Kennzahlen für das Referenzszenario mit zehn Elektrobussen .................................. 64

    Tabelle 11: Veränderte Kennzahlen für ein Zukunftsszenario mit zehn Elektrobussen und

    sechs Ladestationen, entsprechend der Variation nach Tabelle 24 im Anhang

    10.5. .................................................................................................................................... 65

    Tabelle 12: Regionale Verteilung der Schnellladepunkte auf die Bundesländer für ein

    flächendeckendes Schnellladenetz entsprechend des Förderaufrufs des BMVI

    vom 15.02.2017 [103] ..................................................................................................... 69

    Tabelle 13: Statistische Werte zum bestehenden Ladepunktenetz in Brandenburg (ohne Tesla-

    Supercharger) ................................................................................................................... 70

    Tabelle 14: Anzahl der Brandenburg zuzuweisenden Normalladepunkte nach

    Bevölkerungsanzahl (2.455.780), Straßenkilometer ohne Bundesautobahn

    (12.333 km) und Fläche (29.654,36 km²); ................................................................... 72

    Tabelle 15: Übersicht über Batteriekapazitäten und AC-Ladeleistungen aktueller ausgewählter

    Elektromobilitätsmodelle aus [108] .............................................................................. 74

    Tabelle 16: Kriterienkatalog ..................................................................................................................... 94

    Tabelle 17: Korrelationsanalyse von Aussagen zu Elektromobilität ................................................ 96

    Tabelle 18: Gewichtung der Oberkategorien untereinander .............................................................. 97

    Tabelle 19: Makroanalyse-Scores der 100 erstplatzierten Gemeinden .......................................... 98

    Tabelle 20: Makroanalyse-Scores der 20 letztplatzierten Gemeinden .......................................... 100

  • PIOnEER – Abschlussbericht

    Seite 10/115 31.05.2017 Reiner Lemoine Institut

    Tabelle 21: Liste der Bewerber auf den Aufruf im Rahmen des PIOnEER-Projekts in

    alphabetischer Reihenfolge ......................................................................................... 104

    Tabelle 22: Grundlagen für TCO-Berechnung des Renault Master Z.E. ........................................ 106

    Tabelle 23: Sensitivitätsanalyse des Lieferwagenreferenzszenarios durch Variation

    verschiedener Kostenfaktoren ................................................................................... 107

    Tabelle 24: Sensitivitätsanalyse des Busreferenzszenarios durch Variation verschiedener

    Kostenfaktoren .............................................................................................................. 107

    Tabelle 25: Verteilung der Normalladepunkte auf die Gemeinden Brandenburgs bei definierter

    Anzahl verfügbarer Ladepunkte; Auszug der 100 Gemeinden mit dem höchsten

    Bedarf für Ladeinfrastruktur ........................................................................................ 108

  • PIOnEER – Abschlussbericht

    Reiner Lemoine Institut 31.05.2017 Seite 11/115

    Abkürzungsverzeichnis

    AHP Analytic Hierarchy Process

    BBSR Bundesinstitut für Bau-, Stadt- und Raumforschung

    BER Flughafen Berlin Brandenburg

    BEV Battery Electric Vehicle (Batterieelektrisches Fahrzeug)

    BHKW Blockheizkraftwerk

    BMVI Bundesministerium für Verkehr und digitale Infrastruktur

    BMWi Bundesministerium für Wirtschaft und Energie

    BNetzA Bundesnetzagentur

    BTU Brandenburgische Technische Universität

    BVG Berliner Verkehrsbetriebe

    DLR Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt

    EE Erneuerbare Energien

    EEG Erneuerbaren-Energien-Gesetz

    EFRE Europäischer Fonds für regionale Entwicklung

    EV Electric Vehicle (Elektrofahrzeug)

    FBB Flughafen Berlin Brandenburg

    FCEV Fuel Cell Electric Vehicle (Wasserstoff-Brennstoffzellenfahrzeug)

    GF Gleichzeitigkeitsfaktor

    HH Haushalte

    Kfz Kraftfahrzeug

    LCOM Levelized Cost Of Mobility

    LIS Ladeinfrastruktur

    Lkw Lastkraftwagen

    MIL Ministerium für Infrastruktur und Landesplanung des Landes Brandenburg

    MSG Micro Smart Grid

    MWE Ministerium für Wirtschaft und Energie des Landes Brandenburg

    NEFZ Neuer Europäischer Fahrzyklus

    NLP Normalladepunkt(e)

    NSR Nationaler Strategierahmen über den Aufbau der Infrastruktur für alternative

    Kraftstoffe des BMVI

    PHEV Plug-In Hybrid Electric Vehicle (Plug-In Hybrid-Fahrzeug)

    Pkw Personenkraftwagen

    PV Photovoltaik

  • PIOnEER – Abschlussbericht

    Seite 12/115 31.05.2017 Reiner Lemoine Institut

    RWK Regionaler Wachstumskern

    SLP Schnellladepunkt(e)

    SUW Stadt-Umland-Wettbewerb des Landes Brandenburg

    TCO Total Cost of Ownership (Gesamtbetriebskosten)

    TH Technische Hochschule

    THG Treibhausgas

    WEA Windenergieanlage

    ÖPNV Öffentlicher Personennahverkehr

  • PIOnEER – Abschlussbericht

    Reiner Lemoine Institut 31.05.2017 Seite 13/115

    Zusammenfassung

    Das Land Brandenburg ist einer der Vorreiter der Energiewende. Im Jahr 2015 konnten bereits

    über 70 % des Strombedarfs durch Erneuerbare Energie gedeckt werden. Im Transportsektor

    steht die Energiewende allerdings noch in den Startlöchern, da sowohl der Anteil zugelassener

    Elektrofahrzeuge gering ist als auch der Ausbau des Ladesäulennetzes bislang nur langsam

    voranschreitet. Das vom Ministerium für Wirtschaft und Energie des Landes Brandenburg fi-

    nanzierte Forschungsprojekt PIOnEER zeigt die Potenziale für eine Entwicklung der Elektro-

    mobilität im Bundesland Brandenburg auf. In vier Phasen wurden verschiedene Entwicklungs-

    pfade untersucht, um punktuell und in der Fläche die Elektrifizierung des Verkehrs zu fördern,

    siehe Abbildung 1.

    Abbildung 1: Überblick über die im Projekt PIOnEER angewandte Methode zur

    Identifizierung potentieller Standorte für Elektromobilität und Ladeinfrastruktur

    In der Makroanalyse (Phase 1) wurde das Potenzial für die zukünftige Durchdringung des

    Verkehrssektors mit Elektrofahrzeugen erhoben. Durch die Auswertung der verschiedenen

    sozioökonomischen, raumstrukturellen und verkehrsspezifischen Daten wurde außerdem der

    Einsatz lokaler Erneuerbarer Energien zur Versorgung dieses zunehmenden Energiebedarfs

    durch Elektromobilität bewertet. Für die mehr als 400 Gemeinden Brandenburgs wurde analy-

    siert, inwiefern verschiedene Maßnahmen zur Etablierung von Initialinfrastruktur und auch

    Flottenelektrifizierungen umsetzbar sind. Deutlich wurde eine Konzentration dieses Potenzials

    im direkten Umland Berlins und in den regionalen Wachstumskernen Brandenburgs, so in

    Schönefeld, Potsdam, Königs Wusterhausen, Schwedt, Frankfurt (Oder), Cottbus, Neuruppin,

    Perleberg u.a.

  • PIOnEER – Abschlussbericht

    Seite 14/115 31.05.2017 Reiner Lemoine Institut

    Eine kurzfristige Förderung der Elektromobilität erscheint daher im Berliner Umland und

    den Regionalen Wachstumskernen am sinnvollsten. In Gebieten mit geringem Potenzial

    sind gezielte Aktivierungen z.B. an Behördenstandorten erforderlich.

    Im nächsten Schritt wurde eine Mikroanalyse (Phase 2) zur Bewertung einzelner Standorte

    durchgeführt. Dazu wurden mehr als 300 Akteure in Brandenburg zur Teilnahme an einer Onli-

    ne-Umfrage eingeladen. Anschließend wurden qualitative Interviews mit Anwenderinnen und

    Anwendern sowie Planungsbüro, etc. geführt und Standorte in Brandenburg im Rahmen der

    anschließenden Machbarkeitsstudien besichtigt. Aus den 43 direkten Rückmeldungen wurde

    hohes Interesse deutlich, Maßnahmen zur Flottenelektrifizierung und zur Installation von Er-

    neuerbaren Energien kurzfristig umzusetzen. Viele der potenziellen Akteure sind bereit, teils

    erhebliche Eigenmittel für Umsetzungsprojekte aufzuwenden, vereinzelt werden in Eigenregie

    bereits Pilotvorhaben umgesetzt. Deutlich wurde außerdem ein erhöhter Beratungsbedarf im

    Bereich Elektromobilität, der durch einzelne Vor-Ort-Besuche adressiert wurde. Mittelfristig

    sind hier weitere Kommunikationsmaßnahmen erforderlich, um einen größeren Akteurkreis zu

    erreichen.

    Eine zentrale Anlaufstelle sollte innovative Pilotvorhaben bündeln und koordinieren und

    Beratung für eine breite Anwendung der Elektromobilität in Brandenburg anbieten.

    Im Rahmen der Machbarkeitsanalyse (Phase 3) wurden drei der Bewerber (Flughafen BER,

    der brandenburgische Windenergiedienstleister ENERTRAG und die Kommune Trebbin) näher

    untersucht. Die Standorte reichten demnach von einer Großrauminfrastruktur über gewerbli-

    che Firmenfuhrparks bis zu kommunalen Fuhrparks mit Pkw, leichten Nutzfahrzeugen und

    Elektrobussen. Die praktischen Beispiele zeigten die Möglichkeiten und neuen Geschäftsfelder,

    aber auch die Herausforderungen der Elektromobilität in Brandenburg auf. Deutlich wurde die

    Notwendigkeit, Erneuerbare Energien zur Deckung des Ladebedarfs einzusetzen, da nur so die

    ökologischen Zielstellung, d.h. ein deutliche Senkung der Treibhausgasemissionen im Verkehr,

    erzielt werden kann.

    Das neue Flughafengelände des BER ist Teil einer sich stark entwickelnden Region mit Schö-

    nefeld, Wildau, Königs Wusterhausen und anderen Gemeinden mit zahlreichen Wirtschafts-

    standorten, neuen Wohngebieten und verschiedenen Mobilitätsangeboten. Das Verkehrsauf-

    kommen auf der Straße wird daher sowohl im privaten als auch im gewerblichen Bereich an-

  • PIOnEER – Abschlussbericht

    Reiner Lemoine Institut 31.05.2017 Seite 15/115

    steigen. Die Untersuchungen am Standort zeigten ein hohes Potenzial für die Integration von

    Elektromobilität durch die Elektrifizierung der Vorfeldfahrzeuge, des Mitarbeiterfahrzeugpools

    oder auch des ÖPNV mit einem neuen Überlandbushof in Waltersdorf. Die Installation von PV-

    Anlagen auf dem BER-Gelände ist hauptsächlich auf Liegenschaften möglich, da die Dächer

    der Gebäude i.d.R. als Ausgleichsflächen dienen, wie nähere Untersuchungen eines Parkhau-

    ses für Mietfahrzeuge aufzeigten. Bereits jetzt wird vom Verein Deutscher Ingenieure e.V. bei

    Neubauten empfohlen, für 5 % der Parkflächen Ladeinfrastruktur für Elektrofahrzeuge vorzu-

    sehen. In Abhängigkeit der Nutzungsart der Fahrzeuge, können (z.B. bei Autovermietungen)

    hohe elektrische Ladeleistungen benötigt werden. In Bestandsbauten sollte daher eine einge-

    hende Überprüfung des vorhandenen Netzanschlusses stattfinden. Ein intelligentes Ladema-

    nagement sowie die Anwendung von sogenannten Smart Grids können aufwändige Erweite-

    rungen der Netzanschlüsse und des Netzes selbst begrenzen oder sogar vermeiden. Bei Neu-

    bauten sollten entsprechende Erweiterungsoptionen der elektrischen Infrastruktur bereits vor-

    gesehen werden.

    Die Region um den zukünftigen Hauptstadtflughafen BER wird sich zu einem „Hot-Spot“

    der Elektromobilität entwickeln können. Punktuell werden intelligente Ladesysteme erfor-

    derlich sein. Die Elektrifizierung gemeindeübergreifender Mobilitätsangebote erfordert da-

    für die Zusammenarbeit der Kommunen im Rahmen regionaler Elektromobilitätskonzepte.

    Das Potenzial zur Elektrifizierung einer Unternehmensflotte mit Nutzfahrzeugen wurde durch

    die Analyse verschiedener Fahrtenbücher der Firma ENERTRAG bewertet. Es hat sich gezeigt,

    dass bereits mit den vorhandenen bzw. angekündigten batterieelektrischen Modellen der

    Fahrzeughersteller (mit Reichweiten bis 200 km) ca. 80 % der Fahrten bedient werden können.

    Im Rahmen einer Gesamtbetriebskostenrechnung (Total Cost of Ownership) wurde deutlich,

    dass aufgrund der hohen Anschaffungskosten gegenüber konventionellen Modellen die Wirt-

    schaftlichkeit noch nicht erreicht werden kann. Mit der zukünftigen Kostenreduzierung im

    Nutzfahrzeugsegment, einer flexiblen Einsatzplanung von Fuhrparkfahrzeugen zur Steigerung

    der Jahreskilometerleistung und geringeren Betriebskosten werden batterieelektrische Nutz-

    fahrzeuge zukünftig jedoch deutliche Kostenvorteile aufweisen. Die Untersuchungen haben

    außerdem gezeigt, dass die genannten 80 % der Fahrten lediglich einem Drittel der Gesamt-

    fahrleistung der Fahrzeuge entsprechen – die übrigen 20 % der Fahrten gehen teilweise ins

    europäische Ausland und überschreiten damit die oben genannte Reichweite um ein Vielfa-

    ches. Um die übrigen für Batteriefahrzeuge zu großen Distanzen zu erschließen, werden in

  • PIOnEER – Abschlussbericht

    Seite 16/115 31.05.2017 Reiner Lemoine Institut

    diesem Anwendungsbereich hybride oder rein wasserstoffelektrische Fahrzeugtechnologien

    erforderlich sein.

    Die Teilelektrifizierung von Nutzfahrzeugflotten ist technisch und auf absehbare Zeit auch

    wirtschaftlich möglich. Eine vollständige Elektrifizierung gelingt durch Nutzung klima-

    freundlich hergestellten Wasserstoffs. Das Land Brandenburg sollte daher weiterhin die

    Power-to-Gas-Technologie fördern.

    Für die Verkehrsgesellschaft Teltow-Fläming mbH wurde die Teilelektrifizierung der kommuna-

    len Busflotte untersucht. Dabei konnte nach Analyse der Fahrplankilometer ein Einsparpoten-

    zial für die Treibhausgasemissionen im Trebbiner Busverkehr von ca. 90 % ermittelt werden.

    Demgegenüber stehen große Herausforderungen für einen wirtschaftlichen Betrieb der Elekt-

    robusse aufgrund ca. doppelt so hoher Investitionskosten im Vergleich zu konventionellen

    Bussen. Außerdem muss geeignete Ladeinfrastruktur ausgewählt und installiert werden. Allein

    geringere Betriebskosten bei Elektrobussen bewirken in der Gesamtbetriebskostenbilanz noch

    keinen Ausgleich. Jedoch kann hierbei von den anhaltenden Preissenkungen im Batterieseg-

    ment profitiert werden, sodass der ÖPNV in den kommenden Jahren einen entscheidenden

    Beitrag zur Senkung der Emissionen im Stadtgebiet wie auch im ländlichen Bereich leisten

    kann. Aktuell sind attraktive Förderprogramme für die Beschaffung von elektrischen Bussen

    verfügbar, die für Brandenburger Demonstrationsprojekte eine gute Grundlage bieten.

    Die Elektrifizierung kommunaler Busflotten erfordert einen hohen Anteil Erneuerbare Ener-

    gie, der in Brandenburg bereits jetzt vorliegt und in einem Modellvorhaben mit einem voll-

    ständig CO2-freien Busbetrieb erstmalig demonstriert werden kann.

    Die erarbeiteten Ergebnisse erlaubten den Entwurf einer Ladeinfrastrukturplanung in Phase 4,

    mit dem Ziel ein bedarfs- und flächendeckendes Ladenetz und damit das „elektromobile Rei-

    sen“ in Brandenburg für die Initialphase bis ca. 2020 zu gewährleisten. Die Gesamtanzahl der

    zu installierenden Normal- und Schnellladepunkte wurde nach Vorgaben des Bundeministeri-

    ums für Verkehr und digitale Infrastruktur sowie des Nationalen Strategierahmens ermittelt

    und liegt je nach Bemessungsgrundlage (Bevölkerungszahl, Straßenkilometer, Fläche) zwi-

    schen 300 bis 800 Ladepunkten. Bereits mit 300 zusätzlichen Ladepunkten kann eine Flä-

    chenabdeckung weitestgehend gewährleistet werden, wobei Brandenburger Bürgerinnen und

    Bürger der Zugang zu Ladeinfrastruktur im Umkreis von weniger als 15 km ermöglicht wird.

  • PIOnEER – Abschlussbericht

    Reiner Lemoine Institut 31.05.2017 Seite 17/115

    Mit der Erhöhung der Anzahl auf bis zu 800 Ladepunkten kann eine weitere Verdichtung erzielt

    und überdies eine bedarfsgerechte Versorgung in den Wachstumskernen und andernorts ge-

    boten werden. Für größere Strecken und für den Transitverkehr wurden 58 Standorte in Bran-

    denburg identifiziert, die mit den vom Bundesministerium für Verkehr und digitale Infrastruktur

    vorgesehenen 132 zusätzlichen Schnellladepunkten versehen werden müssen.

    Mit bereits 300 zusätzlichen Normalladepunkten ist eine flächenabdeckende Ladeinfra-

    struktur in Brandenburg möglich; mit 58 Standorten für Schnellladung wäre das „elektro-

    mobile Reisen“ in der Initialphase der Elektromobilität im gesamten Bundesland gewähr-

    leistet.

  • PIOnEER – Abschlussbericht

    Seite 18/115 31.05.2017 Reiner Lemoine Institut

    1. Motivation und Ziel des Projektes

    Die Elektrifizierung des öffentlichen, privaten und des gewerblichen Verkehrs bedarf einer

    Kopplung des Verkehrs- mit dem Energiesektor. Dabei muss der zusätzliche elektrische Ener-

    giebedarf für Elektrobusse, Carsharing-Flotten sowie für private und gewerbliche Fahrzeuge für

    eine Einhaltung der Klimaziele vor allem durch Erneuerbare Energie bedient werden [2]. Bereits

    im Jahr 2012 hat das Land Brandenburg das Ziel ausgeschrieben, den Einsatz von Elektrofahr-

    zeugen auf öffentlichen Straßen zu steigern. Am 07.02.2017 hat das Brandenburger Kabinett

    die „Mobilitätsstrategie 2030" beschlossen [3]. Hierbei werden unter anderem die Ziele defi-

    niert, die Rahmenbedingungen für die Nutzung der Elektromobilität unter Berücksichtigung des

    ländlichen Raumes zu schaffen. Außerdem sollen „Modellprojekte für eine energieeffiziente

    und klimafreundliche Mobilität“ initiiert werden und aus diesen Maßnahmen Leitlinien für eine

    Elektromobilitätsstrategie der Landesregierung von Brandenburg abgeleitet werden. Die Ener-

    giestrategie des Landes Brandenburg befindet sich derzeit in der Fortschreibung und wird die

    intelligente Verknüpfung des Energiesektors mit dem zukünftig elektrifizierten Verkehrsbereich

    aufgreifen. Im Rahmen des hier beschriebenen Forschungsprojektes wurden daher die folgen-

    den Ziele verfolgt:

    Die Identifikation der Gunstfaktoren für die Elektromobilität auf Gemeindeebene und

    die Konzepterstellung für Elektromobilitätsprojekte in Kombination mit der Integra-

    tion von Erneuerbaren Energien an Beispielstandorten in Brandenburg: Micro Smart

    Grids (MSG) dienen der dezentralen elektrischen Energiebereitstellung durch Wind-

    und PV-Anlagen und ermöglichen darüber hinaus durch den Einsatz von stationären

    Speichern ein intelligentes Lastmanagement. Dies kann besonders im Bereich der

    Elektromobilität erforderlich sein, da die Ladezeiten der Elektrofahrzeuge vor allem von

    ihrer im Tagesverlauf stark variierenden Nutzung abhängen. Micro Smart Grids för-

    dern somit den Einsatz von Erneuerbaren Energien, können das übergelagerte Netz

    entlasten und haben außerdem einen maßgeblichen Einfluss auf die Reduzierung der

    Treibhausgas- sowie Schadstoffemissionen im Verkehrssektor.

    Im Rahmen des Projekts wurden die Gemeinden Brandenburgs entsprechend eines

    eigens entwickelten Kriterienkatalogs auf das Potenzial von Elektromobilität und hier

    im Speziellen auf die Umsetzbarkeit von Elektrifizierungsmaßnahmen im Rahmen von

    Machbarkeitsstudien hin untersucht.

    Bestandsanalyse der Ladeinfrastruktur in Brandenburg und die Ermittlung des Be-

    darfs einer Initialinfrastruktur für Ladepunkte: Neben der konkreten Ausarbeitung

    von standortspezifischen Elektrifizierungsmaßnahmen wurde eine erste Untersuchung

  • PIOnEER – Abschlussbericht

    Reiner Lemoine Institut 31.05.2017 Seite 19/115

    zum Ausbau des öffentlichen/halböffentlichen Ladeinfrastrukturnetzes in Branden-

    burg durchgeführt. In Anlehnung an vorangegangene Analysen in den Bundesländern

    Thüringen, Sachsen und Sachsen-Anhalt konnten erste qualitative und quantitative

    Aussagen über den erforderlichen Zubau von Normal- und Schnellladepunkten getrof-

    fen werden. Deutlich wurden hierbei unterschiedliche Ausrichtungen: Das Normallade-

    punktenetz muss mit dem Fokus auf den stehenden Verkehr z.B. am Arbeitsplatz,

    beim Einkaufen oder zu Hause konzipiert werden, das Schnellladenpunktenetz zielt vor

    allem auf die Versorgung des fließenden Verkehrs auf Landes- und Bundesstraßen

    und Autobahnen ab.

  • PIOnEER – Abschlussbericht

    Seite 20/115 31.05.2017 Reiner Lemoine Institut

    2. Aktuelle Situation in Brandenburg

    Knapp 20 % der bundesweiten Treibhausgasemissionen stammen aus dem Verkehrs- und

    Transportsektor [4]. In Brandenburg wurden in 2014 im Verkehrssektor 5,6 Millionen Tonnen

    CO2 emittiert, was ca. 10 % der Gesamtemissionen des Landes entspricht. Im Vergleich zu

    1990 ist das eine Steigerung um knapp 70 %, wobei in allen anderen Sektoren Reduzierungen

    erreicht werden konnten [5]. Die jüngst erreichten Effizienzsteigerungen bei den Fahrzeugan-

    trieben konnten bei weitem noch nicht das erheblich gestiegene Verkehrs- und Transportauf-

    kommen nach der Wiedervereinigung ausgleichen. So stieg die Fahrleistung allein auf den

    Brandenburgischen Autobahnen im Jahr 2014 um 3 bis 4 % gegenüber dem Vorjahr an. Im

    Flächenland Brandenburg ist das Mobilitätsverhalten weiterhin durch eine hohe Dichte an vor-

    handenen Fahrzeugen im Verhältnis zur Einwohnerzahl geprägt. Sowohl der Motorisierungs-

    grad, als auch die durchschnittliche Wegelänge liegen in Brandenburg über dem Bundesdurch-

    schnitt. Die durchschnittliche Wegelänge eines brandenburgischen Pkws beträgt fast 25 Kilo-

    meter, Tendenz steigend (Bundeschnitt: 12,3 km [6]). Den größten Anteil daran haben die Wege

    zur Arbeit mit über 20 Kilometern je einfache Strecke. Insbesondere der Pendelverkehr zwi-

    schen Brandenburg und Berlin hat seit 2006 um 27 % zugenommen [3].

    Tabelle 1: Anträge für den Umweltbonus je Bauart und Bundesland, Mai 2017 [7]

    Bundesland Anzahl BEV Anzahl PHEV Anzahl FCEV Anzahl Gesamt

    Bayern 2.912 1.715 0 4.627

    Baden-Württemberg 2.358 1.737 0 4.095

    Nordrhein-Westfalen 2.126 1.729 1 3.856

    Niedersachsen 920 855 1 1.776

    Hessen 868 807 1 1.676

    Rheinland-Pfalz 474 373 0 847

    Sachsen 319 332 0 651

    Schleswig-Holstein 416 233 0 649

    Hamburg 272 224 0 496

    Berlin 226 242 0 468

    Thüringen 187 202 0 389

    Brandenburg 187 149 0 336

    Sachsen-Anhalt 126 170 0 296

    Saarland 136 67 0 203

    Mecklenburg-Vorpommern 71 86 0 157

    Bremen 51 50 0 101

    Sonstiges (Ausland) 3 1 0 4

    Um die Emissionen auch im Verkehrssektor deutlich zu mindern, ist eine Abkehr vom konven-

    tionellen Verbrennungsmotor mittel- und langfristig unumgänglich. Die oben beschriebenen

  • PIOnEER – Abschlussbericht

    Reiner Lemoine Institut 31.05.2017 Seite 21/115

    täglichen Pendelstrecken, aber auch viele alltägliche Fahrten der kommunalen Versorger las-

    sen sich meist problemlos mit bereits heute verfügbaren Elektrofahrzeugen zurücklegen. Bei

    den Zulassungszahlen von Elektrofahrzeugen seit Einführung des Umweltbonus im Juli 2016

    liegt Brandenburg mit nur 2 % der insgesamt 20.627 gestellten Anträge jedoch am unteren

    Ende der Statistik, siehe Tabelle 1. Die Aktivierung von Akteuren in Brandenburg bedarf dem-

    nach einer strategischen Vorgehensweise, damit auch vor dem Hintergrund des „Diesel-

    skandals“ und drohender Fahrverbote der Umschwung von konventionellen zu elektrisch be-

    triebenen Fahrzeugen gelingt. Der Aufbau einer geeigneten Initialladeinfrastruktur ist dafür eine

    Grundvoraussetzung. Derzeit liegt Brandenburg nach [8] mit 43 Ladesäulen je 1 Million Ein-

    wohner deutlich hinter dem Bundesdurchschnitt von 66 Ladesäulen je 1 Million Einwohner. Für

    die weiteren Untersuchungen wurden die Daten von [9] verwendet, die private der Öffentlichkeit

    jedoch zugängliche Standorte ebenfalls beinhaltet.

    Abbildung 2: Bestehendes Ladesäulennetz in Brandenburg, 556 Ladepunkte an 183 Standorten, Stand: 02/2017

    [9]

    Abbildung 2 zeigt die Verteilung dieser Ladeinfrastruktur in Brandenburg. Die Standorte kon-

    zentrieren sich in den stadtnahen Gebieten. Um die flächendeckende Verfügbarkeit von Lade-

    punkten für die Versorgung von Elektrofahrzeugen darzustellen, wurde ein 15-km-Radius ein-

    geführt. Der ländliche Raum wird von diesen 15-km-Radien teilweise nicht abgedeckt, d.h. der

  • PIOnEER – Abschlussbericht

    Seite 22/115 31.05.2017 Reiner Lemoine Institut

    aktuelle Ausbaustand der Ladeinfrastruktur genügt noch nicht den Ansprüchen einer initialen

    Ladeinfrastruktur1.

    Problematisch ist weiterhin, dass nicht an allen Ladestationen jede mögliche Ladetechnik ver-

    fügbar ist. Verschiedene Ladeleistungen und Steckertypen erschweren das Finden eines ge-

    eigneten Ladepunktes. Darüber hinaus sind nicht alle in Abbildung 2 verzeichneten Ladepunkte

    diskriminierungsfrei (nach Ladesäulenverordnung) oder rund um die Uhr nutzbar. Abbildung 3

    zeigt, wie häufig aktuell eine bestimmte Ladeleistung an öffentlichen Ladestandorten in Bran-

    denburg verfügbar ist.

    Abbildung 3: Anzahl der Ladepunkte in Brandenburg in Abhängigkeit der Ladeleistung [Quelle: GoingElectric]

    Im Rahmen der Energiestrategie 2030 des Landes Brandenburg aus dem Jahr 2012 wurden

    auf kommunaler Ebene inzwischen zahlreiche regionale Energiekonzepte erarbeitet [10]. Diese

    sind für den Verkehrssektor unterschiedlich detailliert gestaltet. Einige Kommunen berufen

    sich lediglich auf den Nationalen Entwicklungsplan Elektromobilität der Bundesregierung [11],

    andere führen in ihren Konzepten konkrete Maßnahmen zur Umsetzung an. Bspw. sieht die

    Stadt Perleberg in ihrem Energiekonzept sowohl Ladestationen für Pedelecs, als auch die teil-

    weise Elektrifizierung der kommunalen Fahrzeugflotte vor [12]. Wie die Realisierung genau

    durchgeführt werden soll, ist – wie bei den meisten brandenburgischen kommunalen Energie-

    konzepten – noch nicht näher beschrieben. In der aktuellen Fortschreibung der Energiestrate-

    gie Brandenburgs werden diesbezüglich Aktualisierungen erwartet. Die Stadt Eberswalde geht

    1 Der 15-km-Radius entsteht durch die Anforderung aus dem Sachsen-Anhaltischen Landesentwicklungsplan, dass

    ein öffentlicher Ladepunkt als Versorgungseinrichtung von jedem Ort aus innerhalb von 15 min erreichbar sein soll [124]. Nach Berechnungen des Nahverkehrsservice Sachsen-Anhalt GmbH entspricht dies einer Entfernung von 15 km außerorts [126]. Es wird hier davon ausgegangen, dass sich für Brandenburg ein ähnliches Verhältnis von gefah-rener Zeit und zurückgelegter Strecke ergibt.

  • PIOnEER – Abschlussbericht

    Reiner Lemoine Institut 31.05.2017 Seite 23/115

    hier einen Schritt weiter und hat einen Aktionsplan Elektromobilität erarbeitet. Es wurden ne-

    ben den erforderlichen Maßnahmen bereits detailliert die Schritte zur Umsetzung, die Finanzie-

    rung und Fördermöglichkeiten betrachtet [13].

    Der Handlungsbedarf und die sich bietende Chance für den sich im Wandel befindlichen In-

    dustrie- und Forschungsstandort Brandenburg wurden ebenfalls von den kreisfreien Städten

    erkannt. Im Rahmen der vereinbarten Zusammenarbeit der Städte Cottbus und Hefei (China)

    ist die BTU Cottbus-Senftenberg Partner bei der Erforschung, Entwicklung und Ausrüstung von

    Elektrofahrzeugen. Potsdam setzt in seinem Verkehrskonzept u.a. auf eine Elektrifizierung der

    Busflotte für den ÖPNV [14]. Im Rahmen des „Schaufensterprogramms Elektromobilität“ und

    weiteren Bundes- und Landesprojekten wurden Demonstrations- und Forschungsprojekte

    durchgeführt und damit spezifisches Wissen in Brandenburg aufgebaut.

    Es gilt nun, die Absichtserklärungen, Konzepte sowie die Pilotvorhaben und das erarbeitete

    Wissen in die breit angelegte Umsetzung der Elektromobilität in Brandenburg zu überführen.

  • PIOnEER – Abschlussbericht

    Seite 24/115 31.05.2017 Reiner Lemoine Institut

    3. Einbettung des Projekts in laufende Aktivitäten und die Förderland-

    schaft

    Der Verkehrssektor steht, wie vielerorts, auch in Brandenburg aufgrund klimapolitischer Ziele,

    des demographischen Wandels und einer divergierenden Bevölkerungsentwicklung in den ver-

    schiedenen Landesteilen vor großen Veränderungen. Am 07.02.2017 hat das Brandenburger

    Kabinett die „Mobilitätsstrategie 2030“ [3] beschlossen, um diesen Herausforderungen zu be-

    gegnen. Darin wird die umweltfreundliche Mobilität als eines der Kernziele der Brandenburgi-

    schen Verkehrsplanung genannt. Neben Maßnahmen der Verkehrsvermeidung und der Ver-

    kehrsverlagerung soll dieses Ziel durch eine „Unterstützung der Verbreitung alternativer Antrie-

    be für den motorisierten Individualverkehr“ (S.27, [3]) erreicht werden. Hierzu wird die Erstel-

    lung einer Strategie der Landesregierung zur Elektromobilität als notwendig erachtet.

    Zur Förderung einer weiteren Verbreitung der Elektromobilität gibt es bereits eine Reihe von

    Programmen auf Bundes- und Landesebene. So fördert das Bundesministerium für Verkehr

    und digitale Infrastruktur (BMVI) mit der Förderrichtlinie Elektromobilität seit 2015 kommunale

    Mobilitätskonzepte, einschließlich der Beschaffung von Fahrzeugen und Ladeinfrastruktur.

    Darüber hinaus werden auch Forschung und Entwicklung im Bereich der Elektromobilität ge-

    fördert [15]. Für das Programm stehen bis 2019 jährlich 30 Millionen Euro zur Verfügung.

    Die ebenfalls vom BMVI geförderte „Förderrichtlinie Ladeinfrastruktur für Elektrofahrzeuge in

    Deutschland“ [16] unterstützt mit einem Gesamtvolumen von rund 300 Millionen Euro den

    Aufbau öffentlicher Ladeinfrastruktur und soll bundesweit die Errichtung von ca. 10.000 Nor-

    malladepunkten und 5.000 Schnellladepunkten unterstützen [17].

    Eine Steigerung der Nachfrage um mind. 300.000 Fahrzeuge und damit eine schnellere Ver-

    breitung der Elektromobilität strebt die „Richtlinie zur Förderung des Absatzes von elektrisch

    betriebenen Fahrzeugen (Umweltbonus)“ [18] des Bundesministeriums für Wirtschaft und

    Energie (BMWi) an. Hierbei wird die Anschaffung bestimmter elektrisch betriebener Fahrzeuge

    mit bis zu 4.000 € gefördert.

    Auch auf Landesebene gibt es diverse Programme zur Förderung von alternativen Antrieben.

    So unterstützt das Brandenburgische Ministerium für Wirtschaft und Energie (MWE) im Rah-

    men des Programms „Erneuerbare Energien, Energieeffizienz und Versorgungssicherheit

    (RENplus)“ intelligente Speicherlösungen im Bereich der Elektromobilität [19]. Ergänzend hier-

    zu gibt es die „Richtlinie zur Senkung des CO2-Ausstoßes im Verkehr gemäß Operationellem

    Programm des Landes Brandenburg für den Europäischen Fonds für regionale Entwicklung

    (EFRE) in der Förderperiode 2014 bis 2020 (Richtlinie Mobilität)“ des Ministerium für Infrastruk-

    tur und Landesplanung (MIL), die u.a. nachhaltige Mobilitätskonzepte und energieeffiziente

  • PIOnEER – Abschlussbericht

    Reiner Lemoine Institut 31.05.2017 Seite 25/115

    und klimafreundliche Antriebe im öffentlichen Personennahverkehr fördert [20]. Ähnliche Pro-

    gramme gibt es auch in anderen Bundesländern wie etwa das „Förderprogramm Elektromobili-

    tät Thüringen“ [21] und die „Richtlinie über die Gewährung von Zuwendungen zur Förderung

    der Forschung, Einführung und Nutzung intelligenter Verkehrssysteme“ des Ministeriums für

    Landesentwicklung und Verkehr in Sachsen-Anhalt [22].

    Nicht zuletzt aufgrund dieser umfangreichen Förderprogramme gibt es im Land Brandenburg

    bereits eine Vielzahl an Aktivitäten privater und kommunaler Akteure im Bereich Mobilität mit

    alternativen Antrieben. Ein wesentlicher Impulsgeber in der Region ist das „Internationale

    Schaufenster Elektromobilität Berlin-Brandenburg“, in welchem das Land Brandenburg Premi-

    umpartner ist. In dem Programm werden seit April 2012 rund 30 Kernprojekte durchgeführt,

    darunter auch das Programm „Baden und Laden in Brandenburg“. Der Ansatz hierbei war, Er-

    holungssuchenden an touristisch attraktiven Standorten das Laden zu ermöglichen und so die

    Reichweite von elektromobilen Ausflügen zu erhöhen. Dafür wurden 20 Ladepunkte installiert,

    die auf der Webseite des Programms zu finden sind [23]. Auch der Textillogistiker Meyer &

    Meyer ist an seinem Potsdamer Standort bereits seit dem Jahr 2010 im Bereich der Elektro-

    mobilität aktiv. Dort wurde der deutschlandweit erste Elektro-Lkw in der Klasse bis 12 t im Ver-

    teilverkehr im Berliner Raum erfolgreich getestet.

    Eine besonders wichtige Stellung nehmen auch die Brandenburger Hochschulen ein. Die BTU

    Cottbus-Senftenberg untersuchte mit ihren Partnern in den Projekten „e-SolCar“ (bis Dezember

    2014) und „SMART Capital Region“ (bis Dezember 2016) die Möglichkeit, Batteriespeicher von

    Elektromobilen netzdienlich einzusetzen [24]. An der TH Wildau wird im Projekt „KV-E-Chain“ an

    der Elektrifizierung der Lieferkette geforscht und zusammen mit den Partnern ein elektrischer

    Lkw entwickelt [25].

    Auch zahlreiche Brandenburger Kommunen sind im Bereich alternativer Antriebe aktiv. So sind

    beispielsweise die Kooperationspartner Luckenwalde, Nuthe-Urstromtal, Trebbin und der

    Landkreis Teltow-Fläming mit der gemeinsamen Strategie „Starke Nachbarschaft an der Mit-

    telnuthe“, die u.a. den Schwerpunkt multimodale und nachhaltige (Elektro-)Mobilität beinhaltet,

    im Stadt-Umland-Wettbewerb (SUW) des MIL ausgezeichnet worden [26].

    Neben diesen batterieelektrischen Aktivitäten beschäftigen sich in Brandenburg auch einige

    Projekte mit wasserstoffbetriebener Mobilität. So entwickelte und betreibt die ENERTRAG AG

    in Prenzlau das weltweite erste Hybridkraftwerk bei dem überschüssiger Windstrom durch

    einen Elektrolyseur in Wasserstoff umgewandelt wird und anschließend bei Bedarf rückver-

    stromt, an Berliner Tankstellen geliefert oder in das Gasnetz eingespeist wird. Ein ähnliches

    Projekt verfolgen TOTAL und ihre Partner mit „H2BER“ in Schönefeld. Diese Projekte zeigen

    exemplarisch, wie ein erneuerbarer Stromsektor mit einem CO2-neutralen Verkehrssektor zu-

  • PIOnEER – Abschlussbericht

    Seite 26/115 31.05.2017 Reiner Lemoine Institut

    sammenarbeiten und Brandenburg seine „grüne“ Vorreiterrolle auch auf den Verkehrsbereich

    ausweiten könnte.

    Zur Identifizierung von Akteuren im Bereich der Elektromobilität wurde im Auftrag des Ministe-

    riums für Wirtschaft und Energie im Januar 2016 die Vorstudie „E-mobiles-Brandenburg“ [27],

    durchgeführt vom Institut für Betriebliche Bildungsforschung (IBBF), ins Leben gerufen. Ergeb-

    nisse dieses Projekts waren u.a. eine Karte mit Orten der Elektromobilität und das Zukunftsfo-

    rum: „E-mobiles Brandenburg“, das am 01.12.2016 zum zweiten Mal stattfand [28]. Das Zu-

    kunftsforum ist als Begegnungsstätte von Akteuren der Elektromobilität aus Forschung, Politik

    und Wirtschaft angelegt und soll durch das Zusammenführen verschiedener Partner die kon-

    krete Umsetzung von Elektromobilitätsprojekten in Brandenburg voranbringen.

    Aufbauend auf dieser Vorstudie wurde im Juli 2016 das PIOnEER-Projekt gestartet, um, unter

    Nutzung der in den Schaufensterprojekten gewonnen Erkenntnisse, Orte mit hohem Potenzial

    für eine Integration von Mobilität und Erneuerbarer-Energie-Infrastruktur zu identifizieren.

    Zeitgleich wurde ein weiteres Projekt „Technisch-ökonomische Potenzialanalyse für Ladeinfra-

    struktur in Brandenburg“ der BTU Cottbus-Senftenberg2 durchgeführt, das verschiedene Be-

    hördenstandorte in Brandenburg auf ihre Eignung zur Implementierung von Ladeinfrastruktur

    bewertet hat. Abbildung 4 zeigt die 25 bestbewerteten Standorte, für die eine Elektrifizierung

    des Behördenfuhrparks in Frage kommt.

    2 Zum aktuellen Zeitpunkt war das Parallelprojekt noch nicht offiziell beendet.

  • PIOnEER – Abschlussbericht

    Reiner Lemoine Institut 31.05.2017 Seite 27/115

    Abbildung 4: Bewertung der Eignung einzelner Behördenstandorte für die Implementierung von

    Ladeinfrastruktur [29]

  • PIOnEER – Abschlussbericht

    Seite 28/115 31.05.2017 Reiner Lemoine Institut

    4. Phase 1 – Makroanalyse des Flächenlandes Brandenburg

    4.1. Methodik zur Bewertung der Brandenburger Gemeinden für die Integration

    von Elektromobilität und dezentralen Energiesysteme

    Für die Makrobetrachtung der Rahmenbedingungen von integrierten Elektromobilitätsinfra-

    strukturen und Erneuerbaren Energien wurden Daten auf Gemeindeebene zu einer Punktbe-

    wertung aggregiert. Das Verfahren dieser Bewertung ist eine multikriterielle Gewichtung von

    Geodaten nach dem „Analytic Hierarchy Process“ [30] mit einer Summierung dieser gewichte-

    ten Werte für die einzelnen Gemeinden in dem Bundesland. Das Verfahren hat sich in den letz-

    ten Jahren bei Vorhaben mit einer strategischen Standortwahl von Verkehrsinfrastrukturen

    bewährt. Hierbei ist insbesondere die Bewertung von Landkreisen und kreisfreien Städten in

    ihrer Eignung für intermodale E-Mobilitätsdienste zu nennen, wie sie im Projekt e-AIX Aachen

    bundesweit durchgeführt wurde [31]. Ziel war bei diesem Vorhaben der Wissens- und Techno-

    logietransfer von Aachen in weitere vergleichbare Gebiete. Darüber hinaus wurde auf lokaler

    Ebene die Methodik z.B. für eine Standortbewertung Berliner Areale bezüglich ihrer Eignung für

    lokale Carsharing-Dienste angewendet. Ein anderes Praxisbeispiel war die Standortbewertung

    für Stationen eines Fahrradverleihsystems im Gebiet Frankfurt am Main.

    In dieser Phase 1 wurde eine räumliche, multikriterielle Analyse der Gemeinden Brandenburgs

    auf Basis ausgewählter Geodaten unternommen. Dafür wurden ein Kriterienkatalog definiert

    und die Kriterien in ihrer Wirkungsstärke mittels AHP-Analyse gewichtet. Das Ergebnis ist ein

    Ranking der Brandenburger Gemeinden, welches als Tabelle wie auch in einer interaktiven Kar-

    te dargestellt werden kann [32]. Die Bewertungszusammensetzung kann als Grundlage für

    eine gemeindespezifische Strategie genutzt werden. Darüber hinaus können die Ergebnisse als

    qualitative Stütze für die Standortwahl auf der Mikroebene dienen, da sie in diesem Kontext

    eine objektive Priorisierung ermöglichen und die Stärken der jeweiligen Gemeinde übersichtlich

    darstellen.

    Mit Schritten zur Datenrecherche und Strukturierung sowie des Gemeinderankings und der

    Darstellung verschiedener Kennwerte für einzelne Gemeinden betraf dieser Prozess also Ar-

    beitsschritte aller drei Phasen des Projekts. Insbesondere aber stand dieser Prozess im Zu-

    sammenhang mit den Schritten der ersten Phase und soll im Folgenden näher erläutert wer-

    den.

    In der Makroanalyse wurde nach der Datenbeschaffung und Auswahl ein Kriterienstammbaum

    bestimmt. Dieser Prozess erfolgte in mehreren gemeinsamen Workshops der beteiligten Pro-

    jektbearbeiter. Die Kriteriendefinition erfolgte in Abstimmung mit dem Auftraggeber.

    Für die initiale Sammlung von Daten wurden vor allem die eigenen Datenbestände der Projekt-

    partner zusammengetragen. Die Datenrecherche umfasste aber auch eine Sichtung und Aus-

  • PIOnEER – Abschlussbericht

    Reiner Lemoine Institut 31.05.2017 Seite 29/115

    wahl von Daten, die über öffentliche Portale zugänglich sind, wie z.B. das Geoportal des Lan-

    des Brandenburg. Als sehr ergiebig erwiesen sich auch das INKAR-Portal des BBSR sowie die

    gemeindebezogenen Daten des Landwirtschafts- und Umweltinformationssystems Branden-

    burg [33].

    Explizit ausgeschlossen aus dieser Bewertung waren Kriterien, die nicht oder kaum kartogra-

    phisch dargestellt werden können. Erfahrungsgemäß sind diese z.B. die Akteurslandschaft vor

    Ort, die Sichtbarkeit und Zugänglichkeit eines bestimmten Standortes oder die ingenieurtech-

    nische Erschließung z.B. für Starkstrom oder bei Bodenarbeiten.

    Die Daten wurden nach ihrer zeitlichen Aktualität, ihrer räumlichen Genauigkeit, ihrer Verfüg-

    barkeit und in ihrer thematischen Relation beschrieben. Bestehende Befragungen wurden her-

    angezogen [34], um Korrelationen zwischen soziodemografischen Eigenschaften und der Ein-

    stellung gegenüber Elektromobilität abzuleiten und somit einen Satz geeigneter soziodemo-

    grafischer Kriterien zu identifizieren, siehe Anhang 10.1 Tabelle 17. In den ersten Workshops

    wurde die Auswahl beziehungsweise die Verwerfung der Datensätze diskutiert. Leerstellen

    wurden bestimmt und mögliche neue Datensätze zur Ergänzung besprochen. Die Daten-

    recherche und die Kriterienauswahl wurden somit iterativ durchgeführt, das heißt, es kamen im

    Prozess je nach Bedarf weitere Daten hinzu, die im Auswahlprozess neu diskutiert wurden.

    Die Kriterien wurden in dieser Phase hierarchisch in einer Baumstruktur mit Oberkriterien und

    Kriterienindikatoren organisiert und strukturiert. Je Hierarchieebene wurden bis zu acht Ele-

    mente behandelt, um den Umfang auf ein sinnvolles und verständliches Maß zu begrenzen.

    Eine Übersicht über die diskutierten und ausgewählten Kriterien findet sich in der Tabelle 16

    Anhang 10.1.

    Der wichtigste Schritt des gewählten Verfahrens ist die gemeinsame Bewertung des Kriterien-

    stammbaums in einer Workshop-Reihe. Hierzu erfolgte eine Vorbereitung durch Darstellung

    der Oberkriterien und Kriterienindikatoren in Folien sowie die Erstellung großformatiger Ent-

    scheidungsgrundlagen. Der Workshop setzte sich aus einem interdisziplinären Expertenteam

    des Auftragnehmers zusammen. Die Teilnehmerzahl lag in diesem Projekt bei vier bis fünf

    Expertinnen und Experten je Workshop, was als optimale Größe für diese Methodik angesehen

    werden kann.

    In den Workshops wurde mittels eines paarweisen Indikatorenvergleichs die Gewichtung der

    verglichenen Kriterienindikatoren diskutiert. Die Paare bilden sich aus der Kombination aller

    Indikatoren. Die Gewichtung führt von eins bis neun mit einer Verbalisierung der Gewichtungs-

    stärke von „ist genauso wichtig wie“ bis „ist extrem viel wichtiger als“, wenn der erste Indikator

    eine höhere Gewichtung als der zweite hat. Im Falle einer höheren Wirkung des zweiten Indika-

    tors werden Kehrwerte gebildet. Die Gewichtung führt dann von 1 bis 1/9. Im ersten Schritt

  • PIOnEER – Abschlussbericht

    Seite 30/115 31.05.2017 Reiner Lemoine Institut

    werden lediglich ungerade Gewichtungswerte verwendet. Gerade Werte werden dann im Falle

    einer Uneinigkeit der Expertinnen und Experten eingesetzt. Am Ende sollte ein Konsens zwi-

    schen den Experten in der paarweisen Bewertung vorliegen.

    Per Eigenvektorberechnung werden aus der Paarvergleichsmatrix die Prioritäten und damit die

    Gewichtungen berechnet. Eine Konsistenzprüfung zeigt, ob die Gewichtungen der Expertinnen

    und Experten Widersprüche aufweist. Sollte die Konsistenzprüfung ungünstig ausfallen, also

    der Konsistenzwert über 15 liegen, muss das Verfahren wiederholt werden. Bei ausreichenden

    Werten der Konsistenz können die Gewichtungen übernommen werden. Es werden dann die

    Gewichtungen der Oberkriterien mit denen ihrer Kriterienindikatoren kombiniert.

    Die Ergebnisse des Workshops werden auf die Geodaten angewendet. Hierzu müssen die rele-

    vanten Datensätze in einem Geoinformationssystem aufbereitet werden. Die Geoinformatio-

    nen werden dann entsprechend der AHP-Analyse gerichtet, indiziert, gewichtet und über die

    Gemeinden summiert. Indizierung und Normierung der Wirkungsrichtung sind hierbei einfluss-

    reiche Schritte. In diesem Projekt wurde eine Normierung über die Summe der Indikatoren über

    alle Gemeinden ausgewählt. Sie hat den Vorteil, dass bei niedrigen Bewertungen von Gemein-

    den bestimmte Kennwerte besonders hervorgehoben werden, was die Identifizierung von

    Chancen einer bestimmten Gemeinde ermöglicht.

    4.2. Ergebnisse der Potenzialuntersuchung

    Als Oberkriterien wurden die Raumstruktur, die Mobilität, die Energieinfrastrukturen und die

    Sozioökonomie definiert. Die Kategorie „Raumstruktur“ bündelt dabei alle Indikatoren, die die

    Siedlungs- und Bevölkerungsstruktur der Gemeinde wiederspiegeln. Indikatoren, die das Mobi-

    litätsverhalten und die Mobilitätsinfrastrukturen in den Gemeinden beschreiben, wurden unter

    dem Begriff „Mobilität“ gegliedert. Die Oberkategorie „Energieinfrastrukturen“ fasst Indikatoren

    zusammen, die Energiesysteme, Verbreitung von Erneuerbaren sowie die Rahmenbedingun-

    gen abbilden. Abschließend bringt die Oberkategorie „Sozioökonomie“ die Bewertung der wich-

    tigsten Eigenschaften relevanter Zielgruppen in die Baumstruktur ein.

    Der Dialog, die strukturierte Argumentation sowie die Bildung eines gemeinsamen Verständ-

    nisses der Wirkungsweisen stellen bereits wertvolle Ergebnisse eines solchen Workshops dar.

    In diesem Projekt wurde vor allem der Zusammenhang von verschiedenen Energieerzeugern

    auf die Erfolgsaussichten kontrovers diskutiert. Weiterhin wurde der Umgang mit der Nähe von

    konventionellen Kraftwerken besprochen, was vor allem Gemeinden in der Lausitz betrifft.

    Kernergebnis der AHP-Bewertung ist eine Gewichtung der Oberkategorien und deren Indikato-

    ren, die sich in Prozentanteilen darstellen lässt, siehe Tabelle 2.

  • PIOnEER – Abschlussbericht

    Reiner Lemoine Institut 31.05.2017 Seite 31/115

    Tabelle 2: Gewichtung der Kriterien nach der AHP-Bewertung; Begründung für Gewichtung der Oberkriterien

    siehe Anhang 10.1

    Oberkategorie Indikator Gewich-

    tung Gewichtung der Oberkategorie

    Energieinfrastruktur

    Konv. Anlagen >10 MW 0,003

    0,049

    Netzbelastung (Höchstspannung) 0,003

    Leistung WEA 0,005

    Leistung BHKW 0,004

    Leistung Biogas 0,004

    Wasserkraft 0,006

    Nennleistung Solar 0,008

    Stromverbrauch (priv. HH sowie Gewerbe) 0,016

    Mobilität

    Erreichbarkeit von IC/EC/ICE-Bahnhöfe 0,019

    0,280

    Ladeinfrastrukturdichte 0,046

    Anzahl Pkw pro 1000 Einwohner 0,026

    Endenergieverbrauch Kfz 0,126

    Anteil EVs 0,062

    Raumstruktur

    Stadt- und Gemeindetyp 0,017

    0,178

    Schrumpfende / wachsende Gemeinden 0,027

    Betten in Fremdenverkehrsbetrieben 0,042

    Wachstumskerne nach RWK-Prozess 0,051

    Regionales Bevölkerungspotenzial 0,041

    Sozioökonomie

    Durchschnittsalter 0,022

    0,494

    durchschnittliche Anzahl Kinder pro 0,044

    Arbeitslosenquote 0,041

    Anteil mit Hochschulabschluss 0,133

    Einkommen pro Kopf 0,253

    Die Ergebnisse führen zu einer starken Gewichtung der Sozioökonomie. Räumliche Strukturen

    und Mobilitätsfaktoren wurden ebenfalls als bedeutsam eingestuft. Indikatoren der Energieinf-

    rastrukturen fließen insgesamt weniger stark in die Betrachtung ein, da diese Oberkategorie

    verglichen mit den anderen Oberkategorien als weniger bedeutsam eingestuft wurde. Wich-

    tigste Indikatoren sind den Ergebnissen nach das Einkommen, der Anteil Personen mit Hoch-

    schulabschluss sowie der Endenergieverbrauch der Kfz, also letztendlich die Fahrleistung des

    motorisierten Verkehrs. Bestehende EVs, die Ladeinfrastrukturdichte, das regionale Bevölke-

    rungspotenzial, niedrige Arbeitslosenquoten, ein hoher Kinderanteil sowie eine hohe Anzahl an

    touristischen Übernachtungen wurden ebenfalls als relevant erachtet. Die kommunale Wirt-

    schaftsförderung, wie sie über die im RWK-Prozess definierten Wachstumskerne zu erwarten

    ist, stellt einen für Brandenburg spezifischen Wert dar, dem ebenfalls eine hohe Bedeutung für

    die Erfolgschancen zugeteilt wurde.

  • PIOnEER – Abschlussbericht

    Seite 32/115 31.05.2017 Reiner Lemoine Institut

    Abbildung 5: Bewertung des Potenzials der Gemeinden für Elektromobilität auf Basis verschiedener

    Parameter der Sozioökonomie, Regionalstruktur, Mobilität und Energieinfrastruktur

    Der letztgenannte Indikator hat bei der Aggregation über die Gemeinden eine entscheidende

    Rolle eingenommen. Denn im abschließenden Ranking dominieren eindeutig die Gemeinden,

    die als Regionale Wachstumskerne definiert sind, siehe dazu Abbildung 5. Alle 26 bestplatzier-

    ten Gemeinden sind als solche Wachstumskerne bestimmt, siehe auch Anhang 10.1 Tabelle

    19. Zur ersten Gemeinde nach den Wachstumskernen, nämlich Teltow, gibt es zudem einen

    Sprung im Scoring. Durch die binäre Ausprägung des Indikators und der im Vergleich zu den

    über 400 Gemeinden kleine Kreis von profitierenden Gemeinden, fällt dieser Indikator für die

    Bewertung der jeweiligen Gemeinde sehr stark ins Gewicht. Schönefeld ist im Gesamtranking

    die führende Gemeinde. Potsdam, Hennigsdorf, Königs Wusterhausen und Wildau folgen auf

    den weiteren Plätzen und machen bereits deutlich, dass die Strahlkraft von Berlin in dieser Be-

    wertung ebenfalls einen hohen Einfluss hat. Cottbus (Rang 7), Brandenburg an der Havel (Rang

    10) und Frankfurt (Oder) (Rang 15) sind als städtisch geprägte Gemeinden ebenfalls sehr hoch

    platziert. Für Schönefeld trägt dieser Indikator z.B. fast zur Hälfte der Bewertung bei, siehe Ab-

    bildung 6 links. Das regionale Bevölkerungspotenzial sowie das hohe Haushaltseinkommen

    sind mit 19,2 und 7,8 Prozent ebenfalls stark am Gesamtscore von 8,14 beteiligt. Die Oberka-

    tegorien Mobilität und Energieinfrastrukturen können für diese Gemeinde beinahe vernachläs-

    sigt werden.

    Schönefeld weist damit ein hohes Potenzial bereits durch private Erstnutzer sowie aufgrund

    der guten Erreichbarkeit für potenzielle Nutzerinnen und Nutzer aus Berlin auf. Die Einrichtung

  • PIOnEER – Abschlussbericht

    Reiner Lemoine Institut 31.05.2017 Seite 33/115

    öffentlicher Ladeinfrastrukturen für Privatkunden an Zielorten, die auch für Berliner attraktiv

    sind, könnte also ein möglicher Weg sein, diese Rahmenbedingungen auszuschöpfen. Ein an-

    derer Weg ist die Förderung von Elektromobilitätsinfrastrukturen in Wirtschaftsbetrieben, die

    von der Nähe der Millionenstadt profitieren. Diese könnten zum Beispiel Lieferbetriebe des

    Einzelhandels sein.

    Abbildung 6: Score-Zusammensetzung von Schönefeld (links) und Guben (rechts); äußere Kreise veranschauli-

    chen die Anteile der Oberkategorien, die die einzelnen Kriterien zusammenfassen (siehe Auflistung)

    Die Ergebnisse zeigen aber auch, dass abseits der Wachstumskerne und des Berliner Umlands

    vor allem die Gemeinden mit hohem Anteil an Erneuerbaren Energien hohe Potenziale für inte-

    grierte Ladeinfrastrukturen besitzen. Positive Beispiele sind hierbei Neuhausen/Spree (Rang

    35) und Heiligengrabe (Rang 92 von 418). Bei Ersterem macht sich die hohe Energieleistung

    aus Wasserkraft und bei der Gemeinde Heiligengrabe die hohe Nennleistung von Solar- und

    Biogasanlagen in der Bewertung bemerkbar.

    Eine solche Dominanz einzelner Wertes ist typisch für Gemeinden mit relativ schlechten Um-

    feldbedingungen, die jedoch bei einem speziellen Indikator sehr hohe Werte im Brandenburger

  • PIOnEER – Abschlussbericht

    Seite 34/115 31.05.2017 Reiner Lemoine Institut

    Vergleich erzielen. Ähnlich wie bei der binären Ausprägung für die Wachstumsräume fallen

    diese dann besonders stark ins Gewicht. Wirkt hier ein ausgeprägtes Attribut mit hohen Wer-

    ten bei wenigen Gemeinden, ist der Einfluss des Effekts umso deutlicher, da das Attribut über

    alle Gemeinden initialisiert wird. Im Falle der Wasserkraft teilt sich die 5.300 kWp installierte

    Leistung im Bundesland nur auf wenige Gemeinden auf und hier vor allem auf Neuhau-

    sen/Spree sowie Cottbus. In solchen Fällen kann diese Ausprägung als eine Chance für die

    erfolgreiche Implementierung von Infrastrukturen angesehen werden. Die Rahmenbedingun-

    gen sprechen daher generell gegen die Eignung der Gemeinde Neuhausen/Spree für integrierte

    Elektromobilitätsprojekte, jedoch bietet die ausgeprägte lokale Produktion von Wasserkraft

    einen möglichen Ansatzpunkt. Denkbar wäre der Betrieb von Ladesäulen mit regenerativer

    Energie aus lokaler Wasserkraft unter Einbindung des entsprechenden Betreibers im Sinne der

    lokalen Wertschöpfung.

    Diese Logik bietet sich auch für die Gemeinden mit sehr niedrigen Bewertungen an, die sich im

    Vergleich zum Berliner Umland durch Potenziale im Mobilitäts- und Energiesektor hervorhe-

    ben. So können für Guben, welches sich als Gemeinde mit der niedrigsten Bewertungssumme

    ergab, der Fremdenverkehr mit 37 Betten/1000 Einwohner oder der hohe Energieverbrauch für

    Kraftfahrzeuge Ansatzpunkte für eine standortspezifische Strategie liefern, siehe Abbildung 6

    rechts.

  • PIOnEER – Abschlussbericht

    Reiner Lemoine Institut 31.05.2017 Seite 35/115

    5. Phase 2 – Mikroanalyse

    Nach der Bewertung der verschiedenen Indikatoren zur Abschätzung der Erfolgschancen für

    die Elektromobilität in den einzelnen Gemeinden Brandenburgs erfolgte im nächsten Schritt die

    Konzeptionierung konkreter Umsetzungsmaßnahmen. Dafür wurden in einer Onlinebefragung

    aussichtsreiche Kandidaten/Standorte identifiziert und im Anschluss in drei Machbarkeitsstu-

    dien verschiedene Elektromobilitätsoptionen näher untersucht.

    Für eine umfassende Bestandsaufnahme der Stakeholder-Landschaft in Brandenburg wurden

    diverse Wege der Informationsbeschaffung parallel verfolgt. In einem ersten Schritt wurden

    bestehende Analysen mit ähnlichem Ziel herangezogen und als eine erste Informationsgrund-

    lage verwendet. Hierzu zählen bspw. die Analysen und Ergebnisse des Projektes „E-mobiles

    Brandenburg“ [27]. Aufbauend auf diesen ersten Daten wurden in einem Workshop gemeinsam

    mit allen Projektpartnern, Auftraggeber und Mitarbeiterinnen und Mitarbeitern der Zu-

    kunftsagentur Brandenburg weitere mögliche Standorte und Ansprechpartner identifiziert und

    zusammengetragen. Aus der Gesamtheit der zusammengetragenen Daten wurde eine Liste

    mit über 300 Kontakten zusammengestellt. An diese wurde ein Bewerbungsaufruf versendet,

    um mögliche Interessenten und Problemstellungen zur Bearbeitung in der dritten Phase des

    Projektes zu identifizieren. Bewerberinnen und Bewerber konnten über ein Online-Formular

    Angaben über ihre Erfahrungen, Hemmnisse und Vorhaben zur Elektromobilität machen, siehe

    Anhang 10.2. Insgesamt bewarben sich über 40 Interessierte aus allen Bereichen der privaten

    und öffentlichen Sektoren, siehe Anhang 10.3. Abbildung 7 kartiert die Standorte aller Bewer-

    bungen innerhalb Brandenburgs.

    Abbildung 7: Standorte der Bewerber für Machbarkeitsstudien im Rahmen von PIOnEER

  • PIOnEER – Abschlussbericht

    Seite 36/115 31.05.2017 Reiner Lemoine Institut

    Noch während der Bewerbungsphase wurden die Ergebnisse der Makroanalyse für interessier-

    te Gemeinden aufgearbeitet, vor Ort präsentiert und gemeinsam diskutiert, z.B. in Kremmen im

    Rahmen des Energiestammtisches am 23.11.2016. Die Ergebnisse stießen auf großes Inte-

    resse und lösten vielfältige Diskussionen aus, die dem Projektkonsortium wichtige Einsichten

    und ein besseres Verständnis für lokale Anforderungen und Möglichkeiten vermittelten. So

    wiesen bspw. einige Gemeinden darauf hin, dass fremdverwaltete Kommunen unter Kommu-

    nalaufsicht (Haushaltssicherungskonzept) nur Pflichtaufgaben nachkommen können, zu de-

    nen Maßnahmen der Elektromobilität nicht gehörten. Weiterhin wurde intensiv diskutiert, ob

    der Aufbau öffentlicher Ladeinfrastruktur zur sogenannten Daseinsvorsorge gehöre und damit

    Kommunen diesen Aufbau initiieren sollten. Aus den Gesprächen ergab sich kein einheitliches

    Meinungsbild zu diesem Thema.

    Auf Basis dieses Austauschs wurde ein zweistufiges Verfahren zur Priorisierung der Bewer-

    bungen entwickelt. In einem ersten Schritt wurde die Kandidatenliste mithilfe einer multikriteri-

    ellen Bewertungsmatrix sortiert um in einem zweiten Schritt mit der Einteilung in Kategorien

    eine finale Priorisierung vorzunehmen. Der Prozess ist in Abbildung 8 schematisch dargestellt.

    Abbildung 8: Verfahren zur Priorisierung der Bewerber

    Die Kriterien der Bewertungsmatrix sind:

    Anschlussfähigkeit,

    verfügbare Eigenmittel,

    Potenzial Sektorenkopplung (Erneuerbare Energie und CO2-freie Mobilität),

    Auslastung des Systems,

  • PIOnEER – Abschlussbericht

    Reiner Lemoine Institut 31.05.2017 Seite 37/115

    Eigentumsverhältnisse am Standort und

    Kongruenz zu aktuellen Förderrichtlinien.

    Auf Basis dieser Kriterien wurden alle Bewerbungen und Projektideen unabhängig voneinan-

    der durch das Projektkonsortium bewertet, um abschließend eine Gesamtbewertung zu erhal-

    ten, nach der eine erste Sortierung vorgenommen werden konnte. Einen Ausschnitt der ano-

    nymisierten Bewertungsmatrix zeigt Abbildung 9.

    Abbildung 9: Ausschnitt anonymisierte Bewertungsmatrix

    Um eine höchstmögliche Themenvielfalt zu erreichen, wurde die sortierte Liste anschließend

    nach den drei Kategorien:

    Kommunale Bewerbung,

    Bewerbung aus dem Sektor Gewerbe, Handel und Dienstleistung und

    Bewerbung aus dem Berliner Umland mit überregionalem Bezug

    gefiltert und die jeweils Ersten einer Kategorie in die finale Auswahl aufgenommen.

    Ge

    sa

    mtb

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    ert

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    Bewertung:

    1 - niedrig

    2 - mittel

    3 - hoch

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    gBewerber 1 2 0 2 3 3 1 = 17

    Bewerber 2 1 1 2 3 2 2 = 15

    Bewerber 3 3 0 0 1 1 0 = 12

  • PIOnEER – Abschlussbericht

    Seite 38/115 31.05.2017 Reiner Lemoine Institut

    6. Phase 3 – Machbarkeitsstudie für drei Modellstandorte

    Auf der Grundlage der in Kapitel 5 dargelegten Bestandsaufnahme wurden in enger Abstim-

    mung zwischen dem RLI, inno2grid sowie mit den beteiligten Akteuren und Expertinnen und

    Experten drei Modellstandorte festgelegt. Da die vorliegende Studie in vielen Aspekten einen

    Pilotcharakter aufweist – sowohl methodisch als auch inhaltlich – wurde vor allem der Bei-

    spielhaftigkeit und der Übertragbarkeit auf andere Standorte eine hohe Bedeutung bei der

    Auswahl der Modellstandorte beigemessen. Die drei in der Folge näher betrachteten Standorte

    sind daher nicht zwingend die höchst bewerteten Standorte, sondern zeichnen sich vor allem

    durch qualitative Unterschiede aus, die die Heterogenität der Potenziale für Elektromobilität

    und Energieeffizienz veranschaulichen:

    1. Die Region um den Hauptstadtflughafen als dynamische Wachstumsregion

    Erkenntnisse übertragbar auf größeren, öffentlichen Parkflächen mit Ladepunkten

    2. Der Fuhrpark eines Unternehmens im ländlichen Raum

    Erkenntnisse übertragbar auf Fuhrparks im ländlichen Raum mit Transport- und Personen-

    wagen

    3. Kommunale Elektromobilität in einer Kleinstadt

    Erkenntnisse übertragbar auf Verkehrsbetriebe mit Busfuhrpark

    Die gewählten Modellregionen unterscheiden sich folglich in ihrer räumlichen und sozioöko-

    nomischen Struktur ebenso wie in ihrer Akteurstruktur. Somit können die Modellstandorte

    möglichst vielen Regionen als anschauliche Beispiele dienen und diese Regionen ihrerseits zur

    Analyse und Nutzung vorhandener Potenziale ermutigen.

    6.1. Studie: Dynamische Wachstumsregion rund um den Hauptstadtflughafen

    Die Flughafen Berlin Brandenburg GmbH (FBB) ist die Betreibergesellschaft der Berliner Flug-

    häfen und zuständig für die Errichtung des neuen Flughafens Berlin Brandenburg „Willy Brandt“

    (BER). Der Flughafen bietet mit seinen zu erwartenden Impulsen für die Wirtschaft in den um-

    liegenden Gemeinden und darüber hinaus eine gute Demonstrationsmöglichkeit für vielfältige

    Mobilitätsangebote mit Erneuerbarer Energie.

    6.1.1. Standort- und Problembeschreibung

    Die Region Schönefeld steht stellvertretend für viele Standorte im Verflechtungsraum Berlin-

    Brandenburg, die seit längerem durch ein stetes Bevölkerungswachstum geprägt sind. Außer-

    dem stellt der Flughafen Schönefeld bzw. der neue Flughafen BER einen Sonderfall dar, nicht

    nur durch die unmittelbare Nähe zu Berlin, sondern auch aufgrund des hohen Pendler- bzw.

    Verkehrsaufkommens. Die raumstrukturellen Indikatoren sind mitentscheidend für die hohe

  • PIOnEER – Abschlussbericht

    Reiner Lemoine Institut 31.05.2017 Seite 39/115

    Bewertung der Potenziale Schönefelds. Bereits in der Makroanalyse wurde festgestellt, dass

    der Indikator der Wachstumskerne zu ca. 50 % zur hohen Platzierung Schönefelds im Ranking

    beiträgt. Zusätzlich fördern das regionale Bevölkerungspotenzial (ca. 20 %) und das hohe

    durchschnittliche Haushaltseinkommen (7,8 %) eine hohe Gesamtbewertung in der Makroana-

    lyse.

    Zu der durch den Flughafen BER beeinflussten Wachstumsregion gehört neben Schönefeld

    und Wildau auch die Gemeinde Königs Wusterhausen, in der 2017 die Installation von bis zu

    zehn neuen Ladesäulen geplant ist. Zudem werden vier E-Carsharing-Autos angeschafft. Zum

    Start des neuen Großflughafens sollen Hybridbusse für den ÖPNV folgen [23].

    6.1.2. Mögliche Elektromobilitätsangebote am Flughafen Berlin Brandenburg

    Abbildung 10: Veranschaulichung der verschiedenen bereits umgesetzten, geplanten bzw. möglichen

    Elektromobilitätsanwendungen am und um den Flughafen Berlin Brandenburg „Willy Brandt“ [35]

    Die folgende Machbarkeitsstudie beinhaltet sowohl einen Überblick über die möglichen Ein-

    satzgebiete von Mobilität mit Erneuerbarer Energie am Flughafen BER und in der Umgebung

    als auch die konkrete Untersuchung eines Parkhauses mit Mietwagenstellplätzen, da die intel-

    ligente Bereitstellung von Ladeinfrastruktur in Parkhäusern eine Problemstellung ist, die auf

  • PIOnEER – Abschlussbericht

    Seite 40/115 31.05.2017 Reiner Lemoine Institut

    zahlreiche Brandenburger Standorten übertragen werden kann. Abbildung 10 gibt einen sche-

    matischen Überblick über die möglichen Optionen für Elektromobilitätsanwendungen am und

    um den Flughafen BER. Diese Optionen sind im Folgenden detailliert erläutert, wobei bereits

    umgesetzte, bereits in Planung befindliche und potentiell mögliche Anwendungen unterschie-

    den werden:

    1. ÖPNV-Anbindung (möglich): Im Busbetrieb ist die BVG bereits mit einem Vorhaben voran-

    geschritten und hat die Linie 204 zwischen Bahnhof Berlin Südkreuz und Zoologischer Gar-

    ten elektrifiziert [36]. Diese Anwendung eignet sich für den zukünftigen Hauptstadtflugha-

    fen in Schönefeld ebenfalls und bietet überdies Synergiepotenzial mit weiteren Elektromo-

    bilitätsanwendungen am Standort, wie einem elektrifizierten Personalbus u.a.

    2. Eine bereits vorhandene Wasserstofftankstelle von Total und Linde erzeugt Wasserstoff

    vor Ort aus lokal erzeugtem Strom aus erneuerbaren Quellen und kann diesen für PKW und

    auch Busse bereithalten [37].

    3. Es ist bereits geplant, einen Teil der zahlreichen Parkmöglichkeiten für Besucher auf Park-

    plätzen und in weiteren Parkhäusern mit Ladepunkten auszustatten, zwei der vorhandenen

    Ladepunkte sollen im Modellversuch der Öffentlichkeit zur Verfügung gestellt werden, wie

    dies am Stuttgarter Flughafen und andernorts bereits getestet wird, siehe Abbildung 11.

    Die intelligente Ladeinfrastruktur kann ggf. durch Batterien unterstützt und durch lokale Er-

    neuerbare-Energie-Anlagen gespeist werden.

    Abbildung 11: Einsatz eines flexiblen Ladearms am Stuttgarter Flughafen zur Versorgung der Car2go-Autos [38]

    4. Es bietet sich die Einrichtung eines elektrifizierten Personalbusses für den Transfer der

    Mitarbeiterinnen und Mitarbeiter von den Parkflächen vor dem Terminal zu den entspre-

    chenden Arbeitsbereichen an. Hier besteht die Möglichkeit, Synergien zwischen dem ÖPNV

  • PIOnEER – Abschlussbericht

    Reiner Lemoine Institut 31.05.2017 Seite 41/115

    und dem Personalbus herzustellen, indem die Lade- oder Tankinfrastruktur am Flughafen

    für beide Busbetriebe genutzt wird.

    5. Bereitstellung von Ladeinfrastruktur für Mietwagenfirmen und Carsharing-Angebote ist

    möglich und wird im zweiten Abschnitt für das Parkhaus P2 näher untersucht.

    6. Ein Personalfahrzeugpool des FBB wurde bereits in Betrieb genommen: 27 für die Mitarbei-

    terinnen und Mitarbeiter zur Verfügung stehende Elektrofahrzeuge (BMW i3) können direkt

    am Parkplatz durch Ladesäulen/Wallboxen versorgt werden. Drei weitere Elektrofahrzeuge

    sind am Flughafen Tegel im Einsatz. Eine Kombination mit der Ladeinfrastruktur auf den

    Besucher- und Mietwagenparkplätzen ist möglich.

    7. Die WISAG hat bereits erste Tests mit elektrifizierten Follow-Me-Fahrzeugen durchgeführt.

    Weiterhin sind zwei Elektrofahrzeuge vom Typ Renault Zoe sowohl am BER als auch in

    Tegel im Einsatz und stehen dem Personal auf dem Vorfeld per Karten-

    /Reservierungssystem zur Verfügung. Weitere Elektrifizierungsmaßnahmen bieten sich für

    die Vorfeldfahrzeuge zur Abfertigung der Flugzeuge, Gepäckschlepper und Busse zum

    Transfer der Passagiere zwischen Flugzeugen und Terminal etc. an. Am Flughafen Stutt-

    gart wurden ähnliche Feldversuche im Rahmen eines Forschungsprojektes mit sechs

    Elektrofahrzeugen im Alltagsbetrieb für die Passagier- und Gepäckabfertigung bereits

    durchgeführt, siehe Abbildung 12. Weitere Maßnahmen werden dort derzeit vorangetrie-

    ben, um das Ziel der Vollelektrifizierung im Vorfeld zu erreichen [39].

    Abbildung 12: Elektrische Vorfeldfahrzeuge am Stuttgarter Flughafen fahren "lokal emissionsfrei"

    und sparen durch Rekuperation, also Wiedergewinnung beim Bremsen, bis zu 65 % Energie. [40]

  • PIOnEER – Abschlussbericht

    Seite 42/115 31.05.2017 Reiner Lemoine Institut

    8. Ein neuer ÖPNV-Überlandbusbahnhof in Waltersdorf (ca. 5 km entfernt) ist bereits in Pla-

    nung, mit dem Synergien bei der Elektrifizierung von Bussen entstehen können. Es sollte

    eine Abstimmung zwischen BVG, FBB und dem regionalen Verkehrsbetrieb für die Über-

    landbusse erfolgen.

    9. Auf dem Flughafengelände stehen außerdem zahlreiche Flächen für die Integration von

    PV-Anlagen bereit. So könnte beim Neubau der Terminal-Erweiterung T1E die Installation

    von PV berücksichtigt werden.

    10. Des Weiteren verfügt die Flughafen Berlin Brandenburg GmbH über Liegenschaften in der

    direkten Umgebung des Flughafens. In unmittelbarer Nähe südlich der Zubringerstraße

    von der Autobahn steht ein 10-kV-Netzanschluss bereit, der den Anschluss von PV-Anlagen

    auf einer vorhandenen Fläche von 15.000 m² ermöglicht.

    11. In der Gemeinde Schönefeld, in Königs Wusterhausen mit dem SolWo Königspark und an-

    dernorts in der Umgebung entstehen derzeit neue Wohnquartiere, die durch innovative

    Energiekonzepte den Eigenbedarf teilweise selbst decken und die Elektromobilität bereits

    durch die erforderliche Ladeinfrastruktur und E-Carsharing-Modelle berücksichtigen.

    Die Selbstversorgung bspw. des SolWo Königspark erfolgt durch Photovoltaik, Solarther-

    mie und Geothermie, wobei elektrische sowie thermische Hausspeicher hier der Erhöhung

    der Eigenversorgungsquote dienen. Durch eine kommunale Beteiligung an der Ausgestal-

    tung der Nahverkehrsanbindung dieser neuen Wohnregionen aber auch anderer Mobili-

    tätsangebote kann die Anbindung an den neuen Flughafen und damit auch ein großräumi-

    ges Elektromobilitätskonzept umgesetzt werden. Andere Kommunen können dieses Kon-

    zept durch ihre Beteiligung erweitern [41].

    12. Des Weiteren plant Königs Wusterhausen die Modernisierung und Taktverdichtung der

    ÖPNV-Busflotte, die mit Eröffnung des Flughafens BER sukzessive auf Hybrid- oder gar

    Elektroantriebe umgestellt werden soll.

    Zusätzlich ergeben sich Anbindungen an Projekte wie AirportCity mit neu zu bauenden Hotels,

    Bürokomplexen und Parkraum, sowie das ExpoCenter Airport in unmittelbarer Umgebung, bei

    denen Elektromobilität integriert werden kann.

    6.1.3. Elektromobilität im Mietcenter-Parkhaus P2

    Für den Einsatz von Erneuerbarer Energie und Ladeinfrastruktur für Elektrofahrzeuge bietet ein

    Parkhaus wie das P2 mit ca. 1.600 Stellplätzen (Option 5 in Abbildung 10) eine ideale Aus-

    gangslage. Elektrische Infrastruktur für den Betrieb zweier Waschstraßen und der Parkhausbe-

    leuchtung ist bereits vorhanden und muss um die notwendige Ladeinfrastruktur ergänzt wer-

    den.

  • PIOnEER – Abschlussbericht

    Reiner Lemoine Institut 31.05.2017 Seite 43/115

    Die Eignung des Parkhausdaches für die Installation von Erzeugungstechnologien wie Solar-

    und Windenergieanlagen muss hinsichtlich verschiedener Kriterien wie Statik oder Auflagen zu

    Versiegelung geprüft werden. Im vorliegenden Fall ist die Integration einer PV-Anlage o.ä. nicht

    möglich, da die Parkhausdachfläche von P2 als Ausgleichsfläche ausgewiesen ist. Für zukünf-

    tige Gebäude besteht ggf. die Möglichkeit, Photovoltaik auf den Däche