Wirtschaftlichkeit von Elektromobilität in gewerblichen Anwendungen

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Wirtschaftlichkeit von Elektromobilität in

gewerblichen Anwendungen

Workshop 2 – Leichte Nutzfahrzeuge und Lkw

Abschlussworkshop am Bundesministerium für Wirtschaft und Energie

Florian Hacker

Öko-Institut e.V.

2

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Elektromobilität in gewerblichen Anwendungen│Florian Hacker│Berlin│18.02.2015

Methodik und Annahmen 1

Ergebnisse 2

Zusammenfassung 3

3

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Ergebnisse 2

Zusammenfassung 3

4

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Methodik TC

O-M

od

ell

Fahrzeugeinsatz Technische Restriktionen Fahrzeugbestand / jährl. Neuzulassungen

Fahrzeugnutzung

Fixkosten Ladeinfrastruktur Technisch-ökon. Rahmenbedingungen Restwertentwicklung

Fahrzeugdaten elektrisch & konventionell

Fahrleistung Energiebedarf Emissionsfaktoren

Öko

no

m.

Po

ten

zial

C

O2-M

ind

eru

ng

TCO-Vergleich elektrisch / konventionell

Allgemeine Betrachtung von

Fahrzeugkategorien

Ökonomisch substituierbare

Fahrzeuge

CO2-Minderung im Fahrzeugbestand

CO2-Minderung auf Fahrzeugebene

Betrachtung konkreter Anwendungsfälle innerhalb einer

Fahrzeugkategorie

5

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Szenarioannahmen

Optimistisches

Szenario

Mittleres

Szenario

Pessimistisches

Szenario

2014

Batteriepreis Lnf [€/kWh] 360 400 440

Batteriepreis Lkw [€/kWh] 900 1.000 1.100

Strompreis [ct/kWh] 24,4

Dieselpreis [€/l] 1,15

Benzinpreis [€/l] 1,30

2020

Batteriepreis Lnf [€/kWh] 252 280 308

Batteriepreis Lkw [€/kWh] 630 700 770

Strompreis [ct/kWh] 24,0 26,7 29,3

Dieselpreis [€/l] 1,37 1,25 1,13

Benzinpreis [€/l] 1,54 1,40 1,26

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Fahrzeugeigenschaften

Größenklassen und Investitionskosten


Größen-

klasse

Beispielfahrzeuge

konventionell / elektrisch

Lnf-

klein/mittel

VW Caddy

MB Vito

Nissan

e-NV 200

Lnf-groß

MB Sprinter

Fiat Ducato

VW Crafter

MB Vito e-Cell

Lkw MB Atego

MAN TGL 12

E-Force One

Hytruck C12 E

7

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Fahrzeugeigenschaften Energieverbrauch, Batteriekapazität, elektr. Reichweite


Lnf-

klein/mittel Lnf-groß Lkw

Dieselverbrauch (real) 2014

[l/100 km] 8,4 9,8 19,3

Dieselverbrauch (real) 2020

[l/100 km] 7,7 9,0 19,3

Stromverbrauch (real)

[kWh/100 km] 25 30 54

nutzbare Batteriekapazität

[kWh] 32,5 39 100

elektrische Reichweite

[km] 130 130 185

8

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Ergebnisse 2

Zusammenfassung 3

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Allgemeine Ergebnisse Beispiel: leichtes Nutzfahrzeug (groß)

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Standardparameter

Parameter Ausprägung

Jahresfahrleistung 20.000 km

Haltedauer Erstnutzer 6 Jahre

Absetzungszeitraum 6 Jahre

Ladeinfrastruktur Wallbox 11-22 kW

Ladeverhalten nur am Unternehmensstandort

Kalkulationszins 5 %

Unternehmenssteuersatz 30 %

Jahresfahrleistung Zweitnutzer 15.000 km

Haltedauer Zweitnutzer 4 Jahre

Elektrische Reichweite 130 km


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Gesamtnutzungskosten leichtes Nutzfahrzeug (groß)

im Jahr 2014 (Haltedauer 6 Jahre)

Δ = 3.000 €

20.000 km


12

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im Jahr 2020 (Haltedauer 6 Jahre)

Δ = - 600 €

20.000 km


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nach Anschaffungsjahr (Haltedauer 6 Jahre, Fahrleistung 20.000 km/a)

Kostenparität


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Reduzierte Stromtarife – Lnf (groß) im Jahr 2014 (Haltedauer 6 Jahre)


32.000 km

23.000 km

18.000 km

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Ökonomisches Potenzial von batterieelektrischen

leichten Nutzfahrzeugen im Jahr 2020

1Quelle: Kraftfahrzeugverkehr in Deutschland Elektromobilität in gewerblichen Anwendungen│Florian Hacker│Berlin│18.02.2015

Berechnung auf Basis KID 20101

Bestand: 1,1 Millionen gewerblich zugelassene leichte Nutzfahrzeuge

20.000

55.000 64.000

89.000

109.000

164.000

0

40.000

80.000

120.000

160.000

200.000

An

zah

l Fah

rzeu

ge

16

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Mögliche CO2-Minderung durch batterieelektrische

leichte Nutzfahrzeuge im Jahr 2020

1Quelle: Kraftfahrzeugverkehr in Deutschland Elektromobilität in gewerblichen Anwendungen│Florian Hacker│Berlin│18.02.2015

Berechnung auf Basis KID 20101

Minderungspotenzial bei Elektrifizierung des gesamten ökonomischen Potenzials im Jahr 2020

0,0

0,2

0,4

0,6

0,8

1,0

Ein

spar

un

gen

CO

2-Ä

qu

ival

ente

[M

io. t

]

Strommix

100% EE-Strom

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Anwendungsspezifische Ergebnisse Beispiel: Handwerk und KEP-Dienst

18

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Anwendungsspezifische Parameter

Leichtes Nutzfahrzeug (klein) im Handwerk (Tour)


Größenklasse Lnf-klein

Jahresfahrleistung Erstnutzer 21.000 km




Ladeverhalten 90% im Unternehmen / 10 % öffentlich





Reichweite 130 km

Einsatz freifließend

Szenario mittel


19

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Gesamtkostenvergleich

Leichtes Nutzfahrzeug (klein) im Handwerk (Tour)


10.700

19.000

10.700 15.600

800

600 9.200

7.500

9.200

7.400 5.000

4.300

5.000

4.300

14.600

9.700

14.000 9.900

0

5.000

10.000

15.000

20.000

25.000

30.000

35.000

40.000

45.000

Diesel Elektro Diesel Elektro

2014 2020

Ge

sam

tko

ste

n [€

20

14]

Kraftstoff

variable Kosten

Fixkosten

Ladeinfrastruktur

Fahrzeuganschaffung - Afa derFahrzeuganschaffung - Restwert

20

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Lnf (groß) im KEP-Einsatz (Stadtgebiet / ländl. Raum)

* Unterscheidung zwischen Stadtgebiet / ländlicher Raum


Größenklasse Lnf-groß

Jahresfahrleistung Erstnutzer 12.000 km / 27.000 km*









Reichweite 130 km

Einsatz Stadtverkehr / freifließend*

Szenario mittel


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Lnf (groß) im KEP-Einsatz (Stadtgebiet)


17.600

27.600

17.700 23.600

800

600 12.200

9.800

12.200

9.700 4.300

3.700

4.300

3.700

10.700

6.300

10.300 6.500

0

10.000

20.000

30.000

40.000

50.000

60.000

Diesel Elektro Diesel Elektro

2014 2020

Ge

sam

tko

ste

n [€

20

14]

Kraftstoff

variable Kosten

Fixkosten

Ladeinfrastruktur


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Lnf (groß) im KEP-Einsatz (ländlicher Raum)


18.550

28.860

18.600 24.790

800 590 12.230

9.810

12.240

9.730

8.060

6.880

8.060 6.880

21.960 14.280

21.050 14.580

0

10.000

20.000

30.000

40.000

50.000

60.000

70.000

Diesel BEV Diesel BEV

2014 2020

Ge

sam

tko

ste

n [€

20

14]

Kraftstoff

variable Kosten

Fixkosten

Ladeinfrastruktur


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Anwendungsspezifische Ergebnisse Mittelschwerer Lkw in der Distributionslogistik

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Mittelschwerer Lkw in der Distributionslogistik


Jahresfahrleistung 30.000 km

Haltedauer 6 Jahre


Ladeinfrastruktur Ladesäule 22 kW




Batteriekapazität 100 kWh

Elektrische Reichweite 185 km


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Gesamtnutzungskosten am Beispiel eines

mittelschweren Lkw im Jahr 2014 (Haltedauer 6 Jahre)

Δ = 52.700 €

30.000 km


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e

Gesamtnutzungskosten am Beispiel eines

mittelschweren Lkw im Jahr 2020 (Haltedauer 6 Jahre)

Δ = 30.300 €

30.000 km


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e

Gesamtnutzungskosten eines mittelschweren Lkw

nach Anschaffungsjahr (Haltedauer 6 Jahre, Fahrleistung 30.000 km/a)

Δ = 30.300 €

28

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e

Δ = 52.700 €

Effekt eines reduzierten Stromtarifs auf

Gesamtnutzungskosten 2014 (mittelschwerer Lkw)

30.000 km

Δ = 42.200 €

29

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e

Effekt einer alternativen Batteriepreisentwicklung auf

Gesamtnutzungskosten (mittelschwerer Lkw)

Δ = 30.300 € Δ = 10.800 €

30

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e

Mögliche CO2-Minderung durch den Einsatz von

batterieelektrischen Lnf / Lkw (pro Fahrzeug und Jahr)


31

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Exkurs: Elektromobilität in der

Intralogistik am Beispiel Flughafen

32

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Hintergrund

● Schleppfahrzeuge in der Vorfeldmobilität heute mit vorwiegend

dieselbetriebenen bzw. hybridisierten Antriebssystemen

● Aktuell werden batterieelektrische Antriebssysteme u.a. bei

Flugzeug-, Fracht- und Gepäckschleppern an mehreren deutschen

Flughäfen erprobt

● Neben der Minderung der Treibhausgasemissionen stellen die

Reduktion von lokalen Luft- und Luftschadstoffemissionen wichtige

Beweggründe dar

● Aufgrund des erforderlichen hohen Eigengewichts der Zugmaschinen

kommen bisher vorwiegend günstige Blei-Säure-Batterien zum

Einsatz


33

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Fahrzeugparameter und -betrieb

Flugzeugschlepper in der Vorfeldmobilität

Parameter Dieselfahrzeug Elektrofahrzeug

Aufpreis Elektrofahrzeug - 20 %

Ladeinfrastrukturkosten - 5.000 €

Haltedauer 10 Jahre 10 Jahre

Jährliche Wartungskosten 4.000 € 3.000 €

Energieverbrauch 7,5 l/Bh 32,5 kWh/Bh

Jährliche Betriebsstunden 2.000 Bh 2.000 Bh

Restwert nach Haltedauer 36.000 € 42.000 €

Batteriegröße - 147 kWh

Batterielebensdauer - 6 Jahre

Batterieersatzkosten - ca. 10.500 €

Energiepreise (ohne MwSt.) 1,16 €/l 0,15 €/kWh


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Flugzeugschlepper im Jahr 2014


77.000 99.000

159.000 88.000

38.000

28.000

0

50.000

100.000

150.000

200.000

250.000

300.000

Diesel Elektro

Ge

sam

tko

ste

n [€

20

14 ]

Batterieersatzkosten

Wartungskosten

Kraftstoffkosten

Fahrzeug- undLadeinfrastrukturanschaffung -Restwert

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e

Mögliche CO2-Minderung durch den Einsatz von

elektrischen Schleppfahrzeugen (pro Fahrzeug und Jahr)


36

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Ergebnisse 2

Zusammenfassung 3

37

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Fazit

● Leichte Nutzfahrzeuge weisen bei typischen Jahresfahrleistungen heute nur

noch geringe Kostennachteile auf und könnten bereits in wenigen Jahren

wirtschaftlich betrieben werden.

● Im optimistischen Szenario können bis zum Jahr 2020 über 160.000 leichte

Nutzfahrzeuge (etwa 15 % des Bestands) in der elektrischen Variante

wirtschaftlich betrieben werden.

● Lkw bis 12 t zul. Gesamtgewicht können im betrachteten Anwendungsfall des

innerstädtischen Verteilverkehrs auch bis 2020 nicht wirtschaftlich betrieben

werden. Grund ist die hohe erforderliche Batteriekapazität und deutlich

höhere Batteriepreise.

● Elektrische Schleppfahrzeuge in der Vorfeldmobilität können bereits heute

auf Basis von Blei-Säure-Batterien wirtschaftlich betrieben werden.


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Ihre Ansprechpartner

Florian Hacker

Senior Researcher

Bereich Infrastruktur und Unternehmen

Öko-Institut e.V.

Büro Berlin

Schicklerstraße 5-7

10179 Berlin

Telefon: +49 (0)30 405085-373

E-Mail: [email protected]

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Vielen Dank für Ihre Aufmerksamkeit!

Haben Sie noch Fragen?

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Date post:	16-Jul-2015
Category:	Economy & Finance
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