Testing E-Mobility in Fleet Operations – CO2-Free Delivery in Bonn – CO2 Gogreen

 

Projektlaufzeit: 7/2012 - 12/2016
Gefördert durch das Bundesministerium für Umwelt, Naturschutz, Bau und Reaktorsicherheit (BMU), Förderkennzeichen: 16EM1032

  Kostenvergleich Elektro- und Verbrennungsmotor Sensitivität der Unterschiede in den jährlichen absoluten Kosten des Besitzes von Fahrzeugen mit Verbrennungsmotor (I) im Gegensatz zu Elektrofahrzeugen (E) im Jahr 2025 (Quelle: Tejada, 2013)

In Zeiten beständig hoher Kraftstoffpreise und strenger werdender Gesetzgebungen hinsichtlich CO2-Emissionen und städtischer Luftqualität, steht dem Verkehrssektor, mit seiner fast vollständigen Abhängigkeit von fossilen Brennstoffen, in den kommenden Jahren ein radikaler Wandel bevor. Dies gilt insbesondere für den Logistiksektor (wie z.B. Paketdienste), welcher stark auf Fahrzeugen mit Verbrennungsmotoren beruht. In diesem Zusammenhang ist der Ersatz von konventionell angetriebenen Lieferwagenflotten durch alternativ angetriebene Fahrzeuge unerlässlich. Insbesondere elektrische Antriebstechnologien haben das Potenzial, eine wichtige Rolle in der Reorganisation von Fahrzeugflotten zu spielen, da ihre typischen Nachteile – begrenzte Reichweite und geringe Geschwindigkeit – in städtischen Fahrzyklen nicht ins Gewicht fallen, während die bekannten Vorteile – wirtschaftliche Effizienz und (lokal) Emissionsfreiheit – vollständig erhalten bleiben.

Ziel dieses gemeinsamen Forschungsprojekts mit zwei weiteren Instituten der RWTH Aachen (Institute for Power Generation and Storage Systems, PGS; Deutsche Post Lehrstuhl für Optimierung von Distributionsnetzwerken) und zwei Industriepartnern (Deutsche Post AG, Langmatz GmbH) ist es, die betriebliche Eignung einer großen Flotte von Elektrokleintransportern unter einer Vielzahl von Betriebsbedingungen (Jahreszeit, Tageskilometer, Ladestrategien) und über einen langen Zeitraum zu identifizieren.

Das FCN legt hierbei sein Hauptaugenmerk auf die wirtschaftliche und ökologische Bewertung der Umstellung auf eine Elektrofahrzeugflotte und wendet verschiedene methodische Ansätze an, wie z.B.:

  1. Optimierung der Batterieladestrategien in Bezug auf zahlreiche Rahmenbedingungen, z. B. den Kosten für die Ladeinfrastruktur (abhängig von dem Vorhandensein einer Schnellladeoption) , den Strompreisen (abhängig von der Verfügbarkeit zeitvariabler Tarife), der Batteriealterung (abhängig von der Ladestrategie), dem Nutzerverhalten, dem Stromnetz (z.B. CO2-Emissionen aus der Stromerzeugung) und dem Fahrprofil (abhängig von Routenplanung und Lieferbezirksschneidung);
  2. Berechnung der wirtschaftlich optimalen Strategie für eine Fahrzeugflottenumstellung von herkömmlichen auf elektrisch angetriebene Fahrzeuge über die Zeit, wobei die Unsicherheit bezüglich zukünftiger Entwicklungen von Batterie-und Strompreisen explizit berücksichtigt werden;
  3. Lebenszyklusanalyse von Elektrofahrzeugen im Vergleich zu Fahrzeugen mit Verbrennungsmotor, unter Berücksichtigung des Einflusses von Änderungen in den Rahmenbedingungen (Emissionsintensität der Stromerzeugung, Laderegime, Tageskilometer etc.) auf die Treibhausgasemissionen und
  4. Untersuchung der Auswirkungen, die unterschiedliche Ladestrategien bei Netzanschlusskosten, Elektrizitätserzeugungskosten und Kraftwerksemissionen bewirken.

Der abschließende Schwerpunkt des Projekts ist es, die Ergebnisse dieser umfassenden Bewertung für wissenschaftsbasierte Politikempfehlungen und die Unterstützung von Unternehmen bei der Umstellung ihrer Fahrzeugflotten auf Elektrofahrzeuge zu verwenden.

Projektpublikationen

Wolff S., Madlener R. (2018). Driven by Change: Commercial Drivers’ Acceptance and Perceived Efficiency of Using Light-Duty Electric Vehicles in Germany, FCN Working Paper No. 11/2018, Institute for Future Energy Consumer Needs and Behavior, RWTH Aachen University, August.

Esteve Soldado J.F., Wolff S., Madlener R. (2015). Environmental Impact of Electrifying Postal Delivery Fleets in Inner-City Districts: A Life-Cycle Assessment of the StreetScooter, FCN Working Paper No. 18/2015, Institute for Future Energy Consumer Needs and Behavior, RWTH Aachen University, November.

Abschlussarbeiten

Esteve Soldado J.F. (2015). Environmental Impact of Electrifying Postal Delivery Fleets in Inner-City Districts: A Life-Cycle Assessment of the StreetScooter. Masterarbeit, Lehrstuhl für Wirtschaftswissenschaften, insb. Energieökonomik, Fakultät für Wirtschaftswissenschaften, RWTH Aachen University.

Overkott M. (2013). Grid Integration and Charging-Strategies for Commercially Used Electric Vehicles: A Multi-Criteria Analysis. Studienarbeit, Lehrstuhl für Wirtschaftswissenschaften, insb. Energieökonomik, Fakultät für Wirtschaftswissenschaften, RWTH Aachen University.

Kontakt

Reinhard Madlener

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Reinhard Madlener

Institutsleiter FCN

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Wolff, Stefanie

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Stefanie Wolff, M. Sc.

Wissenschaftliche Mitarbeiterin

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