Gewerbliche Elektrofahrzeuge - Integration in das Energiesystem und wirtschaftliche Ladestrategien für Flotten

Fast 10 Jahre nach Veröffentlichung des Nationalen Entwicklungsplan Elektromobilität liegt der Bestand an batterieelektrischen Elektrofahrzeugen und Plug-In Hybriden bei ca. 100.000 und damit bei 10 % des Ziels der Bundesregierung für das Jahr 2020. Der gewerbliche Verkehrssektor mit insgesamt ca. 6 Mio. Fahrzeugen an Pkw und leichten Nutzfahrzeugen verfügt über Voraussetzungen ein Eintrittssegment darzustellen und die Marktintegration stärker voranzutreiben, und begründet dadurch den Fokus dieser Arbeit. Zunächst wird das technische Potential einer vollständigen Elektrifizierung dieser beiden Fahrzeugtypen auf Systemebene des Energiesystems in Deutschland quantitativ bewertet. Dazu gehören das energietechnische Verhalten sowie die Interaktion mit der Einspeisecharakteristik von dargebotsabhängigen Erzeugern von erneuerbarer Energie. Die dafür verwendeten saisonalen und wochentagspezifischen Energie- und Lastprofile werden aus den Fahrt-Datensätzen der Verkehrsstudie Kraftfahrzeuge in Deutschland abgeleitet. Anschließend wird das wirtschaftliche Potential der Nutzung einer Ladestrategie im Flottenbetrieb untersucht, mit dem Ziel die Gesamtkosten der Elektrifizierung zu senken und so den Anteil an Erstnutzern der Elektromobilität zu erhöhen. Es wird eine Methode zur monetären Bewertung einer Ladesteuerung konzipiert. Dabei wird das gesteuerte Laden basierend auf einem Optimierungsalgorithmus mit einer konfigurierbaren Zielfunktion simuliert. In einem Anwendungsfall wird das Kostensenkungspotential von einer spezifischen Flotte ermittelt.Almost 10 years after the publication of the National Development Plan for Electric Mobility, the number of battery electric vehicles and plug-in hybrids is around 100,000 and thus 10% of the German government's target for 2020. The commercial transport sector, with a total of around 6 million vehicles of passenger cars and light commercial vehicles, has the prerequisites to represent an entry segment and to drive market integration forward more strongly, thus justifying the focus of this work. First, the technical potential of a complete electrification of these two vehicle types at the system level of the German energy system will be quantitatively evaluated. This includes the energy-technical behaviour and the interaction with the feed-in characteristics of supply-dependent plants of renewable energy as well as the resulting storage demand. The seasonal and weekday-specific energy and load profiles used for this purpose are derived from the trip data records of the traffic study Kraftfahrzeuge in Deutschland. The economic potential of using a charging strategy in fleet operation will then be investigated with the aim of reducing the overall costs of electrification and thus increasing the amount early adopters of electric mobility. A method for the monetary evaluation of an arbitrary charge control will be designed. The latter is simulated based on an optimization algorithm. In one application the cost reduction potential of a specific fleet is presented