Wirtschaftlichkeit von Elektromobilität in gewerblichen Anwendungen Workshop 2 – Leichte Nutzfahrzeuge und Lkw Abschlussworkshop am Bundesministerium für Wirtschaft und Energie

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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. 2
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Elektromobilität in gewerblichen Anwendungen│Florian Hacker│Berlin│18.02.2015
Methodik und Annahmen1
Ergebnisse2
Zusammenfassung3

3. 3
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Elektromobilität in gewerblichen Anwendungen│Florian Hacker│Berlin│18.02.2015
Methodik und Annahmen1
Ergebnisse2
Zusammenfassung3

4. 4
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Elektromobilität in gewerblichen Anwendungen│Florian Hacker│Berlin│18.02.2015
Methodik
TCO-Modell
Fahrzeugeinsatz
Technische Restriktionen
Fahrzeugbestand / jährl. Neuzulassungen
Fahrzeugnutzung
Fixkosten
Ladeinfrastruktur
Technisch-ökon. Rahmenbedingungen
Restwertentwicklung
Fahrzeugdaten elektrisch & konventionell
Fahrleistung
Energiebedarf
Emissionsfaktoren
Ökonom.
PotenzialCO2-Minderung
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. 5
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Elektromobilität in gewerblichen Anwendungen│Florian Hacker│Berlin│18.02.2015
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

6. 6
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Fahrzeugeigenschaften
Größenklassen und Investitionskosten
Elektromobilität in gewerblichen Anwendungen│Florian Hacker│Berlin│18.02.2015
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. 7
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Fahrzeugeigenschaften
Energieverbrauch, Batteriekapazität, elektr. Reichweite
Elektromobilität in gewerblichen Anwendungen│Florian Hacker│Berlin│18.02.2015
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. 8
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Elektromobilität in gewerblichen Anwendungen│Florian Hacker│Berlin│18.02.2015
Methodik und Annahmen1
Ergebnisse2
Zusammenfassung3

9. 9
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Allgemeine Ergebnisse
Beispiel: leichtes Nutzfahrzeug (groß)

10. 10
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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
Elektromobilität in gewerblichen Anwendungen│Florian Hacker│Berlin│18.02.2015

11. 11
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Gesamtnutzungskosten leichtes Nutzfahrzeug (groß)
im Jahr 2014 (Haltedauer 6 Jahre)
Δ = 3.000 €
20.000 km
Elektromobilität in gewerblichen Anwendungen│Florian Hacker│Berlin│18.02.2015

12. 12
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Gesamtnutzungskosten leichtes Nutzfahrzeug (groß)
im Jahr 2020 (Haltedauer 6 Jahre)
Δ = - 600 €
20.000 km
Elektromobilität in gewerblichen Anwendungen│Florian Hacker│Berlin│18.02.2015

13. 13
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Gesamtnutzungskosten leichtes Nutzfahrzeug (groß)
nach Anschaffungsjahr (Haltedauer 6 Jahre, Fahrleistung 20.000 km/a)
Kostenparität
Elektromobilität in gewerblichen Anwendungen│Florian Hacker│Berlin│18.02.2015

14. 14
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Reduzierte Stromtarife – Lnf (groß) im Jahr 2014
(Haltedauer 6 Jahre)
Elektromobilität in gewerblichen Anwendungen│Florian Hacker│Berlin│18.02.2015
32.000 km
23.000 km
18.000 km

15. 15
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Ökonomisches Potenzial von batterieelektrischen
leichten Nutzfahrzeugen im Jahr 2020
1Quelle: Kraftfahrzeugverkehr in DeutschlandElektromobilität 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
AnzahlFahrzeuge

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Mögliche CO2-Minderung durch batterieelektrische
leichte Nutzfahrzeuge im Jahr 2020
1Quelle: Kraftfahrzeugverkehr in DeutschlandElektromobilität 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
EinsparungenCO2-Äquivalente[Mio.t]
Strommix
100% EE-Strom

17. 17
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Anwendungsspezifische Ergebnisse
Beispiel: Handwerk und KEP-Dienst

18. 18
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Anwendungsspezifische Parameter
Leichtes Nutzfahrzeug (klein) im Handwerk (Tour)
Parameter Ausprägung
Größenklasse Lnf-klein
Jahresfahrleistung Erstnutzer 21.000 km
Haltedauer Erstnutzer 8 Jahre
Absetzungszeitraum 6 Jahre
Ladeinfrastruktur Wallbox 11-22 kW
Ladeverhalten 90% im Unternehmen / 10 % öffentlich
Kalkulationszins 5 %
Unternehmenssteuersatz 30 %
Jahresfahrleistung Zweitnutzer 15.000 km
Haltedauer Zweitnutzer 2 Jahre
Reichweite 130 km
Einsatz freifließend
Szenario mittel
Elektromobilität in gewerblichen Anwendungen│Florian Hacker│Berlin│18.02.2015

19. 19
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Gesamtkostenvergleich
Leichtes Nutzfahrzeug (klein) im Handwerk (Tour)
Elektromobilität in gewerblichen Anwendungen│Florian Hacker│Berlin│18.02.2015
10.700
19.000
10.700
15.600
800
6009.200
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
Gesamtkosten[€2014]
Kraftstoff
variable Kosten
Fixkosten
Ladeinfrastruktur
Fahrzeuganschaffung - Afa der
Fahrzeuganschaffung - Restwert

20. 20
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Anwendungsspezifische Parameter
Lnf (groß) im KEP-Einsatz (Stadtgebiet / ländl. Raum)
* Unterscheidung zwischen Stadtgebiet / ländlicher Raum
Parameter Ausprägung
Größenklasse Lnf-groß
Jahresfahrleistung Erstnutzer 12.000 km / 27.000 km*
Haltedauer Erstnutzer 8 Jahre
Absetzungszeitraum 6 Jahre
Ladeinfrastruktur Wallbox 11-22 kW
Ladeverhalten nur am Unternehmensstandort
Kalkulationszins 5 %
Unternehmenssteuersatz 30 %
Jahresfahrleistung Zweitnutzer 15.000 km
Haltedauer Zweitnutzer 2 Jahre
Reichweite 130 km
Einsatz Stadtverkehr / freifließend*
Szenario mittel
Elektromobilität in gewerblichen Anwendungen│Florian Hacker│Berlin│18.02.2015

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Gesamtkostenvergleich
Lnf (groß) im KEP-Einsatz (Stadtgebiet)
Elektromobilität in gewerblichen Anwendungen│Florian Hacker│Berlin│18.02.2015
17.600
27.600
17.700
23.600
800
60012.200
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
Gesamtkosten[€2014]
Kraftstoff
variable Kosten
Fixkosten
Ladeinfrastruktur
Fahrzeuganschaffung - Afa der
Fahrzeuganschaffung - Restwert

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Gesamtkostenvergleich
Lnf (groß) im KEP-Einsatz (ländlicher Raum)
Elektromobilität in gewerblichen Anwendungen│Florian Hacker│Berlin│18.02.2015
18.550
28.860
18.600
24.790
800
59012.230
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
Gesamtkosten[€2014]
Kraftstoff
variable Kosten
Fixkosten
Ladeinfrastruktur
Fahrzeuganschaffung - Afa der
Fahrzeuganschaffung - Restwert

23. 23
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Anwendungsspezifische Ergebnisse
Mittelschwerer Lkw in der Distributionslogistik

24. 24
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Anwendungsspezifische Parameter
Mittelschwerer Lkw in der Distributionslogistik
Parameter Ausprägung
Jahresfahrleistung 30.000 km
Haltedauer 6 Jahre
Absetzungszeitraum 6 Jahre
Ladeinfrastruktur Ladesäule 22 kW
Ladeverhalten nur am Unternehmensstandort
Kalkulationszins 5 %
Unternehmenssteuersatz 30 %
Batteriekapazität 100 kWh
Elektrische Reichweite 185 km
Elektromobilität in gewerblichen Anwendungen│Florian Hacker│Berlin│18.02.2015

25. 25
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Gesamtnutzungskosten am Beispiel eines
mittelschweren Lkw im Jahr 2014 (Haltedauer 6 Jahre)
Δ = 52.700 €
30.000 km
Elektromobilität in gewerblichen Anwendungen│Florian Hacker│Berlin│18.02.2015

26. 26
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Gesamtnutzungskosten am Beispiel eines
mittelschweren Lkw im Jahr 2020 (Haltedauer 6 Jahre)
Δ = 30.300 €
30.000 km
Elektromobilität in gewerblichen Anwendungen│Florian Hacker│Berlin│18.02.2015

27. 27
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Gesamtnutzungskosten eines mittelschweren Lkw
nach Anschaffungsjahr (Haltedauer 6 Jahre, Fahrleistung 30.000 km/a)
Δ = 30.300 €

28. 28
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Δ = 52.700 €
Effekt eines reduzierten Stromtarifs auf
Gesamtnutzungskosten 2014 (mittelschwerer Lkw)
30.000 km
Δ = 42.200 €

29. 29
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Effekt einer alternativen Batteriepreisentwicklung auf
Gesamtnutzungskosten (mittelschwerer Lkw)
Δ = 30.300 €
Δ = 10.800 €

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Mögliche CO2-Minderung durch den Einsatz von
batterieelektrischen Lnf / Lkw (pro Fahrzeug und Jahr)
Elektromobilität in gewerblichen Anwendungen│Florian Hacker│Berlin│18.02.2015

31. 31
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Exkurs: Elektromobilität in der
Intralogistik am Beispiel Flughafen

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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
Elektromobilität in gewerblichen Anwendungen│Florian Hacker│Berlin│18.02.2015

33. 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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34. 34
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Gesamtkostenvergleich
Flugzeugschlepper im Jahr 2014
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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
Gesamtkosten[€2014]
Batterieersatzkosten
Wartungskosten
Kraftstoffkosten
Fahrzeug- und
Ladeinfrastrukturanschaffung -
Restwert

35. 35
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Mögliche CO2-Minderung durch den Einsatz von
elektrischen Schleppfahrzeugen (pro Fahrzeug und Jahr)
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Methodik und Annahmen1
Ergebnisse2
Zusammenfassung3

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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.
Elektromobilität in gewerblichen Anwendungen│Florian Hacker│Berlin│18.02.2015

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Bereich Infrastruktur und Unternehmen
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10179 Berlin
Telefon: +49 (0)30 405085-373
E-Mail: f.hacker@oeko.de

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