Prof. Dr. Dudenhöffer präsentiert erste Erkenntnisse der UDE zu „ColognE-mobil“

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Prof. Dr. Dudenhöffer präsentiert erste Erkenntnisse der UDE zu „ColognE-mobil“Welchen Stromverbrauch haben Elektroautos im Stadtverkehr, wie lange hält die Batterie im Alltag und vor allem: hält das öffentliche Stromnetz dem zusätzlichen Stromverbrauch stand, der durch massenhafte Nutzung von Elektroautos entstehen würde? Auf diese und weitere Fragen versucht ein Simulationsprojekt der Universität Duisburg-Essen (UDE) im Rahmen des Projektes „ColognE-mobil“ in der Modellregion Elektromobilität Rhein-Ruhr Antworten zu geben. Erste Ergebnisse wurden am 14. April durch Professor Ferdinand Dudenhöffer vom Center Automotive Research (CAR) im Rahmen eines Workshops zum Thema Elektromobilität im europäischen Ford-Entwicklungszentrum Aachen bekannt gegeben.

Besonders im Stadtverkehr spielen Elektroautos ihre Vorzüge voll aus. Dies ist zentrales Ergebnis des Simulationsprojektes, das anhand realer Fahrzyklen mit Probanden auf Teststrecken und einer Verkehrssimulation anhand der aktualisierten Integrierten Gesamtverkehrsplanung NRW (IGVP) unter Verwendung eines Modells mit simulierten 33.370 Elektroautos (10% der Wege) innerhalb der Kölner Stadtgrenzen durchgeführt wurde. Dabei wurde vor allem der spezifische Verbrauch ermittelt. Dieser liegt den Ergebnissen zufolge im Stadtverkehr bei 10,4 kWh/100 km. Da ein E-Auto in diesem Einsatzbereich durchschnittlich 45 km pro Tag zurücklegt, ergibt sich ein Tagesverbrauch von 4,5 kWh; 50% der Fahrzeuge verbrauchen pro Tag sogar unter 4 kWh. Dies bedeutet, dass eine Fahrzeugbatterie mit einer Kapazität von 20 kWh, unter den angenommenen Bedingungen, für ca. vier Tage reicht. Die für viele potentielle Fahrer von E-Autos sehr unangenehme Vorstellung, mehrmals täglich an die Steckdose zu müssen, kann damit laut Ferdinand Dudenhöffer im Stadtverkehr eindeutig entkräftet werden.

„Würden unsere Stromnetze überlastet, wenn 10% der Fahrzeuge auf Elektroantrieb umgestellt würden? Selbstverständlich nicht“, sagte der Automobilexperte. In Köln würde ein Strommehrverbrauch von 3,2% des Verbrauchs der privaten Haushalte, ohne Berücksichtigung des Verbrauchs der Industrie, entstehen, ergänzte Dudenhöffer. Für ihn bedeutet dies: Das Stromnetz ist für die Herausforderung des Stromverbrauchs von 56,6 MWh der 33.370 Elektroautos (ein Mittelklassemodell mit 1.475 kg Gewicht) gewappnet. Würde man die Hälfte des Autoverkehrs auf Elektromobilität umstellen, entspräche der Verbrauch 15,6% des Stromkonsums privater Haushalte. Bei Verwendung des aktuellen Strommixes (Stand 2009) würde sich eine CO2-Einsparung von ca. 35% ergeben, bei regenerativ erzeugtem Strom könnte sich die Ersparnis auf 70-90% belaufen, so die Ergebnisse der Studie der Universität Duisburg-Essen weiter.

Aufgrund der relativ geringen täglichen Fahrdistanz und der ermittelten durchschnittlichen Standdauer von E-Fahrzeugen ist für Dudenhöffer darüber hinaus die Installation einer kostenintensiven öffentlichen Ladeinfrastruktur nicht notwendig. Es reiche aus, so Dudenhöffer, Ladestationen am Wohnstandort und Arbeitsplatz mit konventionellen 230 Volt zu installieren und nachts zuhause oder tagsüber während der Arbeitszeit zu laden. Großer Vorteil dieser Lösung ist, dass einerseits nachts zu Zeiten mit geringer Stromlast (Nachtstrom) geladen werden, tagsüber zu Spitzenzeiten Photovoltaikanlagen bei den Unternehmen genutzt werden können, was den Bau zusätzlicher Leitungsnetze überflüssig machen würde.

Für den Kunden bedeutet es, aller durchschnittlich seltenen Ladehäufigkeit zum Trotz, eine große Umstellung, selten mehr als rund 100 km Reichweite zur Verfügung zu haben und sich, so Dudenhöffer, quasi permanent im Reservebereich der Reichweite eines Fahrzeugs mit Verbrennungsmotor zu befinden. Vereinfacht werden sollte der tägliche Umgang mit der relativ geringen Reichweite laut Dudenhöffer daher durch Verwendung von dynamischen Navigationssystemen, um die verbreitete Angst vor dem Stehenbleiben abzubauen. Ein Team der Universität Duisburg-Essen arbeite an einem solchen System, um stets die aktuelle Reichweite und nächste Lademöglichkeit anzeigen zu können, sagte Dudenhöffer. Eine ähnliche Angst betrifft häufig auch die Lebensdauer der Batterie. Erste Ergebnisse von Untersuchungen mit Hilfe eines Battery Characterization Test (BCT) geben auch hier Hoffnung: Mit erwarteten 1400 Zyklen und mehr kann eine Batterie, bei den gemittelten und idealisierten Ladungen alle 4,5 Tage, bis zu 15 Jahre halten, allerdings unter idealen Bedingungen. Der Leistungsverlust, der nach etwa 700 Zyklen auftritt, soll dabei bis 1000 Zyklen unter 6% liegen und kaum wahrnehmbar sein, so das Ergebnis der Untersuchung.

Seinen Vortrag schloss Professor Dudenhöffer mit einem Ausblick auf die e-mobility der Zukunft. Hier wies er vor allem auf die Rolle des Elektroautos als Teil eines vernetzten Gesamtverkehrssystems hin, das vor allem in Megacitys unabdingbar werde. In Deutschland ist ein Pilotprojekt im Raum der Ruhr-Metropolen entlang der A40 (6,5 Millionen Einwohner) geplant unter Zusammenarbeit von VRR und THS Gelsenkirchen, der Drive-CarSharing GmbH und der Universität Duisburg-Essen.

Doch trotz all dieser Möglichkeiten wird das Elektroauto in absehbarer Zukunft weiterhin ein „Randprodukt“ bleiben. Studien des Center Automotive Research gehen von 350.000 Einheiten bis 2015 und 2,5 Millionen bis 2020 aus. Diesen Zahlen stehen 3,7 Millionen Mild- und Vollhybrid sowie 720.000 Plug-in-Hybridfahrzeuge bis 2015 gegenüber. Reine Elektrofahrzeuge werden über die geringen Stückzahlen hinaus nur zu einem geringen Teil an Privatkunden verkauft, da CarSharing-Unternehmen die größten Abnehmer sein werden, so Dudenhöffer.

Elektroautos werden also weiterhin nur langsam einen bedeutsamen Marktanteil erobern. Doch die Ergebnisse zeigen, was heute bereits möglich ist und dass besonders in den Megacitys ein Umdenken notwendig und die Umstellung auf Elektroautos technisch möglich ist. Gerade die gewaltigen Verkehrs- und Luftverschmutzungsprobleme in diesen Regionen seien einer der Hauptauslöser der aktuellen Diskussion um Elektroautos, sagte Dudenhöffer abschließend auf eine Frage von Wattgehtab.

(sv/wattgehtab.com)


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