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Inhaltsverzeichnis

Kurzfassung

Begriffsdefinitionen

Abbildungsverzeichnis

Tabellenverzeichnis

1 Einleitung

1.1 Problemstellung

1.2 Zielsetzung und Arbeitsabgrenzung

2 Aufbau der Arbeit

3 Grundlagen

3.1 CO₂ – Emissionen

3.1.1 Gesetzliche Rahmenbedingung

3.1.2 Erdöl und -produkte

3.2 E-Mobilität

3.2.1 Fahrzeugtechnik - Relevante Fahrzeugtypen

3.2.2 Anschluss ans Stromnetz (Ladesäule)

3.3 Adapter und Verbindungskabel

3.4 Übersicht Energiemarkt Strom

3.5 Park and Ride

4 Parameter Definition

4.1 E-Mobilist

4.1.1 Pendler (P+R)

4.1.2 Dauerparker (Cheap E-Parking)

4.1.3 Kurzparker (Schnelllader)

4.1.4 E-Car-Sharing

4.1.5 Verbrauch E-Mobil

4.2 Ladesystem

4.3 Park & Ride

4.3.1 Wahl des Standortes

4.3.2 User Potenzial

4.4 Energie

4.4.1 Regelenergiemarkt

4.4.2 Netzdienstleistung

4.4.3 Day Ahead Markt bzw. Intraday Markt

4.4.4 Blockchain-Technologie

4.5 WEB-App

4.6 Geschäftsmodelle

4.6.1 Cheap E-Parking

4.6.2 Timed E-Parking

4.6.3 Fast Charging

4.6.4 E-Car Sharing

5 Methode der Auswertung

6 Zusammenfassung der Parameter

6.1 Zusammenhang E-Mobilist – P+R‑Anlage

6.1.1 Definierte Parameter

6.1.2 Beurteilung

6.1.3 Potenzial

6.2 Zusammenhang E-Mobilist – Energie

6.2.1 Definierte Parameter

6.2.2 Beurteilung

6.2.3 Potenzial

6.3 Zusammenhang P+R Anlage – Energie

6.3.1 Definierte Parameter

6.3.2 Beurteilung

6.3.3 Potenzial

7 Diskussion der Ergebnisse und Schlussfolgerungen

7.1 E-Mobilist

7.2 P+R Anlage

7.3 Energie

8 Conclusio, Handlungsempfehlung

9 Literaturverzeichnis

10 Anhang

Pkw-Bestand 2011 - 2016

Graphic Facilitation

 

Kurzfassung

 

In dieser Masterthesis wird die Parkgarage als Bindeglied zwischen den Hauptakteuren E-Mobilität und Energiewirtschaft betrachtet und nimmt, nicht uneigennützig, eine Akteursrolle in Anspruch.

 

Die zentrale Fragestellung ist, ob jeder der Akteure seine Bedürfnisse decken kann und damit einen Gewinn aus der Kooperation bzw. aus den Geschäftsmodellen zieht.

 

Den ersten Akteur stellt die Elektromobilität dar. Das Fehlen einer nutzergerechten Infrastruktur hindert den Durchbruch der E-Mobilität. Die Frage „Was ist nutzergerechte Infrastruktur?“ wird behandelt und bringt einen vom Schnelllader abweichenden Bedarf. Der Standpunkt von Städten und Gemeinden „Keine Ladeinfrastruktur im öffentlichen Raum“ anzubieten (Laternenparker), hilft dem E‑Mobil‑Interessenten nicht weiter, die Aussicht an einem Schnelllader 30 Minuten auf Ladung zu warten oder bei Ladestellenbetreibern Ansteckzeit zu bezahlen, fördert nicht die Umstiegsbereitschaft.

 

Als zweiter Akteur steht die Energiewirtschaft. Flukturierende Stromerzeugung und Verbrauch fordern nicht nur die physikalischen Netze, sondern wirken auch in der Finanzwelt mit stark schwankenden Strompreisen. Verschärft wird die Situation durch die Fördersysteme für erneuerbare Energie, dadurch gibt es mehrmals im Jahr negative Strompreise. In der Masterarbeit wird nicht näher auf einen speziellen Akteur der Energiewirtschaft eingegangen, da die Rolle des Akteurs Energiewirtschaft sowohl vom Erzeuger (z.B. Windparkbetreiber), Händler, Netzbetreiber als auch Infrastrukturbetreiber wahrgenommen werden kann.

 

Der dritte Akteur stellt das Bindeglied zwischen den beiden Akteuren dar. Sein Kern-Geschäftsmodell verändert sich dabei nicht. Er stellt Parkraum zur Verfügung. Die spezielle Erweiterung ist, dass er Parkraum ausschließlich für E-Mobile zur Verfügung stellt und jede Stellfläche einen Ladepunkt bietet.

 

Durch Korrelation der Akteursvariablen und Reduktion auf die „wahrscheinlichsten“ Werte werden realisierbare Geschäftsmodelle beschrieben. Für die wirtschaftliche Betrachtung fehlen maßgebliche Parameter wie zum Beispiel: wer investiert in die Infrastruktur, wer liefert wie die Energie und dgl. Die Potenzialanalyse zu den gewählten Parametern ist vielversprechend.

Schlussfolgerung:

 

Die Idee des E-Parkhauses unterstützt E-Mobility als einen Lösungsansatz für CO₂‑Reduktion im Modal Split. Dies bewirkt auch Nebeneffekte wie keine Kabel im öffentlichen Raum und weniger Fahrzeuge in der Innenstadt. Der E-Mobilist erhöht seinen Komfort durch die Möglichkeit der Nutzung einer Stellfläche mit Ladepunkt. E‑Carsharinganbieter benötigen ebenfalls Stellfläche und Ladepunkt und erhöhen die Auslastung von P+R Anlagen. Der Kunde zahlt bezogene Energie und nicht Ansteckzeiten. Das Laden der Fahrzeuge wird variabel vom Energiebereitsteller vollzogen, dieser kann somit die Preisschwankungen nutzen oder die Last zur Netzstabilisierung verwenden. Ist zum Beispiel der Windkraftanlagenbetreiber der Energiebereitsteller, so kann dieser die Energie außerhalb der Börse vermarkten. Der Parkgaragenbetreiber hat den Vorteil, dass seine Stellflächenauslastung verdoppelt wird. Kleinere positive Effekte sind in der naheliegenden Infrastruktur (Einkaufszentrum, Shops) denkbar.

Begriffsdefinitionen

 

 

 

Abbildungsverzeichnis

 

Abbildung 1‑1 Climate Science - the complete timeline, created by jg

Abbildung 2‑1 Ablauf Modellierung

Abbildung 3‑1 Eigene Darstellung ergänzt mit Daten (Pfaffenbichler, 2009)

Abbildung 3‑2 Classic Mini mit E-Mobil Kriterien

Abbildung 3‑3 Ladestecker Typ 1 verbaut im Opel Ampera; Nissan Leaf; Mitsubishi Outlander, Kia Soul EV, etc.

Abbildung 3‑4 Ladestecker Typ 2 verbaut im Renault Zoe / Kangoo Z.E. (2016) / Fluence Z.E. (2016), Hyundai Ioniq Hybrid, Tesla Model S, etc.

Abbildung 3‑5 Ladestecker Combo 2, verbaut im BMW i3, Hyundai Ioniq Electric

Abbildung 3‑6 Ladestecker CHAdeMO im Citroen C-Zero, Kia Soul EV, BMW i3 (Japan), Nissan Leaf und e-NV200, etc.

Abbildung 3‑7 Bordcomputer Opel Ampera

Abbildung 3‑8 Stand Stromzähler vor und nach dem Laden des Opel Ampera (Außentemperatur 6°C)

Abbildung 3‑9 Stirnflächenermittlung mit AutoCAD 2017 für Ioniq und Zoe

Abbildung 3‑10 Verlauf der Teststrecke

Abbildung 3‑11 Höhen- und Geschwindigkeitsprofil Teststrecke (Active Fitness)

Abbildung 3‑12 Bordcomputer Opel Ampera

Abbildung 3‑13 SchuKo Steckdose (eigenes Foto)

Abbildung 3‑14 CEE Steckverbinder (Quelle: pcelectric)

Abbildung 3‑15 CEE Steckverbinder (Quelle: pcelectric)

Abbildung 3‑16 Wallbox Fa. Keba für Typ2 und Typ1 mit 4m Kabel (Keba,2017)

Abbildung 3‑17 ABL Wallbox eMH1 (ABL,2017)

Abbildung 3‑18 Wallbox mit Typ2 Steckerbuchse (Keba, ABL)

Abbildung 3‑19 Ladesäulen (Mennekes, Smatrics)

Abbildung 3‑20 Schnellladesystem der Firma ABB

Abbildung 3‑21 v.l. Schuko Ladekabel, CEE blau und CEE rot/Schuko Adapter, Typ2 Buchse/Typ1 Adapter, Ladekabel Typ2/Typ1 (eigener Besitz)

Abbildung 3‑22 NRGkick Mobile Ladestation 32 A light und PHOENIX CONTACT Spiralladekabel

Abbildung 3‑23 Tesla CHAdeMO Adapter (Quelle Teslashop)

Abbildung 3‑24 Ökostromförderung und Finanzierung

Abbildung 3‑25 Tage mit negativen Strompreis (Dyfed Loesch, 2016)

Abbildung 3‑26 P&R Stellplatzangebot NÖ Ost (Rittler, Planungsgemeinschaft Ost, 2013)

Abbildung 3‑27 P&R Stellplatzauslastung (Rittler, Planungsgemeinschaft Ost, 2013)

Abbildung 3‑28 P&R Wien (Eigene Darstellung Datenquellen: Google, Park and Ride, Garagenbetreiber)

Abbildung 3‑29 Stellplatzauslastung Wien (Rittler, 2013)

Abbildung 3‑30 Modal Split nach Einfahrtskorridoren / 5:00 bis 9:00 Uhr (Rittler, 2016)

Abbildung 4‑1 Wegstrecken Berufspendler (Statistik Austria, 2016)

Abbildung 4‑2 Einzugsgebiet (eigene Darstellung Qellen: Geoland, Statistik, Rittler)

Abbildung 4‑3 Ausflugsziele Niederösterreich Card (Top-Ausflugsziele, 2017)

Abbildung 4‑4 Auszug Golfplätze Nähe Wien (Maps Google)

Abbildung 4‑5 Standorte Carsharing System Zipcar (Zipcar, 2017)

Abbildung 4‑6 Wallbox mit Typ2 Buchse und Kabel mit Typ2 Stecker (Alfazero, 2017)

Abbildung 4‑7 Technischen Daten der Wallbox Alfazero

Abbildung 4‑8 P+R Aderklaaer Straße (eigene Aufnahme)

Abbildung 4‑9 Übergang P+R zur U1 Station (eigene Aufnahme)

Abbildung 4‑10 Stations und Umsteigeplan U1 (WienerLinien, 2017)

Abbildung 4‑11 Lageplan (Quelle: eigene Darstellung Plandaten google.at/maps)

Abbildung 4‑12 Lageplan (Quelle: eigene Darstellung Plandaten google.at/maps)

Abbildung 4‑13 Anbindung an das Schnellstraßennetz S2

Abbildung 4‑14 A technology roadmap of the Internet of Things (DNI, 2008)

Abbildung 4‑15 Flussdiagramm 1. Schritt

Abbildung 4‑16 Flussdiagramm Ladepunkt freischalten

Abbildung 4‑17 Flussdiagramm Laden ändern oder beenden

Abbildung 6‑1 Ablauf Modellierung mit eingetragenen Parametern

Abbildung 6‑2 Zusammenhang Akteure

Abbildung 0‑1 graphische Darstellung

 

Tabellenverzeichnis

 

Tabelle 3.1 PKW, LKW und Zweiräder - Bestand 2013 (Statistik Austria, 2014)

Tabelle 3.2 Treibhausgas-Emissionen aus dem Straßenverkehr nach Fahrzeugkategorien (in 1.000 t CO2-Äquivalent) (in Anlehnung an (UBA, 2015))

Tabelle 3.3 Rollwiderstand μR (Tobias Schmidt, Dirk Schlender, 2003)

Tabelle 3.4 Geschwindigkeit je Streckenanteil

Tabelle 3.5 Fahrwerte Teststrecke mit Opel Ampera

Tabelle 3.6 BEV Neuzulassungen bezogen auf PKW Gesamt

Tabelle 3.7 Einteilung der Ladeleistung und Lademodus nach IEC61851-1

Tabelle 3.8 Verwendete Umstiegs Möglichkeiten

Tabelle 3.9 P&R Standort, Ladeinfrastrukturbetreiber

Tabelle 4.1 Ergebnisse Berechnung, Testfahrt, Herstellerangaben

Tabelle 4.2 Gegenüberstellung Einfahrtskorridor

Tabelle 6.1 Parameter E-Mobilist - P+R‑Anlage

Tabelle 6.2 Parameter E-Mobilist - Energie

Tabelle 6.3 Leistungsverteilung nach Geschäftsmodell