E-Mobility – Vom Leitmarkt zum Massenmarkt? - trend:research

Einheitliche
Standards
(Zugang für alle)
Gute Erreichbarkeit
(flächendeckende
Infrastruktur)
Erzeugung
Potenzialstudie
E-Mobility – Vom Leitmarkt
zum Massenmarkt?
Potenziale, Herausforderungen, Strategien
Die aktuell erstellte Studie
umfasst 1.177 Seiten und ist
ab sofort verfügbar.
Wie wichtig sind Ihnen folgende Eigenschaften bei der Infrastruktur?
(CarSharing-Agenturen; n=18)
Öffentlicher
Zugang
Zugänglichkeit
der Ladestation
Akku-Austauschstationen
28%
61%
78%
Abbildung: Wie wichtig sind Ihnen folgende Eigenschaften bei der Infrastruktur?
(Quelle: trend:research, 2011)
17% 6%
28% 11%
61% 28% 11%
61% 28% 11%
39% 28% 6%
0% 10% 20% 30% 40% 50% 60% 70% 80% 90% 100%
Sehr wichtig Wichtig Unwichtig Sehr unwichtig
trend:research
Institut für Trend- und Marktforschung
Bremen – Bremerhaven – Köln – Stuttgart
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Rahmenbedingungen und Einflussfaktoren
Technischer Entwicklungsstand und
Marktreife
Innovative Konzepte für Markt-
akteure
Marktentwicklung und -potenziale
in Deutschland
Sowohl Politik als auch Energie- und
Automobilunternehmen sind sich einig: Die
Elektromobilität wird weiter voranschreiten.
Das stetig wachsende Preisniveau und die
Endlichkeit der fossilen Ressourcen steigern
den Handlungsdruck auf die Automobil-
industrie im Bereich der nachhaltigen Mobilität.
In Kombination mit aus Erneuerbaren
Energien erzeugtem Strom stellt das Elektroautomobil
eine umweltfreundliche Mobilitätsalternative
dar. Vor diesem Hintergrund hat die
Bundesregierung das Ziel benannt, Deutschland
bis 2020 mit einer Million Elektrofahrzeugen
zum Leitmarkt für E-Mobility zu machen.
Die Entwicklungen der letzten Jahre zeigen,
dass die Aktivitäten der Automobil- und
Technologiehersteller sowie Energieversorgungsunternehmen
(EVU) in der E-Mobility
in Deutschland deutlich gestiegen sind. Die
Präsenz des Themas auf der diesjährigen
Internationalen Automobilausstellung (IAA)
macht deutlich, dass das Thema zudem auch
für die breite Öffentlichkeit sichtbarer wird.
Viele Automobilhersteller werden in den
kommenden Jahren serienreife Elektroautomobile
anbieten. Zudem zieht der Markt für
Hybridfahrzeuge weiter stark an. Neben den
Herstellern sind auch die mittelgroßen und
großen EVU sehr aktiv (allen voran die RWE),
um bspw. die öffentliche Ladeinfrastruktur
in Deutschland aufzubauen. Eine Vielzahl
von Kooperationen der Marktakteure auf
internationaler und nationaler Ebene und die
Förderung von Forschung und Entwicklung
durch die Bundesministerien fördert zudem
die Weiterentwicklung von Technologie und
Anwenderforschung.
value through information.
ö Parkstraße 123
ö 28209 Bremen
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ö Tel.: 0421 . 43 73 0-0
ö Fax: 0421 . 43 73 0-11
Anforderungen an die E-Mobility
von Herstellern, Energieversorgern
und Anwendern
Wettbewerbsstruktur und
-intensität
Trends, Chancen und Risiken
Strategien für alle Marktbeteiligten
Die derzeitigen Nachteile des Elektroautomobils
gegenüber Pkws mit Verbrennungsmotor
(bspw. geringe Reichweite, hoher
Anschaffungspreis etc.) können nur durch die
Zusammenarbeit von Energie- und Auto-
mobilwirtschaft überwunden werden. Grundlegende
Anforderungen an die E-Mobility sind
v. a. einheitliche Ladestandards (Art und Sitz
des Ladesteckers etc.) und das Bestehen einer
flächendeckenden und öffentlich zugänglichen
Ladeinfrastruktur (vgl. Abbildung).
Die Studie untersucht den Status quo der
E-Mobility in Deutschland, zeigt das Marktpotenzial
bis 2030 auf und unterstützt die
Konzeption geeigneter Strategien.
Vor diesem Hintergrund beantwortet die
Studie u. a. die folgenden Fragestellungen:
• Wie ist der Status quo der Technologie und
welche neuen Entwicklungen zeichnen
sich im Bereich der Batterien und Ladeinfrastruktur
ab?
•
•
•
•
•
Welche Anforderungen stellen die Anwender
(bspw. Privatpersonen, CarSharing-
Agenturen) an die Elektrofahrzeuge sowie
an die EVU?
Wann ist mit einer Marktdurchdringung
der Elektrofahrzeuge in Deutschland zu
rechnen?
Wer sind die führenden Marktteilnehmer
und wie entwickelt sich der Wettbewerb
zwischen diesen?
Welche Chancen und Risiken ergeben sich
für EVU sowie Technologie- und Auto-
mobilhersteller?
Welche Strategieoptionen bieten sich für
die unterschiedlichen Marktteilnehmern
an?
ö www.trendresearch.de
ö info@trendresearch.de

Ziel und Nutzen der Studie
Die Studie liefert fundierte Informationen über
die Marktpotenziale und -strukturen der
E-Mobility in Deutschland. Ausgehend von den
aktuellen politischen und rechtlichen Rahmenbedingungen
und den erwarteten Entwicklungen
werden der Wettbewerb, die Chancen und Herausforderungen
für Energieversorger sowie Auto-
mobil- und Technologiehersteller im Markt dargestellt.
Ergänzend werden die Anforderungen und
Bedürfnisse verschiedener Anwendergruppen
untersucht. Auf der Basis einer umfangreichen
Befragung und transparenten Analyse der Entwicklungen
und Anforderungen im Markt für E-Mobility
werden strategische und operative Entscheidungen
unterstützt und Empfehlungen zum Aufbau und/
oder Ausbau der eigenen Marktposition gegeben.
Methodik
trend:research setzt verschiedene Field und
Desk Research Methoden ein. Neben umfangreichen
Intra- und Internet-Datenbank-Analysen
(inkl. Zeitschriften, Publikationen, Konferenzen, Geschäftsberichte
usw.) sind in die Potenzialstudie 155
strukturierte Interviews mit folgenden Zielgruppen
eingeflossen:
•
•
•
•
•
•
Energieversorgungsunternehmen
Fahrzeug-, Batterie- und Technologiehersteller
CarSharing-Agenturen
Privatpersonen
Verbände
Weitere Experten
An wen sich die Studie richtet
Die Potenzialstudie hilft Automobil- und
Technologieherstellern sowie Energieversorgern,
die zukünftige Marktentwicklung abzuschätzen
und unterstützt insbesondere bei der Ausrichtung
der Unternehmensstrategie und Positionierung im
Bereich E-Mobility.
So können das langfristig zu erwartende Marktvolumen
bzw. die eigenen Absatzchancen vor dem
Hintergrund der Entwicklung besser eingeschätzt
werden. Hersteller und Energieversorgungsunternehmen
erhalten u. a. fundierte Informationen
zu dem Stand der Technologie, der Rahmenbedingungen
sowie Neuentwicklungen und Anforderungen
der Anwender.
Der Nutzen ergibt sich v. a. für Vorstände,
Geschäftsführung, Strategie-, Unternehmens- und
Konzernplanung sowie Marketing und Vertrieb.
Erzeugung
Potenzialstudie
E-Mobility – Vom Leitmarkt zum Massenmarkt?
Inhalt der Studie
1 Summaries 30
1.1 Executive Summary 30
1.2 Management Summary 33
2 Allgemeine Grundlagen 79
2.1 Einleitung 79
2.2 Aufbau und Inhalt der Studie 81
2.3 Ziele und Nutzen der Studie 85
2.4 Methodik 86
2.5 Begriffsdefinitionen und Abgrenzungen 88
2.5.1 Elektromobilität 88
2.5.2 Elektroantrieb 88
2.5.3 Energieversorger 89
2.5.4 Vehicle-to-Grid 90
2.5.5 Smart Grid 92
3 Rahmenbedingungen 95
3.1 Rechtliche Rahmenbedingungen 95
3.1.1 Anreizregulierungsverordnung (ARegV) 95
3.1.2 Energiewirtschaftsgesetz (EnWG) 97
3.1.3 BImSchG und 13./ 17. BImSchV 100
3.1.4 TA Luft 102
3.1.5 Verschärfung von Abgasgrenzwerten 103
3.1.6 Integriertes Klima- und Energieprogramm (IEKP) 104
3.1.7 Erneuerbare-Energien-Gesetz (EEG) 105
3.1.8 Energieeffizienzaktionsplan (EEAP) 114
3.1.9 Emissionshandel 117
3.1.9.1 Kyoto-Protokoll als Grundlage des Emissions-
handels 118
3.1.9.2 TEHG 121
3.1.9.3 NAP II 122
3.1.9.4 ZuG 2012 124
3.1.10 Abgasgrenzwerte für Pkw und für leichte Nutz-
fahrzeuge bis 3,5 t Gesamtgewicht 126
3.1.11 Richtlinie 98/70/EG über die Qualität von Otto-
und Dieselkraftstoffen 130
3.2 Politische Rahmenbedingungen 136
3.2.1 Energiekonzept der Bundesregierung vom Juni
2011 136
3.2.2 Anforderungen an die Energieversorger: Politik
vs. Markt 140
3.2.3 Erhöhung des Anteils regenerativer Energien 143
3.2.4 Das nationale Klimaschutzprogramm der
Bundesregierung 148
3.2.5 Zielsetzung und Umsetzung deutscher
verkehrspolitischer Strategie 154
3.2.6 Nationaler Entwicklungsplan Elektromobilität 155
3.2.6.1 Forschung und Entwicklung 158
3.2.6.2 Rahmenbedingungen 162
3.2.6.3 Märkte 163
3.2.6.4 Nationale Plattform Elektromobilität (NPE) 163
3.2.7 Das 3. Verkehrsforschungsprogramm „Mobilität
und Verkehrstechnologien“ der Bundesregierung 168
3.2.8 Das Forschungsprogramm „E-Energy: IKT-
basiertes Energiesystem der Zukunft“ 171
3.2.9 Zielsetzung und Umsetzung europäischer ver-
kehrspolitischer Strategie 173
3.3 Strommarkt 176
3.3.1 Überblick Strommarkt 176
3.3.2 Überblick über die Struktur des deutschen
Strommarktes 180
3.3.2.1 Zentrale Erzeugungsstrukturen 180
3.3.2.2 Dezentrale Erzeugungsstrukturen 193
3.3.3 Stromnetz 209
3.3.3.1 Hoch- und Höchstspannungsnetze 210
3.3.3.2 Mittel- und Niederspannungsnetze 213
3.3.3.3 Veränderungen in der Netzstruktur 215
3.3.4 Grund- und Mittellast 219
3.3.5 Spitzenlast 219
3.3.6 Regel- und Ausgleichsenergie 220
3.3.6.1 Primärregelung (positiv/negativ) 221
3.3.6.2 Sekundärregelung (positiv/negativ) 221
3.3.6.3 Minutenreserve (positiv/negativ) 222
3.3.6.4 Stundenreserve 223
3.3.6.5 Positive vs. negative Regelenergie 224
3.3.7 Strompreisentwicklung 225
3.3.7.1 Gesamtpreisentwicklung 225
3.3.7.2 Entwicklung der Preisbestandteile 233
3.3.7.2.1 Netznutzungsentgelte 233
3.3.7.2.2 EEG-Umlage 237
3.3.7.2.3 KWK-Umlage 240
3.3.7.2.4 Stromsteuer 245
3.3.7.2.5 Konzessionsabgaben 248
3.3.7.3 Stromverbrauch 251
3.3.7.4 Stromimport und -export 255
3.3.8 Preisentwicklung der fossilen Kraftstoffe 262
3.3.8.1 Ölpreis 262
3.3.8.2 Benzin 265
3.3.8.3 Diesel 268
3.3.8.4 Erdgas 271
3.3.8.5 Autogas 276
3.4 Straßenverkehr in Deutschland 279
3.4.1 Fahrzeugbestand 279
3.4.2 Entwicklung der Treibhausgasemissionen im
Verkehrssektor 285
3.4.3 Kraftstoffverbrauch 288
3.4.4 Steigerung der Fahrzeugeffizienz 292
3.4.5 Betankungsinfrastruktur in Deutschland 294
3.5 Förder- und Forschungsprogramme 295
3.5.1 … für Erneuerbare Energien in Deutschland 296
3.5.2 … für Erneuerbare Energien in Europa 298
3.5.3 … für Elektromobilität in Deutschland 298
3.5.4 … für Elektromobilität in Europa 301
3.5.5 … für Elektromobilität weltweit 302
3.6 Weitere Rahmenbedingungen 303
3.6.1 Gesamtkonjunktur in Deutschland 303
3.6.2 Konjunktur- und Strukturdaten 305
4 Technologien 310
4.1 Einführung in die Elektromobilität 311
4.2 Elektromobilitätssysteme 314
4.2.1 Hybrid-Vehicles (HEV) 314
4.2.1.1 Anwendungsarten 316
4.2.1.1.1 Mild-Hybride 317
4.2.1.1.2 Full-Hybride 317
4.2.1.2 Bauarten 318
4.2.1.2.1 Paralleler Hybrid 318
4.2.1.2.2 Serieller Hybrid 318
4.2.1.2.3 Mischhybrid 319
4.2.2 Plug-In-Hybrid-Vehicles (PHEV) 319
4.2.3 Range Extended Electric Vehicles (REEV) 320
4.2.4 Battery-Electric-Vehicles (BEV) 321
4.2.5 Fuel Cell Vehicles (FCV) 322
4.3 Energiespeicher 324
4.3.1 Akkumulator 325
4.3.1.1 Funktionsweise 327
4.3.1.2 Typen von Akkumulatoren 328
4.3.1.2.1 Blei-Akkumulator 329
4.3.1.2.2 Nickel-Cadmium-Akkumulator 331
4.3.1.2.3 Nickel-Metallhydrid Akkumulator 334
4.3.1.2.4 Natrium-Nickelchlorid-Akkumulator (ZEBRA-
Batterie) 337
4.3.1.2.5 Lithium-Ionen-Akkumulator 340
4.3.1.2.6 Lithium-Titanat-Akkumulator 345
4.3.1.2.7 Lithium-Polymer-Akkumulator 346
4.3.1.2.8 Metall-Luft-Batteriesysteme 347
4.3.1.2.9 Kenndatenüberblick der Akkumulatoren-Typen 349
4.3.2 Brennstoffzelle 355
4.3.2.1 Funktionsweise 355
4.3.2.2 Arten der Brennstoffzellen 357
4.3.2.2.1 Alkalische Brennstoffzelle (AFC) 358
4.3.2.2.2 Polymermembran-Brennstoffzelle (PEMFC) 360
4.3.2.2.3 Direktmethanol-Brennstoffzelle (DMFC) 362
4.3.2.2.4 Phosphorsäure-Brennstoffzelle (PAFC) 364
4.3.2.2.5 Schmelzkarbonat-Brennstoffzelle (MCFC) 367
4.3.2.2.6 Oxidkeramische Brennstoffzelle (SOFC) 369
4.3.2.2.7 Kenndatenüberblick der Brennstoffzellen-Arten 371
4.3.3 Kondensator 374
4.3.3.1 Funktionsweise 375
4.3.3.2 Arten von Kondensatoren 376
4.3.3.2.1 Leidener Flasche 377
4.3.3.2.2 Folienkondensator 377
4.3.3.2.3 Metallpapierkondensatoren 377
4.3.3.2.4 Elektrolytkondensator 378
4.3.3.2.5 Drehkondensator 378
4.3.3.2.6 Doppelschichtkondensatoren 378
4.3.4 Range Extender 380
4.3.5 Weitere Entwicklungen und Innovationen im
Bereich der Energiespeicher (insb. Batterietech-
nologie) 380
4.4 Elektromotor 383
4.4.1 Funktionsweise des Elektromotors 383
4.4.2 Typen des Elektromotors 385
4.4.2.1 Drehfeld- und Wanderfeld-Maschinen 385
4.4.2.1.1 Drehstrommotor 386
4.4.2.1.2 Linearmotor 387
4.4.2.1.3 Wechselstrommotor 389
4.4.2.1.4 Schrittmotor 390
4.4.2.2 Stromwender- bzw. Kommutator-Maschine 391
4.4.2.2.1 Gleichstrommotor (Kommutatormotor) 391
4.4.2.2.2 Universalmotor 392
4.4.2.2.3 Repulsionsmotor 393
4.4.2.2.4 Elektronisch kommutierter Gleichstrommotor 393
4.4.3 Kühlung des Elektromotors 394
4.4.3.1 Luftkühlung 394
4.4.3.2 Wasserkühlung 395
4.4.3.3 Ölkühlung 395
4.5 Fahrregler (Leistungselektronik) 396
4.6 Laden und Entladen der Elektrofahrzeuge 398
4.6.1 Ladesysteme 399
4.6.1.1 Konduktives Ladesystem 400
4.6.1.1.1 Ladebuchse 400
4.6.1.1.2 Ladekabel 402
4.6.1.1.3 Ladestecker 403
4.6.1.1.4 Zeitschaltuhr 406
4.6.1.2 Induktives Ladesystem 406
4.6.2 Ladestationen und Infrastruktur 409
4.6.2.1 Garagen und Carports 419
4.6.2.2 Parkhäuser und Parkplätze 421
4.6.2.3 Stromtankstellen/Solartankstellen 422
4.6.2.4 Straßenlaterne als Ladestationen 425
4.6.2.5 Energieüberschusshaus 426
4.6.2.6 Exkurs: Rechtliche Aspekte 427
4.6.3 Lademanagement 429
4.6.3.1 Statisch 430
4.6.3.2 Dynamisch (Smart Grid) 431
4.7 Alternative Antriebskonzepte 434
4.7.1 Wasserstoffantrieb 434
4.7.2 Biodiesel 436
4.7.3 Ethanol-Kraftstoff (E10) 437
4.7.4 Erdgasfahrzeuge 437
5 Status quo 440
5.1 Technischer Entwicklungsstand und Marktreife 443
5.1.1 Entwicklungsstand der Elektroautos 443
5.1.2 Entwicklungsstand der Technologie 453
5.2 Wirtschaftlichkeit der Elektrofahrzeuge 457
5.3 Modellregionen der Elektromobilität in Deutsch-
land 462
5.4 Aktuelles Fahrzeugangebot 469
5.4.1 Konzeptfahrzeuge 470
5.4.1.1 Audi A1 e-tron 471
5.4.1.2 BMW Concept ActiveE 472
5.4.1.3 Mercedes-Benz Concept BlueZERO 473
5.4.1.4 Renault Z.E. Concept 475
5.4.1.5 VW E-Up! 477
5.4.2 Serientaugliche Elektrofahrzeuge 2011 478
5.4.2.1 BMW MINI E 479
5.4.2.2 BYD E6 481
5.4.2.3 Citroën C-Zero 483
5.4.2.4 e-WOLF DELTA 1 485
5.4.2.5 Ford Focus Elektro 487
5.4.2.6 German E Cars Stromos 489
5.4.2.7 Heuliez Mia 491
5.4.2.8 Mercedes E-CELL A-Klasse 493
5.4.2.9 Mitsubishi i-MiEV 495
5.4.2.10 Nissan Leaf 497
5.4.2.11 Opel Ampera 499
5.4.2.12 Peugeot iOn 501
5.4.2.13 Renault Kangoo Z.E. 503
5.4.2.14 Tesla Roadster 505
5.4.3 Nutzfahrzeuge 507
5.4.3.1 Ford Transit Connect Electric 507
5.4.3.2 Modec 509
5.4.3.3 EcoCarrier 510
5.4.4 Andere urbane Fortbewegungsmittel 512

5.4.4.1 eBikes und eRoller 512
5.4.4.2 Segway 518
5.4.5 Anwenderbewertung der Elektrofahrzeuge 520
5.5 Planungen und Forschungsschwerpunkte 526
5.5.1 Nach Aktivitäten 528
5.5.1.1 Energiespeicher 531
5.5.1.2 Fahrzeugtechnik 534
5.5.1.3 Netzintegration 538
5.5.2 Nach Marktteilnehmern 540
5.5.2.1 Automobilindustrie 542
5.5.2.1.1 Hersteller von Elektrofahrzeugen 542
5.5.2.1.2 Technologie-/Batteriehersteller 545
5.5.2.2 Energieversorger/Netzbetreiber 547
5.5.2.3 Telekommunikationsunternehmen 548
5.5.2.4 Industrieunternehmen 549
6 Auswirkungen auf die Energieversorger 553
6.1 Grundlegende Entscheidungen 553
6.1.1 Festlegung der Unternehmensziele im Bereich
der Elektromobilität 553
6.1.1.1 Unternehmensziele im Bereich der Elektromo-
bilität 553
6.1.1.2 Zielgruppen 555
6.1.1.2.1 Privatpersonen 557
6.1.1.2.2 CarSharing-Agenturen 558
6.1.1.2.3 Weitere 560
6.1.2 Aspekte der Kundenakzeptanz und Kundenan-
forderungen 561
6.1.2.1 Stand der Marktdurchdringung 562
6.1.2.2 Aktueller Stellenwert der Elektromobilität 567
6.1.2.3 Kaufbereitschaft 570
6.1.3 Anforderungen im Bereich der Energieversor-
gung und des Netzbetriebs 573
6.1.3.1 … im Bereich der Infrastruktur 576
6.1.3.2 … im Bereich des Vertriebs 581
6.1.3.3 … im Bereich der Abrechnungssysteme 584
6.1.4 Positionierung der Energieversorger im Rahmen
des Produkt- und Lebenszyklus der Elektro-
mobilität 587
6.1.4.1 Phasen des Produkt- und Lebenszyklus 588
6.1.4.2 Möglichkeiten zur Positionierung 591
6.1.4.2.1 Innovative Positionierung 591
6.1.4.2.2 Proaktive Positionierung 593
6.1.4.2.3 Aktive Positionierung 593
6.1.4.2.4 Reaktive Positionierung 594
6.1.4.2.5 Ablehnende Positionierung 594
6.1.5 Systematische Potenzialanalyse 594
6.1.5.1 Wirtschaftliches Potenzial der Elektromobilität
für die Energieversorger 595
6.1.5.2 Technisches Potenzial der Elektromobilität für
die Energieversorger 597
6.2 Auswirkungen in der Wertschöpfungskette 601
6.2.1 Allgemeine Auswirkungen 602
6.2.2 Infrastrukturinvestitionen 609
6.2.3 Produkterweiterung 610
6.2.4 Kooperationen 612
6.3 Auswirkungen auf die unternehmens-
übergreifenden Aktivitäten 616
6.3.1 Auswirkungen im Bereich Shared Services/Ab-
rechnung 616
6.3.2 Auswirkungen im Bereich Marketing/Vertrieb 617
6.4 „Vehicle to Grid“ 617
6.4.1 Grundidee 618
6.4.2 Umsetzung des Konzeptes 620
6.4.3 Bewertung des Konzeptes 621
6.4.4 Erste Feldversuche im Ausland 626
6.4.4.1 Technical University of Denmark (DK) 626
6.4.4.2 Xcel Energy (USA) 627
6.4.4.3 PG&E (USA) 628
6.5 Infrastrukturkonzepte zur Betankung von
Elektrofahrzeugen 629
6.5.1 Abrechnungssysteme und Verbraucherschutz 631
6.5.2 Smart Meter als Schnittstelle zwischen Fahrzeug
und Stromtankstelle 631
6.5.3 Bewertung der Konzepte 634
6.6 Herausforderungen für die Niederspannungs-
netze 634
7 E-Mobilität im Smart Grid 637
7.1 Begriffsdefinitionen und Abgrenzungen 638
7.1.1 Smart Grids/Intelligente Netze 638
7.1.2 Macro/Micro Grids 638
7.1.3 Supergrid 639
7.1.4 Smart Metering 640
7.2 Infrastrukturkonzepte im Kontext der Elektro-
mobilität 640
7.2.1 Funktionsprinzip von Elektroautos 641
7.2.2 Infrastrukturkonzepte 642
7.2.3 Zentrale vs. dezentrale Erzeugung 643
7.2.4 Virtuelle Kraftwerke 646
7.3 Anbindung der Elektrofahrzeuge an die Infra-
struktur 650
7.3.1 Festlegung von Normen und Standards 654
7.3.2 Kundenakzeptanz und Kundeneinbindung 662
7.3.3 Entwicklung von neuen Geschäftsmodellen 664
7.3.4 Anpassung der Marktregulierung 666
7.3.5 Kooperationen 668
7.3.6 Abrechnungssysteme 670
7.3.6.1 Tarifmodelle 672
7.3.6.2 Arten der Abrechnungsdurchführung 675
7.3.7 Demand Side Management 677
7.4 Kommunikation Ladestation – Fahrzeug/Fahr-
zeughalter 681
7.4.1 Smart Card 682
7.4.2 RFID 682
7.4.3 Powerline Communication (PLC) 683
7.4.4 EIB-Bus und Home Charger 685
7.5 Infrastrukturelle Anforderungen 687
7.5.1 Netzseitige Anforderungen an Kommunika-
tionssysteme 688
7.5.1.1 Direktionale vs. bidirektionale Kommunikation 688
7.5.1.2 Kommunikation „G2V“ 690
7.5.1.3 Kommunikation „V2G“ 690
7.5.1.4 Aspekte der Interoperabilität 692
7.5.1.5 Anforderungen an die Daten für die Netzüber-
wachung 693
7.5.1.6 Anforderungen an die Daten für den Transport 696
7.5.1.7 Anforderungen an die Daten für Verbrauchs-
erfassung und -steuerung 698
7.5.1.7.1 Zusammenführung von Daten 701
7.5.1.7.2 Sicherung, Integrität und Verschlüsselung von
Daten 702
7.6 Netzseitige Be- und Entladungssysteme 704
7.6.1 Privater Netzanschluss 706
7.6.2 Öffentlicher Netzanschluss 707
7.6.3 Anforderungen an den Akku 710
7.7 Konzeptionelle Anforderungen an das Netz 713
7.7.1 Einbindung in Regelenergiekonzepte 714
7.7.2 Bedarf an Regel- und Ausgleichsenergie 718
7.7.3 Lastmanagement und Lastprofile 719
7.7.4 Lastflusswechsel 724
7.7.5 Netzfrequenz 725
7.7.6 Begrenzung der Netzrückwirkungen 725
7.7.6.1.1 Frequenzhaltung 728
7.7.6.1.2 Spannungshaltung 729
7.8 Exkurs: E-Mobility im Kontext von Smart Cities 730
8 Markt und Marktentwicklung 732
8.1 Einleitung 732
8.2 Ziele 732
8.3 Methodik 733
8.3.1 Szenarioanalyse 735
8.3.2 Szenarienübersicht 735
8.4 Entwicklungen auf dem Markt der Elektro-
mobilität 737
8.4.1 Markttreiber und Markthemmnisse 738
8.4.1.1 Stand der Technologie 738
8.4.1.2 Markttreiber 739
8.4.1.3 Markthindernisse 741
8.5 Grundannahmen und Prämissen 744
8.5.1 Annahmen und Prämissen für alle Szenarien
(Basisprämissen) 745
8.5.1.1 Allgemeine Konjunkturentwicklung 745
8.5.1.2 Bevölkerungsentwicklung 749
8.5.1.3 Energieeffizienz 752
8.5.1.4 Durchsetzung von Klimaschutzmaßnahmen 753
8.5.1.5 Entwicklungen der Rohstoffpreise 754
8.5.1.6 Preisentwicklung der fossilen Kraftstoffe (Öl,
Benzin, Diesel) 755
8.5.2 Szenariospezifische Prämissen 760
8.5.2.1 Wirtschaftliche und energiewirtschaftliche
Rahmenbedingungen 761
8.5.2.1.1 Entwicklung der Stromnachfrage 761
8.5.2.1.2 Strompreisentwicklung 763
8.5.2.1.3 Entwicklung des Haushaltseinkommens 765
8.5.2.1.4 Netzausbau 766
8.5.2.2 Politische und regulatorische Rahmen-
bedingungen 771
8.5.2.2.1 Preisentwicklung Emissionszertifikate 771
8.5.2.2.2 Förderung der Elektromobilität und der
Erneuerbaren Energien 774
8.5.2.3 Autoindustriespezifische Rahmenbedingungen 777
8.5.2.3.1 Absatz von Neuwagen 777
8.5.2.3.2 Bereitschaft zum Einstieg auf den Markt der
Elektromobilität 778
8.5.3 Spezifische Annahmen für die Prognose des
Marktanteils und -volumens der Elektrofahr-
zeuge bis 2030 779
8.5.3.1 Marktdurchdringung alternativer Technologien
(Erdgas, Brennstoffzelle etc.) 779
8.5.3.2 Kundenakzeptanz 781
8.5.3.3 Entwicklung weiterer Möglichkeiten zur
Speicherung der elektrischen Energie 782
8.5.3.4 Entwicklung der Akkumulatoren (Reichweite,
Energiedichte, Sicherheit) 783
8.5.3.5 Infrastruktur für die Betankung der Elektrofahr-
zeuge 784
8.5.3.6 Kosten für die Batterie und den Antriebsstrang 785
8.5.3.7 Erfahrungen der Kunden 786
8.5.4 Spezifische Annahmen für die Prognose der
Zahl der Stromtankstellen bis 2030 787
8.5.5 Spezifische Annahmen für die Prognose des
zusätzlichen Strombedarfs durch die Elektromo-
bilität bis 2030 788
8.5.6 Überblick über die szenariospezifischen
Prämissen 790
8.6 Marktentwicklung für drei Szenarien 796
8.6.1 Prognose für die Anzahl und den Marktanteil
der Elektrofahrzeuge bis 2030 796
8.6.1.1 Anzahl der Elektro- und Hybridfahrzeuge 796
8.6.1.2 Anzahl der rein elektrisch betriebenen Fahr-
zeuge 800
8.6.1.3 Marktanteil der Elektro- und Hybridfahrzeuge 805
8.6.1.4 Marktanteil der rein elektrisch betriebenen
Fahrzeuge 808
8.6.2 Prognose der Zahl der öffentlichen Stromtank-
stellen bis 2030 811
8.6.3 Prognose des zusätzlichen Strombedarfs durch
die Elektromobilität bis 2030 816
8.6.3.1 Strombedarf durch Elektromobilität für
elektrisch betriebene Leichtbaufahrzeuge 820
8.6.3.2 Strombedarf durch Elektromobilität für
elektrisch betriebene Fahrzeuge der Kompakt-
bis Mittelklasse 824
8.7 Entwicklung der Märkte 827
8.7.1 Elektro- und Hybridfahrzeuge 827
8.7.1.1 Neuzulassungen 827
8.7.1.2 Preisentwicklung für Batterien 828
8.7.2 Ladestationen-Netz 833
8.8 Marktentwicklung in Europa 834
8.8.1 Elektro- und Hybridfahrzeuge 834
8.8.2 Ladestationen-Netz 836
9 Wettbewerber 839
9.1 Wettbewerbsstruktur 840
9.1.1 Marktteilnehmer 842
9.1.1.1 Batterie-/Technologiehersteller 842
9.1.1.2 Fahrzeughersteller 846
9.1.1.3 Energieversorger/Netzbetreiber 853
9.1.1.4 Telekommunikationsunternehmen 859
9.1.2 Wettbewerbsintensität 863
9.1.2.1 Wettbewerbsintensität unter den Herstellern 863
9.1.2.2 Wettbewerbsintensität unter den Energie-
versorgungsunternehmen 869
9.1.3 Kooperationen 874
9.1.3.1 Kooperationen für Weiterentwicklung von
Konzepten in der Elektromobilität und
Anwenderforschung 879
9.1.3.1.1 BMW/Mini und Vattenfall: „MINI E Berlin
powered by Vattenfall“ 880
9.1.3.1.2 RENAULT-NISSAN und EDF (und weitere Partner) 882
9.1.3.1.3 Smartlab („econnect Germany“) 884
9.1.3.1.4 VOLKSWAGEN und E.ON 886
9.1.3.2 Kooperationen für Technologieentwicklung
und Marktpositionierung 887
9.1.3.2.1 Better Place und Dong Energy 888
9.1.3.2.2 Biuld Your Dreams (BYD) mit Daimler 890
9.1.3.2.3 Daimler und Bosch 891
9.1.3.2.4 Daimler und Tesla 892
9.2 Unternehmensprofile ausgewählter Akteure 893
9.2.1 Elektroautohersteller 894
9.2.1.1 BMW – Bayerische Motoren Werke Aktien-
gesellschaft (inkl. MINI) 894
9.2.1.2 Daimler AG 898
9.2.1.3 General Motors Company LLC 903
9.2.1.4 Mitsubishi Motors Deutschland GmbH 905
9.2.1.5 NISSAN CENTER EUROPE GmbH 907
9.2.1.6 PSA Peugeot Citroën (Gruppe) 909
9.2.1.7 Renault Deutschland AG 913
9.2.1.8 Tesla Motors Inc. 915
9.2.1.9 Toyota Deutschland GmbH 918
9.2.1.10 VOLKSWAGEN AG 920
9.2.2 Batteriehersteller und Automobilzulieferer 924
9.2.2.1 Continental Aktiengesellschaft 924
9.2.2.2 Dispatch Energy Innovations GmbH 928
9.2.2.3 Johnsons Controls Inc. 930
9.2.2.4 Li-Tec Battery GmbH 934
9.2.2.5 NEC Deutschland GmbH 935
9.2.2.6 Panasonic Marketing Europe GmbH 938
9.2.2.7 Saft Batterien GmbH 940
9.2.2.8 SB LiMotive Co. Ltd. 942
9.2.2.9 Varta Microbattery GmbH 943
9.2.2.10 Younicos AG 945
9.2.3 Infrastrukturhersteller 946
9.2.3.1 365 Energy AG 946
9.2.3.2 ABB AG 948
9.2.3.3 Elektro-Bauelemente GmbH 951
9.2.3.4 juwi Holding AG 952
9.2.3.5 MENNEKES Elektrotechnik GmbH & Co. KG 954
9.2.3.6 NovaCharge, LLC 956
9.2.3.7 Rittal GmbH & Co. KG 957
9.2.3.8 ROHDE & SCHWARZ GmbH & Co. KG 959
9.2.3.9 Siemens AG 962
9.2.3.10 T-Systems International GmbH 966
9.2.4 Energieversorger 967
9.2.4.1 E.ON AG 968
9.2.4.2 RWE AG 970
9.2.4.3 EnBW Energie Baden-Württemberg AG 972
9.2.4.4 Vattenfall Europe AG 975
9.2.4.5 EWE Aktiengesellschaft 977
10 Elektromobilität in Europa, Asien und Nord-
amerika 982
10.1 Überblick: Automobilmarkt und Strompreise 983
10.2 Förderung der E-Mobilität im internationalen
Vergleich 986
10.3 Internationale Ausbauziele und Prognosen 996
10.4 Europa 1005
10.4.1 Dänemark 1007
10.4.1.1 Überblick 1007
10.4.1.2 Projekte im Bereich der Elektromobilität 1009
10.4.2 Deutschland (vgl. Gliederung 10.4.1) 1011
10.4.3 Frankreich (vgl. Gliederung 10.4.1) 1018
10.4.4 Großbritannien (vgl. Gliederung 10.4.1) 1023
10.4.5 Italien (vgl. Gliederung 10.4.1) 1027
10.4.6 Niederlande (vgl. Gliederung 10.4.1) 1031
10.4.7 Norwegen (vgl. Gliederung 10.4.1) 1035
10.4.8 Österreich (vgl. Gliederung 10.4.1) 1040
10.4.9 Schweiz (vgl. Gliederung 10.4.1) 1044
10.5 Asien und Nordamerika 1048
10.5.1 China (vgl. Gliederung 10.4.1) 1049
10.5.2 Japan (vgl. Gliederung 10.4.1) 1055
10.5.3 USA (vgl. Gliederung 10.4.1) 1059
10.6 Fazit 1063
11 Trends, Chancen und Risiken 1066
11.1 Trends 1066
11.1.1 Technologietrends 1067
11.1.2 Kundentrends 1068
11.1.3 Wettbewerbstrends 1070
11.1.4 Strategietrends 1071
11.1.5 Auslandstrends 1072
11.2 Chancen und Risiken 1073
11.2.1 … für Batterie-/Technologiehersteller 1079
11.2.2 … für Fahrzeughersteller 1081
11.2.3 … für Energieversorger/Netzbetreiber 1083
11.2.4 … für weitere Marktakteure 1085
12 Strategien 1088
12.1 Einleitung und Strategiedefinition 1088
12.2 Strategieoptionen 1094
12.2.1 … für Batterie-/ Technologiehersteller 1100
12.2.2 … für Fahrzeughersteller 1103
12.2.3 … für Energieversorger/ Netzbetreiber und
Infrastrukturhersteller 1116
12.3 Bewertung und Vergleich wesentlicher Strate-
gieoptionen anhand ausgewählter Kriterien 1121
13 Ausblick 1127
13.1 Entwicklungen im deutschen Verkehrsmarkt
bis 2020 1127
13.2 Potenziale und Herausforderungen Elektroauto 1128
13.2.1 Generelle Trendbetrachtung bis 2020 1128
13.2.2 Technologieentwicklungen 1129
13.2.3 Verfügbarkeit der Stromtankstellen 1131
13.2.4 Zukünftige Einsatzpotenziale 1131
14 Abbildungs- und Tabellenverzeichnis 1134
14.1 Abbildungsverzeichnis 1134
14.2 Tabellenverzeichnis 1166
Die Studie umfasst 1.177 Seiten. Aufgrund der laufenden Aktualisierung
können sich Inhalte sowie Seitenzahlen noch leicht ändern.

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