RENEWBILITY „Stoffstromanalyse nachhaltige Mobilität im Kontext ...

Institut für Verkehrsforschung
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elektrischen Fahrzeugen vermieden. Die Ladung der Batterie erfolgt nicht nur über
Bremsenergierückgewinnung und den Verbrennungsmotor im Fahrbetrieb, sondern vor
allem stationär über das Stromnetz. Durch den höheren Fahranteil im elektrischen
Betrieb können wesentlich höhere Verbrauchsreduktionen als für HEV erreicht werden,
da der Verbrennungsmotor nur im Bedarfsfall – bei hoher Fahrgeschwindigkeit oder
geringem Batterieladestatus – hinzugeschaltet wird (NREL 2006a).
Zwar sind marktfähige PHEV bisher nicht verfügbar, es haben jedoch mehrere
Hersteller eine zeitnahe Einführung entsprechender Fahrzeuge angekündigt bzw.
arbeiten an deren Entwicklung. Den technologischen Flaschenhals bei der Entwicklung
stellt die verfügbare Energiespeichertechnologie dar.
Batterie-elektrische Fahrzeuge (BEV)
Batterie-Elektrische Fahrzeuge verzichten gänzlich auf den Einsatz eines
Verbrennungsmotors und werden in allen Fahrsituationen elektrisch betrieben. Der
Elektromotor des Fahrzeugs wird über eine leistungsfähige Batterie versorgt, die über
das Stromnetz stationär geladen wird. Als besonders vorteilhaft stellen sich der
emissionsfreie Fahrzeugbetrieb und die hohe Effizienz des Fahrzeugantriebs dar.
Wesentliche Herausforderungen verbleiben hinsichtlich der erforderlichen
Batterietechnologie und der damit verbundenen eingeschränkten Leistungsfähigkeit
und Reichweite sowie des hohen Gewichts Batterie-elektrischer Fahrzeuge. Der
Einsatz von BEV wird daher zunächst insbesondere für den Einsatz im
innerstädtischen Bereich diskutiert und entsprechende Fahrzeuge von mehreren
Herstellern entwickelt.
Übersicht möglicher Fahrzeugkonfigurationen
Plug-in-Hybridfahrzeuge
Die Effizienz von Plug-In-Hybridfahrzeugen wird neben den Wirkungsgraden der
Antriebskomponenten im Wesentlichen von deren Konfiguration und Nutzungsweise
bestimmt. Da bisher noch keine PHEV am Markt verfügbar sind, können hinsichtlich
deren Ausgestaltung und Nutzung lediglich Annahmen getroffen werden. Zur
Bestimmung der Mindestanforderungen an die Leistungsfähigkeit von PHEV werden in
der Literatur generell durchschnittliche konventionelle Fahrzeuge (CV) als Referenz
herangezogen. Unterschiedliche Ausgestaltungsmöglichkeiten bestehen bezüglich der
elektrischen Reichweite, dem Grad der Hybridisierung und der Wahl zwischen einem
Fahrmodus, der einen rein elektrischen oder nur einen gemischten (elektrischkonventionellen)
Betrieb des Fahrzeugs ermöglicht.
Neben einer Optimierung hinsichtlich der Energieeffizienz stellen ein möglichst
kosteneffizienter Einsatz des elektrischen Antriebs (insbesondere der Batterie) und die
Berücksichtigung des Fahrprofils weitere Kriterien bei der Fahrzeugkonfiguration dar.
Endbericht, Teil 1
Dezember 2009