RENEWBILITY „Stoffstromanalyse nachhaltige Mobilität im Kontext ...

Institut für Verkehrsforschung
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dar, da die Bandbreite der Optionen sich – angesichts des Verzichts auf einen zweiten
Antriebsstrang – als wesentlich kleiner darstellt. Die Entwicklung des elektrischen
Antriebsstrangs gilt als weitestgehend ausgereifte Technologie. Demgegenüber steht
die Tatsache, dass bei BEV bei hohem Leistungsbedarf und hoher Fahrleistung nicht –
wie bei hybridisierten Antrieben – auf den Verbrennungsmotor zurückgegriffen werden
kann, und daher der gesamte Leistungs- und Energiebedarf durch die Batterie
gewährleistet werden muss. Dies bedeutet, dass das Energiespeichersystem eines
BEV eine wesentlich höhere Energie- und Leistungskapazität aufweisen und als
bedeutendster Parameter bei der Konfiguration von Batterie-elektrischen Fahrzeugen
Berücksichtigung finden muss. Um Minimalanforderungen an Fahrzeugleistung und -
reichweite gerecht zu werden, sind eine sehr hohe Energie- und Leistungsdichte der
Batterie erforderlich. Weiter stellt der rein-elektrische Fahrbetrieb hohe Anforderungen
an die Zyklenfestigkeit der Batterie, da diese häufig und unterschiedlich stark be- und
entladen werden.
Angesichts der gegebenen Restriktionen der Batterietechnologie erscheint
wahrscheinlich, dass mittelfristig Batterie-elektrische Fahrzeuge insbesondere bei
kleinen und mittleren Pkw und für ausgewählte Anwendungen bei leichten
Nutzfahrzeugen (bspw. Zustellverkehr) zum Einsatz kommen und sich gegenüber ihren
konventionellen Fahrzeugpendants durch eine geringere Leistungsfähigkeit und
Reichweite auszeichnen. Ambitioniertere Fahrzeugkonfigurationen würden
insbesondere im Hinblick auf die Zusatzkosten als auch das Zusatzgewicht und den
Platzbedarf der Batterie starke Hemmnisse für einen energie- und vor allem
kosteneffizienten Fahrzeugbetrieb darstellen. Mittelfristig scheinen elektrische
Reichweiten von 100 bis 200 Kilometern fahrzeugtechnisch bezüglich Gewicht und
Platzbedarf realisierbar, wobei die effizienteste Ausgestaltung der Batteriegröße
wesentlich durch die Fahrzeugnutzung bestimmt wird.
Exkurs: Annahmen zur Konfiguration zukünftiger PHEV (Literaturauswertung)
PHEV – Hybridfahrzeuge mit der Möglichkeit der elektrischen Ladung über das
Stromnetz – bewegen sich technologisch zwischen konventionellen
Hybridfahrzeugen (HEV) und Batterie-elektrischen Fahrzeugen. Oberhalb eines
kritischen Batterieladezustandes wird das PHEV im Batterieentlade-Modus „charge
depleting“ (CD) betrieben und nutzt die durch die Batterie zur Verfügung gestellte
Energie für den Fahrzeugantrieb, ähnlich einem BEV. Wird der kritische
Batterieladezustand erreicht, so wechselt das Fahrzeug in den „charge sustaining“
(CS) Modus, der dem Betrieb im HEV entspricht und die Batterie im Durchschnitt
nicht weiter entlädt sondern lediglich als Zwischenspeicher (bspw. für zurück
gewonnene Bremsenergie) nutzt.
Endbericht, Teil 1
Dezember 2009