RENEWBILITY „Stoffstromanalyse nachhaltige Mobilität im Kontext ...

Institut für Verkehrsforschung
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Batterie-elektrische Fahrzeuge
In der Technologiedatenbasis werden Batterie-elektrischen Pkw nur für die
Fahrzeuggrößenklassen „klein“ und „mittel“ angenommen, da für die Klasse „groß“
angesichts der limitierten Batterieleistungsstärke auch längerfristig nicht mit der
Erfüllung von Mindestleistungsanforderungen an die Speichertechnologie bezüglich
Leistungs- und Energiedichte, Gewicht und Zusatzkosten zu rechnen ist. Die
konzipierten Elektrofahrzeuge orientieren sich an – in CARB (2007) formulierten –
Batteriemindestanforderungen (siehe Tabelle 31); diese Fahrzeuge stellen damit aber
keinen gleichwertigen Ersatz bezüglich Leistung, Geschwindigkeit und Reichweite von
konventionell angetriebenen Pkw dar und erfordern daher eine detaillierte
Nutzungsanalyse, die diese Restriktionen im Fahrzeugbetrieb berücksichtigen. Als
Batteriespeichersystem wird die Lithium-Ionen-Technologie zugrunde gelegt. Hiermit
wird der Tatsache Rechnung getragen, dass die Mehrheit der Automobilhersteller
mittelfristig den Einsatz von Lithium-Ionen-Batterien im BEV-Sektor für am
wahrscheinlichsten hält.
Bei Erfüllung der Batterieanforderungen nach CARB (2007) (siehe Tabelle 31) würde
dies für die definierten Elektrofahrzeuge langfristig ein zusätzliches Batteriegewicht von
250 kg (Kleinfahrzeug) bzw. 267 kg (Mittelklassefahrzeug) und eine theoretische
Reichweite bei vollständiger Batterieentladung von 145 km (io) / 109 km (ao) für ein
Kleinfahrzeug und 179 km / 143 km für ein Mittelklassefahrzeug bedeuten. Real ist
aber maximal mit der Nutzungsmöglichkeit von 80 % des Energiegehalts der Batterie
zu rechnen (VW 2008), womit sich die Reichweite der Fahrzeuge um mindestens 20 %
reduziert.
Die in Tabelle 48 zusammengefassten Fahrzeugeigenschaften bilden die Grundlage
für die Betrachtung von Batterie-elektrischen Pkw in der Technologiedatenbasis.
Tabelle 48: Fahrzeugcharakteristika der Batterie-elektrischen Pkw in der Renewbility-
Technologiedatenbasis
Fahrzeugtyp
Leistung
[kW]
Batteriekapazität
[kWh]
Endbericht, Teil 1
Dezember 2009
Max. Entladungstiefe
[%]
Elektrische Reichweite
[km]
Pkw – klein 50 25 80 110
Pkw - mittel 100 40 80 145
Quelle: Annahmen Öko-Institut
Energiebedarf
Auf Basis der dokumentierten Verbrauchsangaben und Energieeffizienzen für
Elektrofahrzeuge, wurden für die in Renewbility betrachteten Fahrzeugklassen
Energieverbrauche für die Straßenkategorien „innerorts“, „außerorts“ und
„Bundesautobahn“ abgeleitet und auf Plausibilität geprüft; dabei wurden die ermittelten
Energiebedarfe den in MIT (2000), ILEA (2005) und CONCAWE (2007) aufgeführten
Wirkungsgraden von konventionellen Fahrzeugen gegenübergestellt. Tabelle 49 zeigt