batterieelektrische fahrzeuge in der praxis - Österreichischer Verein ...
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ÖSTERREICHISCHER VEREIN FÜR KRAFTFAHRZEUGTECHNIK<br />
Batterieelektrische<br />
Fahrzeuge <strong>in</strong> <strong>der</strong><br />
Praxis<br />
Kosten, Reichweite, Umwelt, Komfort<br />
(2. erweiterte und korrigierte Auflage)<br />
Studie des Österreichischen Vere<strong>in</strong>s für<br />
Kraftfahrzeugtechnik (ÖVK) und des<br />
Österreichischen Automobil-, Motorrad und<br />
Tour<strong>in</strong>g Clubs (ÖAMTC)<br />
Durchgeführt am Institut für Fahrzeugantriebe<br />
und Automobiltechnik <strong>der</strong> Technischen<br />
Universität Wien
Vorwort <strong>der</strong> Herausgeber:<br />
Insbeson<strong>der</strong>e Politik und Medien sehen <strong>in</strong> <strong>der</strong> Elektrifizierung des Individualverkehrs<br />
e<strong>in</strong> wirksames Mittel zur deutlichen Absenkung <strong>der</strong> Treibhausgasemissionen und zur<br />
Erhöhung <strong>der</strong> Energieeffizienz.<br />
Studien wie jene des Österreichischen Vere<strong>in</strong>s für Kraftfahrzeugtechnik (ÖVK)<br />
„Zukünftige Mobilität – Elektromobilität als Lösung?“ besagen, dass re<strong>in</strong> elektrisch<br />
betriebene Personenkraftwagen nur mit e<strong>in</strong>em hochregenerativen Strommix zur<br />
Senkung <strong>der</strong> Treibhausgasemissionen beitragen können.<br />
Offen blieb die Frage, wie groß die Vorteile <strong>batterieelektrische</strong>r PKW bezüglich<br />
Energieeffizienz und Treibhausgasemissionen s<strong>in</strong>d, wenn <strong>der</strong> Betrachtung reale<br />
Betriebsbed<strong>in</strong>gungen über e<strong>in</strong> ganzes Jahr zugrunde gelegt werden und die Energiebereitstellung<br />
berücksichtigt wird.<br />
Die hier <strong>in</strong> e<strong>in</strong>er um e<strong>in</strong> zusätzliches Fahrzeug erweiterte und korrigierte vorliegende<br />
2. Auflage <strong>der</strong> Studie klärt diese Punkte und gibt wertvolle H<strong>in</strong>weise über Energiebedarf,<br />
Vergleich <strong>der</strong> jährlichen Treibausgasemissionen, Energiekosten Reichweiten<br />
<strong>in</strong> Abhängigkeit von Außentemperatur und Fahrbed<strong>in</strong>gungen, Ladezeiten etc.<br />
Interessenten für E-Fahrzeuge können sich so e<strong>in</strong> realistisches Bild machen.<br />
Dipl.-Ing. Oliver Schmerold Univ.-Prof.Dr. H.P. Lenz<br />
Generalsekretär des ÖAMTC Vorsitzen<strong>der</strong> des ÖVK
Batterieelektrische<br />
Fahrzeuge <strong>in</strong> <strong>der</strong> Praxis<br />
Kosten, Reichweite, Umwelt, Komfort<br />
(2. erweiterte und korrigierte Auflage)<br />
Verfasser:<br />
Univ.-Prof. Dr.techn. Bernhard Ger<strong>in</strong>ger<br />
Dr. Werner K. Tober<br />
Institut für Fahrzeugantriebe und Automobiltechnik,<br />
Technische Universität Wien<br />
Oktober 2012
Inhaltsverzeichnis<br />
Seite II<br />
Zusammenfassung .................................................................................................... III<br />
1 E<strong>in</strong>leitung ....................................................................................................... 1<br />
2 Methodik ........................................................................................................ 2<br />
3 Messprogramm und Messtechnik .................................................................. 4<br />
4 Untersuchte Fahrzeuge ............................................................................... 11<br />
4.1 Volkswagen Polo BlueMotion........................................................................ 11<br />
4.2 Mitsubishi i-MiEV .......................................................................................... 12<br />
4.3 Mercedes Benz A-Klasse E-Cell ................................................................... 12<br />
4.4 Smart Fortwo Electric Drive .......................................................................... 13<br />
4.5 Nissan Leaf ................................................................................................... 13<br />
4.6 Citroën Berl<strong>in</strong>go ............................................................................................ 14<br />
5 Fahrzeugspezifische Ergebnisse ................................................................. 15<br />
5.1 Volkswagen Polo BlueMotion........................................................................ 15<br />
5.2 Mitsubishi i-MiEV .......................................................................................... 18<br />
5.3 Mercedes Benz A-Klasse E-Cell ................................................................... 24<br />
5.4 Smart Fortwo Electric Drive .......................................................................... 29<br />
5.5 Nissan Leaf ................................................................................................... 34<br />
5.6 Citroën Berl<strong>in</strong>go ............................................................................................ 40<br />
5.7 Durchschnittliches E-Fahrzeug ..................................................................... 50<br />
5.8 Exkurs: Entwicklung <strong>der</strong> Energiedichte <strong>der</strong> Energieträger „Fossiler<br />
Kraftstoff“ und „Batterie“ ................................................................................ 54<br />
6 Vergleich <strong>der</strong> Fahrzeugkonzepte und realen Betriebsbed<strong>in</strong>gungen ............. 55<br />
6.1 Rahmenbed<strong>in</strong>gungen .................................................................................... 56<br />
6.2 Vergleich des jährlichen Energiebedarfs ....................................................... 59<br />
6.3 Vergleich <strong>der</strong> jährlichen Treibhausgasemissionen ........................................ 63<br />
6.4 Vergleich <strong>der</strong> jährlichen Energiekosten ......................................................... 67<br />
7 Literaturverzeichnis ...................................................................................... 69
Zusammenfassung<br />
Seite III<br />
Elektromobilität wird vielfach als die Lösung zukünftiger Mobilität gesehen. Unklar ist<br />
jedoch <strong>der</strong> Effekt auf Nachhaltigkeit – verm<strong>in</strong><strong>der</strong>ter E<strong>in</strong>satz von Primärenergie – und<br />
Ökologie (Treibhausgasemissionen) beim realen E<strong>in</strong>satz <strong>in</strong> Kundenhand.<br />
Diese Studie widmet sich dieser Fragestellung und untersucht die Vor- und Nachteile<br />
von batterieelektrisch betriebenen Fahrzeugen gegenüber e<strong>in</strong>em mo<strong>der</strong>nen<br />
konventionellen Diesel-PKW. Neben realen Betriebsbed<strong>in</strong>gungen f<strong>in</strong>det die<br />
Energiebereitstellung von Elektrizität und Dieselkraftstoff Berücksichtigung. Darüber<br />
h<strong>in</strong>aus werden die realisierbaren Reichweiten und Energiekosten ermittelt.<br />
Dazu wurden am Institut für Fahrzeugantriebe & Automobiltechnik <strong>der</strong> Technischen<br />
Universität Wien unten stehende <strong>batterieelektrische</strong> PKW und e<strong>in</strong> mo<strong>der</strong>ner<br />
dieselbetriebener PKW untersucht:<br />
� Mitsubishi i-MiEV<br />
� Mercedes Benz A-Klasse E-Cell<br />
� Smart Fortwo Electric Drive<br />
� Nissan Leaf<br />
� Volkswagen Polo BlueMotion (Diesel-PKW)<br />
In dieser zweiten, erweiterten Auflage <strong>der</strong> Studie s<strong>in</strong>d nun auch die<br />
Untersuchungsergebnisse des<br />
� Citroën Berl<strong>in</strong>go<br />
enthalten.<br />
Um das Referenzfahrzeug (VW Polo) mit e<strong>in</strong>em durchschnittlichen Elektrofahrzeug<br />
zu vergleichen, werden die Ergebnisse <strong>der</strong> vier Elektro<strong>fahrzeuge</strong> mit Lithium-Ionen-<br />
Traktionsbatterie herangezogen. Der Citroën Berl<strong>in</strong>go wird aufgrund se<strong>in</strong>es deutlich<br />
abweichenden Fahrzeugkonzeptes (ke<strong>in</strong>e Klimaanlage, Benz<strong>in</strong>-Standheizung als<br />
Innenraumheizung, Nickel-Natriumchlorid-Traktionsbatterie) – soweit s<strong>in</strong>nvoll – <strong>in</strong><br />
den Vergleich aufgenommen.<br />
September 2012 B12020
Seite IV<br />
Der Kraftstoffverbrauch und die Treibhausgasemissionen des Diesel-PKW sowie die<br />
Energieflüsse <strong>der</strong> E-PKW wurden auf e<strong>in</strong>em klimatisierten Rollenprüfstand ermittelt.<br />
Durch die Bestimmung <strong>der</strong> Fahrwi<strong>der</strong>stände <strong>der</strong> Fahrzeuge, die Variation <strong>der</strong><br />
Umgebungstemperatur (Heizen/Kühlen des Innenraumes) und das Absolvieren<br />
verschiedener Fahrsituationen (Stopp-and-Go, Innerorts, Außerorts und Autobahn)<br />
bei unterschiedlichen Fahrbahnneigungen (-2 %, 0 % und +2 %) konnte e<strong>in</strong><br />
realitätsnaher Energiebedarf je Fahrzeug ermittelt werden.<br />
In Ergänzung zu den Fahrzeuguntersuchungen wurden <strong>der</strong> Energiebedarf und die<br />
Treibhausgasemissionen <strong>der</strong> Energiebereitstellung (Herstellung von Elektrizität<br />
und Dieselkraftstoff) anhand von Literaturangaben berücksichtigt.<br />
Aufgrund <strong>der</strong> unterschiedlichen durchschnittlichen Temperaturen und <strong>der</strong><br />
abweichenden Herstellungspfade von Elektrizität und Dieselkraftstoff erfolgte die<br />
Berechnung des jährlichen Energiebedarfs und <strong>der</strong> daraus resultierenden jährlichen<br />
Treibhausgasemissionen für Österreich als auch für die Europäische Union jeweils<br />
getrennt. Weiters wurde <strong>in</strong> Stadtfahrer/-<strong>in</strong> und Überlandfahrer/-<strong>in</strong> unterschieden.<br />
Energetischer Nutzen<br />
Der durchschnittliche Energiebedarf für den re<strong>in</strong>en Fahrbetrieb wird <strong>in</strong> Tabelle 1<br />
wie<strong>der</strong>gegeben. Berücksichtigt wurde dabei die Energie für das Fahren bei<br />
durchschnittlicher Fahrbahnneigung, für die Klimatisierung des Fahrzeug<strong>in</strong>nenraumes<br />
(Heizen und Kühlen <strong>in</strong> Abhängigkeit von <strong>der</strong> durchschnittlichen monatlichen<br />
Umgebungstemperatur) und für die Lade- bzw. Entladeverluste <strong>der</strong> Hochvoltbatterie.<br />
Der Energiebedarf für den Fahrbetrieb e<strong>in</strong>es E-PKW liegt <strong>in</strong> e<strong>in</strong>er europäischen<br />
Stadt bei 53 % e<strong>in</strong>es Diesel-PKW. Bei dieser Betrachtung lässt sich <strong>der</strong><br />
energetische Vorteil <strong>batterieelektrische</strong>r Fahrzeuge im re<strong>in</strong>en Fahrbetrieb erkennen.<br />
Wird dagegen auch <strong>der</strong> Energiebedarf für die Stromherstellung <strong>in</strong> Europa<br />
berücksichtigt, benötigt <strong>der</strong> städtisch betriebene E-PKW 33 % mehr Energie als<br />
<strong>der</strong> Diesel-PKW. Wie Tabelle 2 entnommen werden kann, führt die<br />
Berücksichtigung <strong>der</strong> Energiebereitstellung zu e<strong>in</strong>er drastischen Reduktion des<br />
September 2012 B12020
Seite V<br />
energetischen Vorteiles. Bei Überlandbetrieb <strong>in</strong> Europa benötigt <strong>der</strong> E-PKW 43%<br />
mehr Energie als <strong>der</strong> Diesel-PKW.<br />
Energiebedarf <strong>in</strong> kWh/100km StadtfahrerIn ÜberlandfahrerIn<br />
Österreich<br />
Europäische Union<br />
Diesel-PKW 42,9 100 % 42,1 100 %<br />
E-PKW 24,5 57 % 25,5 61 %<br />
Diesel-PKW 42,8 100 % 42,0 100 %<br />
E-PKW 22,8 53 % 24,2 58 %<br />
Tabelle 1: Durchschnittlicher Energiebedarf für den Fahrbetrieb (exkl. Energiebereitstellung) <strong>in</strong><br />
kWh/100km<br />
Energiebedarf <strong>in</strong> kWh/100km StadtfahrerIn ÜberlandfahrerIn<br />
Österreich<br />
Europäische Union<br />
Diesel-PKW 51,1 100 % 50,2 100 %<br />
E-PKW 37,9 74 % 39,5 79 %<br />
Diesel-PKW 48,4 100 % 47,5 100 %<br />
E-PKW 64,2 133 % 68,1 143 %<br />
Tabelle 2: Durchschnittlicher Energiebedarf für den Fahrbetrieb (<strong>in</strong>kl. Energiebereitstellung) <strong>in</strong><br />
kWh/100km<br />
Die <strong>der</strong>zeit noch energie<strong>in</strong>tensive Produktion von E-PKW (zufolge <strong>der</strong><br />
Hochvoltbatterie) wurde <strong>in</strong> diesen Kalkulationen mangels ausreichen<strong>der</strong> Daten nicht<br />
berücksichtigt bzw. nur <strong>in</strong> Abbildung 45 (Seite 63) exemplarisch betrachtet. Die<br />
Herstellung <strong>der</strong> Hochvoltbatterie dürfte aber zur Zeit bei etwa 13 % des jährlichen<br />
Energiebedarfs e<strong>in</strong>es E-PKW liegen [1], [2].<br />
Klimatischer Nutzen<br />
Die durch den Fahrbetrieb und die Energiebereitstellung emittierten<br />
Treibhausgasemissionen (als CO2-Äquivalent) liegen <strong>in</strong> Österreich aufgrund des<br />
hohen regenerativen Energieanteiles <strong>in</strong> <strong>der</strong> Stromerzeugung für den städtisch<br />
betriebenen E-PKW bei 38 % des Diesel-PKW. Auf europäischer Ebene ist <strong>der</strong><br />
darstellbare Vorteil mit 83 % deutlich ger<strong>in</strong>ger. Tabelle 3 gibt hierzu e<strong>in</strong>en<br />
September 2012 B12020
Seite VI<br />
Überblick. Auch hier gilt es festzuhalten, dass die Fahrzeugproduktion und im<br />
Speziellen die Herstellung <strong>der</strong> Hochvoltbatterie nicht berücksichtigt wurden.<br />
Treibhausgasemissionen<br />
<strong>in</strong> g CO2e/km<br />
Österreich<br />
Europäische Union<br />
StadtfahrerIn ÜberlandfahrerIn<br />
Diesel-PKW 128 100 % 126 100 %<br />
E-PKW 48 38 % 50 40 %<br />
Diesel-PKW 132 100 % 129 100 %<br />
E-PKW 109 83 % 116 90 %<br />
Tabelle 3: Durchschnittliche Treibhausgasemissionen für den Fahrbetrieb (<strong>in</strong>kl.<br />
Energiebereitstellung) <strong>in</strong> g CO2e/km<br />
Reichweite und Komfort<br />
Bei e<strong>in</strong>er durchschnittlichen Fahrweise und e<strong>in</strong>er ger<strong>in</strong>gen Fahrbahnneigung können<br />
die <strong>in</strong> Tabelle 4 dargestellten Reichweiten realisiert werden.<br />
Der Betrieb <strong>der</strong> Klimaanlage bei e<strong>in</strong>er Umgebungstemperatur von +30 °C reduziert<br />
die Reichweite durchschnittlich um 14 %. Durch die Beheizung des Innenraumes bei<br />
e<strong>in</strong>er Umgebungstemperatur von 0 °C erfolgt e<strong>in</strong>e Reichweitenreduktion von durchschnittlich<br />
27 %.<br />
Reichweite abzüglich e<strong>in</strong>er<br />
Umgebungstemperatur<br />
Reservereichweite von 25 km<br />
20 °C<br />
0 °C<br />
-10 °C<br />
ohne Heizung <strong>in</strong>kl. Heizung <strong>in</strong>kl. Heizung<br />
Fahrzeug<br />
und Klimaanlage<br />
Mitsubishi i-MiEV 83 km 48 km 41 km<br />
Mercedes Benz A-Klasse E-Cell 150 km 101 km 85 km<br />
Smart Fortwo Electric Drive 100 km 64 km 52 km<br />
Nissan Leaf 76 km 53 km 41 km<br />
Citroën Berl<strong>in</strong>go 60 km 54 km 51 km<br />
Volkswagen Polo BlueMotion 1.090 km 1.036 km 989 km<br />
Tabelle 4: Realisierbare Reichweiten<br />
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Seite VII<br />
Energiekosten<br />
Die Energiekosten des E-PKW (für den Endkunden) s<strong>in</strong>d aufgrund <strong>der</strong> aktuellen<br />
Steuern und Abgaben für Elektrizität bzw. Dieselkraftstoff ger<strong>in</strong>ger als jene des<br />
Diesel-PKW.<br />
E<strong>in</strong>e von Steuern und Abgaben bere<strong>in</strong>igte Betrachtung zeigt jedoch e<strong>in</strong>en<br />
Kostennachteil für E-PKW im Stadtverkehr auf.<br />
Die Anschaffungskosten e<strong>in</strong>es E-PKW liegen auch mittelfristig über den<br />
kundenseitig tolerierten Mehrkosten. Bei e<strong>in</strong>er späteren Großserienproduktion<br />
muss mit Mehrkosten von über € 6.000.- gerechnet werden [3]. Derzeit liegen die<br />
Mehrkosten <strong>der</strong> uns bekannten, verfügbaren E-PKW bei rund dem Doppelten von<br />
vergleichbaren, konventionellen PKW.<br />
Detaillierte Datensätze<br />
Die detaillierten Datensätze stehen aufgrund des Umfanges auf <strong>der</strong> Homepage<br />
www.oevk.at zum Download bereit. E<strong>in</strong> Direktdownload ist unter folgendem L<strong>in</strong>k<br />
möglich: http://www.xn--vk-eka.at/aktuelles/2012/bev_data2.pdf.<br />
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Seite VIII<br />
Was erwartet die Mitglie<strong>der</strong> des ÖVK und ÖAMTC, wenn sie e<strong>in</strong>en<br />
<strong>batterieelektrische</strong>n PKW kaufen?<br />
1. Die Anschaffungskosten liegen auch mittelfristig über den kundenseitig<br />
tolerierten Mehrkosten. Derzeit muss mit dem doppelten Preis, verglichen mit<br />
e<strong>in</strong>em konventionellen PKW, gerechnet werden.<br />
2. Die Energiekosten für den Betrieb e<strong>in</strong>es E-PKW s<strong>in</strong>d bei den aktuellen<br />
Steuern und Abgaben auf Elektrizität bzw. Dieselkraftstoff ger<strong>in</strong>ger als jene<br />
e<strong>in</strong>es Diesel-PKW.<br />
3. Die Reichweite <strong>der</strong> untersuchten, <strong>der</strong>zeit regulär im Handel erhältlichen E-<br />
PKW ist, verglichen mit herkömmlichen Fahrzeugen, stark begrenzt und von<br />
<strong>der</strong> Umgebungstemperatur abhängig. E<strong>in</strong>e Än<strong>der</strong>ung dieses Umstandes ist<br />
auch längerfristig nicht zu erwarten.<br />
4. Laden und Komfort<br />
Wesentlich für den Betrieb bzw. die Aufladung des E-PKW ist e<strong>in</strong>e Strom-<br />
Steckdose im Nahebereich des Fahrzeugparkplatzes. Der Batterieladeprozess<br />
macht dabei e<strong>in</strong>e zusätzliche technische Manipulation (An- und Abstecken)<br />
erfor<strong>der</strong>lich.<br />
5. Klimawirksamkeit und Energiebedarf<br />
Wird e<strong>in</strong> E-PKW <strong>in</strong> e<strong>in</strong>em Land betrieben, welches im Bereich <strong>der</strong><br />
Energiebereitstellung e<strong>in</strong>en hohen regenerativen Anteil aufweist (wie z.B.<br />
Österreich), können mit e<strong>in</strong>em E-PKW sowohl <strong>der</strong> Energiebedarf als auch die<br />
Treibhausgasemissionen dieses Landes reduziert werden.<br />
Betrachtet man die gesamte Europäische Union, so ist kaum e<strong>in</strong> Vorteil zu<br />
sehen. In Län<strong>der</strong>n mit e<strong>in</strong>em ger<strong>in</strong>gen regenerativen Energieanteil, niedrigen<br />
durchschnittlichen Temperaturen o<strong>der</strong> hohen Fahrleistungen bei mittleren<br />
Geschw<strong>in</strong>digkeiten kann <strong>der</strong> Diesel-PKW sogar e<strong>in</strong>en ger<strong>in</strong>geren<br />
Energiebedarf bzw. ger<strong>in</strong>gere Treibhausgasemissionen aufweisen.<br />
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1 E<strong>in</strong>leitung<br />
Seite 1<br />
Insbeson<strong>der</strong>e Politik und Medien sehen <strong>in</strong> <strong>der</strong> Elektrifizierung des Individualverkehrs<br />
e<strong>in</strong> wirksames Mittel zur deutlichen Absenkung <strong>der</strong> Treibhausgasemissionen und zur<br />
Erhöhung <strong>der</strong> Energieeffizienz. Studien, wie jene des ÖVK („Zukünftige Mobilität –<br />
Elektromobilität als Lösung?“) [3], bestätigen, dass – e<strong>in</strong> hochregenerativer Strommix<br />
vorausgesetzt – re<strong>in</strong> elektrisch betriebene Personenkraftwagen zur Senkung <strong>der</strong><br />
Treibhausgasemissionen beitragen können.<br />
Offen bleibt die Frage, wie groß die Vorteile <strong>batterieelektrische</strong>r PKW bei<br />
Energieeffizienz und Treibhausgasemissionen s<strong>in</strong>d, wenn <strong>der</strong> Betrachtung reale<br />
Betriebsbed<strong>in</strong>gungen über e<strong>in</strong> ganzes Jahr zugrunde gelegt werden und die<br />
Energiebereitstellung berücksichtigt wird.<br />
Die hier vorliegende Studie geht dieser Frage nach und baut dabei auf den<br />
Erkenntnissen des Projektes „Vermessung des Mitsubishi i-MiEV h<strong>in</strong>sichtlich<br />
Energiee<strong>in</strong>satz und Reichweite“ [4] auf, welches im Auftrag des ÖAMTC durchgeführt<br />
wurde.<br />
Danksagung:<br />
Die Verfasser dieser Studie, Herr Univ.-Prof. Dr. Bernhard Ger<strong>in</strong>ger und Herr<br />
Dr. Werner Tober vom Institut für Fahrzeugantriebe und Automobiltechnik <strong>der</strong><br />
Technischen Universität Wien, danken den Auftraggebern ÖVK (<strong>Österreichischer</strong><br />
Vere<strong>in</strong> für Kraftfahrzeugtechnik) und ÖAMTC (<strong>Österreichischer</strong> Automobil-, Motorradund<br />
Tour<strong>in</strong>g-Club), welche durch ihre f<strong>in</strong>anzielle Unterstützung diese Studie<br />
ermöglicht haben.<br />
Weiters gilt <strong>der</strong> Dank den unterstützenden Automobilclubs (<strong>in</strong> alphabetischer<br />
Reihenfolge): ACI (Automobile Club d'Italia), ACL (Automobile Club du Grand-Duché<br />
Luxembourg), ADAC (Allgeme<strong>in</strong>er Deutscher Automobilclub), AMZS (Avto-moto<br />
zveza Slovenije), ANWB (Algemene Ne<strong>der</strong>landse Wielrij<strong>der</strong>sbond), RACC (Real<br />
Automóvil Club de Cataluña) und TCS (Tour<strong>in</strong>g Club Schweiz).
2 Methodik<br />
Seite 2<br />
Um die Vorteile <strong>batterieelektrische</strong>r PKW h<strong>in</strong>sichtlich <strong>der</strong>en Energieeffizienz und<br />
Treibhausgasemissionen zu analysieren, wurden neben dem bereits <strong>in</strong> [4]<br />
vermessenen Fahrzeug drei weitere PKW mit Lithium-Ionen-Batterie und e<strong>in</strong> PKW<br />
mit Nickel-Natriumchlorid-Batterie (ZEBRA) untersucht. Als Referenzfahrzeug diente<br />
e<strong>in</strong> Diesel-PKW mit Verbrennungsmotor.<br />
Der Vergleich erfolgte unter realitätsnahen Betriebsbed<strong>in</strong>gungen. Dies betraf<br />
<strong>in</strong>sbeson<strong>der</strong>e die Klimatisierung (Heizen/Kühlen) des Fahrzeug<strong>in</strong>nenraumes <strong>in</strong><br />
Abhängigkeit von <strong>der</strong> Umgebungstemperatur. Die Energiebereitstellung von<br />
Elektrizität bzw. Diesel-Kraftstoff wurde ebenfalls <strong>in</strong> die Betrachtungen<br />
aufgenommen.<br />
Um den realen Energiebedarf und die realen Treibhausgasemissionen zu<br />
vergleichen wurden<br />
� e<strong>in</strong> PKW mit hochmo<strong>der</strong>nem Verbrennungsmotor und vier<br />
<strong>batterieelektrische</strong> Fahrzeuge untersucht.<br />
� die Temperaturverläufe von Österreich und <strong>der</strong> Europäischen Union über e<strong>in</strong><br />
Jahr berücksichtigt, sodass die Aggregate Heizung und Klimaanlage<br />
während des Fahrbetriebs Berücksichtigung fanden. (Vermessung von +30 °C<br />
bis -20 °C, <strong>in</strong> 10 °C Schritten)<br />
� die E<strong>in</strong>flüsse <strong>der</strong> Fahrsituationen Innerorts, Außerorts, Autobahn und Stoppand-Go<br />
untersucht.<br />
� die E<strong>in</strong>flüsse <strong>der</strong> Fahrbahnneigungen +2 %, -2 % bzw. +/-2 % (50 % <strong>der</strong><br />
Strecke mit Steigung und 50 % mit Gefälle) untersucht.<br />
� die im Zuge <strong>der</strong> Energiebereitstellung (Kraftstoff bzw. Elektrizität) für<br />
Österreich und für die Europäische Union anfallenden<br />
Treibhausgasemissionen bzw. die zur Bereitstellung erfor<strong>der</strong>liche Energie<br />
berücksichtigt.<br />
� <strong>der</strong> jährliche reale Energiebedarf und die jährlichen realen<br />
Treibhausgasemissionen berechnet und verglichen.
In Ergänzung wurden<br />
Seite 3<br />
� die Reichweiten <strong>der</strong> PKW bei realen Betriebsbed<strong>in</strong>gungen <strong>in</strong> Abhängigkeit<br />
von den Umgebungstemperaturen bestimmt.<br />
� die Wirkungsgrade <strong>der</strong> Stromwandler und Traktionsbatterie ermittelt.<br />
� die jährlichen Energiekosten je Fahrzeugkategorie berechnet.<br />
Basierend auf den Messergebnissen <strong>der</strong> e<strong>in</strong>zelnen <strong>batterieelektrische</strong>n Fahrzeuge<br />
mit Lithium-Ionen-Batterie wurde e<strong>in</strong> Durchschnittsfahrzeug aus den Mittelwerten <strong>der</strong><br />
untersuchten <strong>batterieelektrische</strong>n Fahrzeuge errechnet. Dieses<br />
Durchschnittsfahrzeug diente im Weiteren als Grundlage für die Berechnung des<br />
realen jährlichen Energiebedarfs und <strong>der</strong> realen jährlichen Treibhausgasemissionen.<br />
Die im Zuge <strong>der</strong> Energiebereitstellung (Kraftstoff bzw. Elektrizität) <strong>in</strong> Österreich und<br />
<strong>der</strong> Europäischen Union anfallenden Treibhausgasemissionen und die zur<br />
Bereitstellung<br />
berücksichtigt.<br />
erfor<strong>der</strong>liche Energie wurden anhand von Literaturangaben<br />
In Ergänzung erfolgte e<strong>in</strong>e Literaturrecherche zur Entwicklung <strong>der</strong> Energiedichte <strong>der</strong><br />
Energieträger „Fossiler Kraftstoff“ und „Batterie“ <strong>in</strong> den letzten 100 Jahren.
3 Messprogramm und Messtechnik<br />
Seite 4<br />
Die Ermittlung des im vorangegangenen Kapitel beschriebenen jährlichen<br />
Energiebedarfs und <strong>der</strong> Treibhausgasemissionen von <strong>batterieelektrische</strong>n PKW und<br />
e<strong>in</strong>em PKW mit hochmo<strong>der</strong>nem Verbrennungsmotor unter realen<br />
Betriebsbed<strong>in</strong>gungen erfolgte auf Basis des <strong>in</strong> Tabelle 5 wie<strong>der</strong>gegebenen<br />
Messprogramms.<br />
Zur Bestimmung des Energiebedarfs bzw. <strong>der</strong> Treibhausgasemissionen Innerorts,<br />
Außerorts und auf <strong>der</strong> Autobahn wurde <strong>der</strong> Fahrzyklus „Eco-Test“ [5] absolviert. Der<br />
Geschw<strong>in</strong>digkeitsverlauf dieses Zyklus kann Abbildung 1 entnommen werden. Wie<br />
<strong>in</strong> Tabelle 6 zusammenfassend angeführt, setzt sich dieser Zyklus aus dem<br />
<strong>in</strong>nerstädtischen und außerstädtischen Teil des Neuen Europäischen Fahrzyklus<br />
(NEFZ), dem <strong>in</strong>nerstädtischen und außerstädtischen Teil des Artemiszyklus (CADC)<br />
und dem Autobahn-130-km/h-Zyklus (BAB130) zusammen. Für die Analysen wurden<br />
die <strong>in</strong>nerstädtischen bzw. außerstädtischen Zyklusabschnitte jeweils geme<strong>in</strong>sam<br />
betrachtet.<br />
Für die Untersuchung des Energiebedarfs und <strong>der</strong> Treibhausgasemissionen <strong>in</strong> <strong>der</strong><br />
Stopp-and-Go-Phase wurde <strong>der</strong> „Stopp-and-Go-Zyklus“ heranzogen. Dieser Zyklus<br />
wurde geme<strong>in</strong>sam mit dem ÖAMTC im Zuge <strong>der</strong> Studie „E<strong>in</strong>fluss des<br />
Verkehrsflusses auf Emission und Verbrauch“ [6] entwickelt. Bei diesem <strong>in</strong><br />
Abbildung 2 wie<strong>der</strong>gegebenen Zyklus wird auf e<strong>in</strong>er Fahrtstrecke von 9 x 700 m auf<br />
50 km/h beschleunigt, die Geschw<strong>in</strong>digkeit gehalten und im Weiteren wie<strong>der</strong> bis zum<br />
Stillstand abgebremst. Die zurückgelegte Wegstrecke beträgt 6,3 km bei e<strong>in</strong>er<br />
Testdauer von 17:22 M<strong>in</strong>.<br />
Der E<strong>in</strong>fluss <strong>der</strong> Fahrbahnneigung von +2 % bzw. -2 % auf den Energiebedarf und<br />
die Treibhausgasemissionen wurde für die Phasen Innerorts, Außerorts und<br />
Autobahn sowie Stopp-and-Go bei e<strong>in</strong>er Umgebungstemperatur von 20 °C ermittelt.<br />
Der Wert für +/-2 % (50 % <strong>der</strong> Strecke mit +2 % Steigung und 50 % <strong>der</strong> Strecke mit<br />
-2 % Gefälle) wurde rechnerisch bestimmt.
Seite 5<br />
Der E<strong>in</strong>fluss <strong>der</strong> Umgebungstemperatur – <strong>in</strong>sbeson<strong>der</strong>e durch die Nutzung von<br />
Heizung bzw. Klimaanlage – auf den Energiebedarf und die Treibhausgasemissionen<br />
wurde für die Phasen Innerorts, Außerorts und Autobahn zwischen -20 °C und<br />
+30 °C <strong>in</strong> 10 °C Schritten untersucht. Zudem wurde <strong>der</strong> E<strong>in</strong>fluss auf die Reichweite<br />
des Kraft<strong>fahrzeuge</strong>s bestimmt.<br />
Während des Tests wurde die Fahrzeug<strong>in</strong>nenraumtemperatur mittels Heizung bzw.<br />
Klimaanlage auf 22 °C geregelt (nicht bei Test-/Umgebungstemperatur 20 °C).<br />
Zur Bestimmung <strong>der</strong> Kaltstartemissionen des PKW mit Verbrennungsmotor wurden<br />
die Tests mit kaltem (Umgebungstemperatur) und mit betriebswarmem Motor<br />
durchgeführt.<br />
Die Fahrzeuge wurden auf dem Rollenprüfstand mit aktiviertem Tagfahrlicht (sofern<br />
verfügbar) und e<strong>in</strong>geschaltetem Radio betrieben. Die Heizung bzw. Klimaanlage war,<br />
wie bereits erörtert, abhängig von <strong>der</strong> Umgebungstemperatur e<strong>in</strong>geschaltet. Sofern<br />
das Fahrzeug über e<strong>in</strong>en Automatikmodus für die Temperatur- bzw. Gebläsestufe<br />
verfügt hat, wurde dieser verwendet. Widrigenfalls wurde die Temperatur manuell<br />
geregelt und die Gebläsestufe auf Mittel gestellt.<br />
Der Ladevorgang <strong>der</strong> <strong>batterieelektrische</strong>n Fahrzeuge erfolgte jeweils nach e<strong>in</strong>er<br />
kompletten Entladung (Fahrzeug stellt sich selbsttätig ab) <strong>der</strong> Hochvoltbatterie. Die<br />
Ladung wurde im klimatisierten Rollenprüfstand bei <strong>der</strong> festgelegten Testtemperatur<br />
(-20 °C bis +30 °C) durchgeführt und dauerte so lange, bis die Hochvoltbatterie<br />
vollständig geladen war.<br />
Im Anschluss erfolgte e<strong>in</strong>e Konditionierung über 8 Stunden im klimatisierten<br />
Rollenprüfstand bei <strong>der</strong> festgelegten Testtemperatur. Dabei wurde das Ladegerät<br />
vom Fahrzeug entfernt. Der untersuchte Citroën Berl<strong>in</strong>go wurde aufgrund des<br />
Hochtemperaturkonzeptes <strong>der</strong> Nickel-Natriumchlorid (ZEBRA)-Traktionsbatterie und<br />
dem daraus resultierenden Heizbedarf nicht vom Netz genommen. Der E<strong>in</strong>fluss<br />
wurde jedoch geson<strong>der</strong>t untersucht.
Fahrzyklus Phase<br />
Eco-Test<br />
Eco-Test<br />
Eco-Test<br />
50km/h -<br />
700m<br />
50km/h -<br />
700m<br />
50km/h -<br />
700m<br />
Innerorts<br />
Außerorts<br />
Autobahn<br />
Innerorts<br />
Fahrbahnneigung<br />
0 %<br />
Umgebungstemperatur<br />
Außerorts -2 %<br />
20 °C<br />
Klimatisierung<br />
-20 °C Heizung<br />
-10 °C Heizung<br />
0 °C Heizung<br />
10 °C Heizung<br />
20 °C -<br />
30 °C Klimaanlage<br />
-20 °C Heizung<br />
-10 °C Heizung<br />
0 °C Heizung<br />
10 °C Heizung<br />
20 °C -<br />
30 °C Klimaanlage<br />
-20 °C Heizung<br />
-10 °C Heizung<br />
0 °C Heizung<br />
10 °C Heizung<br />
20 °C -<br />
30 °C Klimaanlage<br />
20 °C<br />
Autobahn 20 °C<br />
Innerorts<br />
20 °C<br />
Außerorts +2 %<br />
20 °C<br />
Autobahn 20 °C<br />
Stopp-and-<br />
Go<br />
Stopp-and-<br />
Go<br />
Stopp-and-<br />
Go<br />
1 VKM… Verbrennungskraftmasch<strong>in</strong>e<br />
-<br />
Seite 6<br />
Dauer des<br />
Tests<br />
Bei VKM 1 -<br />
PKW:<br />
2 Zyklen<br />
Bei E-PKW:<br />
Bis sich das<br />
Fahrzeug<br />
selbsttätig<br />
abstellt.<br />
1 Zyklus<br />
1 Zyklus<br />
0 % 20 °C 1 Zyklus<br />
-2 % 20 °C 1 Zyklus<br />
+2 % 20 °C 1 Zyklus<br />
Tabelle 5: Messprogramm je Kraftfahrzeug
Eco-Test<br />
NEFZ ECE<br />
Innerorts<br />
NEFZ EUDC<br />
Außerorts<br />
CADC Urban<br />
Innerorts<br />
Abbildung 1: Eco-Test Zyklus - Geschw<strong>in</strong>digkeitsverlauf<br />
(Strecke 35,5 km, Dauer 50:33 M<strong>in</strong>.) [5], [eigene Darstellung]<br />
35,506 km<br />
100%<br />
ausge- Innerorts Außerorts Autobahn<br />
wertete 8,850 km 15,886 km 10,770 km<br />
Zyklen 24,93 % 44,74 % 30,33 %<br />
Seite 7<br />
Testzyklen<br />
NEFZ<br />
ECE<br />
CADC<br />
Urban<br />
NEFZ<br />
EUDC<br />
CADC Extra<br />
Urban<br />
BAB130<br />
Auf-<br />
/Abfahrt<br />
„Bauste<strong>in</strong>e“ 3,920 km 4,930 km 6,920 km 8,966 km 9,270 km 1,500 km<br />
Tabelle 6: Eco-Test Zyklus - Zusammensetzung [5], [eigene Darstellung]<br />
Abbildung 2: Stopp-and-Go-Zyklus - Geschw<strong>in</strong>digkeitsverlauf<br />
(Strecke 6,3 km, Dauer 17:22 M<strong>in</strong>.) [6], [eigene Darstellung]<br />
CADC Extra<br />
Urban<br />
Außerorts<br />
BAB130+*)<br />
Autobahn<br />
*) Auf-<br />
/Abfahrt
Seite 8<br />
Abbildung 3 zeigt e<strong>in</strong> Beispiel <strong>der</strong> gesetzten Strommessstellen zur Bestimmung <strong>der</strong><br />
Energieflüsse und Wirkungsgrade <strong>batterieelektrische</strong>r Fahrzeuge. Abhängig von <strong>der</strong><br />
technischen Umsetzung je Fahrzeughersteller wurden dieserart die Wirkungsgrade<br />
<strong>der</strong> Komponenten<br />
� On-board Charger (Ladeverluste)<br />
� DC/DC Wandler (Hochvolt-Nie<strong>der</strong>voltnetz)<br />
� AC/DC-Wandler (Inverter)<br />
� Traktionsbatterie (Entladeverluste)<br />
bestimmt.<br />
Zudem wurden die Spannungen des Nie<strong>der</strong>- und Hochvoltsystems sowie jene des<br />
Elektromotors gemessen.<br />
Während des Ladevorganges wurden damit die Energieentnahme vom Stromnetz,<br />
<strong>der</strong> durch den Ladevorgang verursachte Energiebedarf und die Energiezufuhr zur<br />
Hochvoltbatterie bestimmt.<br />
Im Fahrbetrieb konnten die Energieentnahme von <strong>der</strong> Hochvoltbatterie sowie <strong>der</strong><br />
Energiebedarf <strong>der</strong> betrachteten Verbraucher bestimmt werden.<br />
Abbildung 3: Strommessstellen (Symbolbild)<br />
N1 bis N6: Nie<strong>der</strong>voltverbraucher wie Kühlmittelpumpe E-<br />
Technik, Kühlmittelpumpe Fahrgastraum, Fahrgastraum-<br />
Gebläse, Sitzheizung, etc.
Zusätzlich wurden folgende Nie<strong>der</strong>volt-Verbraucher vermessen:<br />
� Fahrzeug<strong>in</strong>nenraumgebläse<br />
� Licht<br />
� Heizung<br />
o alle Stufen<br />
o Tagfahrlicht, Standlicht, Abblendlicht, Fernlicht, Bremslicht<br />
o Heckscheibe, Außenspiegel, Sitz<br />
� Scheibenwischer<br />
� Radio<br />
o vorne und h<strong>in</strong>ten<br />
Seite 9<br />
Messtechnik<br />
Die Messungen wurden auf e<strong>in</strong>em 4-Rad-Scheitelrollenprüfstand (Hersteller Schenck<br />
/ Kristl&Seibt) durchgeführt. Der klimatisierte Rollenprüfstand erlaubt e<strong>in</strong>e Regelung<br />
<strong>der</strong> Umgebungstemperatur zwischen -30 °C und +50 °C.<br />
Die Berechnung des Kraftstoffverbrauchs erfolgt im Fall des Fahrzeuges mit<br />
Verbrennungsmotor aus den gasförmigen Abgasbestandteilen CO, CO2 und HC<br />
nach Richtl<strong>in</strong>ie 80/1268/EWG (<strong>in</strong> <strong>der</strong> geltenden Fassung).<br />
Die hierbei verwendeten Abgasanalysatoren werden <strong>in</strong> Tabelle 7 angeführt.<br />
Abgasanalysatoren CO CO2 HC<br />
Marke HORIBA HORIBA HORIBA<br />
Typ AIA 310/320 AIA 310/320 FIA 325/326<br />
Messbereich 0-50 ppm 0-2,5 Vol% 0-25 ppm<br />
Eichgaskonzentration 44,7 ppm 1,92 Vol% 15,0 ppm<br />
Tabelle 7: Abgasanalysatoren<br />
Die Bestimmung <strong>der</strong> CH4- und N2O-Emissionen des mit Verbrennungsmotor<br />
betriebenen PKW erfolgt mittels FTIR-Messung (Fourier Transform Infrared<br />
Spectroscopy, MKS MultiGas Analyzer 2030D)
Seite 10<br />
Die für die Durchführung <strong>der</strong> Strom- und Spannungs- bzw. Leistungsmessungen<br />
angewendete Messtechnik wird wie folgt angegeben:<br />
� Leistungsvermesser: Dewetron DEWE-2602<br />
� Software: Dewetron DEWESOFT-7-PROF<br />
� Stromwandler: Dewetron PM-MCTS-700<br />
� Shunt: Dewetron PM-MCTS-BR5<br />
� Strommesszange: Dewetron PNA-CLAMP-150-DC
4 Untersuchte Fahrzeuge<br />
Seite 11<br />
Im Rahmen dieser Studie konnten dank Unterstützung <strong>der</strong> Fahrzeughersteller<br />
folgende Personenkraftwagen untersucht werden:<br />
� Volkswagen Polo BlueMotion VKM-PKW (Diesel)<br />
� Mitsubishi i-MiEV E-PKW<br />
� Mercedes Benz A-Klasse E-Cell E-PKW<br />
� Smart Fortwo Electric Drive E-PKW<br />
� Nissan Leaf E-PKW<br />
� Citroën Berl<strong>in</strong>go E-PKW (Kle<strong>in</strong>-Nutzfahrzeug)<br />
Im Weiteren werden die technischen Daten <strong>der</strong> Fahrzeuge wie<strong>der</strong>gegeben.<br />
4.1 Volkswagen Polo BlueMotion<br />
Die technischen Daten können unten stehen<strong>der</strong> Auflistung entnommen werden.<br />
Marke Volkswagen<br />
Handelsbezeichnung Polo BlueMotion TDI (87g)<br />
Baujahr 2011<br />
Eigengewicht 1.150 kg<br />
Radstand 2.470 mm<br />
Antriebsart Diesel<br />
Hubraum 1.199 cm 3<br />
Leistung 55 kW<br />
Abgasgesetzgebung Euro 5<br />
Getriebe Manuelles Schaltgetriebe<br />
Start/Stopp-Funktion Ja<br />
Reifen Sommerreifen, 185/60 R15<br />
Tank<strong>in</strong>halt 45 Liter<br />
Foto: He<strong>in</strong>z Henn<strong>in</strong>ger
4.2 Mitsubishi i-MiEV<br />
Die technischen Daten können unten stehen<strong>der</strong> Auflistung entnommen werden.<br />
Marke Mitsubishi<br />
Handelsbezeichnung i-MiEV<br />
Baujahr 2011<br />
Eigengewicht 1.100 kg<br />
Radstand 2.550 mm<br />
Antriebsart batterieelektrisch<br />
Leistung 49 kW<br />
Reifen Sommerreifen, vorne: 145/65 R15, h<strong>in</strong>ten: 175/65 R15<br />
Batteriekapazität 16 kWh lt. Herstellerangabe<br />
Batterietyp Lithium-Ionen<br />
4.3 Mercedes Benz A-Klasse E-Cell<br />
Die technischen Daten können unten stehen<strong>der</strong> Auflistung entnommen werden.<br />
Marke Mercedes Benz<br />
Handelsbezeichnung A-Klasse E-Cell<br />
Baujahr 2011<br />
Eigengewicht 1.635 kg<br />
Radstand 2568 mm<br />
Antriebsart batterieelektrisch<br />
Leistung 70 kW<br />
Reifen W<strong>in</strong>terreifen, 195/60 R16<br />
Batteriekapazität 36 kWh lt. Herstellerangabe<br />
Batterietyp Lithium-Ionen<br />
Seite 12<br />
Foto: He<strong>in</strong>z Henn<strong>in</strong>ger<br />
Foto: He<strong>in</strong>z Henn<strong>in</strong>ger
4.4 Smart Fortwo Electric Drive<br />
Die technischen Daten können unten stehen<strong>der</strong> Auflistung entnommen werden.<br />
Marke Smart<br />
Handelsbezeichnung Fortwo Electric Drive<br />
Baujahr 2011<br />
Eigengewicht 1.010 kg<br />
Radstand 1.867 mm<br />
Antriebsart batterieelektrisch<br />
Leistung 35 kW<br />
Reifen W<strong>in</strong>terreifen, vorne: 155/60 R15, h<strong>in</strong>ten: 175/55 R15<br />
Max. Bauartgeschw. 100 km/h<br />
Batteriekapazität 17,6 kWh lt. Herstellerangabe<br />
Batterietyp Lithium-Ionen<br />
4.5 Nissan Leaf<br />
Die technischen Daten können unten stehen<strong>der</strong> Auflistung entnommen werden.<br />
Marke Nissan<br />
Handelsbezeichnung Leaf<br />
Baujahr 2011<br />
Eigengewicht 1.665 kg<br />
Radstand 2.700 mm<br />
Antriebsart batterieelektrisch<br />
Leistung 80 kW<br />
Reifen Sommerreifen, 205/55 R16<br />
Batteriekapazität 24 kWh lt. Herstellerangabe<br />
Batterietyp Lithium-Ionen<br />
Seite 13<br />
Foto: He<strong>in</strong>z Henn<strong>in</strong>ger<br />
Foto: He<strong>in</strong>z Henn<strong>in</strong>ger
4.6 Citroën Berl<strong>in</strong>go<br />
Die technischen Daten können unten stehen<strong>der</strong> Auflistung entnommen werden.<br />
Marke Citroën<br />
Handelsbezeichnung Berl<strong>in</strong>go<br />
Baujahr 2012<br />
Eigengewicht 1.315 kg<br />
Radstand 2.693 mm<br />
Antriebsart batterieelektrisch<br />
Leistung 42 kW<br />
Reifen W<strong>in</strong>terreifen, 175/65 R14<br />
Max. Geschw<strong>in</strong>digkeit 100 km/h (bei 0 % Fahrbahnneigung)<br />
Batteriekapazität 23,5 kWh lt. Herstellerangabe<br />
Batterietyp Nickel-Natriumchlorid (ZEBRA)<br />
Seite 14<br />
Foto: Johann Wolf
5 Fahrzeugspezifische Ergebnisse<br />
Seite 15<br />
Im Folgenden werden die Ergebnisse <strong>der</strong> e<strong>in</strong>zelnen Fahrzeuge zusammenfassend<br />
vorgestellt und etwaige Beson<strong>der</strong>heiten erörtert. Die detaillierten Datensätze stehen<br />
aufgrund des Umfanges auf <strong>der</strong> Homepage www.oevk.at zum Download bereit<br />
(Direktdownload: http://www.xn--vk-eka.at/aktuelles/2012/bev_data2.pdf).<br />
5.1 Volkswagen Polo BlueMotion<br />
Im Falle des mit Dieselkraftstoff betriebenen Referenz<strong>fahrzeuge</strong>s wurden neben dem<br />
Energiebedarf auch die Treibhausgasemissionen (Kohlendioxid CO2, Methan CH4<br />
und Lachgas N2O) im Fahrbetrieb als CO2-Äquivalent (CO2e) bestimmt.<br />
In Tabelle 8 werden die Treibhausgaswirkungen von Methan und Lachgas <strong>in</strong><br />
Relation zu Kohlendioxid gesetzt. Die Werte beziehen sich dabei auf e<strong>in</strong>en<br />
Zeithorizont von 100 Jahren und wurden [7] entnommen.<br />
Treibhausgas Summenformel CO2-Äquivalent<br />
Kohlendioxid CO2 1<br />
Methan CH4 25<br />
Distickstoffoxid (Lachgas) N2O 298<br />
Tabelle 8: Treibhausgaspotenziale als CO2-Äquivalent [7]<br />
Der Energiebedarf <strong>in</strong> Abhängigkeit von <strong>der</strong> Fahrsituation bei ebener Fahrbahn und<br />
20 °C Umgebungstemperatur (ohne Heizung und ohne Klimaanlage) wird <strong>in</strong><br />
Abbildung 4 wie<strong>der</strong>gegeben. In den Ergebnissen berücksichtigt wurde bereits <strong>der</strong><br />
Kaltstartanteil.<br />
Es ist festzuhalten, dass sich bei e<strong>in</strong>er Konstantgeschw<strong>in</strong>digkeit von 70 km/h e<strong>in</strong><br />
Verbrauchsoptimum e<strong>in</strong>stellt. Dieses wird auch durch den Energiebedarf <strong>in</strong> <strong>der</strong><br />
Außerorts-Fahrsituation bestätigt. In diesem Zyklusabschnitt liegt die<br />
durchschnittliche Geschw<strong>in</strong>digkeit bei rund 65 km/h. Die Durchschnitts-
Seite 16<br />
geschw<strong>in</strong>digkeiten <strong>der</strong> weiteren Zyklen s<strong>in</strong>d wie folgt zu nennen: Stopp-and-Go 23<br />
km/h, Innerorts 18 km/h, Autobahn 102 km/h, Eco-Test 42 km/h.<br />
Die Umrechnung des Energiebedarfs von kWh/100km auf l/100km erfolgt mittels<br />
Division <strong>der</strong> genannten Werte durch 10 (=11,8 kWh/kg x 0,845 kg/l, d.h. Diesel-<br />
Heizwert x Diesel-Dichte).<br />
Für die CO2e-Emissionen zeigt sich e<strong>in</strong> zu Abbildung 4 analoges Bild. Von e<strong>in</strong>er<br />
Darstellung <strong>der</strong> Ergebnisse wird an dieser Stelle abgesehen und auf den elektronisch<br />
zur Verfügung gestellten Datensatz verwiesen. Im Eco-Test können diese bei e<strong>in</strong>er<br />
Fahrbahnneigung von 0 % und e<strong>in</strong>er Umgebungstemperatur von 20 °C mit 102 g/km<br />
angegeben werden.<br />
Abbildung 4: Energiebedarf des Volkswagen Polo BlueMotion <strong>in</strong> Abhängigkeit von <strong>der</strong> Fahrsituation<br />
bei ebener Fahrbahn und 20 °C Umgebungstemperatur (ohne Heizung und ohne Klimaanlage, <strong>in</strong>kl.<br />
Kaltstartanteil) <strong>in</strong> kWh/100km<br />
Die Analyse des E<strong>in</strong>flusses <strong>der</strong> Fahrbahnneigung auf den Energiebedarf,<br />
wie<strong>der</strong>gegeben <strong>in</strong> Abbildung 5, zeigt auf, dass die Energieersparnis bei 2 %-igem
Seite 17<br />
Fahrbahngefälle stets ger<strong>in</strong>ger ist als <strong>der</strong> Energienachteil bei 2 %-iger Fahrbahn-<br />
steigung.<br />
Für die folgenden Vergleichsberechnungen wird <strong>der</strong> Energiebedarf bei e<strong>in</strong>er<br />
Fahrbahnneigung +/-2 % herangezogen. Dieser entspricht e<strong>in</strong>er Fahrt mit 50 %<br />
Steigungs- und 50 % Gefälleanteil.<br />
Abbildung 5: Energiebedarf des Volkswagen Polo BlueMotion <strong>in</strong> Abhängigkeit von <strong>der</strong> Fahrsituation<br />
und <strong>der</strong> Fahrbahnneigung bei 20 °C Umgebungstemperatur (ohne Heizung und ohne Klimaanlage,<br />
<strong>in</strong>kl. Kaltstartanteil) <strong>in</strong> kWh/100km<br />
Der <strong>in</strong> Abbildung 6 wie<strong>der</strong>gegebene Energiebedarf <strong>in</strong> Abhängigkeit von <strong>der</strong><br />
Umgebungstemperatur berücksichtigt den energetischen Mehraufwand für den<br />
Betrieb des Fahrzeuges bei niedrigeren und höheren Temperaturen als 20 °C.<br />
Hierbei fließen die Klimatisierung (Heizen und Kühlen) und die erhöhten<br />
Reibungswi<strong>der</strong>stände bzw. e<strong>in</strong> etwaiges abweichendes Motorverhalten e<strong>in</strong>.<br />
Erwartungsgemäß führt die Aktivierung <strong>der</strong> Klimaanlage bei +30 °C zu e<strong>in</strong>em<br />
höheren Energiebedarf als die Nutzung <strong>der</strong> Abwärme des Motors bei niedrigeren<br />
Temperaturen.
Abbildung 6: Energiebedarf des Volkswagen Polo BlueMotion <strong>in</strong> Abhängigkeit von <strong>der</strong><br />
Umgebungstemperatur im Eco-Test bei e<strong>in</strong>er Fahrbahnneigung von +/-2 % (<strong>in</strong>kl. Heizung bzw.<br />
5.2 Mitsubishi i-MiEV<br />
Klimaanlage und Kaltstartanteil) <strong>in</strong> kWh/100km<br />
Seite 18<br />
Wie bereits e<strong>in</strong>gangs ausgeführt, wurde <strong>der</strong> Mitsubishi i-MiEV im Zuge des Projektes<br />
„Vermessung des Mitsubishi i-MiEV h<strong>in</strong>sichtlich Energiee<strong>in</strong>satz und Reichweite“ [4]<br />
im Auftrag des ÖAMTC vermessen. Die dabei erhobenen Daten wurden für die hier<br />
vorliegenden Untersuchungsaspekte herangezogen und entsprechend ausgewertet.<br />
Abbildung 7 zeigt den Energiebedarf <strong>in</strong> Abhängigkeit von <strong>der</strong> Fahrsituation bei<br />
ebener Fahrbahn und 20 °C Umgebungstemperatur (ohne Heizung und ohne<br />
Klimaanlage). Hierbei berücksichtigt wurde <strong>der</strong> Energiebedarf zum Fahren. Dieser<br />
umfasst den Energiebedarf des Elektromotors <strong>in</strong>kl. Inverter (AC/DC-DC/AC-<br />
Wandler), des Nie<strong>der</strong>voltsystems <strong>in</strong>kl. DC/DC-Wandler und bei Temperaturen über<br />
und unter +20 °C <strong>der</strong> Klimatisierung (Heizung bzw. Klimanalage). Weiters wurde <strong>der</strong><br />
Lade- und Entladeverlust <strong>der</strong> Hochvoltbatterie berücksichtigt.
Seite 19<br />
Die angeführten Werte beschreiben somit den ab Stromnetz realisierten<br />
Energieverbrauch.<br />
An<strong>der</strong>s als im Vergleich zum dieselbetriebenen PKW mit Verbrennungsmotor liegt<br />
das energetische Optimum nicht bei e<strong>in</strong>er mittleren Geschw<strong>in</strong>digkeit von 70 km/h,<br />
son<strong>der</strong>n ist direkt proportional mit <strong>der</strong> Geschw<strong>in</strong>digkeit.<br />
An dieser Stelle ist festzuhalten, dass für dieses Fahrzeug ke<strong>in</strong>e Stopp-and-Gosowie<br />
Fahrbahnneigungsdaten vorliegen.<br />
Verglichen mit den Werten aus Abbildung 4 ist anzuführen, dass die<br />
Verbrauchswerte des i-MiEV ohne Klimatisierung rund 50 % unter jenen des Polos<br />
liegen.<br />
Abbildung 7: Energiebedarf des Mitsubishi i-MiEV <strong>in</strong> Abhängigkeit von <strong>der</strong> Fahrsituation bei ebener<br />
Fahrbahn und 20 °C Umgebungstemperatur (ohne Heizung und ohne Klimaanlage) <strong>in</strong> kWh/100km<br />
In Abbildung 8 wird <strong>der</strong> Energiebedarf <strong>in</strong> Abhängigkeit von <strong>der</strong><br />
Umgebungstemperatur im Eco-Test bei e<strong>in</strong>er Fahrbahnneigung von 0 % (<strong>in</strong>kl.<br />
Heizung bzw. Klimaanlage) angegeben.
Seite 20<br />
Der primär durch den Betrieb <strong>der</strong> Heizung bzw. Klimaanlage erhöhte<br />
Energieverbrauch liegt trotz deutlicher Zunahme auch bei -20 °C unter dem des mit<br />
Verbrennungsmotor betriebenen PKW.<br />
Abbildung 8: Energiebedarf des Mitsubishi i-MiEV <strong>in</strong> Abhängigkeit von <strong>der</strong> Umgebungstemperatur im<br />
Eco-Test bei e<strong>in</strong>er Fahrbahnneigung von 0 % (<strong>in</strong>kl. Heizung bzw. Klimaanlage) <strong>in</strong> kWh/100km<br />
Wirkungsgrade<br />
Die Wirkungsgrade <strong>der</strong> elektrischen Spannungswandler konnten wie folgt ermittelt<br />
werden:<br />
Der Wirkungsgrad des On-board-Chargers (Ladegerät) liegt, unabhängig von <strong>der</strong><br />
Umgebungstemperatur, bei 94 %.<br />
Wie <strong>in</strong> Abbildung 9 dargestellt, ist <strong>der</strong> Wirkungsgrad <strong>der</strong> Hochvoltbatterie mit<br />
88-95 % von <strong>der</strong> Umgebungstemperatur abhängig und weist e<strong>in</strong> Optimum bei +10 °C<br />
bis 0 °C auf. Der Wirkungsgrad <strong>der</strong> Hochvoltbatterie beschreibt das Verhältnis<br />
zwischen dem nutzbaren Energie<strong>in</strong>halt <strong>der</strong> Traktionsbatterie (exkl. Rekuperation) und<br />
<strong>der</strong> während des Ladevorganges e<strong>in</strong>gespeisten Energie.
Seite 21<br />
Die Wirkungsgrade des DC/DC-Wandlers bzw. des Inverters wurden <strong>in</strong> [4] lediglich<br />
für +20 °C und +30 °C ermittelt und können mit 83 % bzw. 91 % angegeben werden.<br />
Abbildung 9: Wirkungsgrad <strong>der</strong> Hochvoltbatterie des Mitsubishi i-MiEV <strong>in</strong> Abhängigkeit von <strong>der</strong><br />
Umgebungstemperatur <strong>in</strong> %<br />
Abbildung 10 gibt die Energiebilanz <strong>der</strong> Hochvoltbatterie wie<strong>der</strong>. Es ist anzuführen,<br />
dass die Ladeverluste <strong>in</strong>kl. La<strong>der</strong>egelung unabhängig von <strong>der</strong><br />
Umgebungstemperatur rund 9 % betragen. Die Entladeverluste h<strong>in</strong>gegen zeigten e<strong>in</strong><br />
von <strong>der</strong> Umgebungstemperatur abhängiges Verhalten mit e<strong>in</strong>em Optimum bei 0 °C.<br />
Absolut wurden vor Fahrbeg<strong>in</strong>n im Mittel 14,8 kWh durch die Hochvoltbatterie zur<br />
Verfügung gestellt. Das Maximum lag mit 15,3 kWh bei 0 °C, das M<strong>in</strong>imum mit 14,1<br />
kWh bei -20 °C.<br />
Die Ladedauer kann im Mittel mit 6 Std. 48 M<strong>in</strong>. angegeben werden.
Abbildung 10: Energiebilanz <strong>der</strong> Hochvoltbatterie des Mitsubishi i-MiEV <strong>in</strong> Abhängigkeit von <strong>der</strong><br />
Umgebungstemperatur <strong>in</strong> %<br />
Seite 22<br />
Die, bezogen auf die Leistung, untergeordnete Rolle <strong>der</strong> Nie<strong>der</strong>voltverbraucher wird<br />
auch durch <strong>in</strong> Abbildung 11 angegebenen durchschnittlichen Leistungsaufnahmen<br />
verdeutlicht.<br />
Neben dem Elektromotor (Leistungsbedarf im Eco-Test bei -20 °C und 0 %<br />
Fahrbahnneigung: 5,7 kW) ist vor allem die Heizung mit 3,8 kW bei -20 °C im i-MiEV<br />
als dom<strong>in</strong>anter Verbraucher zu nennen.
Abbildung 11: Energieaufnahme diverser 12V-E<strong>in</strong>zelverbraucher des Mitsubishi i-MiEV<br />
Seite 23<br />
Reichweite<br />
Die im Eco-Test mit e<strong>in</strong>er Batterieladung bei ebener Fahrbahn realisierbaren<br />
maximalen Reichweiten 2 werden <strong>in</strong> Abbildung 12 <strong>in</strong> Abhängigkeit von <strong>der</strong><br />
Umgebungstemperatur wie<strong>der</strong>gegeben. E<strong>in</strong>e Energiereserve von 25 km wurde <strong>in</strong> <strong>der</strong><br />
Darstellung grafisch berücksichtigt.<br />
2 Etwaige ger<strong>in</strong>gfügige Abweichungen zu [4] resultieren aus <strong>der</strong> für dieses Projekt abgeän<strong>der</strong>ten<br />
Berechnungsmethode. In [4] wurde das Fahrzeug bis zur automatischen Abschaltung des Fahrzeuges<br />
betrieben und <strong>der</strong> Kilometerstand protokolliert. In dieser Studie wurden die positiv absolvierten<br />
Zyklusabschnitte (Innerorts, Außerorts und Autobahn) heranzogen und <strong>in</strong> Relation zur verfügbaren<br />
Batteriekapazität gesetzt.
Seite 24<br />
Abbildung 12: Reichweite des Mitsubishi i-MiEV <strong>in</strong> Abhängigkeit von <strong>der</strong> Umgebungstemperatur im<br />
Eco-Test bei e<strong>in</strong>er Fahrbahnneigung von 0 %<br />
5.3 Mercedes Benz A-Klasse E-Cell<br />
Der Energiebedarf (<strong>in</strong>kl. Elektromotor, Inverter, Nie<strong>der</strong>voltsystem, DC/DC-Wandler<br />
sowie Lade- und Entladeverlust <strong>der</strong> Hochvoltbatterie) des E-Cell ist <strong>in</strong> Abhängigkeit<br />
von <strong>der</strong> Fahrsituation, bei e<strong>in</strong>er Fahrbahnneigung von +/-2 % und e<strong>in</strong>er<br />
Umgebungstemperatur von 20 °C (ohne Heizung und ohne Klimaanlage) <strong>in</strong><br />
Abbildung 13 wie<strong>der</strong>gegeben. Die angeführten Werte beschreiben den ab<br />
Stromnetz realisierten Energieverbrauch.<br />
Der Energiebedarf des Elektromotors ist, wie bereits <strong>in</strong> Abbildung 7 gezeigt, im<br />
Gegensatz zum Energiebedarf des Verbrennungsmotors (siehe Abbildung 4) direkt<br />
proportional zur Geschw<strong>in</strong>digkeit.<br />
Der um e<strong>in</strong>e Fahrzeugkategorie größere PKW (verglichen mit dem i-MiEV – siehe<br />
Kapitel 4) weist erwartungsgemäß auch e<strong>in</strong>en entsprechend höheren Energiebedarf<br />
auf.
Abbildung 13: Energiebedarf des Mercedes Benz A-Klasse E-Cell <strong>in</strong> Abhängigkeit von <strong>der</strong><br />
Seite 25<br />
Fahrsituation bei e<strong>in</strong>er Fahrbahnneigung von +/-2 % und 20 °C Umgebungstemperatur (ohne Heizung<br />
und ohne Klimaanlage) <strong>in</strong> kWh/100km<br />
Der Energiebedarf <strong>in</strong> Abhängigkeit von <strong>der</strong> Umgebungstemperatur im Eco-Test bei<br />
e<strong>in</strong>er Fahrbahnneigung von +/-2 % (<strong>in</strong>kl. Heizung bzw. Klimaanlage) wird <strong>in</strong><br />
Abbildung 14 angegeben. Hierbei ist festzuhalten, dass bei -10 °C und -20 °C <strong>der</strong><br />
Energiebedarf des E-Cell über dem des Polo liegt (vergleiche hierzu Abbildung 6).<br />
Der zu niedrigen Temperaturen h<strong>in</strong> ansteigende Heizbedarf und die steigenden<br />
Lade- und Entladeverluste führen dazu, dass <strong>der</strong> Wirkungsgradvorteil des<br />
elektrischen Antriebsstrangs bei diesen tiefen Temperaturen egalisiert wird.
Abbildung 14: Energiebedarf des Mercedes Benz A-Klasse E-Cell <strong>in</strong> Abhängigkeit von <strong>der</strong><br />
Umgebungstemperatur im Eco-Test bei e<strong>in</strong>er Fahrbahnneigung von +/-2 % (<strong>in</strong>kl. Heizung bzw.<br />
Klimaanlage) <strong>in</strong> kWh/100km<br />
Seite 26<br />
Wirkungsgrade<br />
Die Wirkungsgrade <strong>der</strong> elektrischen Spannungswandler konnten wie folgt ermittelt<br />
werden:<br />
Der Wirkungsgrad des On-board Chargers (Ladegerät) liegt, unabhängig von <strong>der</strong><br />
Umgebungstemperatur, bei 89 %.<br />
Der Wirkungsgrad <strong>der</strong> Hochvoltbatterie liegt zwischen 85 % und 93 % und weist im<br />
Gegensatz zum i-MiEV das Maximum nicht bei +10 °C bis 0 °C auf son<strong>der</strong>n bei<br />
Umgebungstemperaturen von +20 °C bis +30 °C. Siehe hierzu auch Abbildung 15.<br />
Als Ursache hierfür ist e<strong>in</strong> abweichendes Thermomanagement <strong>der</strong> Batterie anzunehmen.<br />
Die Wirkungsgrade des DC/DC-Wandlers bzw. Inverters konnten aufgrund <strong>der</strong><br />
Bauweise (<strong>in</strong> e<strong>in</strong>em geme<strong>in</strong>samen flüssigkeitsgekühlten Gehäuse) nicht ermittelt<br />
werden.
Seite 27<br />
Abbildung 15: Wirkungsgrad <strong>der</strong> Hochvoltbatterie des Mercedes Benz A-Klasse E-Cell <strong>in</strong> Abhängigkeit<br />
von <strong>der</strong> Umgebungstemperatur <strong>in</strong> %<br />
Im Gegensatz zum i-MiEV s<strong>in</strong>d die Ladeverluste (<strong>in</strong>kl. La<strong>der</strong>egelung) nicht<br />
unabhängig von <strong>der</strong> Umgebungstemperatur und liegen bei 16 bis 26 %. Die<br />
Entladeverluste zeigten e<strong>in</strong> ebenfalls von <strong>der</strong> Umgebungstemperatur abhängiges<br />
Verhalten mit e<strong>in</strong>em Optimum bei +20 °C bzw. +30 °C. Insgesamt weist die<br />
Hochvoltbatterie, wie Abbildung 16 entnommen werden kann, bei +20 °C die beste<br />
Energiebilanz auf.<br />
Absolut wurden vor Fahrbeg<strong>in</strong>n im Mittel 33,2 kWh durch die Hochvoltbatterie zur<br />
Verfügung gestellt. Das Maximum lag mit 34,7 kWh bei +20 °C, das M<strong>in</strong>imum mit<br />
32,4 kWh bei +10 °C.<br />
Die Ladedauer kann im Mittel mit 15 Std. 27 M<strong>in</strong>. angegeben werden.
Seite 28<br />
Abbildung 16: Energiebilanz <strong>der</strong> Hochvoltbatterie des Mercedes Benz A-Klasse E-Cell <strong>in</strong> Abhängigkeit<br />
von <strong>der</strong> Umgebungstemperatur <strong>in</strong> %<br />
Die Leistungsaufnahme e<strong>in</strong>zelner Nie<strong>der</strong>voltverbraucher wird <strong>in</strong> Abbildung 17<br />
zusammengefasst.<br />
Abbildung 17: Energieaufnahme diverser 12V-E<strong>in</strong>zelverbraucher des Mercedes Benz A-Klasse E-Cell
Seite 29<br />
Reichweite<br />
Die im Eco-Test bei e<strong>in</strong>er Fahrbahnneigung von +/-2 % mit e<strong>in</strong>er Batterieladung<br />
realisierbaren Reichweiten werden <strong>in</strong> Abbildung 18 <strong>in</strong> Abhängigkeit von <strong>der</strong><br />
Umgebungstemperatur wie<strong>der</strong>gegeben.<br />
Abbildung 18: Reichweite des Mercedes Benz A-Klasse E-Cell <strong>in</strong> Abhängigkeit von <strong>der</strong><br />
Umgebungstemperatur im Eco-Test bei e<strong>in</strong>er Fahrbahnneigung von +/-2 %<br />
5.4 Smart Fortwo Electric Drive<br />
Der sich für den Fortwo e<strong>in</strong>stellende Energiebedarf (<strong>in</strong>kl. Elektromotor, Inverter,<br />
Nie<strong>der</strong>voltsystem, DC/DC-Wandler sowie Lade- und Entladeverlust <strong>der</strong><br />
Hochvoltbatterie) ist bei e<strong>in</strong>er Fahrbahnneigung von +/-2 % und e<strong>in</strong>er<br />
Umgebungstemperatur von 20 °C (ohne Heizung und ohne Klimaanlage) <strong>in</strong><br />
Abhängigkeit von <strong>der</strong> Fahrsituation Abbildung 19 zu entnehmen. Die angeführten<br />
Werte beschreiben den ab Stromnetz realisierten Energieverbrauch.<br />
Die realisierten Verbrauchswerte liegen deutlich unter den Verbrauchswerten des<br />
e<strong>in</strong>e Fahrzeugklasse größeren E-Cell, jedoch ger<strong>in</strong>gfügig über jenen des i-MiEV.<br />
Dies ist damit zu begründen, dass <strong>der</strong> i-MiEV gegenüber dem Fortwo günstigere
Seite 30<br />
Fahrwi<strong>der</strong>standswerte aufweist. Wie <strong>in</strong> Kapitel 4 ausgeführt, wurden sowohl <strong>der</strong> E-<br />
Cell als auch <strong>der</strong> Fortwo mit W<strong>in</strong>terreifen getestet. Dies führt zu höheren<br />
Rollwi<strong>der</strong>ständen.<br />
Da <strong>in</strong> diesem Projekt jedoch aus den gesammelten Daten <strong>der</strong> Elektro<strong>fahrzeuge</strong> e<strong>in</strong><br />
Durchschnitts-Elektrofahrzeug gebildet wird, ist diese Vorgehensweise für den<br />
Vergleich <strong>der</strong> E<strong>in</strong>zel<strong>fahrzeuge</strong> untere<strong>in</strong>an<strong>der</strong> zwar nachteilig, für die Bestimmung<br />
durchschnittlicher, realer Fahrsituationen jedoch för<strong>der</strong>lich.<br />
Abbildung 19: Energiebedarf des Smart Fortwo Electric Drive <strong>in</strong> Abhängigkeit von <strong>der</strong> Fahrsituation<br />
bei e<strong>in</strong>er Fahrbahnneigung von +/-2 % und 20 °C Umgebungstemperatur (ohne Heizung und ohne<br />
Klimaanlage) <strong>in</strong> kWh/100km<br />
Der bei e<strong>in</strong>er Fahrbahnneigung von +/-2 % im Eco-Test benötigte Energiebedarf <strong>in</strong><br />
Abhängigkeit von <strong>der</strong> Umgebungstemperatur (<strong>in</strong>kl. Heizung bzw. Klimaanlage) wird<br />
<strong>in</strong> Abbildung 20 angegeben. Es ist festzustellen, dass bei -20 °C knapp doppelt so<br />
viel Energie pro 100 km Fahrtstrecke benötigt wird als bei +20 °C.
Abbildung 20: Energiebedarf des Smart Fortwo Electric Drive <strong>in</strong> Abhängigkeit von <strong>der</strong><br />
Umgebungstemperatur im Eco-Test bei e<strong>in</strong>er Fahrbahnneigung von +/-2 % (<strong>in</strong>kl. Heizung bzw.<br />
Klimaanlage) <strong>in</strong> kWh/100km<br />
Seite 31<br />
Wirkungsgrade<br />
Die Wirkungsgrade <strong>der</strong> elektrischen Spannungswandler konnten wie folgt ermittelt<br />
werden:<br />
Der Wirkungsgrad des On-board Chargers (Ladegerät) liegt, unabhängig von <strong>der</strong><br />
Umgebungstemperatur, bei 90 %. Das Maximum des Hochvoltbatterie-<br />
Wirkungsgrads tritt, wie im Fall des E-Cell, bei Umgebungstemperaturen von +20 °C<br />
bis +30 °C auf und liegt bei 86 bis 94 %. Siehe hierzu auch Abbildung 21. Die<br />
Wirkungsgrade des DC/DC-Wandlers bzw. Inverters konnten aufgrund <strong>der</strong> Bauweise<br />
nicht ermittelt werden.
Seite 32<br />
Abbildung 21: Wirkungsgrad <strong>der</strong> Hochvoltbatterie des Smart Fortwo Electric Drive <strong>in</strong> Abhängigkeit von<br />
<strong>der</strong> Umgebungstemperatur <strong>in</strong> %<br />
Die Ladeverluste (<strong>in</strong>kl. La<strong>der</strong>egelung) zeigen e<strong>in</strong>e Abhängigkeit von <strong>der</strong><br />
Umgebungstemperatur und liegen bei 15 bis 25 %. Die Entladeverluste zeigten e<strong>in</strong><br />
ebenfalls von <strong>der</strong> Umgebungstemperatur abhängiges Verhalten mit e<strong>in</strong>em Optimum<br />
bei 0 °C bzw. +10 °C. Insgesamt weist die Hochvoltbatterie bei +10 °C und +20 °C<br />
die beste Energiebilanz auf. Wie Abbildung 22 jedoch entnommen werden kann,<br />
liegt <strong>der</strong> Anteil an nutzbarer Kapazität vor Fahrbeg<strong>in</strong>n zwischen +30 °C und 0 °C<br />
etwa auf gleichem Niveau.<br />
Absolut wurden vor Fahrbeg<strong>in</strong>n im Mittel 17,2 kWh durch die Hochvoltbatterie zur<br />
Verfügung gestellt. Das Maximum lag mit 17,8 kWh bei +20 °C und +30 °C, das<br />
M<strong>in</strong>imum mit 16,5 kWh bei -20 °C.<br />
Die Ladedauer kann im Mittel mit 8 Std. 15 M<strong>in</strong>. angegeben werden.
Seite 33<br />
Abbildung 22: Energiebilanz <strong>der</strong> Hochvoltbatterie des Smart Fortwo Electric Drive <strong>in</strong> Abhängigkeit von<br />
<strong>der</strong> Umgebungstemperatur <strong>in</strong> %<br />
Die Leistungsaufnahmen <strong>der</strong> vermessenen Nie<strong>der</strong>voltverbraucher werden <strong>in</strong><br />
Abbildung 23 zusammengefasst.<br />
Abbildung 23: Energieaufnahme diverser 12V-E<strong>in</strong>zelverbraucher des Smart Fortwo Electric Drive
Seite 34<br />
Reichweite<br />
Die mit e<strong>in</strong>er Batterieladung bei e<strong>in</strong>er Fahrbahnneigung von +/-2 % im Eco-Test<br />
realisierbaren Reichweiten werden <strong>in</strong> Abbildung 24 <strong>in</strong> Abhängigkeit von <strong>der</strong><br />
Umgebungstemperatur wie<strong>der</strong>gegeben.<br />
Abbildung 24: Reichweite des Smart Fortwo Electric Drive <strong>in</strong> Abhängigkeit von <strong>der</strong><br />
Umgebungstemperatur im Eco-Test bei e<strong>in</strong>er Fahrbahnneigung von +/-2 %<br />
5.5 Nissan Leaf<br />
Der Leaf, als PKW <strong>in</strong> e<strong>in</strong>er zum E-Cell vergleichbaren Fahrzeugkategorie, benötigt<br />
<strong>in</strong>sbeson<strong>der</strong>e bei niedrigen Geschw<strong>in</strong>digkeiten weniger Energie. Abbildung 25 zeigt<br />
hierzu <strong>in</strong> Abhängigkeit von <strong>der</strong> Fahrsituation den Energiebedarf (<strong>in</strong>kl. Elektromotor,<br />
Inverter, Nie<strong>der</strong>voltsystem, DC/DC-Wandler sowie Lade- und Entladeverlust <strong>der</strong><br />
Hochvoltbatterie) bei e<strong>in</strong>er Fahrbahnneigung von +/-2 % und e<strong>in</strong>er<br />
Umgebungstemperatur von 20 °C (ohne Heizung und ohne Klimaanlage). Die<br />
angeführten Werte beschreiben den ab Stromnetz realisierten Energieverbrauch.<br />
Zu begründen ist das e<strong>in</strong>erseits mit, verglichen zum E-Cell, ger<strong>in</strong>geren<br />
Fahrwi<strong>der</strong>standswerten des Leaf bei niedrigeren Geschw<strong>in</strong>digkeiten. Dies resultiert
Seite 35<br />
wie<strong>der</strong> daraus, dass <strong>der</strong> E-Cell mit W<strong>in</strong>terreifen und <strong>der</strong> Leaf mit Sommerreifen<br />
getestet wurde. Hier gilt dieselbe Argumentation wie beim Vergleich Fortwo und<br />
i-MiEV. An<strong>der</strong>erseits s<strong>in</strong>d <strong>in</strong>sbeson<strong>der</strong>e die Ladeverluste <strong>der</strong> Hochvoltbatterie<br />
ger<strong>in</strong>ger.<br />
Abbildung 25: Energiebedarf des Nissan Leaf <strong>in</strong> Abhängigkeit von <strong>der</strong> Fahrsituation bei e<strong>in</strong>er<br />
Fahrbahnneigung von +/-2 % und 20 °C Umgebungstemperatur (ohne Heizung und ohne<br />
Klimaanlage) <strong>in</strong> kWh/100km<br />
In Abbildung 26 wird <strong>der</strong> bei e<strong>in</strong>er Fahrbahnneigung von +/-2 % im Eco-Test<br />
benötigte Energiebedarf <strong>in</strong> Abhängigkeit von <strong>der</strong> Umgebungstemperatur (<strong>in</strong>kl.<br />
Heizung bzw. Klimaanlage) wie<strong>der</strong>gegeben. Es ist festzustellen, dass auch<br />
bei -20 °C <strong>der</strong> Energiebedarf unter jenem des Polo bleibt (vergleiche hierzu<br />
Abbildung 6).
Seite 36<br />
Abbildung 26: Energiebedarf des Nissan Leaf <strong>in</strong> Abhängigkeit von <strong>der</strong> Umgebungstemperatur im Eco-<br />
Test bei e<strong>in</strong>er Fahrbahnneigung von +/-2 % (<strong>in</strong>kl. Heizung bzw. Klimaanlage) <strong>in</strong> kWh/100km<br />
Wirkungsgrade<br />
Die Wirkungsgrade <strong>der</strong> elektrischen Spannungswandler konnten wie folgt ermittelt<br />
werden:<br />
Der Wirkungsgrad des On-board-Chargers (Ladegerät) liegt, unabhängig von <strong>der</strong><br />
Umgebungstemperatur, bei 89 %.<br />
Die Hochvoltbatterie weist ihren maximalen Wirkungsgrad bei +30 °C<br />
Umgebungstemperatur auf. Die Bandbreite liegt bei 90 bis 96 %. Siehe hierzu auch<br />
Abbildung 27.<br />
Die Wirkungsgrade des DC/DC-Wandlers konnten aufgrund <strong>der</strong> Bauweise nicht<br />
ermittelt werden. Jener des Inverters liegt, unabhängig von <strong>der</strong><br />
Umgebungstemperatur, bei 96 %.
Abbildung 27: Wirkungsgrad <strong>der</strong> Hochvoltbatterie des Nissan Leaf <strong>in</strong> Abhängigkeit von <strong>der</strong><br />
Umgebungstemperatur <strong>in</strong> %<br />
Seite 37<br />
Die Ladeverluste (<strong>in</strong>kl. La<strong>der</strong>egelung) zeigen e<strong>in</strong> von <strong>der</strong> Umgebungstemperatur<br />
unabhängiges Verhalten und liegen bei 15 %. Die Entladeverluste h<strong>in</strong>gegen s<strong>in</strong>d von<br />
<strong>der</strong> Umgebungstemperatur abhängig und liegen zwischen 3 % und 9 %. Insgesamt<br />
weist die Hochvoltbatterie bei +30 °C die beste Energiebilanz auf. Wie Abbildung 28<br />
entnommen werden kann, liegt <strong>der</strong> Anteil an nutzbarer Kapazität vor Fahrbeg<strong>in</strong>n<br />
zwischen +30 °C und +10 °C etwa auf gleichem Niveau.<br />
Absolut wurden vor Fahrbeg<strong>in</strong>n im Mittel 18,8 kWh durch die Hochvoltbatterie zur<br />
Verfügung gestellt. Das Maximum lag mit 19,6 kWh bei +30 °C, das M<strong>in</strong>imum mit<br />
16,9 kWh bei -20 °C.<br />
Die Ladedauer kann im Mittel mit 6 Std. 47 M<strong>in</strong>. angegeben werden.
Abbildung 28: Energiebilanz <strong>der</strong> Hochvoltbatterie des Nissan Leaf <strong>in</strong> Abhängigkeit von <strong>der</strong><br />
Umgebungstemperatur <strong>in</strong> %<br />
Seite 38<br />
Die Leistungsaufnahmen <strong>der</strong> vermessenen Nie<strong>der</strong>voltverbraucher werden <strong>in</strong><br />
Abbildung 29 zusammengefasst. Durch die Aktivierung des Standlichtes wird die<br />
Beleuchtung im Armaturenbrett abgedunkelt. Dies führt zu e<strong>in</strong>em Rückgang des<br />
Nie<strong>der</strong>volt-Leistungsbedarfs, sodass mit aktivem Standlicht 19 W weniger Leistung<br />
benötigt wird.
Abbildung 29: Energieaufnahme diverser 12V-E<strong>in</strong>zelverbraucher des Nissan Leaf<br />
Seite 39<br />
Reichweite<br />
Die mit e<strong>in</strong>er Batterieladung bei e<strong>in</strong>er Fahrbahnneigung von +/-2 % im Eco-Test<br />
realisierbaren Reichweiten werden <strong>in</strong> Abbildung 30 <strong>in</strong> Abhängigkeit von <strong>der</strong><br />
Umgebungstemperatur wie<strong>der</strong>gegeben.<br />
Die ger<strong>in</strong>ge Reichweite des Leaf resultiert daraus, dass das Fahrzeug als PKW <strong>der</strong><br />
Kompaktklasse lediglich e<strong>in</strong>e Batterie <strong>in</strong> <strong>der</strong> Größenordnung <strong>der</strong> Subkompaktklasse<br />
(i-MiEV, Smart) aufweist. Der E-Cell, ebenfalls e<strong>in</strong> Vertreter <strong>der</strong> Kompaktklasse, führt<br />
rund ¾ mehr nutzbare Energie mit sich.
Seite 40<br />
Abbildung 30: Reichweite des Nissan Leaf <strong>in</strong> Abhängigkeit von <strong>der</strong> Umgebungstemperatur im Eco-<br />
5.6 Citroën Berl<strong>in</strong>go<br />
Test bei e<strong>in</strong>er Fahrbahnneigung von +/-2 %<br />
In Ergänzung zur 1. Auflage dieser Studie [8] wurde <strong>der</strong> Citroën Berl<strong>in</strong>go vermessen.<br />
Im Gegensatz zu den bereits untersuchten E-PKW, bei denen e<strong>in</strong>e Lithium-Ionen-<br />
Batterie als Traktionsbatterie verwendet wird, ist im Berl<strong>in</strong>go e<strong>in</strong>e Nickel-<br />
Natriumchlorid-Batterie verbaut. Zudem wird das Fahrzeug als leichtes Nutzfahrzeug<br />
(Zweisitzer mit La<strong>der</strong>aum) verwendet und nicht als PKW vorrangig für den<br />
Personentransport.<br />
Abbildung 31 gibt <strong>in</strong> Abhängigkeit von <strong>der</strong> Fahrsituation den Energiebedarf (<strong>in</strong>kl.<br />
Elektromotor, Inverter, Nie<strong>der</strong>voltsystem, DC/DC-Wandler sowie Lade- und<br />
Entladeverlust <strong>der</strong> Hochvoltbatterie) bei e<strong>in</strong>er Fahrbahnneigung von +/-2 % und e<strong>in</strong>er<br />
Umgebungstemperatur von 20 °C (ohne Heizung und ohne Klimaanlage) wie<strong>der</strong>. Die<br />
angeführten Werte beschreiben den ab Stromnetz realisierten Energieverbrauch.
Seite 41<br />
Der gegenüber dem E-Cell und dem Leaf höhere Energiebedarf ist nur teilweise<br />
durch die höheren Fahrwi<strong>der</strong>stände des Berl<strong>in</strong>go zu erklären. Der weit gewichtigere<br />
Unterschied zu E-Cell und Leaf liegt <strong>in</strong> <strong>der</strong> ger<strong>in</strong>geren nutzbaren Kapazität <strong>der</strong><br />
Traktionsbatterie <strong>in</strong> Relation zur Entnahme aus dem Stromnetz. Hierzu im Folgenden<br />
mehr.<br />
An dieser Stelle ist festzuhalten, dass sich die bei 0 % Fahrbahnneigung e<strong>in</strong>stellende<br />
maximale Geschw<strong>in</strong>digkeit von 100 km/h nicht durch e<strong>in</strong>e elektronische o<strong>der</strong><br />
mechanische Limitierung <strong>der</strong> Bauartgeschw<strong>in</strong>digkeit ergibt, son<strong>der</strong>n aus <strong>der</strong><br />
maximalen Dauerleistungsfähigkeit <strong>der</strong> Traktionsbatterie.<br />
Dies führt dazu, dass im Zuge <strong>der</strong> Absolvierung des Autobahn-Fahrprofils bei e<strong>in</strong>em<br />
Gefälle von -2 % die Vorgabe von 130 km/h mit 125 km/h nur knapp unterschritten<br />
wird. Im Zuge <strong>der</strong> Autobahnfahrt bei +2 % Steigung s<strong>in</strong>kt die maximal erreichbare<br />
Geschw<strong>in</strong>digkeit auf 93 km/h.<br />
Die dauerhaft realisierbare maximale Leistungsabgabe <strong>der</strong> Traktionsbatterie ist mit<br />
rund 20 kW anzugeben. E<strong>in</strong> anhalten<strong>der</strong> Leistungsbedarf über diesem Niveau führt<br />
zu e<strong>in</strong>er Überhitzung <strong>der</strong> Traktionsbatterie und <strong>in</strong> weiterer Folge zu e<strong>in</strong>er<br />
Leistungsreduktion.
Seite 42<br />
Abbildung 31: Energiebedarf des Citroën Berl<strong>in</strong>go <strong>in</strong> Abhängigkeit von <strong>der</strong> Fahrsituation bei e<strong>in</strong>er<br />
Fahrbahnneigung von +/-2 % und 20 °C Umgebungstemperatur (ohne Heizung und ohne<br />
Klimaanlage) <strong>in</strong> kWh/100km<br />
Da <strong>der</strong> Berl<strong>in</strong>go über ke<strong>in</strong>e Klimaanlage und ke<strong>in</strong>e elektrische Heizung verfügt, ergibt<br />
sich für den Energiebedarf <strong>in</strong> Abhängigkeit von <strong>der</strong> Umgebungstemperatur,<br />
dargestellt <strong>in</strong> Abbildung 32, e<strong>in</strong> zu den an<strong>der</strong>en <strong>batterieelektrische</strong>n Fahrzeugen<br />
abweichendes Bild.<br />
Zu höheren Umgebungstemperaturen (+30 °C) h<strong>in</strong> s<strong>in</strong>kt <strong>der</strong> Energiedarf ger<strong>in</strong>gfügig<br />
aufgrund besserer Schmiereigenschaften <strong>der</strong> Öle und Fette. Dieser Vorteil wird,<br />
verglichen mit den an<strong>der</strong>en untersuchten <strong>batterieelektrische</strong>n Fahrzeugen, nicht<br />
durch die elektrische Klimaanlage kompensiert.<br />
Der Anstieg des Energiebedarfs zu niedrigeren Umgebungstemperaturen (unter +20<br />
°C) h<strong>in</strong> fällt aufgrund <strong>der</strong> nicht vorhandenen elektrischen Heizung ger<strong>in</strong>ger aus als<br />
bei den an<strong>der</strong>en untersuchten E-PKW und ist durch die höheren<br />
Reibungswi<strong>der</strong>stände bei niedrigen Temperaturen und dem Innenraumgebläse<br />
(elektrisch) für den Betrieb <strong>der</strong> (nicht elektrischen) Standheizung zu erklären, welche<br />
als Innenraumheizung im Fahrbetrieb verwendet wird.
Seite 43<br />
Abbildung 32: Energiebedarf des Citroën Berl<strong>in</strong>go <strong>in</strong> Abhängigkeit von <strong>der</strong> Umgebungstemperatur im<br />
Eco-Test bei e<strong>in</strong>er Fahrbahnneigung von +/-2 % (<strong>in</strong>kl. Heizung) <strong>in</strong> kWh/100km<br />
Wirkungsgrade<br />
Der Wirkungsgrad des On-board-Chargers (Ladegerät) liegt bei 85 bis 91 % und<br />
s<strong>in</strong>kt bei niedrigen Umgebungstemperaturen. Der im Fahrzeug verbaute zusätzliche<br />
AC/DC-Wandler, welcher während des Ladevorganges bei Umgebungstemperaturen<br />
über 0°C das Nie<strong>der</strong>voltnetz direkt vom Stromnetz aus versorgt weist e<strong>in</strong>en<br />
Wirkungsgrad von 71 bis 79 % auf.<br />
Der Wirkungsgrad <strong>der</strong> Hochvoltbatterie ist mit 75 bis 78 % relativ unabhängig von <strong>der</strong><br />
Umgebungstemperatur. Siehe hierzu auch Abbildung 33.<br />
Der Wirkungsgrad des DC/DC-Wandlers wurden bei e<strong>in</strong>er Umgebungstemperatur<br />
von +20 °C mit 90 % bestimmt. Zu niedrigen Temperaturen fällt <strong>der</strong> Wirkungsgrad<br />
auf rund 70 %. Jener des Inverters liegt bei 93 bis 95 % und steigt mit s<strong>in</strong>ken<strong>der</strong><br />
Umgebungstemperatur.
Abbildung 33: Wirkungsgrad <strong>der</strong> Hochvoltbatterie des Citroën Berl<strong>in</strong>go <strong>in</strong> Abhängigkeit von <strong>der</strong><br />
Umgebungstemperatur <strong>in</strong> %<br />
Seite 44<br />
Der <strong>in</strong> Abbildung 34 wie<strong>der</strong>gegebenen Grafik liegt zugrunde, dass das Fahrzeug bis<br />
unmittelbar vor dem Test am 230V-Stromnetz angeschlossen war. Das heißt, dass<br />
e<strong>in</strong> etwaiges Heizen <strong>der</strong> Traktionsbatterie durch e<strong>in</strong>e zusätzliche Stromentnahme<br />
aus dem 230V-Netz realisiert wurde und nicht durch die Traktionsbatterie selbst.<br />
Etwaige Kapazitätsverluste <strong>in</strong> <strong>der</strong> Konditionierungsphase wurden somit unterbunden.<br />
Der Energiebedarf zum Erhalt <strong>der</strong> Betriebstemperatur <strong>der</strong> Traktionsbatterie <strong>in</strong> <strong>der</strong><br />
Konditionierungsphase (nach <strong>der</strong> Vollladung und vor Fahrbeg<strong>in</strong>n) wurde <strong>in</strong> <strong>der</strong><br />
Darstellung nicht berücksichtigt und wird im Weiteren geson<strong>der</strong>t diskutiert.<br />
Für die Ladung <strong>der</strong> Traktionsbatterie (Ladeverluste <strong>in</strong>kl. La<strong>der</strong>egelung) wurden 13 %<br />
(bei +30 °C) bis 18 % (bei -20 °C) <strong>der</strong> vom 230V-Netz entnommenen Energie<br />
aufgewendet. Dies deckt sich mit den Erkenntnissen aus [9], wo Ladeverluste von 14<br />
bzw. 25 % (Fiat 500 und Th!nk City) ermittelt wurden.<br />
Die Entladeverluste des Berl<strong>in</strong>go liegen, bezogen auf <strong>der</strong> vom 230V-Netz<br />
entnommenen Energie, mit rund 20 % um etwa 9 %-Punkte höher als jene des <strong>in</strong> [9]<br />
untersuchten Th!nk City. Dies führt dazu, dass lediglich 61 % (bei -20 °C) bis 68 %
Seite 45<br />
(bei +30 °C) <strong>der</strong> vom 230V-Netz entnommenen Energie während <strong>der</strong> Fahrt zur<br />
Verfügung stehen.<br />
Absolut wurden vor Fahrbeg<strong>in</strong>n im Mittel 16,0 kWh durch die Hochvoltbatterie zur<br />
Verfügung gestellt. Das Maximum lag mit 16,5 kWh bei +30 °C, das M<strong>in</strong>imum mit<br />
14,9 kWh bei -20 °C.<br />
Die Ladedauer kann im Mittel mit 9 Std. 47 M<strong>in</strong>. angegeben werden.<br />
Abbildung 34: Energiebilanz <strong>der</strong> Hochvoltbatterie des Citroën Berl<strong>in</strong>go <strong>in</strong> Abhängigkeit von <strong>der</strong><br />
Umgebungstemperatur <strong>in</strong> %<br />
Die Leistungsaufnahmen <strong>der</strong> vermessenen Nie<strong>der</strong>voltverbraucher werden <strong>in</strong><br />
Abbildung 35 zusammengefasst.
Abbildung 35: Energieaufnahme diverser 12V-E<strong>in</strong>zelverbraucher des Citroën Berl<strong>in</strong>go<br />
Seite 46<br />
Reichweite<br />
Die mit e<strong>in</strong>er Batterieladung bei e<strong>in</strong>er Fahrbahnneigung von +/-2 % im Eco-Test<br />
realisierbaren Reichweiten werden <strong>in</strong> Abbildung 36 <strong>in</strong> Abhängigkeit von <strong>der</strong><br />
Umgebungstemperatur wie<strong>der</strong>gegeben.<br />
Wie bereits im Obigen erörtert, führen die nicht verbaute Klimaanlage und die nicht<br />
elektrisch betriebene Innenraumheizung dazu, dass <strong>der</strong> Energiebedarf lediglich<br />
durch die, von <strong>der</strong> Umgebungstemperatur abhängigen Fahrwi<strong>der</strong>stände und<br />
Wirkungsgrade <strong>der</strong> elektrischen Komponenten bee<strong>in</strong>flusst wird.<br />
Die spärlichen Reichweiten des Berl<strong>in</strong>go s<strong>in</strong>d vorrangig auf die für diese<br />
Fahrzeugkategorie ger<strong>in</strong>ge nutzbare Kapazität <strong>der</strong> Traktionsbatterie zurückzuführen.
Seite 47<br />
Abbildung 36: Reichweite des Citroën Berl<strong>in</strong>go <strong>in</strong> Abhängigkeit von <strong>der</strong> Umgebungstemperatur im<br />
Eco-Test bei e<strong>in</strong>er Fahrbahnneigung von +/-2 %<br />
Innenraumheizung<br />
Wie bereits erörtert, verfügt <strong>der</strong> Berl<strong>in</strong>go nicht über e<strong>in</strong>e elektrisch betriebene<br />
Innenraumheizung son<strong>der</strong>n e<strong>in</strong>e benz<strong>in</strong>betriebene Standheizung, welche auch im<br />
Fahrbetrieb für die Klimatisierung des Fahrzeug<strong>in</strong>nenraumes verwendet wird. Dies<br />
bedeutet, dass die Energie <strong>der</strong> Traktionsbatterie nicht für die Beheizung des<br />
Innenraumes herangezogen werden muss.<br />
Der Betrieb <strong>der</strong> Standheizung mit Ottokraftstoff führt jedoch zu Emissionen während<br />
<strong>der</strong> Nutzung. Für Umgebungstemperaturen unter +20 °C wurden <strong>der</strong> Kraftstoffverbrauch,<br />
die CO2-Emission und die Emissionen <strong>der</strong> limitierten Schadstoffe CO, HC<br />
und NOx bestimmt. Wie auch im Fall <strong>der</strong> elektrisch betriebenen Heizung wurde im<br />
Innenraum des Fahrzeuges während des Tests e<strong>in</strong>e Temperatur von +22°C<br />
e<strong>in</strong>gestellt.<br />
Die Ergebnisse werden <strong>in</strong> Tabelle 9 zusammengefasst. Die temperaturgesteuert <strong>in</strong><br />
zwei Stufen (Teil- bzw. Volllast) betriebene Standheizung wird zu niedrigen
Seite 48<br />
Temperaturen h<strong>in</strong> zunehmend oft aktiviert, bzw. häufiger <strong>in</strong> <strong>der</strong> Volllaststufe<br />
betrieben.<br />
Der Kraftstoffverbrauch bzw. die Emissionen <strong>der</strong> Standheizung s<strong>in</strong>d im Rahmen<br />
e<strong>in</strong>er Ökobilanz dieses Elektro<strong>fahrzeuge</strong>s zu berücksichtigen.<br />
Das Emissionsniveau liegt, sofern es mit den Grenzwerten für PKW <strong>der</strong> Euro 6<br />
Gesetzgebungsstufe verglichen wird, deutlich unter den Vorgaben von 1 g/km CO,<br />
0,1 g/km HC und 0,06 g/km NOx. Es konnten ke<strong>in</strong>e erhöhten<br />
Kohlenwasserstoffemissionen detektiert werden.<br />
Umgebungstemperatur<br />
CO2<br />
[g/km]<br />
CO<br />
[g/km]<br />
NOx<br />
[g/km]<br />
Verbrauch<br />
[l/100km]<br />
+10°C 9,6 0,004 0,004 0,4<br />
0°C 16,7 0,007 0,007 0,7<br />
-10°C 26,1 0,013 0,011 1,1<br />
-20°C 31,9 0,018 0,014 1,3<br />
Tabelle 9: Emissionen und Kraftstoffverbrauch <strong>der</strong> Innenraumheizung (Standheizung) des Citroën<br />
Berl<strong>in</strong>go bei unterschiedlichen Umgebungstemperaturen und e<strong>in</strong>er Innenraumtemperatur von +22 °C<br />
Klimatisierung <strong>der</strong> Traktionsbatterie<br />
Die im Berl<strong>in</strong>go verbaute Nickel-Natriumchlorid-Batterie ist e<strong>in</strong>e Hochtemperaturbatterie.<br />
Batterien dieses Typs benötigen e<strong>in</strong>e Betriebstemperatur von rund 300 °C<br />
[10]. Im Fall des Berl<strong>in</strong>go liegt das untere Temperaturniveau bei etwa 250 °C.<br />
Sofern die Traktionsbatterie mit dem 230V-Netz verbunden ist, wird <strong>der</strong> zur<br />
Temperierung erfor<strong>der</strong>liche Strom diesem entnommen. In Tabelle 10 wird <strong>der</strong><br />
Energiebedarf pro Stunde (ab 230V-Netz), abhängig von <strong>der</strong> Umgebungstemperatur,<br />
angegeben.<br />
Sobald das Fahrzeug vom 230V-Netz abgesteckt wird, muss die <strong>in</strong> <strong>der</strong><br />
Traktionsbatterie gespeicherte Energie für den Erhalt des Temperaturniveaus<br />
herangezogen werden. Für die Umgebungstemperatur von +10 °C wurde <strong>der</strong>
Seite 49<br />
E<strong>in</strong>fluss auf die Kapazität <strong>der</strong> Traktionsbatterie untersucht. Pro Stunde s<strong>in</strong>kt diese<br />
um 84 Wh.<br />
[11] gibt den thermischen Verlust e<strong>in</strong>er Nickel-Natriumchlorid-Batterie mit etwa<br />
5 W pro kWh Speichervermögen an und liefert demnach e<strong>in</strong>en vergleichbaren Wert.<br />
Die beiden <strong>in</strong> [12] untersuchten Fahrzeuge (Th!nk City und Fiat 500) weisen e<strong>in</strong>en<br />
vergleichbaren Energieverbrauch (ab 230V-Netz) im Stand-By-Betrieb (Fahrzeug<br />
geladen und im Stillstand) von 104 bzw. 167 Wh/h auf. Der negative E<strong>in</strong>fluss auf den<br />
Stand-By-Verbrauch, zu niedrigen Umgebungstemperaturen h<strong>in</strong>, wird ebenfalls<br />
bestätigt.<br />
Umgebungstemperatur<br />
[Wh/h]<br />
+30°C 117<br />
+20°C 100<br />
+10°C 146<br />
0°C 171<br />
-10°C 177<br />
-20°C 229<br />
Tabelle 10: Energiebedarf pro Stunde ab 230V-Netz für den Erhalt <strong>der</strong> Betriebstemperatur <strong>der</strong><br />
Traktionsbatterie des Citroën Berl<strong>in</strong>go bei unterschiedlichen Umgebungstemperaturen<br />
Der Energiebedarf für die Beheizung <strong>der</strong> Traktionsbatterie führt im nicht (am 230V-<br />
Netz) angesteckten Zustand bei e<strong>in</strong>er Umgebungstemperatur von +10 °C dazu, dass<br />
die Batterie nach 8 Tagen leer ist bzw. jenen Ladezustand erreicht hat, den die<br />
Batterie aufweist, wenn sich das Fahrzeug selbsttätig im Rahmen <strong>der</strong> Nutzung<br />
abschaltet und ke<strong>in</strong>en weiteren Betrieb mehr zulässt. E<strong>in</strong> Defekt <strong>der</strong> Batterie ist zu<br />
diesem Zeitpunkt aber noch nicht zu erwarten.
5.7 Durchschnittliches E-Fahrzeug<br />
Seite 50<br />
Um im Weiteren das Referenzfahrzeug (VW Polo) mit e<strong>in</strong>em durchschnittlichen<br />
Elektrofahrzeug zu vergleichen, werden die Ergebnisse <strong>der</strong> vier Elektro<strong>fahrzeuge</strong> mit<br />
Lithium-Ionen-Traktionsbatterie anhand arithmetischer Mittelwertbildung zu e<strong>in</strong>em<br />
komb<strong>in</strong>iert. Der Citroën Berl<strong>in</strong>go wird aufgrund se<strong>in</strong>es deutlich abweichenden<br />
Fahrzeugkonzeptes (ke<strong>in</strong>e Klimaanlage, Benz<strong>in</strong>-Standheizung als<br />
Innenraumheizung, Nickel-Natriumchlorid-Traktionsbatterie) nicht <strong>in</strong> den Vergleich<br />
aufgenommen.<br />
Dieses Durchschnitts-E-Fahrzeug entspricht somit e<strong>in</strong>em durchschnittlichen <strong>der</strong>zeit<br />
am Markt verfügbaren Elektrofahrzeug mit Lithium-Ionen-Batterie. Neben <strong>der</strong><br />
umgebungstemperaturabhängigen Klimatisierung des Innenraumes wurde auch <strong>der</strong><br />
im Jahr variierenden Bereifung (Sommer- und W<strong>in</strong>terreifen) Rechnung getragen.<br />
Als aktive Nie<strong>der</strong>voltverbraucher wurden lediglich das Radio und – sofern vorhanden<br />
– das Tagfahrlicht berücksichtigt. Wie aus den obigen Ausführungen jedoch<br />
hervorgeht, stellen diese ke<strong>in</strong>e essentiellen Verbraucher dar. Zudem ist anzumerken,<br />
dass auch das Fahrzeug mit Verbrennungsmotor bei aktiven Nie<strong>der</strong>voltverbrauchern<br />
e<strong>in</strong>en erhöhten Energiebedarf aufweist. Der mögliche Fehler bei diesem direkten<br />
Vergleich ist somit als ger<strong>in</strong>g e<strong>in</strong>zustufen.<br />
Auf Basis <strong>der</strong> vorliegenden Daten können jedoch beliebige Nie<strong>der</strong>voltverbraucher-<br />
Szenarien berechnet werden.<br />
Die Hochvoltbatterie des Durchschnitts-Elektro<strong>fahrzeuge</strong>s kann somit<br />
folgen<strong>der</strong>maßen beschrieben werden:<br />
kWh %<br />
Energieentnahme vom Stromnetz 27,9 kWh 100,0 %<br />
Ladeverluste <strong>in</strong>kl. La<strong>der</strong>egelung (12V-Netz) 4,9 kWh 17,5 %<br />
Entladeverluste 2,0 kWh 7,2 %<br />
Nutzbare Kapazität <strong>der</strong> Hochvoltbatterie 21,0 kWh 75,3 %
Seite 51<br />
Der Energiebedarf des Durchschnitts-Elektro<strong>fahrzeuge</strong>s bei 20 °C<br />
Umgebungstemperatur (ohne Heizung bzw. Klimaanlage) und e<strong>in</strong>er<br />
Fahrbahnneigung von +/-2 % kann für die unterschiedlichen betrachteten<br />
Fahrsituationen, wie <strong>in</strong> Abbildung 37 wie<strong>der</strong>gegeben, beschrieben werden. Im Eco-<br />
Test benötigt das Fahrzeug bei 20 °C Umgebungstemperatur rund 22 kWh/100 km.<br />
Abbildung 37: Energiebedarf des durchschnittlichen E-Fahrzeuges <strong>in</strong> Abhängigkeit von <strong>der</strong><br />
Fahrsituation bei e<strong>in</strong>er Fahrbahnneigung von +/-2 % und 20 °C Umgebungstemperatur (ohne Heizung<br />
und ohne Klimaanlage) <strong>in</strong> kWh/100km<br />
Der E<strong>in</strong>fluss <strong>der</strong> Umgebungstemperatur (durch Heizen bzw. Kühlen) auf den<br />
Energiebedarf des Durchschnitts-Elektro<strong>fahrzeuge</strong>s wird <strong>in</strong> Abbildung 38<br />
dargestellt.
Abbildung 38: Energiebedarf des durchschnittlichen E-Fahrzeuges <strong>in</strong> Abhängigkeit von <strong>der</strong><br />
Umgebungstemperatur im Eco-Test bei e<strong>in</strong>er Fahrbahnneigung von +/-2 % (<strong>in</strong>kl. Heizung bzw.<br />
Klimaanlage) <strong>in</strong> kWh/100km<br />
Seite 52<br />
Die mit dem Durchschnitts-Elektrofahrzeug erzielbaren Reichweiten werden –<br />
abhängig von <strong>der</strong> Umgebungstemperatur – <strong>in</strong> Abbildung 39 zusammengefasst. Das<br />
hier rechnerisch bestimmte Durchschnitts-Elektrofahrzeug erzielt bei +20 °C (ohne<br />
Heizung und ohne Klimaanlage) e<strong>in</strong>e Reichweite von 130 km. Bei -20 °C können<br />
noch 70 km zurückgelegt werden.
Abbildung 39: Reichweite des durchschnittlichen E-Fahrzeuges <strong>in</strong> Abhängigkeit von <strong>der</strong><br />
Umgebungstemperatur im Eco-Test bei e<strong>in</strong>er Fahrbahnneigung von +/-2 %<br />
Seite 53
Seite 54<br />
5.8 Exkurs: Entwicklung <strong>der</strong> Energiedichte <strong>der</strong> Energieträger<br />
„Fossiler Kraftstoff“ und „Batterie“<br />
Wie Abbildung 40 zu entnehmen ist, belief sich die Energiedichte von fossilem<br />
Dieselkraftstoff vor rund 150 Jahren auf das etwa 470-Fache <strong>der</strong> damaligen<br />
Bleibatterien (PbA).<br />
Die Energiedichten aktueller Batterien, wie Nickel-Metall-Hydrid (NiMH) o<strong>der</strong> Lithium-<br />
Ionen (Li-Ion), liegen um das etwa 8-Fache über den ursprünglichen Bleibatterien.<br />
Doch selbst die nächste zu erwartende Entwicklungsstufe <strong>der</strong> Lithium-Ionen-Batterie<br />
(Li-Ion Gen2), <strong>der</strong>en Energiedichte um das 12-Fache über <strong>der</strong> Bleibatterie liegt, wird<br />
um das 39-Fache unter <strong>der</strong> Energiedichte von fossilem Dieselkraftstoff liegen [13].<br />
Die Batteriekonzepte Lithium-Schwefel und Lithium-Luft s<strong>in</strong>d als langfristige<br />
Technologien für den Zeitraum nach 2025 zu nennen [14].<br />
Dies zeigt deutlich auf, dass nur e<strong>in</strong> exponentieller Entwicklungssprung die<br />
Reichweitenproblematik <strong>batterieelektrische</strong>r Fahrzeuge lösen kann.<br />
Abbildung 40: Entwicklung <strong>der</strong> Energiedichte verschiedener Energieträger [13], [14] [eigene<br />
Darstellung]
Seite 55<br />
6 Vergleich <strong>der</strong> Fahrzeugkonzepte und realen Betriebs-<br />
bed<strong>in</strong>gungen<br />
Im Folgenden werden <strong>der</strong> jährliche Energiebedarf, die Treibhausgasemissionen und<br />
die Energiekosten des durchschnittlichen <strong>batterieelektrische</strong>n PKW und des PKW mit<br />
hochmo<strong>der</strong>nem Verbrennungsmotor verglichen.<br />
Der Vergleich wird dabei sowohl für Österreich als auch für die Europäische Union<br />
unter realen Betriebsbed<strong>in</strong>gungen durchgeführt. Darunter wird verstanden, dass<br />
� abhängig von <strong>der</strong> monatlichen Durchschnittstemperatur <strong>der</strong> Betrieb <strong>der</strong><br />
Heizung bzw. Klimaanlage berücksichtigt wird.<br />
� <strong>der</strong> E<strong>in</strong>fluss <strong>der</strong> unterschiedlichen Fahrsituationen<br />
o Stopp-and-Go,<br />
o Innerorts,<br />
o Außerorts,<br />
o Autobahn<br />
Berücksichtigung f<strong>in</strong>det.<br />
� <strong>der</strong> Leistungsbedarf bei durchschnittlicher Fahrbahnneigung von +/-2 % (50 %<br />
<strong>der</strong> Strecke mit Steigung und 50 % mit Gefälle) herangezogen wird.<br />
� Kaltstartverhalten beim PKW mit Verbrennungsmotor <strong>in</strong> die Berechnung mit<br />
e<strong>in</strong>fließt.<br />
� die im Zuge <strong>der</strong> Energiebereitstellung (Diesel bzw. Elektrizität) anfallenden<br />
Treibhausgasemissionen und die zur Bereitstellung erfor<strong>der</strong>liche Energie<br />
berücksichtigt werden.<br />
Die für die Produktion (Bau <strong>der</strong> Anlagen, Herstellung des Fahrzeuges, Recycl<strong>in</strong>g,…)<br />
<strong>der</strong> <strong>batterieelektrische</strong>n Fahrzeuge benötigte Energie bzw. die anfallenden<br />
Treibhausgasemissionen f<strong>in</strong>den aufgrund <strong>der</strong> langfristig schwierig abzuschätzenden<br />
Entwicklungen im Bereich <strong>der</strong> Hochvoltbatterieherstellung ke<strong>in</strong>e Berücksichtigung.<br />
Gemäß [1] ist <strong>der</strong> Energieaufwand zur Herstellung <strong>der</strong> Hochvoltbatterie e<strong>in</strong>es<br />
Mittelklasse<strong>fahrzeuge</strong>s mit rund 11 kWh/100km anzusetzen. [2] gibt den (re<strong>in</strong><br />
fossilen) Energieaufwand zur Herstellung <strong>der</strong> Hochvoltbatterie mit rund<br />
8,5 kWh/100km an. E<strong>in</strong>e exemplarische Berücksichtigung des Energieaufwandes zur<br />
Hochvoltbatterieherstellung erfolgt <strong>in</strong> Kapitel 6.2, Abbildung 45.
6.1 Rahmenbed<strong>in</strong>gungen<br />
Seite 56<br />
Für die Beschreibung unterschiedlichen Nutzerverhaltens wurden zwei<br />
FahrerInnentypen def<strong>in</strong>iert.<br />
StadtfahrerIn:<br />
Die monatliche Fahrleistung wurde mit 625 km festgelegt, sodass sich e<strong>in</strong>e jährliche<br />
Fahrleistung von 7.500 km e<strong>in</strong>stellt. Dieses auf den Stadtverkehr abzielende<br />
Fahrprofil setzt sich gemäß Annahme aus folgenden Fahrsituationen zusammen:<br />
� Stopp-and-Go 25 %<br />
� Innerorts 40 %<br />
� Außerorts 30 %<br />
� Autobahn 5 %<br />
ÜberlandfahrerIn:<br />
Die jährliche Fahrleistung wurde bei diesem Nutzermodell mit 15.000 km bestimmt<br />
und ebenfalls über die e<strong>in</strong>zelnen Monate gleich verteilt. Die Zusammensetzung <strong>der</strong><br />
Fahrprofile lautet wie folgt:<br />
� Stopp-and-Go 5 %<br />
� Innerorts 30 %<br />
� Außerorts 40 %<br />
� Autobahn 25 %<br />
Zur Bestimmung des Heiz- bzw. Kühlbedarfs des Innenraumes wurden für Österreich<br />
und die Europäische Union durchschnittliche Umgebungstemperaturen bestimmt. Die<br />
[15] entnommenen Klimadaten basieren auf Monatsmitteln des Vergleichszeitraumes<br />
1971-2000.<br />
Für Österreich wurden die Monatsmittelwerte <strong>der</strong> Städte<br />
� Innsbruck,<br />
� Klagenfurt und<br />
� Wien<br />
herangezogen.
Seite 57<br />
Die durchschnittlichen monatlichen Temperaturen <strong>in</strong> Europa wurden aus drei<br />
nördlichen und drei südlichen Städten ermittelt, welche wie folgt lauten:<br />
� Hamburg<br />
� London<br />
� Stockholm<br />
� Athen<br />
� Madrid<br />
� Rom<br />
Die daraus bestimmten österreichischen bzw. europäischen Monatsmittelwerte <strong>der</strong><br />
Umgebungstemperatur können Tabelle 11 entnommen werden.<br />
Monatsmittel Österreich Europa<br />
Jänner -1 °C 5 °C<br />
Februar 1 °C 5 °C<br />
März 6 °C 7 °C<br />
April 9 °C 10 °C<br />
Mai 15 °C 15 °C<br />
Juni 17 °C 19 °C<br />
Juli 19 °C 21 °C<br />
August 19 °C 21 °C<br />
September 15 °C 18 °C<br />
Oktober 10 °C 13 °C<br />
November 4 °C 9 °C<br />
Dezember 0 °C 6 °C<br />
Tabelle 11: Durchschnittliche Umgebungstemperaturen <strong>in</strong> Österreich und <strong>der</strong> Europäischen Union<br />
Der benötigte Energieaufwand für die Bereitstellung des Dieselkraftstoffes bzw. <strong>der</strong><br />
Elektrizität wurde [16] entnommen. Der dem fossilen Dieselkraftstoff beigemischte<br />
Biodiesel wurde für Österreich aus [17] übernommen und <strong>in</strong> <strong>der</strong> Berechnung<br />
berücksichtigt. Der Biodieselkraftstoffanteil <strong>in</strong> <strong>der</strong> Europäischen Union wurde im<br />
Mittel mit 7 Vol.% angenommen. Daraus folgen unten stehende Energieaufwände je<br />
kWh Energie. Aufgrund <strong>der</strong> <strong>in</strong> Österreich und <strong>der</strong> Europäischen Union
Seite 58<br />
unterschiedlichen Vorketten (z.B. zur Erzeugung von Elektrizität) weicht <strong>der</strong><br />
Energiebedarf (x kWh Input pro 1 kWh Output) <strong>in</strong> Österreich von dem <strong>in</strong> <strong>der</strong><br />
Europäischen Union ab.<br />
� Österreich<br />
o 1,6 kWh/kWh Elektrizität<br />
o 1,2 kWh/kWh Diesel<br />
� Europäische Union<br />
o 2,8 kWh/kWh Elektrizität<br />
o 1,1 kWh/kWh Diesel<br />
Die Bestimmung <strong>der</strong> Treibhausgasemissionen zur Bereitstellung von Elektrizität<br />
erfolgte ebenfalls mittels [16]. Die bei <strong>der</strong> Bereitstellung des österreichischen<br />
Dieselkraftstoffes (<strong>in</strong>kl. Berücksichtigung des Biodieselanteils) anfallenden<br />
Treibhausgasemissionen beruhen auf [18], jene <strong>der</strong> Europäischen Union auf [19].<br />
Die Emissionsfaktoren lauten wie folgt:<br />
� Österreich<br />
o 195,6 gCO2e/kWh Elektrizität<br />
o 56 gCO2e/kWh Diesel<br />
� Europäische Union<br />
o 479,7 gCO2e/kWh Elektrizität<br />
o 60,5 gCO2e/kWh Diesel<br />
Zur Berechnung <strong>der</strong> jährlichen Energiekosten wurden die Energiepreise <strong>in</strong>kl. Steuern<br />
und Abgaben für Elektrizität [20] und für Dieselkraftstoff [21] entnommen. Der Anteil<br />
an Steuern und Abgaben für Dieselkraftstoff wurde [22] entnommen und liegt <strong>in</strong><br />
Österreich bei 47% des Endpreises (<strong>in</strong>kl. Steuern und Abgaben). Für die<br />
Europäische Union wurde e<strong>in</strong> Mittelwert von 46% gewählt. Die Energiepreise exkl.<br />
Steuern und Abgaben wurden für Elektrizität [20] entnommen.<br />
� Energiepreise <strong>in</strong> Österreich <strong>in</strong>kl. / exkl. Steuern und Abgaben<br />
o 0,195 / 0,141 €/kWh Elektrizität<br />
o 0,145 / 0,076 €/kWh Diesel<br />
� Energiepreise <strong>in</strong> <strong>der</strong> Europäischen Union <strong>in</strong>kl. / exkl. Steuern und Abgaben<br />
o 0,170 / 0,123 €/kWh Elektrizität<br />
o 0,149 / 0,081 €/kWh Diesel
6.2 Vergleich des jährlichen Energiebedarfs<br />
Seite 59<br />
Der Vergleich des jährlichen Energiebedarfs berücksichtigt die im vorigen Kapitel<br />
angeführten Rahmenbed<strong>in</strong>gungen. Durch Interpolation <strong>der</strong> vorliegenden Daten<br />
(10 °C Schritte) auf die monatlichen österreichischen bzw. europäischen<br />
durchschnittlichen Umgebungstemperaturen wurde <strong>der</strong> Energiebedarf entsprechend<br />
angepasst.<br />
Abbildung 41 gibt den jährlichen Energiebedarf e<strong>in</strong>es/e<strong>in</strong>er StadtfahrerIn <strong>in</strong><br />
Österreich wie<strong>der</strong>. Es ist festzustellen, dass <strong>der</strong> Energiebedarf im Fall des<br />
E-PKW niedriger liegt.<br />
Insgesamt benötigt <strong>der</strong> Diesel-PKW im Stadtverkehr jährlich um 35 % mehr Energie<br />
als <strong>der</strong> E-PKW. Der deutliche Mehraufwand resultiert aus dem um<br />
75 % höheren Energiebedarf für den Betrieb des Fahrzeuges. Wie <strong>in</strong> Kapitel 5<br />
ausgeführt, ist bei <strong>batterieelektrische</strong>n Fahrzeugen <strong>der</strong> Energiebedarf direkt<br />
proportional zur gefahrenen Geschw<strong>in</strong>digkeit. Im Fall des mit Verbrennungsmotor<br />
betriebenen PKW liegt das Wirkungsgradoptimum bei deutlich höheren<br />
Geschw<strong>in</strong>digkeiten, als sie <strong>in</strong> diesem Szenario (Stadtverkehr) erreicht werden.<br />
Der Nachteil <strong>der</strong> energie<strong>in</strong>tensiven Heizung <strong>batterieelektrische</strong>r Fahrzeuge wirkt sich<br />
bei den <strong>in</strong> Österreich durchschnittlich vorliegenden Umgebungstemperaturen nicht<br />
<strong>der</strong>art stark aus, dass es zu e<strong>in</strong>er Kompensation des Antriebsstrang-<br />
Wirkungsgradvorteiles kommen würde.<br />
Der jährliche Energiebedarf e<strong>in</strong>es/e<strong>in</strong>er StadtfahrerIn <strong>in</strong> <strong>der</strong> Europäischen Union wird<br />
<strong>in</strong> Abbildung 42 wie<strong>der</strong>gegeben. Das tendenziell höher liegende mittlere<br />
Umgebungstemperaturniveau führt zu e<strong>in</strong>em ger<strong>in</strong>gfügig niedrigeren Energiebedarf<br />
für den Betrieb des Fahrzeuges.<br />
Wesentlich ist jedoch <strong>der</strong>, im Vergleich zu Österreich, deutlich höhere energetische<br />
Aufwand zur Energiebereitstellung von Elektrizität aufgrund des sich<br />
unterscheidenden Energiemix (siehe Kapitel 6.1). Dieser führt dazu, dass <strong>der</strong><br />
jährliche Energiebedarf des E-PKW um 33 % über jenem des Diesel-PKW liegt.
Seite 60<br />
An dieser Stelle ist anzumerken, dass <strong>der</strong> <strong>der</strong>zeit noch energie<strong>in</strong>tensiveren<br />
Produktion von E-PKW (zufolge <strong>der</strong> Hochvoltbatterie) <strong>in</strong> dieser Kalkulation nicht<br />
Rechnung getragen wurde.<br />
Abbildung 41: Jährlicher Energiebedarf e<strong>in</strong>es/e<strong>in</strong>er StadtfahrerIn <strong>in</strong> Österreich (7.500 km/Jahr)<br />
Abbildung 42: Jährlicher Energiebedarf e<strong>in</strong>es/e<strong>in</strong>er StadtfahrerIn <strong>in</strong> <strong>der</strong> EU (7.500 km/Jahr)
Seite 61<br />
Der jährliche Energiebedarf e<strong>in</strong>es/e<strong>in</strong>er ÜberlandfahrerIn liegt etwa doppelt so<br />
hoch wie jener <strong>der</strong> StadtfahrerIn. Dies folgt primär aus <strong>der</strong> doppelten Fahrleistung.<br />
Der Energiebedarf für den Betrieb e<strong>in</strong>es E-PKW <strong>in</strong> Österreich steigt lediglich von<br />
24,5 kWh/100km (StadtfahrerIn) auf 25,5 kWh/100km (ÜberladfahrerIn). Für Europa<br />
gelten aufgrund <strong>der</strong> niedrigeren mittleren Umgebungstemperaturen 22,8 kWh/100km<br />
und 24,2 kWh/100km.<br />
Für den Fall e<strong>in</strong>es <strong>in</strong> Österreich betriebenen Diesel-PKW führt die Erhöhung <strong>der</strong><br />
durchschnittlichen Geschw<strong>in</strong>digkeit durch den höheren Außerortsanteil zu e<strong>in</strong>er<br />
Verbesserung des Fahrzeugwirkungsgrades und demnach zu e<strong>in</strong>er Reduktion des<br />
Energiebedarfs von 42,9 kWh/100km (StadtfahrerIn) auf 42,1 kWh/100km<br />
(ÜberlandfahrerIn). Selbiges gilt für Europa. Hier ergibt sich e<strong>in</strong>e Reduktion von<br />
42,8 kWh/100km auf 42,0 kWh/100km.<br />
Wie Abbildung 43 zu entnehmen ist, führt dies für e<strong>in</strong>en/e<strong>in</strong>e ÜberlandfahrerIn mit<br />
Diesel-PKW <strong>in</strong> Österreich zu e<strong>in</strong>em um 27 % höheren Energiebedarf gegenüber<br />
e<strong>in</strong>em E-PKW.<br />
Abbildung 43: Jährlicher Energiebedarf e<strong>in</strong>es/e<strong>in</strong>er ÜberlandfahrerIn <strong>in</strong> Österreich (15.000 km/Jahr)
Seite 62<br />
Für den/die ÜberlandfahrerIn <strong>in</strong> Europa, dargestellt <strong>in</strong> Abbildung 44, stellt sich e<strong>in</strong><br />
gänzlich an<strong>der</strong>es Bild dar. Der Energiebedarf für den Betrieb des Fahrzeuges liegt<br />
zwar wie bereits beim/bei <strong>der</strong> StadtfahrerIn temperaturbed<strong>in</strong>gt unter den<br />
österreichischen Werten, <strong>der</strong> Energiebedarf für die Energiebereitstellung führt jedoch<br />
dazu, dass <strong>der</strong> E-PKW e<strong>in</strong>en um 43 % höheren jährlichen Energiebedarf aufweist als<br />
<strong>der</strong> Diesel-PKW.<br />
Wie im Fall des/<strong>der</strong> StadtfahrerIn ist die <strong>der</strong>zeit noch energie<strong>in</strong>tensivere Produktion<br />
des E-PKW (zufolge <strong>der</strong> Hochvoltbatterie) <strong>in</strong> dieser Kalkulation nicht berücksichtigt.<br />
Abbildung 44: Jährlicher Energiebedarf e<strong>in</strong>es/e<strong>in</strong>er ÜberlandfahrerIn <strong>in</strong> <strong>der</strong> EU (15.000 km/Jahr)<br />
Zur exemplarischen Darstellung <strong>der</strong> Relevanz <strong>der</strong> Hochvoltbatterieherstellung für den<br />
Gesamtenergiebedarf wurde <strong>der</strong> gegenüber Abbildung 44 zusätzliche<br />
Energieaufwand <strong>in</strong> Abbildung 45 berücksichtigt.<br />
13 % des jährlichen Energiebedarfs resultieren hierbei aus <strong>der</strong> Herstellung <strong>der</strong><br />
Hochvoltbatterie. 3<br />
3<br />
Nicht berücksichtigt wurde <strong>der</strong> Energiebedarf zur Herstellung des Fahrzeuges (Karosserie,<br />
Fahrwerk, Innenausstattung etc.), da dieser mit dem konventionellen Diesel-PKW vergleichbar ist.
Seite 63<br />
Abbildung 45: Jährlicher Energiebedarf e<strong>in</strong>es/e<strong>in</strong>er ÜberlandfahrerIn <strong>in</strong> <strong>der</strong> EU (15.000 km/Jahr) <strong>in</strong>kl.<br />
Herstellung <strong>der</strong> Hochvoltbatterie [1], [2] und [eigene Berechnungen]<br />
6.3 Vergleich <strong>der</strong> jährlichen Treibhausgasemissionen<br />
Der Vergleich <strong>der</strong> berechneten Treibhausgasemissionen (als CO2-Äquivalent –<br />
CO2e) führt tendenziell zu vergleichbaren Aussagen.<br />
Aufgrund <strong>der</strong> Verwendung von Elektrizität als Energieträger produziert <strong>der</strong> E-PKW im<br />
Betrieb ke<strong>in</strong>e Treibhausgasemissionen. Die höherwertige Energieform – Elektrizität –<br />
verursacht jedoch im Zuge ihrer Bereitstellung deutlich höhere<br />
Treibhausgasemissionen als Dieselkraftstoff (vergleiche hierzu Kapitel 6.1).<br />
Wie Abbildung 46 entnommen werden kann, s<strong>in</strong>d die Treibhausgasemissionen <strong>der</strong><br />
Energiebereitstellung <strong>in</strong> Österreich für e<strong>in</strong>en E-PKW e<strong>in</strong>es/e<strong>in</strong>er StadtfahrerIn<br />
doppelt so hoch wie jene des Diesel-PKW. Insgesamt s<strong>in</strong>d die<br />
Treibhausgasemissionen des Diesel-PKW jährlich jedoch um 167 % höher.
Seite 64<br />
Abbildung 46: Jährlich verursachte Treibhausgasemissionen e<strong>in</strong>es/e<strong>in</strong>er StadtfahrerIn <strong>in</strong> Österreich<br />
(7.500 km/Jahr)<br />
Die jährlich durch e<strong>in</strong>en/e<strong>in</strong>e StadtfahrerIn <strong>in</strong> Europa verursachten<br />
Treibhausgasemissionen werden <strong>in</strong> Abbildung 47 wie<strong>der</strong>gegeben. Die deutlich<br />
höheren Treibhausgasemissionen, verursacht durch die Bereitstellung von Elektrizität<br />
<strong>in</strong> Europa, führen dazu, dass <strong>der</strong> E-PKW um lediglich 17 % ger<strong>in</strong>gere<br />
Treibhausgasemissionen aufweist.<br />
Wie bereits <strong>in</strong> Kapitel 6.2 ausgeführt, ist die <strong>der</strong>zeit noch energie<strong>in</strong>tensivere und<br />
damit auch treibhausgas<strong>in</strong>tensivere Produktion des E-PKW (zufolge <strong>der</strong><br />
Hochvoltbatterie) <strong>in</strong> dieser Kalkulation nicht berücksichtigt.
Abbildung 47: Jährlich verursachte Treibhausgasemissionen e<strong>in</strong>es/e<strong>in</strong>er StadtfahrerIn <strong>in</strong> <strong>der</strong> EU<br />
(7.500 km/Jahr)<br />
Seite 65<br />
Für die ÜberlandfahrerInnen <strong>in</strong> Österreich – Abbildung 48 – und Europa<br />
– Abbildung 49 – ergibt sich e<strong>in</strong> zu den StadtfahrerInnen vergleichbares Bild.<br />
Das gegenüber dem/<strong>der</strong> StadtfahrerIn etwa doppelt so hohe Emissionsniveau<br />
resultiert primär aus <strong>der</strong> doppelten Fahrleistung <strong>der</strong> ÜberlandfahrerInnen.<br />
Im Unterschied zur Energiebetrachtung bleibt im Fall <strong>der</strong> Treibhausgasemissionen<br />
<strong>der</strong> Vorteil des E-PKW gegenüber dem Diesel-PKW auch für den/die<br />
ÜberlandfahrerIn <strong>in</strong> Europa mit 12 % erhalten (treibhausgas<strong>in</strong>tensivere Produktion<br />
des E-PKW nicht berücksichtigt).
Abbildung 48: Jährlich verursachte Treibhausgasemissionen e<strong>in</strong>es/e<strong>in</strong>er ÜberlandfahrerIn <strong>in</strong><br />
Österreich (15.000 km/Jahr)<br />
Seite 66<br />
Abbildung 49: Jährlich verursachte Treibhausgasemissionen e<strong>in</strong>es/e<strong>in</strong>er ÜberlandfahrerIn <strong>in</strong> <strong>der</strong> EU<br />
(15.000 km/Jahr)
6.4 Vergleich <strong>der</strong> jährlichen Energiekosten<br />
Seite 67<br />
Die Energiekosten für den jährlichen Betrieb des Fahrzeuges werden <strong>in</strong> Abbildung<br />
50 zusammengefasst. Diese s<strong>in</strong>d <strong>in</strong>kl. Steuern und Abgaben, unabhängig davon, ob<br />
das Fahrzeug <strong>in</strong> Österreich o<strong>der</strong> Europa betrieben wird, und gleich, ob es sich um<br />
StadtfahrerInnen o<strong>der</strong> ÜberlandfahrerInnen handelt, für E-PKW immer günstiger.<br />
Der Vergleich <strong>der</strong> Energiekosten exkl. Steuern und Abgaben zeigt jedoch, dass <strong>der</strong><br />
städtisch betriebene E-PKW sowohl <strong>in</strong> Österreich als auch <strong>in</strong> <strong>der</strong> Europäischen<br />
Union zu höheren Kosten führt. Die höheren spezifischen Energiekosten von<br />
Elektrizität (siehe Kapitel 6.1) können durch die höhere Energieeffizienz des E-PKW<br />
(bei e<strong>in</strong>er von Steuern und Abgaben bere<strong>in</strong>igten Betrachtung) nicht kompensiert<br />
werden.<br />
Abbildung 50: Vergleich <strong>der</strong> jährlichen Energiekosten für den Betrieb des Fahrzeuges<br />
Die Aspekte <strong>der</strong> Anschaffungskosten und Betriebskosten wurden bereits <strong>in</strong> [3]<br />
ausführlich diskutiert. Wie <strong>der</strong> <strong>in</strong> [23] durchgeführten Marktstudie entnommen werden<br />
kann, ist die Bereitschaft, für e<strong>in</strong> umweltfreundliches Auto e<strong>in</strong>en Mehrpreis <strong>in</strong> Kauf zu<br />
nehmen, sehr ger<strong>in</strong>g. 31 % würden lediglich e<strong>in</strong>en Mehrpreis von weniger als
Seite 68<br />
€ 1.000.- akzeptieren. Weitere 44 % würden höheren Anschaffungskosten von unter<br />
€ 2.000.- zustimmen. Nur 4 % <strong>der</strong> Befragten wären bereit e<strong>in</strong>en Mehrpreis von über<br />
€ 3.000.- zu bezahlen.<br />
Die <strong>in</strong> [24] durchgeführte Abschätzung <strong>der</strong> Anschaffungskosten e<strong>in</strong>es Fahrzeuges<br />
<strong>der</strong> unteren Mittelklasse (Bezugsjahr 2015) zeigt, dass die beschriebenen,<br />
kundenseitig tolerierten Mehrkosten nicht erreicht werden können.<br />
In Anbetracht <strong>der</strong> dargestellten Diskrepanz zwischen Zahlungsbereitschaft und<br />
erwarteten Anschaffungskosten s<strong>in</strong>d ohne spezielle Anreizsysteme äußerst<br />
schwache Absatzzahlen zu erwarten.<br />
Die Kosten für e<strong>in</strong>e private Ladestation wurden nicht berücksichtigt, da die Ladung<br />
kurz- und mittelfristig über die private Haushaltssteckdose erfolgen wird. Die<br />
Produktionskosten <strong>in</strong>telligenter Ladestationen für den privaten Gebrauch werden für<br />
das Jahr 2020 auf € 700.- geschätzt [25].
7 Literaturverzeichnis<br />
Seite 69<br />
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<strong>in</strong>novativer Fahrzeugantriebe. [Buchverf.] D. Naun<strong>in</strong>. Hybrid-, Batterie- und<br />
Brennstoffzellen-Elektro<strong>fahrzeuge</strong>. Renn<strong>in</strong>gen, Expert Verlag, 2007. ISBN-10: 3-<br />
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Elektromobilität versus konventionelle Mobilität mit Bio- und fossilen Treibsstoffen.<br />
Dübendorf, EMPA, 2010.<br />
[3] Tober, W.: Zukünftige Mobilität - Elektromobilität als Lösung? Wien, TU Wien,<br />
Institut für Fahrzeugantriebe und Automobiltechnik, 2010. Veröffentlicht durch den<br />
Österreichischen Vere<strong>in</strong> für Kraftfahrzeugtechnik (ÖVK). B10032.<br />
[4] Tober, W.: Vermessung des Mitsubishi i-MiEV h<strong>in</strong>sichtlich Energiee<strong>in</strong>satz und<br />
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2011.<br />
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Umweltbewertungsverfahren, nicht nur für Elektro<strong>fahrzeuge</strong>. Landsberg a. Lech,<br />
ADAC e.V., 2010.<br />
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The Physical Science Basis, Contribution of Work<strong>in</strong>g Group I to the Fourth<br />
Assessment Report of the IPCC. New York, Cambridge University Press, 2008. ISBN<br />
978 0521 88009-1.<br />
[8] Tober, W.: Batterieelektrische Fahrzeuge <strong>in</strong> <strong>der</strong> Praxis - Kosten, Reichweite,<br />
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Automobiltechnik, 2012. Veröffentlicht durch: ÖVK - <strong>Österreichischer</strong> Vere<strong>in</strong> für<br />
Kraftfahrzeugtechnik. B12014.<br />
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Elektrische Anlagen und Energiewirtschaft, 2010.<br />
[10] Schuster, A.: 6. Internationale Energiewirtschaftstagung. Eigenschaften<br />
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Mobilität. Wien, TU Wien, Institut für Elektrische Anlagen und Energiewirtschaft,<br />
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[11] Köhler, U.: Batterien für Elektro- und Hybrid<strong>fahrzeuge</strong>. [Buchverf.] D. Naun<strong>in</strong>.<br />
Hybrid-, Batterie- und Brennstoffzellen-Elektro<strong>fahrzeuge</strong>. Renn<strong>in</strong>gen, Expert Verlag,<br />
2007.<br />
[12] Reis, M., et al.: Schlussbericht VLOTTE-Monitor<strong>in</strong>g. Dornbirn, Energie<strong>in</strong>stitut<br />
Vorarlberg, 2011.<br />
[13] PWC: Elektromobilität - Herausfor<strong>der</strong>ungen für Industrie und öffentliche Hand.<br />
Frankfurt am Ma<strong>in</strong>, PricewaterhouseCoopers AG Wirtschaftsprüfungsgesellschaft,<br />
2010.<br />
[14] Schädlich, G.: Mo<strong>der</strong>ne Batterietechnologien – e<strong>in</strong>e Option zur<br />
Zwischenspeicherung regenerativer Energien und Stabilisierung <strong>der</strong> Netze. Leipzig,<br />
Hoppecke, 2011. Expertentreffen am 28. Nov. 2011.<br />
[15] Weltorganisation für Meteorologie: Weltweite Wetter<strong>in</strong>formation (WWIS).<br />
[Onl<strong>in</strong>e] Deutscher Wetterdienst, Offenbach. [Zitat vom: 2. April 2012.]<br />
http://www.wwis.dwd.de.<br />
[16] Öko-Institut: Globales Emissions-Modell Integrierter Systeme (GEMIS).<br />
Freiburg, Öko-Institut, 2009. GEMIS-Datenbasis Version 4.5.<br />
[17] W<strong>in</strong>ter, R.: Biokraftstoffe im Verkehrssektor 2010 - Zusammenfassung <strong>der</strong><br />
Daten <strong>der</strong> Republik Österreich gemäß Art. 4, Abs. 1 <strong>der</strong> Richtl<strong>in</strong>ie 2003/30/EG für<br />
das Berichtsjahr 2009. Wien, Umweltbundesamt GmbH, 2009.<br />
[18] Tober, W.: Entwicklung <strong>der</strong> Schadstoff- und CO2-Emissionen des<br />
Straßenverkehrs <strong>in</strong> Österreich und Deutschland bis 2030 und Ableitung des<br />
Handlungsbedarfs. Wien, Technische Universität Wien, 2012. Dissertation.<br />
[19] Edwards, R. et al.: Well-to-Wheels analysis of future automotive fuels and<br />
powertra<strong>in</strong>s <strong>in</strong> the European context. Brüssel, EUCAR - CONCAWE - JRC/IES,<br />
2008. Version 3.<br />
[20] Statistisches Amt <strong>der</strong> Europäischen Geme<strong>in</strong>schaften: Eurostat.<br />
epp.eurostat.ec.europa.eu. [Onl<strong>in</strong>e] [Zitat vom: 2. April 2012.] Auswahl: Jahr 2010,<br />
Län<strong>der</strong> <strong>der</strong> EU27, Elektrizität, Gruppe DC : 2 500 kWh < Verbrauch < 5 000 kWh,<br />
Alle Steuern <strong>in</strong>begriffen.<br />
[21] Automobilclub von Deutschland: [Onl<strong>in</strong>e] AvD Wirtschaftsdienst GmbH,<br />
Frankfurt. [Zitat vom: 2. April 2012.] http://www.avd.de/startseite/service-news/rundum-den-kraftstoff/benz<strong>in</strong>preise-<strong>in</strong>-europa/preise-fuer-dieselkraftstoff/.<br />
[22] Energie Informationsdienst GmbH: Vergleich <strong>der</strong> Verbraucherpreise <strong>in</strong> <strong>der</strong><br />
EU. Bochum, Aral Aktiengesellschaft, 2012.
Seite 71<br />
[23] Aral: Aral Studie - Trends beim Autokauf 2009. Bochum, Aral Aktiengesellschaft,<br />
2009.<br />
[24] Frie<strong>der</strong>ich, F.: Betriebswirtschaftlicher Vergleich zwischen e<strong>in</strong>em<br />
brennstoffzellenbetriebenen und e<strong>in</strong>em batteriebetriebenen Elektroantrieb. Hamburg,<br />
Diplomica Verlag GmbH, 2009. Diplomarbeit. ISBN: 978-3-8366-3794-7.<br />
[25] Ger<strong>in</strong>ger, B. et al.: Elektromobilität - Chance für die österreichische Wirtschaft.<br />
Wien, Bundesm<strong>in</strong>isterium für Wirtschaft, Familie und Jugend, 2011.
Bisher erschienene Veröffentlichungen des ÖVK:<br />
33. INTERNATIONALES WIENER MOTORENSYMPOSIUM<br />
VDI-Fortschritt Berichte, Reihe 12, Nr. 749 (2012) 2012<br />
Publikation:<br />
E-MOBILITÄT OHNE VERBRENNUNGSMOTOR?<br />
E<strong>in</strong> Auszug aus aktuellen Studien März 2012<br />
Publikation von Dr.techn.Mag.Dipl.-Ing.Bruna Ill<strong>in</strong>i:<br />
ERHÖHUNG DER SCHADSTOFFEMISSIONEN ALS FOLGE<br />
VON STRASSENSPERREN<br />
Am Beispiel e<strong>in</strong>er Sperre <strong>der</strong> Wiener R<strong>in</strong>gstraße Jänner 2012<br />
Publikation von Dr.techn.Mag.Dipl.-Ing.Bruna Ill<strong>in</strong>i:<br />
SIND UMWELTZONEN SINNVOLL? Jänner 2011<br />
32. INTERNATIONALES WIENER MOTORENSYMPOSIUM<br />
VDI-Fortschritt Berichte, Reihe 12, Nr. 735 (2011) 2011<br />
Publikation von Univ.-Prof.Dr. B.Ger<strong>in</strong>ger und Dipl.-Ing.W.K. Tober:<br />
ZUKÜNFTIGE MOBILITÄT: Elektromobilität als Lösung? Oktober 2010<br />
Publikation von Dr.techn.Mag.Dipl.-Ing.Bruna Ill<strong>in</strong>i:<br />
ISLÄNDISCHER VULKANAUSBRUCH FRÜHJAHR 2010<br />
E<strong>in</strong>flüsse auf Luftbelastung und Gesundheit Juli 2010<br />
31. INTERNATIONALES WIENER MOTORENSYMPOSIUM<br />
VDI-Fortschritt Berichte, Reihe 12, Nr.716 (2010) 2010<br />
Publikation von Dr.techn.Mag.Dipl.-Ing.Bruna Ill<strong>in</strong>i:<br />
WER VERURSACHT DEN FEINSTAUB IN DER WIENER LUFT? April 2010<br />
Publikation von Univ.-Prof.Dr. B.Ger<strong>in</strong>ger und Dipl.-Ing.W.K. Tober:<br />
STICKSTOFFDIOXID (NO2) –<br />
EIN WESENTLICHER SCHADSTOFF DER DEKADE 2010/2020 März 2010<br />
Publikation Prof.Dr.-Ing.Karl Viktor Schaller:<br />
NUTZFAHRZEUGE DER ZUKUNFT<br />
Wege zum energieeffizientesten und sichersten Transportmittel Dezember 2009<br />
Publikation von Univ.-Prof.Dr. B.Ger<strong>in</strong>ger und Dipl.-Ing.W.K. Tober:<br />
ENERGIEPOLITIK EUROPAS - Im Fokus <strong>der</strong> Verkehrssektor November 2009<br />
Publikation von Univ.-Prof.Dr. B.Ger<strong>in</strong>ger und Dipl.-Ing.W.K. Tober:<br />
ÖKOLOGISCHE LEBENSWEGPOTENZIALE NEUER ALTERNATIVER<br />
DIESELKRAFTSTOFFE IM ÖSTERR. STRASSENVERKEHR September 2009<br />
Publikation von Dipl.-Ing. August Achleitner:<br />
DIE BAUREIHE 911, DAS RÜCKGRAT DER MARKE PORSCHE<br />
E<strong>in</strong> e<strong>in</strong>zigartiges Konzept auf dem Weg <strong>in</strong> die Zukunft Juni 2009<br />
Publikation von Univ.-Prof.Dr.-Ing.Günter Hohenberg:<br />
KANN DER INTELLIGENTE FAHRER DEN HYBRID ERSETZEN?<br />
Hybridtechnik und Fahrere<strong>in</strong>fluss Februar 2009<br />
30. INTERNATIONALES WIENER MOTORENSYMPOSIUM<br />
VDI-Fortschritt Berichte, Reihe 12, Nr.697 (2009) 2009
Publikation von Dr.techn.Mag.Dipl.-Ing.Bruna Ill<strong>in</strong>i:<br />
NEUE AUTOS HELFEN DER UMWELT August 2008<br />
29. INTERNATIONALES WIENER MOTORENSYMPOSIUM<br />
VDI-Fortschritt Berichte, Reihe 12, Nr.672 (2008) 2008<br />
Publikation von Dr.techn.Mag.Dipl.-Ing.Bruna Ill<strong>in</strong>i:<br />
ÖKOLOGISCHE BEWERTUNG ALTERNATIVER KRAFTSTOFFE<br />
und Aktualisierung <strong>der</strong> Studie 2006<br />
SIND ERDGASBETRIEBENE FAHRZEUGE UMWELTFREUNDLICHER<br />
ALS BENZIN- BZW. DIESELBETRIEBENE FAHRZEUGE? Oktober 2007<br />
Publikation von<br />
Dipl.-Ing. Jürgen Haberl, o.Univ.Prof.DI Dr.Dr.h.c. Johann Litzka:<br />
EUROPÄISCHE PROJEKTE ZUR REDUZIERUNG DES<br />
STRASSENVERKEHRSLÄRMS August 2007<br />
Vortrag von Dipl.-Ing. Johann Schopp:<br />
DIE NEUE 4-Zyl<strong>in</strong><strong>der</strong> MOTORENBAUREIHE<br />
AUS DER KOOPERATION BMW/PSA Juni 2007<br />
Vortrag von Prof. Dipl.-Ing. Dr. Gerhard Strasser:<br />
DONAUSCHIFFAHRT<br />
Wirtschaftliche Bedeutung – Schifftechnik Juni 2007<br />
Vortrag von Brigadier Dipl.-Ing. Andreas Knoll:<br />
HUBSCHRAUBER – Technik und E<strong>in</strong>satz Mai 2007<br />
28. INTERNATIONALES WIENER MOTORENSYMPOSIUM<br />
VDI-Fortschritt Berichte, Reihe 12, Nr.639 (2007) 2007<br />
Publikation von Dr.techn.Mag.Dipl.-Ing.Bruna Ill<strong>in</strong>i:<br />
10 TIPPS FÜR UMWELTFREUNDLICHEN STRASSENVERKEHR Februar 2007<br />
Publikation von Dr.techn.Mag.Dipl.-Ing.Bruna Ill<strong>in</strong>i:<br />
AUTO UND UMWELT August 2006<br />
Publikation von Dr.techn.Mag.Dipl.-Ing.Bruna Ill<strong>in</strong>i:<br />
SIND ERDGASBETRIEBENE FAHRZEUGE UMWELTFREUND-<br />
LICHER ALS BENZIN- BZW. DIESELBETRIEBENE FAHRZEUGE? Juni 2006<br />
27. INTERNATIONALES WIENER MOTORENSYMPOSIUM<br />
VDI-Fortschritt Berichte, Reihe 12, Nr.622 (2006) 2006<br />
Vortrag von Brigadier i.R. Prof. Dipl.-Ing. Günter Hohl:<br />
MILITÄRISCHE GELÄNDEFAHRZEUGE März 2006<br />
Publikation von Prof. Dr. Ernst Fiala:<br />
HYBRIDAUSLEGUNG FÜR PERSONENKRAFTWAGEN Februar 2006<br />
Vortrag von Mart<strong>in</strong> Pfundner:<br />
MOTORSPORT IN ÖSTERREICH<br />
Von <strong>der</strong> Alpenfahrt zur Formel 1 Jänner 2006<br />
Vortrag von Kommerzialrat Ing. Siegfried Wolf:<br />
MAGNA UND SEINE STRATEGIEN FÜR<br />
DIE GLOBALE AUTOMOBILINDUSTRIE Oktober 2005<br />
Vortrag von Dipl.-Ing. Rudolf Koller:<br />
MOTORENHAUS III DER MERCEDES CAR GROUP<br />
DIE PRÜFFELDFABRIK: VON DER IDEE ZUR WIRKLICHKEIT Juni 2005
Vortrag von Capta<strong>in</strong> Ulrich Hohl:<br />
DIE TECHNIK DES NEUEN AIRBUS A380 Juni 2005<br />
Vortrag von Prof.Dr.-Ing. Giovanni Cipolla:<br />
DEVELOPMENT ASPECTS OF HIGH-PERFORMANCE ENGINES Mai 2005<br />
26. INTERNATIONALES WIENER MOTORENSYMPOSIUM<br />
VDI-Fortschritt Berichte, Reihe 12, Nr.595 (2005) 2005<br />
Vortrag von Dipl.-Ing. August Achleitner:<br />
DER NEUE PORSCHE 911 CARRERA April 2005<br />
Vortrag von Dr. Roberto Imarisio und Dipl.-Ing. Erhard Voss:<br />
NEW ENGINES OUT OF THE<br />
FIAT-GM-POWERTRAIN JOINT VENTURE<br />
NEUE MOTOREN AUS DEM<br />
FIAT-GM-POWERTRAIN JOINT VENTURE März 2005<br />
Vortrag von Dr. Leopold Mikulic:<br />
HYBRID CONTRA DIESEL<br />
PKW-Dieselmotoren im Wettstreit mit Hybridkonzepten März 2005<br />
Vortrag von Dr. Georg Pachta-Reyhofen:<br />
MOTOREN VON MAN –<br />
Von e<strong>in</strong>em genialen Grundpr<strong>in</strong>zip zu e<strong>in</strong>em Hightech-Produkt November 2004<br />
Vortrag von Dr. Josef Affenzeller:<br />
SOUND DESIGN BEI MODERNEN FAHRZEUGEN Juli 2004<br />
Vortrag von Univ.-Prof.Dr. Hans Peter Lenz:<br />
ZUKÜNFTIGE AUTOMOBILMOTOREN<br />
im Spiegel <strong>der</strong> Entwicklung von 35 Jahren Mai 2004<br />
25. INTERNATIONALES WIENER MOTORENSYMPOSIUM<br />
VDI-Fortschritt Berichte, Reihe 12, Nr.566 (2004) 2004<br />
Vortrag von Dr. Max Lang:<br />
DIE CRASHTESTS DER AUTOMOBIL-CLUBS –<br />
EINFLUSS UND ERGEBNIS April 2004<br />
Vortrag von Dr.Burkhard Göschel:<br />
WASSERSTOFF ALS FAHRZEUGANTRIEB DER ZUKUNFT Dezember 2003<br />
Vortrag von Dipl.-Ing.Michael Hölscher:<br />
CARRERA GT – DER NEUE HOCHLEISTUNGSSPORTWAGEN<br />
AUS DEM HAUSE PORSCHE November 2003<br />
Vortrag von Dr.Günter K. Fraidl:<br />
DIE ZUKUNFT DES OTTOMOTORS September 2003<br />
24. INTERNATIONALES WIENER MOTORENSYMPOSIUM<br />
VDI-Fortschritt Berichte, Reihe 12, Nr.539 (2003) 2003<br />
Vortrag von Dipl.-Ing.Hans-Werner Pölzl:<br />
NEUE V-MOTOREN VON AUDI (Otto- und Dieselmotoren) April 2003<br />
Vortrag von Dipl.-Ing.Manfred Schürmann:<br />
DER NEUE HARLEY-DAVIDSON-VROD-MOTOR März 2003<br />
Vortrag von Dr.Burkhard Göschel:<br />
DIE PREMIUMMARKEN-STRATEGIE VON BMW Februar 2003
Vortrag von Senator Professor Dr. Walter Tauscher:<br />
WIE LANGE REICHEN DIE RESERVEN VON ERDÖL UND ERDGAS? Februar 2003<br />
Vortrag von Prof.Dipl.-Ing.H.Gaus und Dipl.-Ing.G.Doll:<br />
DIE TECHNIK DES NEUEN MAYBACH<br />
Das Fahrzeug – Der Motor Jänner 2003<br />
Vortrag von Prof.Dr.h.c.Dipl.-Ing.F.Piech:<br />
DER WEG VON VW ZUR TECHNOLOGIEFÜHRERSCHAFT Oktober 2002<br />
Vortrag von Dr.-Ing.V.Berkefeld, Dipl.-Ing.U.Dworzak:<br />
SPORTLICHES FAHREN – AUCH IN DER ZUKUNFT ? Juli 2002<br />
Vortrag von Prof.Dr.E.Fiala:<br />
WIRTSCHAFTSWACHSTUM OHNE GRENZEN !? Mai 2002<br />
23. INTERNATIONALES WIENER MOTORENSYMPOSIUM<br />
VDI-Fortschritt Berichte, Reihe 12, Nr. 490 (2002) 2002<br />
Vortrag von KR Ing.S.Wolf:<br />
MAGNA STEYR – EINE NEUE DIMENSION IN DER<br />
AUTOMOBILINDUSTRIE Dezember 2001<br />
Vortrag von Dr.-Ing.W.Steiger:<br />
SUNFUEL – KRAFTSTOFF FÜR DIE ANTRIEBE DER ZUKUNFT Dezember 2001<br />
22. INTERNATIONALES WIENER MOTORENSYMPOSIUM<br />
VDI-Fortschritt Berichte, Reihe 12, Nr.455 (2001) 2001<br />
Vortrag von Dipl.-Ing.R.Hofmann:<br />
VOLLVARIABLE VENTILTRIEBE – DIREKTEINSPRITZUNG –<br />
ZYLINDERABSCHALTUNG<br />
DREI KONZEPTE FÜR EIN ZIEL Jänner 2001<br />
Vortrag von Dr.U.D.Grebe:<br />
ZUKUNFT DES OTTOMOTORS – BENZINDIREKTEINSPRITZUNG<br />
ODER LASTSTEUERNDE VARIABLE VENTILTRIEBE Oktober 2000<br />
21. INTERNATIONALES WIENER MOTORENSYMPOSIUM<br />
VDI-Fortschritt Berichte, Reihe 12, Nr.420 (2000) 2000<br />
Vortrag von Dr.H.Demel:<br />
AUTOMOBILPRODUKTION IN DER DRITTEN WELT Februar 2000<br />
Veranstaltung:<br />
FORSCHUNG AM INSTITUT FÜR VERBRENNUNGSKRAFT-<br />
MASCHINEN UND KRAFTFAHRZEUGBAU<br />
DER TECHNISCHEN UNIVERSITÄT WIEN<br />
Überblick von o.Prof.Dr.H.P.Lenz und Vorträge von<br />
Dipl.-Ing.St.Prüller, Dipl.-Ing.Qi Shi, Dipl.-Ing.M.Gruber,<br />
Dipl.-Ing.P.Stricker, Dipl.-Ing.H.Holzer, Dr.P.Hofmann Jänner 2000<br />
Vortrag von Direktor Dipl.-Ing.H.Le<strong>in</strong>fellner:<br />
MIT NEUEN METHODEN MEHR FORTSCHRITT IN DER<br />
FAHRZEUGENTWICKLUNG – SIMULATION,<br />
VISUALISIERUNG, DIGITAL MOCK-UP November 1999<br />
Vortrag von Prof.Dr.-Ing.St.Zima:<br />
GESCHEITERTE MOTORKONZEPTIONEN Juni 1999
Vortrag von M.Go<strong>in</strong>y:<br />
PLATTFORMSTRATEGIE IM VOLKSWAGEN-KONZERN<br />
WETTBEWERSFÄHIGKEIT VERBESSERN<br />
KUNDENZUFRIEDENHEIT ERHÖHEN Mai 1999<br />
20. INTERNATIONALES WIENER MOTORENSYMPOSIUM<br />
VDI-Fortschritt Berichte, Reihe 12, Nr.376 (1999) 1999<br />
19. INTERNATIONALES WIENER MOTORENSYMPOSIUM<br />
VDI-Fortschritt Berichte, Reihe 12, Nr.348 (1998) 1998<br />
Vortrag von Dipl.Wirtsch.Ing.S.Bujnoch,<br />
Dr.-Ing.N.Metz, Dipl.-Ing.C.Huß:<br />
DENKENDES AUTO – INTELLIGENTE STRASSE<br />
SCIENCE FICTION ODER REALITÄT ? März 1998<br />
Vortrag von Dr.H.P.Friedrich:<br />
DIE MAGNETSCHWEBEBAHN<br />
ENTWICKLUNG UND TECHNIK DES TRANSRAPID November 1997<br />
Vortrag von Dr.A.Goubeau, Dipl.-Ing.R.Heuser, Dr.N.Metz,<br />
Ing.B.Nierhauve, Dr.B.Sporckmann:<br />
VERGLEICH VON ENERGIEVERBRAUCH UND ABGASEMISSIONEN<br />
ZUKÜNFTIGER ANTRIEBE IM PKW FÜR DAS JAHR 2000 August 1997<br />
18. INTERNATIONALES WIENER MOTORENSYMPOSIUM<br />
VDI-Fortschritt Berichte, Reihe 12, Nr.306 (1997) 1997<br />
Vortrag von Prof.Dr.-Ing.W.Peschka:<br />
WASSERSTOFFANTRIEB FÜR KRAFTFAHRZEUGE - SOLLEN<br />
HIER REALE CHANCEN FÜR DIE ZUKUNFT VERTAN WERDEN? Jänner 1997<br />
Vortrag von Dr.S.V.Tchernikov:<br />
RUSSIAN MANNED FLIGHT SPACE PROGRAM<br />
UP TO THE YEAR 2000 Oktober 1996<br />
17. INTERNATIONALES WIENER MOTORENSYMPOSIUM<br />
VDI-Fortschritt Berichte, Reihe 12, Nr.267 (1996) 1996<br />
Vortrag von Dipl.-Ing.K.Krieger:<br />
NEUE EINSPRITZSYSTEME FÜR DIESELMOTOREN April 1996<br />
Vortrag von Prof.Dr.E.Fiala:<br />
WAS KOMMT NACH DEM AUTO? Oktober 1995<br />
Vortrag von o.Univ.Prof.Dipl.-Ing.Dr.H.P.Lenz,<br />
Dipl.-Ing.P.Kohoutek, o.Univ.Prof.Dipl.-Ing.Dr.R.Pisch<strong>in</strong>ger,<br />
Dipl.-Ing.St.Hausberger:<br />
BEEINFLUSSUNGSMÖGLICHKEITEN DES MOTORISIERTEN<br />
STRASSENVERKEHRS AUF DIE CO2-EMISSIONEN August 1995<br />
16. INTERNATIONALES WIENER MOTORENSYMPOSIUM<br />
VDI-Fortschritt Berichte, Reihe 12, Nr.239 (1995) 1995<br />
Vortrag von Dr.Ch.Krahe:<br />
ENTWICKLUNGSTENDENZEN BEIM GROSSFLUGZEUGBAU März 1995<br />
15. INTERNATIONALES WIENER MOTORENSYMPOSIUM<br />
VDI-Fortschritt Berichte, Reihe 12, Nr.205 (1994) 1994<br />
14. INTERNATIONALES WIENER MOTORENSYMPOSIUM<br />
VDI-Fortschritt Berichte, Reihe 12, Nr.182 (1993) 1993
Vortrag von Prof.Dipl.-Ing.H.Stumpf:<br />
HERAUSFORDERUNG AN DEN PKW-REIFEN DER ZUKUNFT Jänner 1993<br />
Vortrag von Brigadier Dipl.-Ing.G.Hohl:<br />
GELÄNDEFAHRZEUGKONZEPTE<br />
Die Wechselwirkung zwischen Gelände und<br />
Fahrzeug September 1992<br />
13. INTERNATIONALES WIENER MOTORENSYMPOSIUM<br />
VDI-Fortschritt Berichte, Reihe 12, Nr.167 (1992) 1992<br />
Veranstaltung:<br />
BIOKRAFTSTOFFE - LÖSUNG ODER IRRWEG ?<br />
E<strong>in</strong>führungsvortrag von Dr.W.Tauscher und<br />
Podiumsdiskussion November 1991<br />
12. INTERNATIONALES WIENER MOTORENSYMPOSIUM<br />
VDI-Fortschritt Berichte, Reihe 12, Nr.150 (1991) 1991<br />
11. INTERNATIONALES WIENER MOTORENSYMPOSIUM<br />
VDI-Fortschritt Berichte, Reihe 12, Nr.141 (1990) 1990<br />
Vortrag von Dr.H.R.Weber:<br />
DIE LUFTFAHRT IM 21.JAHRHUNDERT - ZUKÜNFTIGE<br />
FLUGZEUGE Jänner 1990<br />
Symposium: SCHÄDLICHKEIT DER AUTOMOBIL-<br />
EMISSIONEN FÜR DIE MENSCHLICHE GESUNDHEIT November 1989<br />
Vortrag von Generaldirektor Dipl.-Ing.O.Voisard:<br />
DIE ÖSTERREICHISCHE KRAFTFAHRZEUGINDUSTRIE<br />
JETZT UND IN ZUKUNFT November 1989<br />
Vortrag von o.Prof.Dr.H.P.Lenz:<br />
TRANSIT IN TIROL:<br />
TECHNISCHE LÖSUNGSMÖGLICHKEITEN Mai 1989<br />
10. INTERNATIONALES WIENER MOTORENSYMPOSIUM<br />
VDI-Fortschritt Berichte, Reihe 12, Nr.122 (1989) 1989<br />
Arbeitsgespräch: PRAXISERFAHRUNGEN MIT RAPS-<br />
METHYL-ESTER ALS ERSATZ FÜR DIESELKRAFTSTOFF<br />
FÜR TRAKTOREN November 1988<br />
9. INTERNATIONALES WIENER MOTORENSYMPOSIUM<br />
VDI-Fortschritt Berichte, Reihe 12, Nr.99 (1988) 1988<br />
Sem<strong>in</strong>ar: GEMISCHBILDUNG BEI OTTOMOTOREN November 1988<br />
8. INTERNATIONALES WIENER MOTORENSYMPOSIUM<br />
VDI-Fortschritt Berichte, Reihe 12, Nr.86 (1987) 1987<br />
7. INTERNATIONALES WIENER MOTORENSYMPOSIUM<br />
VDI-Fortschritt Berichte, Reihe 12, Nr.74 (1986) 1986<br />
Sem<strong>in</strong>ar: GEMISCHBILDUNG BEI OTTOMOTOREN November 1986
Der Österreichische Vere<strong>in</strong> für Kraftfahrzeugtechnik (ÖVK)<br />
ist e<strong>in</strong> technischer Vere<strong>in</strong>, <strong>in</strong> dem Wissenschaft und Praxis des Kraftfahrwesens gepflegt<br />
werden.<br />
1985 gegründet, gehören ihm heute rund 750 ordentliche Mitglie<strong>der</strong>/natürliche Personen<br />
an. Dazu kommen zahlreiche Firmen und Organisationen als ordentliche<br />
Mitglie<strong>der</strong>/juristische Personen sowie e<strong>in</strong>e Reihe herausragen<strong>der</strong> Persönlichkeiten aus<br />
Wissenschaft, Wirtschaft, Industrie und Politik als korrespondierende Mitglie<strong>der</strong>, die den<br />
Vere<strong>in</strong> ideell unterstützen.<br />
Der ÖVK ist <strong>der</strong> größte Vere<strong>in</strong> se<strong>in</strong>er Art <strong>in</strong> Österreich. Er vere<strong>in</strong>igt Ingenieure,<br />
Fachleute und Interessenten des Kraftfahrwesens entsprechend den vielfältigen<br />
Anwendungen des Automobils und entsprechend den Interessensrichtungen <strong>der</strong> ÖVK-<br />
Mitglie<strong>der</strong> aus Industrie, Wirtschaft, Regierung, Behörden, Universitäten,<br />
Ingenieurschulen, Verbänden und Vere<strong>in</strong>en.<br />
Vorstand:<br />
Univ.-Prof. Dr. H. P. Lenz, Technische Universität Wien (Vorsitzen<strong>der</strong>)<br />
Dr. W. Böhme, OMV AG Wien<br />
Dr. I. Bruner, Wien<br />
Dr. H. Demel, MAGNA International, Oberwaltersdorf<br />
Univ.-Prof. Dr. H. Eichlse<strong>der</strong>, Technische Universität Graz<br />
Univ.-Prof. Dr. B. Ger<strong>in</strong>ger, Technische Universität Wien<br />
Brigadier Prof. Dipl.-Ing. G. Hohl, Wien<br />
Prof. Dr.-Ing. h. c. Dipl.-Ing. H. List, AVL-List GmbH, Graz<br />
Dipl.-Ing. DDr.techn.h.c. P. Mitterbauer, Miba AG, Laakirchen<br />
Prof. Dr.-Ing. R. Schöneburg, VDI, Düsseldorf<br />
Herausgegeben von:<br />
<strong>Österreichischer</strong> Vere<strong>in</strong> für Kraftfahrzeugtechnik (ÖVK)<br />
A-1010 Wien, Elisabethstraße 26<br />
Tel.: +43/1/5852741-0<br />
FAX: +43/1/5852741-99<br />
E-Mail: <strong>in</strong>fo@oevk.at<br />
Homepage: www.oevk.at und www.auto-umwelt.at<br />
© <strong>Österreichischer</strong> Vere<strong>in</strong> für Kraftfahrzeugtechnik 2012