Modellregion Elektromobilität München

Szenarien für das Potenzial an Elektrofahrzeugen im Münchner Individualverkehr bis 2030

Zuletzt aktualisiert am 26.02.2018

1 Motivation und Zielsetzung

Bild_Muenchen_250Die Umstellung der individuellen Mobilität auf umweltfreundliche und nachhaltige Konzepte ist nicht nur in Deutschland ein wichtiges Anliegen, sondern eine weltweite Herausforderung. Hauptgründe für ein Engagement sind die knapper werdenden Rohölvorkommen sowie der mögliche Treibhauseffekt aufgrund beständig steigender CO2-Emissionen. Vor diesem Hintergrund werden auch bezogen auf den Straßenverkehr als einem der größten CO2-Emittenten Wege diskutiert, um Mobilität umweltverträglicher und energiepolitisch nachhaltig zu gestalten. Das Elektrofahrzeug wird in diesem Kontext als ein möglicher Bestandteil der Zukunftsvision von Umwelt und Ressourcen schonender Mobilität gesehen.

Im Rahmen dieser Studie wurde untersucht, inwieweit sich die Elektromobilität bis 2030 in der Stadt München etablieren könnte und welche Emissionsminderungen damit verbunden wären. Die Ergebnisse dieser Untersuchung bilden - zusammen mit einer Grundlagenstudie zur Elektromobilität des Instituts fortiss, die Mitte 2010 erstellt wurde - die wissenschaftliche Basis für ein Elektromobilitätskonzept im Münchner Individualverkehr. 

2 Methodik

Betrachtungsgegenstand der Studie ist der Münchner Pkw-Bestand, d.h. mehrspurige Fahrzeuge mit Zulassung innerhalb der Landeshauptstadt München. Anhand eines Stufenmodells wird anschließend das mögliche Potenzial für Elektromobilität nach Abzug technischer, wirtschaftlicher und weiterer Faktoren ermittelt.

Der derzeitige Pkw-Bestand dient dabei als 100 %-Ausgangsbasis und wird bis zum Jahr 2030 unverändert gehalten. Es wird davon ausgegangen, dass jedes neue Elektrofahrzeug einen konventionellen Pkw ersetzt und durch die Elektromobilität kein zusätzlicher Individualverkehr induziert wird. Zur detaillierten Betrachtung wurde der Gesamtbestand in fahrzeug- und nutzerbezogene Kriterien aufgeteilt (siehe Abbildung 1). Aufgrund ähnlicher Eigenschaften hinsichtlich Platzangebot, Leistung usw. wurden bestimmte Segmente zusammengefasst, wie etwa die Kompakt- und die Mittelklasse.

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Abbildung 1: Schematische Darstellung der Fahrzeugsegmentierung

Bei jedem Segment dieser Ausgangsbasis wird anschließend überprüft, inwieweit der entsprechende Nutzer theoretisch auch ein Elektrofahrzeug fahren könnte. Dabei werden die einzelnen Stufen des Modells nach und nach durchlaufen. Die Betrachtung erfolgte in 5-Jahres-Schritten bis 2030.

Die erste Stufe des Modells bildet der Faktor „Fahrzeugangebot“. Hier wurde geprüft, ob im jeweiligen Segment seriengefertigte Elektro-Modelle verfügbar sind. Sind keine Fahrzeuge am Markt vorhanden, gilt das als Ausschlusskriterium und das Potenzial wurde mit 0 % angesetzt. Ist ein ausreichendes Angebot vorhanden, können in dieser Stufe theoretisch alle Fahrzeuge ersetzt werden, das Potenzial wäre entsprechend 100 %.

In der zweiten Stufe des Modells wird überprüft, inwiefern Elektrofahrzeuge hinsichtlich der „Alltagstauglichkeit“ als vollwertiger Ersatz für ein konventionelles Fahrzeug gelten können. Als wichtigster Punkt stellte sich hier die Reichweite als stärkster limitierender Faktor heraus, welche wiederum von der zukünftigen Batteriekapazität abhängt. In der Folge wird für jedes Segment und alle Nutzergruppen überprüft, ob die Reichweite des Fahrzeugs für den jeweiligen Anwendungszweck ausreicht.

Die dritte Stufe des Modells ist der Faktor „Wirtschaftlichkeit“, bei der überprüft wird, ob Elektrofahrzeuge auch hinsichtlich der Kosten konkurrenzfähig sein können. Hierzu wurden die Gesamtkosten eines Elektrofahrzeugs mit denen der Benzin- bzw. Dieselvariante über die gesamte Nutzungsdauer verglichen. Betrachtet wurden sowohl die Kapitalkosten, verbrauchsunabhängige Betriebskosten als auch die Verbrauchskosten.

Zusätzlich zu den klar quantifizierbaren Faktoren dieser drei Stufen werden in einer vierten Stufe qualitative Kriterien berücksichtigt, die sogenannten „weichen Faktoren“. Hierzu zählen etwa die Innovationsfreude bestimmter Käufergruppen oder auch das Umweltbewusstsein. Diese Faktoren könnten zum Kauf eines Elektrofahrzeugs beitragen, obwohl Wirtschaftlichkeit und Alltagstauglichkeit nicht gegeben sind.

3 Ergebnisse

Nach Auswertung aller relevanten Daten ergeben sich drei unterschiedliche Verläufe für das zukünftige Potenzial an Elektrofahrzeugen in der Modellregion München (siehe Abbildung 2). Dabei zeigt sich ein breites Spektrum möglicher Entwicklungen. Im optimistischen Szenario lässt sich erkennen, dass sich bis 2030 ein Potenzial von knapp 500.000 Elektrofahrzeugen bietet. Das entspricht etwa 83 % des gesamten Pkw-Bestandes. Weitaus weniger Fahrzeuge sind im pessimistischen Fall zu erwarten. Das Potenzial liegt hier bei etwa 60.000 Fahrzeugen im Jahr 2030.

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Abbildung 2: Entwicklung des Gesamtpotenzials an Elektrofahrzeugen

Bei allen angegeben Werten handelt es sich um das Fahrzeugpotenzial, welches aus technischer und wirtschaftlicher Sicht für die Elektromobilität geeignet ist. Um Aussagen über die Bestandsentwicklung von Elektrofahrzeugen treffen zu können, müsste noch der typische Fahrzeug-Austauschzyklus, d.h. die Nutzungsdauer  der Fahrzeuge (für München durchschnittlich 7 Jahre), berücksichtigt werden. Ein Elektrofahrzeugpotenzial von 100.000 Fahrzeugen in 2015 beispielsweise (entsprechend dem Szenario 2) würde sich demnach bis zum Jahr 2022 erschließen lassen – vorausgesetzt, jedes Fahrzeug, welches die technisch-wirtschaftlichen Kriterien für die Elektromobilität erfüllt, wird auch durch ein Elektrofahrzeug ersetzt.

4 Auswirkungen auf Umwelt und Infrastruktur

Nach Bestimmung des möglichen Potenzials für Elektromobilität in der Modellregion München werden in vorliegender Studie die positiven Umweltauswirkungen diskutiert, die sich bei tatsächlicher Umsetzung des Potenzials ergeben könnten. Je nach Szenario könnte ein deutlicher Rückgang der CO2-, CO-, NOx-, Kohlenwasserstoff- und Feinstaubemissionen erzielt werden. Abschließend wird ein Ausblick auf die benötigte Ladeinfrastruktur gegeben, wenn der Elektrofahrzeugbestand in der Stadt München deutlich ausgebaut werden kann.

5 Fazit

Nach Betrachtung der Ergebnisse lässt sich feststellen, dass in der Modellregion München ein breites Potenzial für Elektromobilität möglich ist. Während im optimistischen Fall rund 80 % des Pkw-Bestandes durch Elektrofahrzeuge ersetzt werden können, bleiben sie im pessimistischen Fall ein Nischenprodukt. In welche Richtung sich ihre Zahl tatsächlich bewegen wird, hängt von der Entwicklung der gesetzten Rahmenbedingungen ab. Wichtigste Einflussfaktoren sind nach dieser Studie die Verfügbarkeit der Fahrzeuge, die Verbesserung der Batterietechnologie zur Steigerung der Reichweite sowie die Entwicklung der Kraftstoffkosten, von der die Wirtschaftlichkeit der Elektromobilität entscheidend abhängt.Auftraggeber: Stadtwerke München (SWM)

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