Elektrofahrzeuge erfahren seit Kurzem vor dem Hintergrund steigender Ölpreise und der Bestrebungen, CO2-Emissionen reduzieren zu müssen, wieder vermehrt Aufmerksamkeit. Welche Ladeinfrastruktur für diese Fahrzeuge benötigt wird, ist aber vielfach noch unklar. In der Literatur und in Studien findet die Ladeinfrastruktur bislang nur geringe Betrachtung. Dabei werden meist die technische Ausgestaltung, verschiedene Standardisierungsanstrengungen oder die Forderungen nach einer dichten Infrastruktur thematisiert. Die Perspektive der Nutzer findet zum Teil Eingang über Umfragen im Rahmen von Akzeptanzstudien zur Elektromobilität. Eine Analyse des Ladeinfrastrukturbedarfs auf Basis des Fahrverhaltens wurde bisher nicht durchgeführt. Die vorliegende Arbeit beschreibt deshalb die technischen Möglichkeiten zur Beladung eines Elektrofahrzeugs und bewertet die Beladeinfrastruktur mit wirtschaftlichen Kriterien unter Berücksichtigung des realen Fahrverhaltens. Für verschiedene Fahrprofile wird mittels dynamischer Programmierung ein optimales Ladeprofil bestimmt und dieses in eine Gesamtkostenbetrachtung überführt. Bei der Optimierung werden verschiedene Fahrzeugkonzepte und Ladeinfrastrukturen sowie die Batteriealterung berücksichtigt. Über alle Ladeprofile lassen sich ein kostenminimierendes Fahrzeugkonzept und eine optimale Batteriegröße bestimmen sowie eine dafür geeignete Ladeinfrastruktur ableiten. Im Widerspruch zu der landläufigen Forderung nach einem Infrastrukturausbau im öffentlichen Raum konnte in der vorliegenden Arbeit gezeigt werden, dass sich Ladung insbesondere auf den privaten Bereich erstrecken sollte und die Ladung zu geringen Ladeleistungen erfolgen kann. Fernab vollelektrischer Fahrzeuge können sich Plug-in-Hybride in der frühen Marktphase besser durchsetzen und erlauben bei hohen elektrischen Fahranteilen und einer gesicherten Reichweite über den zusätzlichen Verbrennungsmotor, die Vorteile der Elektromobilität bereits zu nutzen.

    Recently, electric vehicles have once again been attracting increased attention against the backdrop of rising oil prices and the necessity to reduce CO2-emissions. However, it is as yet still unclear which charging infrastructure will be required for these vehicles. Charging infrastructure has not been a major topic in the literature and electric mobility studies up to now. The focus here tends to be on technical design, different standardization efforts, or the demands for a dense infrastructure. The users' perspective is reflected to some extent in surveys conducted in the scope of acceptance studies of electric mobility. However, so far, no analysis has been made of which charging infrastructure will be required based on driving behavior. This thesis therefore describes the technical alternatives for charging an electric vehicle and assesses the charging infrastructure based on an economic assessment considering real driving behavior. An optimal charging profile is determined for each pattern of driving behavior using dynamic programming and entered into a total cost assessment. The optimization incorporates different vehicle concepts, charging infrastructures, as well as battery aging. A minimum cost vehicle concept and the optimal battery size can be determined for each charging profile helping to derive a suitable charging infrastructure. In contrast to the widely held belief that a public charging infrastructure is indispensable, this thesis was able to show that charging should take place in the private domain at low charging power levels. Besides fully electric vehicles, plug-in hybrids are well suited for early market adoption and mean that people can benefit earlier from the advantages of electric mobility with a high all-electric driving share and a guaranteed driving range because of the additional combustion engine.


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    Titel :

    Ladeinfrastruktur für Elektrofahrzeuge. Entwicklung und Bewertung einer Ausbaustrategie auf Basis des Fahrverhaltens


    Beteiligte:
    Kley, Fabian (Autor:in)


    Erscheinungsdatum :

    2011


    Format / Umfang :

    233 Seiten, Bilder, Tabellen, Quellen



    Medientyp :

    Hochschulschrift


    Format :

    Print


    Sprache :

    Deutsch