Bis zum Jahr 2020 wird erwartet, dass der Kraftfahrzeugbestand weltweit von dato 900 Millionen Fahrzeugen auf prognostizierte 1,8 Milliarden ansteigen wird. Bereits heute besitzt Asiens PKW Sektor einen jährlichen Zuwachs von
43 Prozent und der Wunsch nach Mobilität wächst weiter an. Die dadurch verursachte höhere Nachfrage nach Rohöl ließ den Preis je Barrel im Laufe eines Jahres von 77 € auf 144 € steigen. Derzeit wird versucht, durch den Einsatz von Biokraftstoffen den Ölverbrauch zu reduzieren, jedoch wird es im Bezug auf diese Kraftstoffvariante immer Diskrepanzen mit dem Anbau von Nahrungsmitteln ergeben. Durch die Umlegung von Anbauflächen von Nahrungsmitteln in Biokraftstoffflächen, stieg z.B. der Weizenpreis innerhalb von 3 Monaten um 25 Prozent.
Benötigt wird eine nachhaltige Mobilität, welche regenerativ, möglichst CO2 neutral und nicht in Konflikt mit der Weltnahrungsversorgung steht.
In meiner Arbeit werde ich mich mit den Chancen und Potenzialen des Elektroautos auf dem deutschen, französischen, amerikanischen und chinesischen Markt beschäftigen. Dabei werde ich zunächst auf theoretische und begriffliche Grundlagen zur Thematik des Elektroautos eingehen. Im Weiteren werden die ausgewählten Märkte nach ihrer Marktstruktur, ihren politischen Maßnahmen, ihrem Energiehaushalt und dessen Entwicklung untersucht.
Inhaltsverzeichnis
1. Einleitung
2. Theoretische und begriffliche Grundlagen
2.1 EV, PHEV, Range Extender und Radnabenmotor
2.2 Differenzierung EV und konventionelle Verbrennungsmotoren
2.2.1 Nutzungsgrad
2.2.2 Umweltbilanz
2.2.3 Kostenfaktor
2.3 Entwicklung und Kosten der Batterietechnologie
2.3.1 Entwicklung
2.3.2 Kosten von Li-Ionen Batterie
2.4 Energieeffizienz der erneuerbaren Energien
2.5 Batterieaufladesysteme
2.5.1 Zuhause
2.5.2 Plug/Park and Charge
2.5.3 Schnellladestation
2.5.4 Solarladestation
2.5.5 Batteriewechselstationen
2.6 Zusammenfassung
3. Weltweit umgesetzte Projekte
3.1 Project Better Place
3.1.1 Intro
3.1.2 Parteien
3.1.3 Fahrzeug
3.1.4 Aufladesysteme
3.1.5 Businessmodell
3.1.6 Israel
3.1.7 Dänemark
3.1.8 Ausblick
3.2 Th!nk
3.2.1 Intro
3.2.2 A306
3.2.3 Kosten
3.2.4 Lebenszyklusanalyse
3.2.5 Zukunft
4. Deutschland
4.1 Marktstruktur
4.2 Politik
4.2.1 Erneuerbare Energien Gesetz EEG
4.2.2 Ökologische Steuerreform / KfZ Steuer
4.2.3 Atomgesetz AtG
4.2.4 Stromsteuergesetz StromStG
4.3 Energie
4.3.1 Energiebilanz
4.3.2 Erneuerbare Energien EE
4.3.3 Windenergie
4.3.4 Biomasse
4.3.5 Photovoltaik
4.3.6 Wasserkraft
4.3.7 Geothermie
4.4 Kennzahlenübersicht
5. Frankreich
5.1 Marktstruktur
5.2 Politik
5.2.1 CO2 basiertes Verkaufssystem
5.2.2 Pariser Modell
5.2.3 La Poste
5.2.4 Beschlüsse
5.3 Energie
5.3.1 Energiebilanz
5.3.2 Kernenergie
5.3.3 Windkraft
5.3.4 Wasserkraft
5.3.5 Erneuerbare Energien
5.4 Kennzahlenübersicht
6. Vereinigte Staaten von Amerika
6.1 Marktstruktur
6.2 Politik
6.2.1 Zero Emission Gesetz
6.2.2 Renewable Portfolio Standards
6.2.3 Driving Alternatives – Programm
6.2.4 Energy Independence and Security Act 2007
6.2.5 Renewable Energy and Job Creation Act 2008
6.3 Energie
6.3.1 Energiebilanz
6.3.2 Wasserkraft
6.3.3 Windkraft
6.3.4 Solarenergie
6.3.5 Biomasse
6.3.6 Geothermie
6.4 Kennzahlenübersicht
7. China
7.1 Marktstruktur
7.2 Politik
7.2.1 Gesetz zur Förderung erneuerbarer Energien
7.2.2 Strategieplan 2020
7.2.3 Umweltschutzgesetz
7.3 Energie
7.3.1 Energiebilanz
7.3.2 Kohlekraft
7.3.3 Kernenergie
7.3.4 Wasserkraft
7.3.5 Windkraft
7.3.6 Sonstige erneuerbare Energie
7.4 Kennzahlenübersicht
8. Fazit
Zielsetzung & Themen
Die Arbeit untersucht die Chancen und Potenziale von Elektrofahrzeugen auf den Märkten in Deutschland, Frankreich, den USA und China, um eine nachhaltige, CO2-neutrale Mobilität zu bewerten, die nicht in Konflikt mit der Weltnahrungsversorgung steht.
- Technologische Grundlagen von Elektrofahrzeugen, Plug-in Hybriden und Batterietechnologien.
- Analyse der Marktsituationen und energiepolitischen Rahmenbedingungen in vier Schlüsselmärkten.
- Bewertung der Energieeffizienz verschiedener Antriebskonzepte mittels Lebenszyklusanalyse (Well-to-Wheel).
- Kostenvergleiche zwischen Verbrennungsmotoren und Elektroantrieben zur Ermittlung wirtschaftlicher Anreize.
- Diskussion über Ladeinfrastrukturen und Zukunftsprojekte wie "Project Better Place".
Auszug aus dem Buch
2.2.1 Nutzungsgrad
Versucht man den Nutzungsgrad eines Fahrzeuges zu definieren, ergeben sich verschiedene Ansätze diesen zu bestimmen. Je nach Betrachtungsweise lassen sich folgende Varianten bestimmen. Well-to-Wheel (WTW) ist die Berechnung des Energieverbrauchs vom Ausgangsbrennstoff bis zur Verwendung im Fahrzeug. Diese lässt sich unter anderem unterteilen in Well to-Tank (WTT) und Tank-to-Wheel (TTW). Unter WTT wird der Prozess der Energiegewinnung und des Transports gesehen, welcher von den Mineralölkonzernen betrieben wird. TTW stellt die Nutzung der Energie im Fahrzeug dar.
Da die Gewinnung der Kohle und des Öls bis zur Herstellung von Kraftstoffen oder Elektrizität vergleichbar sind, wird der Prozess gerne erst ab der Plant-to-Wheels (PTW) Variante betrachtet. Diese lässt sich dann noch schlussendlich in Plant-to-Tank (PTT) und TTW aufsplitten.
Beim PTT erhält der Treibstoff trotz Raffinerie und Transport zu den Tankstellen 83 Prozent seiner Energie. Konträr dazu erhält das Stromwerk mit Kohle 35 Prozent und mit Erdgas noch 42 Prozent der eingesetzten Energie. Zusätzlich gehen danach noch weitere 8 Prozent durch Netzeinspeisung und Verteilung der Elektrizität verloren.
Im Zustand höchster Leistung hat ein Benzinmotor eine TTW Effektivität von ungefähr 28 Prozent, ein Diesel um die 33 Prozent. Diese Werte gehen jedoch von Laborbedingungen aus und schließen dabei reale Verkehrssituationen und Gegebenheiten aus. In der Realität lassen sich Werte um die 18% und 23% Prozent erreichen. Bereits beim Anfahren an einer roten Ampel werden 5%-10% Prozent der eingesetzten Energie verloren, weitere 5% Prozent durch Reibungsverluste des Getriebes. Bei den Verbrennungsmotoren verpufft ein Grossteil der eingesetzten Energie in Abgase, Kühlung und erzeugte Abwärme.
Zusammenfassung der Kapitel
1. Einleitung: Die Arbeit thematisiert den steigenden weltweiten Kraftfahrzeugbestand sowie den wachsenden Energiebedarf und leitet daraus die Notwendigkeit einer nachhaltigen, CO2-neutralen Mobilität ab.
2. Theoretische und begriffliche Grundlagen: Dieses Kapitel erläutert die Funktionsweisen verschiedener elektrischer Antriebsformen, analysiert deren Effizienz und Kostenfaktoren sowie die technologische Entwicklung von Batterien.
3. Weltweit umgesetzte Projekte: Hier werden innovative Ansätze wie "Project Better Place" und das norwegische Unternehmen "Th!nk" untersucht, die Infrastrukturmodelle für Elektroautos erproben.
4. Deutschland: Das Kapitel betrachtet die deutsche Marktstruktur, energiepolitische Gesetze wie das EEG, die Energiebilanz und das Ausbaupotenzial erneuerbarer Energien im Kontext der Elektromobilität.
5. Frankreich: Frankreichs Marktstruktur und Politik, insbesondere im Hinblick auf CO2-basierte Verkaufssysteme und das hohe Potenzial durch Kernenergie, werden hier detailliert analysiert.
6. Vereinigte Staaten von Amerika: Die Arbeit beleuchtet die US-amerikanische Marktstruktur, politische Initiativen zur Emissionsreduktion und die Rolle der erneuerbaren Energien bei der Deckung des enormen Fahrzeugenergiebedarfs.
7. China: Der Fokus liegt auf Chinas rasantem Wachstum der Fahrzeugzahlen, den staatlichen Strategieplänen zur Emissionsreduktion und dem massiven Ausbau erneuerbarer Energien zur Sicherung der Energieversorgung.
8. Fazit: Die Arbeit schließt mit einer zusammenfassenden Bewertung, die nationale Unterstützung, technologische Innovationen und den Ausbau nachhaltiger Energien als Voraussetzung für die Marktfähigkeit der Elektromobilität identifiziert.
Schlüsselwörter
Elektroauto, Elektromobilität, Erneuerbare Energien, Batterietechnologie, CO2-Emissionen, Energiebilanz, Ladestationen, Project Better Place, Energieeffizienz, Marktstruktur, Kraftstoffkosten, Nachhaltigkeit, Verkehrswende, Politik, Stromerzeugung
Häufig gestellte Fragen
Worum geht es in dieser Arbeit grundsätzlich?
Die Arbeit analysiert die Potenziale und Chancen des Elektroautos auf den Märkten in Deutschland, Frankreich, den USA und China vor dem Hintergrund zunehmender Ressourcenknappheit und Klimaschutzvorgaben.
Was sind die zentralen Themenfelder der Studie?
Die Arbeit behandelt technologische Aspekte von Elektroantrieben, die Batterieentwicklung, wirtschaftliche Kosten-Nutzen-Analysen, die vorhandene Energiepolitik der untersuchten Länder sowie die Infrastruktur für das Laden von Elektrofahrzeugen.
Was ist das primäre Ziel der Forschungsarbeit?
Ziel ist es zu untersuchen, wie Elektroautos zu einer nachhaltigen, regenerativen und CO2-neutralen Mobilität beitragen können, ohne in Konkurrenz zur weltweiten Nahrungsmittelversorgung zu treten.
Welche wissenschaftliche Methode wird in der Arbeit verwendet?
Der Autor stützt sich auf eine Literaturanalyse sowie eine vergleichende Untersuchung internationaler Marktstrukturen, politischer Rahmenbedingungen und Energiehaushalte unter Einbeziehung zahlreicher technischer Kennzahlen.
Was wird im Hauptteil der Arbeit behandelt?
Der Hauptteil gliedert sich in theoretische Grundlagen, Praxisbeispiele wie Project Better Place und Th!nk sowie detaillierte Länderanalysen für Deutschland, Frankreich, die USA und China hinsichtlich ihrer Markt- und Energiesituation.
Welche Schlüsselwörter charakterisieren diese Arbeit?
Wichtige Begriffe sind unter anderem Elektromobilität, Erneuerbare Energien, CO2-Bilanz, Batterietechnologie, Ladeinfrastruktur und marktspezifische politische Rahmenbedingungen.
Wie bewertet der Autor die Rolle der Batterietechnologie für den Markterfolg?
Die Verfügbarkeit kleiner, leichter Batterien mit hoher Speicherkapazität und langer Lebensdauer wird als entscheidender Schlüsselfaktor für den Erfolg von Elektrofahrzeugen angesehen, wobei Kostensenkungen durch Skaleneffekte ab 2012 erwartet werden.
Welche Bedeutung misst die Arbeit dem "Project Better Place" bei?
Das Konzept wird als Infrastruktur-Pilotprojekt hervorgehoben, das durch das Verleasen von Batterien und automatisierte Batteriewechselstationen die Marktakzeptanz von Elektrofahrzeugen durch Entkopplung von Fahrzeug- und Energiekosten erhöhen will.
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- Philipp Gauß (Autor), 2008, Chancen und Potenziale des Elektroautos auf ausgewählten Märkten, Múnich, GRIN Verlag, https://www.grin.com/document/138060
