In dieser Arbeit wird eine Analyse der Einflussfaktoren auf die Wirtschaftlichkeit von Geschäftsmodellen mit Batterie-Wechselstationen vorgenommen. Neben einer Prognose der Entwicklung der wichtigsten mikroökonomischen Einflussfaktoren für die nächsten zehn Jahre werden ausgewählte Geschäftsmodelle mit einem starken Pra-xisbezug untersucht. Je ein Geschäftsmodell ist für den Öffentlichen Personen-Nahverkehr (ÖPNV), eines für Firmenflotten und eines für private Pkw. Der wirtschaftliche Betrieb einer Batterie-Wechselstation im Busverkehr des ÖPNV ist ab sofort möglich. Die Wirtschaftlichkeit dieser Investition ist robust gegenüber einer Ver-änderung der Umweltfaktoren. Um eine Batterie-Wechselstation für Firmenflotten oder private Pkw wirtschaftlich betreiben zu können, muss folgende Entwicklung der Einflussfaktoren eintreten: Die Nachfrage nach Wechseln muss unerwartet hoch sein, der Dieselpreis muss über das derzeitige Niveau von 1,30 € pro Liter ansteigen um eine Erhöhung des Wechselpreises zu ermöglichen, die Strompreise dürfen nur leicht ansteigen. Weitere wichtige Einflussfaktoren auf alle drei Geschäftsmodelle sind die Batteriekosten. Die Menge der benötigten Batterien wird maßgeblich vom Konzept der Wechselstation determiniert und kann durch eine Verkürzung der Ladedauer reduziert werden. Zusatzdienstleistungen wie z.B. Vehicle-to-grid haben erst bei Erlösen von mehr als 25 € pro kWh Batteriekapazität und Jahr nennenswerten Einfluss auf die Wirtschaftlichkeit von Geschäftsmodellen mit Batterie-Wechselstationen.
Inhaltsverzeichnis
- Zusammenfassung
- Inhaltsverzeichnis
- Abbildungsverzeichnis
- Tabellenverzeichnis
- Abkürzungsverzeichnis
- Nomenklatur der verwendeten Variablen
- 1 Einleitung
- 1.1 Problemstellung und Motivation
- 1.2 Zielsetzung
- 1.3 Vorgehen und Aufbau der Arbeit
- 2 Grundlagen
- 2.1 Begriffe
- 2.2 Elektrofahrzeuge mit Batteriewechsel-Technologie
- 2.2.1 Beispiele für E-Fahrzeuge mit Wechseltechnologie
- 2.2.2 Obere Preisgrenze von Fahrzeugen mit Elektroantrieb
- 2.3 Batterien
- 2.3.1 Technologie der Zukunft
- 2.3.2 Kapazität der Batterie
- 2.3.3 Nutzungsdauer
- 2.3.4 Benötigte Batterien und Batteriekosten
- 2.3.5 Weitere Einflussparameter
- 2.4 Wechselstationen
- 2.4.1 Lithium Force der Firma EVida
- 2.4.2 Change it der Firma Wallner
- 2.4.3 Better Place
- 2.4.4 Tabellarische Übersicht über die Systeme
- 3 Einflussfaktoren auf die Wirtschaftlichkeit
- 3.1 Allgemeine Einflussgrößen
- 3.1.1 Diesel- und Benzinpreis
- 3.1.2 Strompreis
- 3.1.3 Batteriepreis
- 3.1.4 Bodenpreis
- 3.1.5 Stromanschluss
- 3.1.6 Wartung und Instandhaltung
- 3.1.7 Informations- und Kommunikationstechnologie
- 3.1.8 Steuern
- 3.1.9 Versicherungen
- 3.1.10 Kapitalmarktzins
- 3.1.11 Personalkosten
- 3.1.12 Inflationsrate
- 3.1.13 Abschreibung
- 3.2 Preis pro eingewechselter Kilowattstunde
- 3.2.1 Busse im ÖPNV
- 3.2.2 Pkw und Kleintransporter
- 3.3 Drei ausgewählte Geschäftsmodelle
- 3.3.1 Wechselstationen für den Busverkehr im ÖPNV am Beispiel der Stadt Karlsruhe
- 3.3.2 Wechselstationen für eine Unternehmensflotte
- 3.3.3 Wechselstationen für private Pkw
- 3.3.4 Grundlegende Annahmen zu den Geschäftsmodellen
- 3.4 Nachfrage nach Wechseln in den beispielhaften Geschäftsmodellen
- 3.4.1 ÖPNV - Haltestelle Turmberg in Karlsruhe-Durlach
- 3.4.2 Unternehmensflotte - CitiCargo
- 3.4.3 Private Pkw- Autobahndreieck Mönchhof
- 3.5 Einnahmen und variable Kosten
- 3.5.1 Erzielbare Einnahmen durch Wechsel
- 3.5.2 Variable Kosten
- 3.6 Investitionen und Fixkosten
- 3.6.1 Wechselstation
- 3.6.2 Batterien
- 3.6.3 Fahrzeuge
- 3.6.4 Kapitalbedarf und Kapitalkosten
- 4 Berechnungen zur Wirtschaftlichkeit
- 4.1 Break-Even Punkt
- 4.1.1 Wechselstationen von EVida und Wallner
- 4.1.2 Wechselstation von Better Place (Unternehmensflotte)
- 4.1.3 Wechselstation von Better Place (private Pkw)
- 4.2 Kapitalwert
- 4.2.1 ÖPNV
- 4.2.2 Unternehmensflotte CitiCargo
- 4.2.3 Private Pkw
- 4.3 Sensitivitätsanalyse
- 4.3.1 ÖPNV in Karlsruhe
- 4.3.2 Pkw-Unternehmensflotte CitiCargo
- 4.3.3 Private Pkw
- 4.3.4 Geschäftsmodellübergreifende Analysen
- 5 Ergebnis
- 5.1 Zusammenfassung und Fazit
- 5.2 Kritische Reflexion und weiterer Forschungsbedarf
- 6 Anhang
- 6.1 Zeitreihen
- 6.2 Erläuterungen zu den Wechselstationen
- 6.2.1 Lithium Force der Firma EVida
- 6.2.2 Change it der Firma Wallner
- 6.2.3 Better Place
- 6.3 Nachfrage nach Wechseln an der Haltestelle Turmberg
- 6.4 Wechselpreis im Vergleich zu Pkw mit Ottomotoren
- 6.5 Verbesserung der Wechselstrategie bei CitiCargo
- 6.6 Verbrauch durch Klimatisierung bei Pkw
- 6.7 Kostenstruktur beim System von Better Place beim Einsatz mit CitiCargo
- 6.8 Theoretisch erzielbare Erlöse durch V2G
- 6.9 Buslinien-Netzplan in Karlsruhe-Stadt
- 6.10 Investitionen für Batterien bei privaten Pkw
- 6.11 Kapitalbedarf/Kapitalkosten
- 6.12 Gewinn und Verlust
- 7 Literaturverzeichnis
Zielsetzung und Themenschwerpunkte
Die Arbeit analysiert die Einflussfaktoren auf die Wirtschaftlichkeit von Geschäftsmodellen mit Batterie-Wechselstationen. Sie prognostiziert die Entwicklung der wichtigsten mikroökonomischen Einflussfaktoren für die nächsten zehn Jahre und untersucht ausgewählte Geschäftsmodelle mit starkem Praxisbezug. Die Arbeit untersucht dabei ein Geschäftsmodell für den öffentlichen Personennahverkehr (ÖPNV), eines für Firmenflotten und eines für private Pkw.
- Analyse der Wirtschaftlichkeit von Batterie-Wechselstationen für unterschiedliche Anwendungsgebiete (ÖPNV, Firmenflotten, private Pkw)
- Prognose der Entwicklung wichtiger Einflussfaktoren, wie Dieselpreis, Strompreis und Batteriekosten
- Bewertung verschiedener Geschäftsmodelle für Batterie-Wechselstationen
- Identifikation von Schlüsselvariablen für die Wirtschaftlichkeit von Batterie-Wechselstationen
- Bewertung des Einflusses von Zusatzdienstleistungen, wie z.B. Vehicle-to-grid
Zusammenfassung der Kapitel
Die Einleitung stellt die Problemstellung und Motivation der Arbeit vor. Sie erläutert die Bedeutung von Batterie-Wechselstationen im Kontext der Elektromobilität und definiert die Zielsetzung der Arbeit.
Kapitel 2 behandelt die Grundlagen der Elektromobilität mit Batteriewechsel-Technologie. Es werden Begriffe wie Elektrofahrzeuge, Batterien, Wechselstationen und deren Funktionsweise erklärt. Es werden auch Beispiele für verschiedene Wechselsysteme, wie z.B. Lithium Force, Change it und Better Place vorgestellt.
Kapitel 3 analysiert die Einflussfaktoren auf die Wirtschaftlichkeit von Geschäftsmodellen mit Batterie-Wechselstationen. Es werden sowohl allgemeine Einflussgrößen wie Diesel- und Benzinpreis, Strompreis, Batteriepreis, Bodenpreis, Stromanschluss, Wartung und Instandhaltung, Informations- und Kommunikationstechnologie, Steuern, Versicherungen, Kapitalmarktzins, Personalkosten, Inflationsrate und Abschreibung als auch der Preis pro eingewechselter Kilowattstunde für Busse im ÖPNV und für Pkw und Kleintransporter betrachtet.
Kapitel 4 präsentiert die Ergebnisse der Wirtschaftlichkeitsberechnungen. Es werden Break-Even Punkte, Kapitalwerte und Sensitivitätsanalysen für die drei ausgewählten Geschäftsmodelle (ÖPNV, Unternehmensflotte, private Pkw) durchgeführt.
Schlüsselwörter
Elektromobilität, Batterie-Wechselstation, Geschäftsmodelle, Wirtschaftlichkeit, Einflussfaktoren, Dieselpreis, Strompreis, Batteriepreis, Vehicle-to-grid (V2G), switch station, swap station, profitability
- Citar trabajo
- Carsten Dickhut (Autor), 2011, Geschäftsmodelle für Batterie-Wechselstationen, Múnich, GRIN Verlag, https://www.grin.com/document/175997
