Ökonomische Aspekte der Elektromobilität. Vergleichende Kostenanalyse des "Smart fortwo"


Bachelorarbeit, 2013

66 Seiten, Note: 1


Leseprobe

Inhaltsverzeichnis

1 Einleitung
1.1 Forschungsfrage und Methodik

2 Elektromobilität
2.1 Historische Betrachtung
2.2 Definition der Elektromobilität
2.3 Elektroauto Smart fortwo ED

3 Kostenrechnung
3.1 Die Kostenarten
3.1.1 Kalkulatorische Abschreibung
3.1.2 Kalkulatorische Zinsen
3.1.3 Energiekosten
3.1.4 Öl- und Schmierstoffkosten
3.1.5 Wartungs- und Reparaturkosten
3.1.6 Versicherungskosten
3.1.7 Steuerkosten
3.2 Beschäftigungsabhängigkeit der Kostenarten
3.3 Unsicherheiten der Modellrechnung
3.4 Die Kostenstruktur des Smart Fortwo
3.4.1 Anschaffungskosten
3.4.2 Benzin- und Dieselkosten
3.4.3 Stromkosten
3.4.4 Ölkosten
3.4.5 Wartungs- und Reparaturkosten
3.4.6 Versicherungskosten
3.4.7 Steuerkosten

4 Betrachtung der Kostenstruktur
4.1 Zusatzinformationen
4.1.1 Die Nutzungsdauer in Jahren
4.1.2 Der Restwert des Fahrzeuges nach der Nutzungsdauer
4.1.3 Die Jahresfahrleistung in Kilometer
4.1.4 Der Preis der Bereifung / Reifenlebensdauer
4.1.5 Der kalkulatorische Zinssatz in Prozent
4.1.6 Die Eingangsgrößen der Berechnungsbasis
4.2 Erklärung des Kalkulationsschemas
4.3 Fahrleistungsabhängige Kostenanteile
4.3.1 Leistungsabschreibung des Kraftfahrzeuges
4.3.2 Abschreibung der Bereifung
4.3.3 Energiekosten
4.3.4 Ölkosten
4.3.5 Wartungs- und Reparaturkosten
4.4 Fahrleistungsunabhängige Kostenanteile
4.4.1 Zeit-Abschreibung des Kraftfahrzeuges
4.4.2 Kalkulatorische Zinsen vom durchsch. gebundenen Kapital
4.4.3 Kalkulatorische Zinsen der Bereifung
4.4.4 Kfz-Steuer
4.5 Kalkulationsergebnisse im Vergleich
4.5.1 Smart fortwo cdi: Gesamtkosten nach Kostenarten
4.5.2 Smart fortwo ED (ed Kauf): Gesamtkosten nach Kostenarten
4.5.3 Smart fortwo ED (ed Care): Gesamtkosten nach Kostenarten
4.5.4 Vergleich der Kosten und Kostenstruktur der Fahrzeuge
4.6 Kosten und Kostenstruktur nach Fahrleistungsabhängigkeit im Vergleich
4.6.1 Die Aufteilung der Gesamtkosten in fixe und variable Kostenanteile

5 Sensibilitätsanalyse
5.1 Allgemeines
5.1.1 Das Prinzip der Sensibilitätsanalyse
5.1.2 Vorgehensweise bei der Sensibilitätsanalyse
5.2 Jährliche Gesamtkosten in Abhängigkeit der Dieselkosten
5.3 Jährliche Gesamtkosten in Abhängigkeit der Förderungshöhe
5.4 Jährliche Gesamtkosten in Abhängigkeit der Jahresfahrleistung

6 Zusammenfassung und Ausblick

7 Anhang
7.1 Abkürzungsverzeichnis
7.2 Literaturverzeichnis
7.3 Abbildungsverzeichnis
7.4 Tabellenverzeichnis
7.5 Formelverzeichnis

Anhang

Kurzfassung

Elektroautos werden heute als eine der großen Innovationen unserer Zeit vermarktet, wobei außer Acht gelassen wird, dass diese grundsätzlich nichts Neues darstellen. So wurde von der Automobil-Industrie bereits in den 1990er Jahren versucht die elektrische Antriebsart am Markt zu etablieren. Das Unterfangen scheiterte weniger an technischen Problemen, sondern vielmehr aufgrund hoher Anschaffungskosten, weshalb die Nachfrage sehr gering blieb. Aufbauend auf diese Erfahrung geht diese Arbeit der Frage nach, ob die heutige Elektromobilität nicht nur ökologisch sondern auch ökonomisch vorteilhaft sein kann.

Um diese Frage zu beantworten wurde ein aktuelles Elektroauto (Smart fortwo ED) einer strikten Kostenanalyse unterzogen. Dazu wurde zuerst ein universelles KostenrechnungsModell entwickelt, das Förderungsmaßnahmen und sonstige Besonderheiten berücksichtigt. Einige Eingangsgrößen wurden einer Sensibilitätsanalyse unterzogen um deren Einfluss auf das Endergebnis zu bestimmen. Die Resultate wurden schließlich mit einem vergleichbaren, dieselbetriebenen Fahrzeuge (Smart fortwo cdi) verglichen.

Das Ergebnis zeigt, dass heutige Elektrofahrzeuge viel kosteneffizienter sind als Modelle der 90er Jahre. Bezogen auf den „Smart fortwo ED“ bedeutet dies, dass nur rund 3,7 Prozent an Mehrkosten pro Jahr gegenüber einem konventionellen Fahrzeug bei durchschnittlicher Nutzung entstehen. Vor 25 Jahren lag dieser Wert noch typischerweise um die 50 Prozent. Möglich wurde diese eindrucksvolle Verbesserung einerseits durch eine verbesserte Technologie und andererseits durch staatliche Förderungsmaßnahmen. Ohne die Subventionierung des elektrischen Antriebs würden die Mehrkosten immer noch bei rund 30 Prozent liegen. Bei einem veränderten Nutzungsszenario (höhere Kilometerleistung, höhere Treibstoffpreise..) kommt das Elektroauto bereits günstiger als ein dieselbetriebenes Fahrzeug. Somit sollten die moderaten Mehrkosten von Elektroautos heutzutage kein Kaufhindernis mehr darstellen.

Schlagwörter: Elektrofahrzeug, Kostenanalyse, Smart fortwo, Wirtschaftlichkeit

Abstract

Nowadays electric cars are being merchandises as one of the big inventions of our decade, neglecting the fact that they are nothing new on the market. The automotive industry already attempted to bring the “gentle mobility” forward during the 1990’s. The idea did not take off, because of high costs rather than for technical reasons. Reflecting on this instance, this thesis asks whether the electromobility of this decade can become economically viable.

Given this situation, a state of the art electric car (Smart fortwo ED) had to undergo a strict cost analysis. First, a universal cost calculation model for electric cars had to be developed. Furthermore, government subsidies for electric cars had to be included, and some of the input factors were varied to measure their sensitivity. Finally, the results of the calculation were compared to a conventional diesel driven car (Smart fortwo cdi).

The outcome demonstrates that today’s electric cars are much more cost-efficient that they were 25 years ago. In regards to the “Smart fortwo ED” this means, that only an additional costs of 3,7 percent arises per year in an average user-scenario compared with an electric car of the 90’s when the additional costs were almost around 50 percent. This impressive improvement was made possible by better battery-technology and (mainly) governmental subsidies. Without them, the additional costs would still be around 30 percent. In other scenarios (higher mileage, higher gasoline prices…) the electric car is already more costefficient that the conventional diesel-car. Therefore, the slightly higher costs of electric cars should no longer be a buying-barrier these days.

Keywords: electric vehicle, cost analysis, Smart fortwo, economic efficiency

„Es ist aber schon aus der bloßen Aufzählung der Nachteile des Benzinmotors klar, daß der Elektromotor den Sieg erringen muss, denn kein einziger der vorerwähnten Nachteile ist ihm zu Eigen.[ǥȒ Vor- und Rückwärtsfahrt, Schnell- und Langsamfahrt, Ueberlastbarkeit, elektrische Bremsung nicht nur beim Anhalten, sondern auch beim Bergabfahren, und all dies mit einem Hebelgriff erzielbar, Abwesenheit jeglichen Geräusches und üblen Geruches, Vermeidung von Vibrationen sind die Hauptcharakteristiken des elektrischen Fahrzeuges, vom den weniger wichtigen Eigenschaften desselben gar nicht zu reden. Bedenkt man dies, so darf es nicht Wunder nehmen, wenn wir Fachleute, die auf diesem Gebiete arbeiten, dessen Zukunft mit größten Hoffnungen, ja ich möchte sagen, mit einem gewissen Enthusiasmus entgegensehen.“

Vortrag über Elektrische Automobile von Ing. Ernst Egger.1 Gehalten am 21. November 1898.

1 Einleitung

Bereits Anfang der 1990er Jahre erfasste ein erster Trend zur Elektromobilität die Automobilindustrie. Erste Modelle wie der Golf II CitySTROMER, Fiat Panda Elettra und Peugeot 106 Electric entstanden auf der Basis herkömmlicher Serien-Pkw und erregten Aufmerksamkeit in den Autohäusern. Zusätzlich drängten neue Anbieter mit innovativen Konstruktionen, so genannten Elektroleichtfahrzeugen2 (ELV), die eigens für den Elektroantrieb konzipiert worden waren, auf den Markt. Begleitet wurden diese Bemühungen hin zu einer „sanfteren“ Mobilität durch zahlreiche wissenschaftliche Studien und Analysen.3 Allerdings blieben diese Fahrzeuge rare Exoten, die Anbieter der ELVs gingen in Konkurs, kurzum die damalige Strategie gilt heute als gescheitert.4

Die verschiedenen Studien der frühen 90er Jahre über die Elektrifizierung des motorisierten Individualverkehrs haben vor allem eines gemeinsam: Auf der Basis rationeller Aspekte wurde nach logischen Gesichtspunkten das „Notwendige“ für ein Elektroauto berechnet. Schon damals sprach man davon, dass die durchschnittliche Tages-Wegstrecke im motorisierten Individualverkehr 23 Kilometer nicht übersteigen, und ein leichter Zweisitzer die Bedürfnisse der Mehrheitsbevölkerung vollkommen abdecken würde. Verschiedene Pendlerprojekte gingen stillschweigend davon aus, dass sich Menschen massenhaft in biedere, gedrungene Elektroleichtfahrzeugen zwängen würden um danach „lemmingartig“ zum nächstgelegenen Bahnhof zu pendeln. Dort sollte dann der Weg zum Arbeitsplatz ressourcenschonend mit der Bahn fortgesetzt werden. Die Vorteile der elektrischen Mobilität wurden beinahe ausschließlich nach gesamtgesellschaftlichen Kriterien (Luftverschmutzung, Ressourcenschonung, Lärmvermeidung…) erläutert, wohingegen die Bewertung der Nützlichkeit für das Individuum oft gänzlich unterblieb.5 Vielfach wurden die Argumente für ein Elektroauto moralisch appellierend vorgetragen und mit der Zukunft des Planeten und der unserer Kinder verknüpft.

Das Scheitern dieser Strategie liegt nach der Meinung des Verfassers, in der Annahme des Menschen als rationell handelndes Lebewesen. Andernfalls würde wohl kaum die Mehrzahl der „dicken“ Geländewagen (SUVs) in den beengten Städten herumkurven. Dieser These folgend wird dem Elektroauto weiterhin wenig Erfolg beschieden sein solange es nur an unseren Verstand appelliert. Entweder Elektroautos bringen einen messbaren Vorteil für das Individuum (z.B.: Geldersparnis), oder aber sie sind identitätsstiftend für das menschliche Subjekt und bringen einen Statusgewinn.6 So meinte der ehemalige Entwicklungsvorstand bei VW, Prof. Ulrich Seiffert, auf die Frage woran denn damals der Golf III CitySTROMER gescheitert sei in einem Interview: „An den Kosten. Der Golf sollte 20.000 D-Mark kosten und die Batterie 29.000 D-Mark. Wir hatten damals gehofft, dass die Kunden die Batterie als separate Anschaffung ansehen und nicht als Teil des Fahrzeugs. Das hat aber nicht funktioniert.“7

An dieser Stelle drängt sich ein historischer Vergleich zur Durchsetzung des Benzin- Automobils gegen Ende des 19. Jahrhunderts auf. Wenig bekannt ist, dass die Erfindung des Benzin-Automobils durch Karl Benz im Jahr 1886 im Ursprungsland zunächst auf wenig Interesse gestoßen war. Erst nach der Weltausstellung von 1889 in Paris wurden Lizenzen zum Nachbau an französische Firmen (Peugeot…) vergeben.8 Der zu Beginn ausbleibende Erfolg im Heimatland lag an der grundlegend unterschiedlichen Auffassung über den eigentlichen Verwendungszweck der neuartigen Erfindung. Während Benz mit dem Automobil ein neues Fortbewegungsmittel schaffen wollte, betrachtete die französische Oberschicht das Automobil im Wesentlichen als ein neues Sportgerät, wobei wirtschaftliche gegenüber technischen Kriterien (Geschwindigkeit, Beschleunigung) in den Hintergrund traten. Denn an einem neuen Fortbewegungsmittel hatte man auch in Frankreich zunächst kein Interesse, zudem die Pferdekutschen gegenüber den frühen Automobilen viel wirtschaftlicher zu betreiben waren, wohl aber an einem exklusiven Luxusobjekt das Prestige und Männlichkeit verströmte.9

1.1 Forschungsfrage und Methodik

In dieser Arbeit wird allerdings nicht der individuelle Statusgewinn für das Individuum durch die Anschaffung eines Elektroautos ergründet, sondern folgender Forschungsfrage nachgegangen: Unter welchen Rahmenbedingungen kann aus unternehmerischer Sicht ein Elektroauto Baujahr 2012 ökonomischer betrieben werden als ein vergleichbares, konventionelles Kraftfahrzeug mit Verbrennungsmotor? Volkswirtschaftliche Gesichtspunkte, als auch diffuse gesamtgesellschaftliche Bestrebungen, bleiben hier außen vor; es wird eine strikte Bewertung nach betriebswirtschaftlichen Merkmalen vorgenommen. Zusätzlich wird im Kapitel 2.3 und in der Zusammenfassung die heutige Situation einem historischen Vergleich mit dem „Elektroauto-Hype“ der 1990er unterzogen, wobei ergründet wird, inwiefern sich die Voraussetzungen für einen Durchbruch der Elektromobilität nach beinahe einem Vierteljahrhundert geändert haben.

So belegt eine Rentabilitätsstudie von 1993, dass sich das Elektroauto „Fiat Panda Elettra“ aufgrund eines 200% höheren Anschaffungspreises und den hohen Batteriekosten in keinem möglichen Szenario gegenüber dem herkömmlichen, benzingetriebene Fiat Panda rentieren würde.10 Weiters stellte sich, angesichts durchwegs sehr hoher Anschaffungskosten, bei der überwiegenden Anzahl der im Modelljahr 2012 präsentieren Elektroautos die Frage, ob sich seit dem „Elektroauto-Hype“ der 1990er Jahre etwas Grundlegendes geändert hat. Ebenfalls 1993 wurde eine Studie des Meinungsforschungsinstitutes „Fessel & GFK“ zur Akzeptanz der Elektromobilität in Österreich verfasst. Die Forschungsarbeit kam zum Ergebnis, dass unter potentiellen AutokäuferInnen nur eine kleine Minderheit von 9 % bereit war, für ein Elektroauto einen höheren Preis zu bezahlen als für ein Benzin- oder Dieselauto.11 Bei einer Meinungsumfrage in Kalifornien aus 2005 ließen zwar ca. 40% der Befragten die Bereitschaft erkennen für ein Elektroauto mehr zu bezahlen, allerdings bewegte sich der akzeptierte Aufpreis im Rahmen von 5-15%.12

Trotz dieser ungünstigen Voraussetzungen ist das erklärte Ziel dieser Arbeit zu ergründen, unter welchen (veränderten) Rahmenbedingungen (Jahresfahrleistung, Energiepreis, Fördermodelle) die Elektromobilität auch ökonomisch sein kann. Um diese Frage zu beantworten, wird zuerst ein valides Kostenrechnungsmodell für Elektroautos entwickelt, das universell anwendbar und somit auf verschiedene Fahrzeugtypen mit unterschiedlichen Antriebssystemen übertragbar ist. Danach wird exemplarisch anhand des „Smart fortwo ED“ ein Kostenvergleich mit dem herkömmlichen Diesel-Modell „Smart fortwo cdi“ vorgenommen. Anhand der detaillierten Kalkulation soll geklärt werden, unter welchen Rahmenbedingungen das elektrische Modell aus betriebswirtschaftlicher Sicht kosteneffizienter ist. Dieser Teilaspekt der Arbeit wird vor Allem im Kapitel der Sensibilitätsanalyse beantwortet, in dem der Einfluss von Treibstoffpreisen, Kilometerleistungen u. dgl. auf die Gesamtkosten des jeweiligen Antriebssystems untersucht wird.

2 Elektromobilität

2.1 Historische Betrachtung

Seit dem „Hybrid-Hype“ um den „Toyota Prius“ und der CO2-Problematik versucht die Automobilindustrie, mit tatkräftiger Unterstützung der Politik, erneut eine Renaissance der Elektromobilität einzuleiten. Denn bis zum Beginn der 1920er Jahre waren Elektro- Automobile im Vergleich zu benzingetriebenen keineswegs eine ungewöhnliche Erscheinung im Straßenbild gewesen. Die ersten Automobile fuhren elektrisch, denn bereits 1881 - fünf Jahre vor der Erfindung des Benzin-Automobils durch Karl Benz - hatte der weitgehend in Vergessenheit geratene Elektroauto-Pionier Gustav Trouvé sein mit einem Elektromotor angetriebenes Dreirad (Trouvé Tricycle) der erstaunten Öffentlichkeit auf einer Messe in Paris präsentiert.13 Ein Exemplar dieser elektrisierenden Epoche, das Ferdinand Porsches Feder entstammt, hat die Zeit im „Technischen Museum Wien“ überdauert, und kann dort bestaunt werden. Die Besonderheit des so genannten „Lohner-Porsches“ Baujahr 1900 liegt in seinen Vorderrädern. Denn der junge Porsche löste mit einem Geniestreich sämtliche Probleme der mechanischen Kraftübertragung indem er beide Elektromotoren kurzerhand in die Vorderräder integrierte. Mit dieser Erfindung, die auch auf der Weltausstellung von 1900 in Paris prämiert wurde, avancierte Porsche zum „Star“ der aufstrebenden Automobilbranche.

Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten

Abbildung 1 - Lohner Porsche Baujahr 190014

Für den Niedergang der ersten Elektromobilität ab den frühen 1920er Jahren sind mehrere Faktoren verantwortlich. Das vielzitierte Problem der mangelnden Reichweite war bis dahin kein Thema gewesen, da außerhalb der Städte ohnehin keine befestigten Straßen existiert hatten. Doch dann verdichtete sich das überregionale Straßennetz und die so genannten „Tourenfahrten“15 von Stadt zu Stadt erfreuten sich steigender Beliebtheit und befriedigten den sportlichen Ehrgeiz der BesitzerInnen.

Außerdem büßte das Elektroauto durch die Erfindung des elektrischen Starters 1912 einen seiner größten Vorteile ein, indem dieser das gefährliche und als mühsam empfundene Ankurbeln des Benzinautos beendete. Gerne wird auch das „unglückliche Marketing“ einiger Elektro-Automobil-Produzenten als Grund für den Abstieg angeführt. Angesichts der einfachen und ungefährlichen Bedienbarkeiten der elektrischen Fahrzeugen hatten diese den fatalen Fehler begangen ihre Produkte als „auch für die Damenwelt geeignet“ anzupreisen - mit dem Effekt, dass bis dahin überzeugte Elektro-Automobilisten ihre Männlichkeit in Frage gestellt sahen, und sich daraufhin den lauten, stinkenden und als gefährlich geltenden Benzin-Automobilen zuwandten.16

Renaissance des elektrischen Antriebs

Erst mit der steigenden Umweltproblematik der 1980er Jahre in denen Schlagworte wie Waldsterben, Umweltschutz, Schadstoffwerte und Fahrverbote die öffentliche Diskussion beherrschten, reagierte die Automobilindustrie auf den „grünen Zeitgeist“. Doch die hierauf meist in Kleinserie produzierten Elektroautos verhalfen der Elektromobilität bis heute nicht zum erhofften, großen Durchbruch.

Da heute praktisch sämtliche Hersteller elektrische oder zumindest hybride Modelle anbieten, steht 2012 eine beeindruckend große Anzahl an Hybrid- und Elektrofahrzeuge zur Auswahl. Wie die Zahl der "Statistik Austria" belegen, hat sich bereits im Vorjahr die Anzahl der Elektroautos auf Österreich Straßen mehr als verfünffacht.17 Allerdings bleibt fraglich, ob der begrenzte „Elektroauto-Boom“ der Gegenwart von nachhaltiger Wirkung ist und unter einem besseren Stern steht als der von 1990.

Denn nach der Meinung des Verfassers sind weniger technische Unzulänglichkeiten sondern vielmehr handfeste Kostenargumente für den mangelnden Erfolg der Elektromobilität im 21. Jahrhundert verantwortlich. So wurden von der Automobilindustrie zwar technische Merkmale wie Höchstgeschwindigkeit, Reichweite, Akkuladezeit und dergleichen optimiert, die Preisdifferenz bei der Anschaffung gegenüber einem konventionellen Kraftfahrzeug beträgt aber nach wie vor zumindest 100 Prozent.18

Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten

Abbildung 2 - Kfz-Zulassungszahlen (Elektroauto Boom 2011)19

2.2 Definition der Elektromobilität

Unter dem hberbegriff „Elektroauto“ vereinen sich mehrere unterschiedliche Antriebskonzepte. Gemeinsames Merkmal ist die Nutzung eines Elektromotors zur Umwandlung der bereitgestellten Energiequelle in Antriebsenergie. Neben dem klassischen Batterie-Elektrofahrzeug haben sich noch Mischformen, wie Hybrid- und Brennstoffzellen- Fahrzeuge herausgebildet, die in Kombination mit anderen Technologien (Verbrennungsmotor, Brennstoffzelle) die begrenzte Reichweite erweitern. Auf die landläufig häufig mit Elektromobilität assoziierten solarelektrischen Ultra-Leicht-Fahrzeuge, wird hier nicht näher eingegangen. Diese genießen zwar eine überproportionale Präsenz in der medialen Berichterstattung über die Elektromobilität, sind jedoch marktmäßig unbedeutend. So schreibt etwa Wallentowitz: „Andere alternative Konzepte, wie beispielsweise Solar- oder Oberleitungsfahrzeuge, zeigen aus heutiger Sicht nicht das Potenzial, auf absehbare Zeit eine generelle Antwort auf die Bedürfnisse des Marktes bieten zu können.“20

Nachfolgende Tabelle gibt einen Überblick über die verschiedenen Antriebsarten und deren Definition mit Abkürzung:

Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten

Tabelle 1 - Fahrzeugklassen nach Antriebskonzepten21

Micro- und Mild-Hybrid22

Diese Fahrzeuge werden primär von einem konventionellen Verbrennungsmotor angetrieben. Dem Elektromotor kommt nur eine unterstützende Aufgabe zu, rein elektrisches Fahren ist mit dieser Antriebsart nicht möglich. Zur Verbrauchsminimierung stellt beispielsweise die Start-Stopp Funktion den Motor ab, sobald ein gewisses Geschwindigkeitsniveau durch eine Bremsung unterschritten wird, und angenommen werden kann, dass darauf ein Stopp erfolgt. Sobald das Bremspedal wieder freigegeben wird startet der Motor wieder automatisch. Beim Mild-Hybrid wird beim Bremsvorgang zusätzlich die Batterie aufgeladen und beim Beschleunigen schaltet sich der E-Motor (5-15 kW Leistung) automatisch unterstützend zu.

Full-Hybrid23

Zusätzlich zum Verbrennungsmotor als Hauptantrieb hat ein Full-Hybrid einen oder mehrere Elektromotoren mit Leistungen bis ca. 20 kW. Im Gegensatz zu den reinen Elektrofahrzeugen haben sie wesentlich kleinere Batterien und können damit rein elektrisch nur 10-20 Kilometer bewältigen. Der Elektromotor unterstützt bei starken Beschleunigungsvorgängen und wird beim An- und Rückwärtsfahren eingesetzt. Die Batterie des Voll-Hybrid wird ausschließlich durch den Verbrennungsmotor geladen.

Plug-in-Hybrid (PHEV)24

Im Unterschied zum Full-Hybrid kann der Plug-in-Hybrid ausschließlich über das Stromnetz aufgeladen werden. Der Antrieb erfolgt über einen mechanischen und einen elektrischen Antriebsstrang. Die Kapazität der Batterie ist so dimensioniert, dass ein großer Teil der Fahrleistung (bis ca. 50 Kilometer) elektrisch bewältigt werden kann. Diese Reichweite ist ausstreichend für 80% der täglichen Fahrten in Europa und ca. 60% der Fahrten in den USA.

Hybrid mit Range Extender (REEV)25

Der Hybrid mit Range Extender wird ausschließlich von Elektromotoren angetrieben. Der Verbrennungsmotor an Bord dient nur als Generator um die Batterie bei Bedarf während der Fahrt aufzuladen. Im Regelfall wird die Batterie aber an der Steckdose aufgeladen. Durch dieses Antriebskonzept wird einerseits die eingeschränkte Reichweite reiner Elektrofahrzeuge aufgehoben und andererseits der langwierige Ladevorgang der Batterie am Stromnetz im Bedarfsfall umgangen.

Batterieelektrisches Fahrzeug (BEV)26

Das BEV wird mit einem oder mehrere Elektromotoren angetrieben. Die dazu nötige, elektrische Energie wird ausschließlich durch eine Batterie bereitgestellt, die durch das Stromnetz und über Rekuperation (Rückgewinnung der Bremskraft) aufgeladen wird. Die Reichweite ist von der Kapazität der verbauten Fahrzeugbatterie abhängig und kann üblicherweise 150-170 Kilometer betragen.

Brennstoffzellen- Elektrofahrzeug27

Bei Brennstoffzellenfahrzeugen wird die benötige elektrische Energie direkt an Bord aus den Energieträgern Wasserstoff oder Methanol gewonnen. Im Unterschied zu anderen (teil-) elektrischen Antriebssystemen mit dem Stromnetz als Energiequelle, ist hier aber der Aufbau einer flächendeckenden Infrastruktur zur Betankung notwendig.

2.3 Elektroauto Smart fortwo ED

Für die exemplarische Betrachtung der Wirtschaftlichkeit eines aktuellen Elektroautos wurde der „Smart fortwo ED“ gewählt. Einerseits weil der Aufpreis für den Elektroantrieb beim „Smart fortwo ED“ im Vergleich mit anderen Herstellern relativ moderat ausfällt, und andererseits weil die Fahrzeugbatterie beim Smart auch gemietet werden kann, wodurch die Unsicherheiten in der Modellrechnung auf ein Minimum reduziert werden konnten.

Der „Smart fortwo“ ist ein zweisitziges Stadtauto das sich seit der Markteinführung im Jahr 1998 bis zum April 2011 insgesamt über 1,2 Million Stück Mal verkauft hat.28 Ursprünglich war der Kleinstwagen als reines Elektroauto konzipiert worden. Der Initiator und Swatch- Erfinder Nicolas Hayek soll sich 1998 aus dem Projekt zurückgezogen haben, weil Mercedes-Benz den elektrischen Antrieb aus Kostengründen vorerst nicht realisieren wollte.29 Die erste Generation des SMART sorgte aufgrund des fehlenden Elektroantriebs auch für negative Schlagzeilen beim Elchtest, da die ursprünglich vorgesehen, schweren Batterien im Fahrzeugboden fehlten.30 Nun ist der kleine Zweisitzer erstmals elektrifiziert als „Smart fortwo ED“ erhältlich, wie es das Smart-Konzept eigentlich von Anfang an vorgesehen hatte. Angetrieben wird der Smart ED durch einen 35 kW Elektromotor, dem per „Kickdown“ kurzfristig 55 kW Maximalleistung bei 130 Newtonmetern Drehmoment abverlangt werden können. Dabei beschleunigt das kleine Elektroauto auf eine Höchstgeschwindigkeit von circa 125 km/h. Bei gemäßigterem Fahrtempo liegt die maximale Reichweite bei über 140 Kilometer, dafür sorgt ein Lithium-Ionen-Akku mit einer Kapazität von 17,6 kWh. Der Durchschnitts-Verbrauch wird vom Hersteller mit 15,1kWh pro 100km angegeben, was einem äquivalenten Energiegehalt von 1,47 Liter Benzin entspricht.31

Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten

Abbildung 3 - Smart fortwo ED32

Ursprünglich war für diesen Vergleich der Kastenwagen „Citroen Berlingo First Electrique“ favorisiert worden, da dieses Modell in erster Line UnternehmerInnen anspricht. Allerdings ist der Aufpreis für das Elektrofahrzeug mit über 290% derart hoch, dass sich jegliche Berechnung bereits im Vorfeld erübrigt. Für das Elektroauto mit den aktuell höchsten Zulassungszahlen, dem „Mitsubishi i-MIEV“ existiert in Europa leider (noch) kein benzingetriebener Bruder und somit auch kein valider Importpreis. Gleiches gilt für den „Nissan LEAF“, der aber erst gar keine benzingetriebene Geschwister aufweist. Dies war jedoch bei der Auswahl zur vergleichenden Kostenanalyse eine Grundbedingung, da nur so die bestmöglichen Vergleichsdaten gewonnen werden können. Somit fiel die Wahl aus zwei Gründen auf den „Smart fortwo ED“: Zum einen existiert ein Batterie-Leasingmodell, wodurch das Kostenrechnungsmodell an Validität gewinnt, und zum anderen weil der Mehrpreis für den Elektro-Smart im Vergleich mit den anderen Herstellern geringer ausfällt. Außerdem ist es auch denkbar, dass der Elektro-Smart von Zustelldiensten und Kleintransporteuren in beengten Ballungszentren eingesetzt wird - womit wir wieder beim ursprünglichen Anspruch von der Kalkulation aus unternehmerischer Sicht, angelangt wären.

In einem aktuellen Vergleich mit anderen aktuellen Elektroautos wurde der Smart als „Preisbrecher“ tituliert.33 Scheinbar ist dem Hersteller des Smart gelungen, die Großserienproduktion der preissensitiven Komponenten derart zu optimieren, dass kostendeckend gearbeitet werden kann. Denn trotz des relativ niedrigen Verkaufspreises meinte der Daimler-Entwicklungsvorstand Thomas Weber in einem Interview im September 2011 auf die Frage wann Daimler damit rechnet mit Elektrofahrzeugen Geld zu verdienen:

"Sie können davon ausgehen, dass wir auch mit neuen Technologien Geld verdienen wollen. Der neue Smart fortwo electric drive der dritten Generation wird einen positiven Beitrag zur Geschäftsentwicklung von Mercedes-Benz Cars leisten.“34

Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten

Tabelle 2 - Vergleich der Listenpreise, Smart fortwo und Citroen Berlingo35

3 Kostenrechnung

Die hier vorgestellte Fahrzeugkostenrechnung orientiert sich im Wesentlichen an dem bewährten Kalkulationsschema im Speditionsgewerbe.36 Dort ist die Fahrzeugkostenrechnung Grundlage der Angebotskalkulation und beinhaltet sämtliche Kostenfaktoren. Da in der vorliegenden Betrachtung einzig die Kosten des Kraftfahrzeugs im Mittelpunkt stehen, wurden beispielsweise „Lohnkosten“ aus dem Kalkulationsschema entfernt. Dafür galt es bei der Betrachtung der spezifischen Kostenstruktur von Elektroautos einige Besonderheiten zu berücksichtigen. In der Fahrzeugkostenrechnung für ein Elektroauto werden somit folgende Kostenarten unterschieden:

3.1 Die Kostenarten

3.1.1 Kalkulatorische Abschreibung

„Abschreibungen sind die Kosten des Kapitalverzehrs, der aus der Bereitstellung und aus der Nutzung von Potentialfaktoren [Wertminderung durch Abnutzung von Fahrzeug und Reifen,…] resultiert.“37

Bei der hier verwendeten linearen Abschreibung wird die gesamte Wertminderung auf die prognostizierte Nutzungsdauer des abzuschreibenden Kraftfahrzeuges gleichmäßig verteilt und somit die Kosten „normalisiert“. Als Nutzungsdauer wird die im Kfz-Bereich übliche Zeitspanne von acht Jahren herangezogen. Um die Wertminderung zu errechnen, wird von dem Anschaffungspreis des Fahrzeuges der zu erwartende Restwert nach dessen Nutzungsdauer abgezogen.

Abschreibung der Reifen:

Zusätzlich wird zur Ermittlung der Wertminderung vom Anschaffungspreis des Fahrzeuges die Bereifung herausgerechnet, da diese einer anderen Abnützung unterliegt. D.h. die Reifen werden gesondert abgeschrieben, da deren Lebensdauer nicht mit der gewählten Nutzungsdauer des Kraftfahrzeuges übereinstimmen. Somit wird die kalkulatorische Abschreibung für das Kraftfahrzeug ohne Reifen berechnet.

Zeitbezogene Abschreibung:

Außerdem wird üblicherweise angenommen, dass nur die Hälfte der Wertminderung des Fahrzeugs eine zeitbezogene Entwertung darstellt. Die verbleibende Hälfte entsteht überhaupt erst durch die Fahrleistung, so dass die zeitbezogene Abschreibung sich aus der halben Wertminderung geteilt durch die Nutzungsdauer zusammensetzt.

Leistungsbezogene Abschreibung:

Der leistungsbezogene Abschreibungsbetrag errechnet sich grundsätzlich analog zur zeitbezogenen Abschreibung, allerdings wird dieser meist pro 100 km angegeben. Somit wird die halbe Wertminderung durch die Nutzungsdauer auch noch durch die Jahresfahrleistung geteilt um die leistungsbezogene Abschreibung pro Kilometer zu erhalten. Dieses Ergebnis wird schließlich mit dem Wert 100 multipliziert um den Wert in den üblichen „pro 100 km“ angeben zu können.

3.1.2 Kalkulatorische Zinsen

„Zinsen müssen in der Wirtschaft als Entgelt für die zeitweilige Überlassung von Kapital bezahlt werden, wobei unter Kapital die Verfügungsgewalt über Vermögen zu verstehen ist.“38 Das im Kraftfahrzeug durchschnittlich gebundene Kapital wird mit dem kalkulatorischen Zinssatz multipliziert. Dabei errechnet sich das durchschnittlich gebundene Kapital nach folgendem Modell: Beim Kauf des Fahrzeuges wird zunächst ein Kapital in der Höhe der Anschaffungskosten gebunden. Dem/Der KäuferIn entgehen somit Zinserträge, die mit dem alternativen Einsatz des nun gebundenen Kapitalbetrags erwirtschaftet hätten werden können. Dem Modell zufolge wird im Verlauf der Nutzung des Kraftfahrzeuges das gebundene Kapital durch das sukzessive Erwirtschaften von Erlösen wieder freigesetzt und steht nun für alternative Investitionen wieder zur Verfügung. Bei der Annahme einer kontinuierlichen und vollständigen Freisetzung des investieren Anfangskapitals ist im Durchschnitt die Hälfte der anfänglich investierten Anschaffungskosten während der Nutzungsdauer gebunden. Ein etwaiger Restwert am Ende der Nutzungsdauer entspricht nicht freigesetztem Kapital und ist somit dem durchschnittlich gebundenen Kapital hinzuzurechnen.

Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten

Abbildung 4 - Durchschnittlich gebundenes Kapital mit Restwert39

Bei Fremdfinanzierung des Fahrzeugs richtet sich der Zinssatz sinnvollerweise nach dem Kreditzinssatz, bei Finanzierung mit Eigenkapital wird ein Zinssatz gewählt, der bei einer entsprechenden alternativen Anlage des Eigenkapitals erzielt werden könnte.

Für die Reifen des Kraftfahrzeuges gilt wieder analog zur kalkulatorischen Abschreibung: Die kalkulatorischen Zinsen werden für das Fahrzeug ohne Reifen, und für die Reifen gesondert berechnet.

3.1.3 Energiekosten

Die Treibstoff- oder Energiekosten sind (bis auf eine vernachlässigbare Tendenz zur Selbstentladung beim Elektroauto) zur Gänze fahrleistungsabhängig, da der Verbrauch zur Fahrleistung direkt proportional ist.

3.1.4 Öl- und Schmierstoffkosten

Diese Kostenart erfasst nur Ausgaben für den Ölverbrauch des konventionell betriebenen Kraftfahrzeugs. Der Ölverbrauch ist in der Regel von der Fahrleistung abhängig und sehr gering. Nur gegen Ende der Lebensdauer kann es bei älteren Fahrzeugen zu einem erhöhten Ölverbrauch kommen. Die entstehenden Kosten im Rahmen eines vorgeschriebenen Serviceintervalls werden nicht zu den Öl- und Schmierstoffkosten gezählt, sondern sind in den Wartungskosten enthalten.

3.1.5 Wartungs- und Reparaturkosten

Wartungskosten und Reparaturkosten sind nicht leicht voneinander zu trennen. Der regelmäßigen Wartung (Service) wird einer vorbeugenden, und der Reparatur eine sanierende Funktion zugesprochen. Üblicherweise werden für Elektrofahrzeuge niedriger Werte als für vergleichbare Fahrzeuge mit Benzin- oder Dieselmotor angenommen, da aufgrund des einfacheren Antriebsstrangs viele mechanische Baugruppen mit regelmäßigem Wartungsbedarf beim Elektroauto entfallen.40 Hybridfahrzeuge haben hingegen einen erhöhten Wartungs- und Reparaturaufwand, da beide Technologien unabhängig voneinander Servicekosten verursachen.

3.1.6 Versicherungskosten

„Versicherungsprämien sind das Entgelt, das gewerblichen Risikoträgern bezahlt werden muß, damit diese die negativen Folgen von eventuell eintretenden Schadensfällen übernehmen.“41 In der Fahrzeugkostenrechnung wurde nur die obligatorische KraftfahrzeugHaftpflichtversicherung berücksichtigt. Etwaige Kasko-, Insassenunfall- oder RechtsschutzAngebote bleiben ebenso unberücksichtigt wie sämtliche Rabatt-Modelle. Die Prämie bezieht sich auf Bonus/Malus Stufe 9 (mit Mietwagenverzicht) bei zwei Sitzplätzen mit einer Pauschalversicherungssumme von 10 Mio. € bei jährlicher Zahlungsweise.

3.1.7 Steuerkosten

Für die Bemessung der motorbezogenen Versicherungssteuer wird bei herkömmlichen Pkws die Leistung des Motors als Berechnungsgrundlage herangezogen.42 Der Steuersatz ist darüber hinaus auch mit dem Zeitraum (monatliche, vierteljährliche, halbjährliche oder jährliche Prämienzahlung) verknüpft, für den die Versicherungsprämie geleistet wird. Zusätzlich sind die ersten 24 kW steuerfrei. Ausschließlich elektrisch angetriebene Fahrzeuge sind von der Motorbezogenen Versicherungssteuer befreit.

3.2 Beschäftigungsabhängigkeit der Kostenarten

In der Betriebswirtschaft unterscheidet man zwischen variablen und fixen Kosten. Die variablen Kosten sind solche, die von der Beschäftigung abhängig sind. Fixe Kosten sind von der Beschäftigung unabhängig, d. h. sie sind immer gleich hoch, egal welcher Beschäftigungsgrad vorherrscht.43

Analog dazu kennt man in der Fahrzeugkostenrechnung fahrleistungsabhängige und von der Fahrleistung unabhängige Kosten:

Zu Gänze fahrleistungsabhängige und somit variable Kosten sind:

Leistungsbezogene Abschreibung KFZ

Reifenkosten (kalkulatorische Abschreibung) Energiekosten

Öl- und Schmierstoffkosten

Wartungs- und Reparaturkosten

[...]


1 Ernst Egger: Elektrische Automobile, Wien 1899, Seite 22-23.

2 Claudius Mayerhöfer: Wirtschaftliche Perspektiven für Elektroleichtfahrzeuge im privaten Personennahverkehr, Möhrendorf 1992, S. 10; Meist wird in der Literatur ein Höchstgewicht solcher Fahrzeuge von 500kg angegeben.

3 Martin Hula: Elektromobil kontra PKW mit Verbrennungsmotor - eine Technologiebewertung aus ökologischer Sicht, Diplomarbeit Universität Wien, 1993; Helmut Hein: Gesellschaftliche, Wirtschaftliche und Technische Aspekte zum Thema Elektro-Automobil, Diplomarbeit WU Wien, 1990; Anton Thum: Ökonomische Betrachtung von Sun & Ride, Diplomarbeit TU Graz, 1993.

4 Vgl.: Oliver Backhaus, Henning Döther, Thomas Heupel: Elektroauto - Millardengrab oder Erfolgsstory?, Entstehungsgeschichte, Marktanalyse 2010 und Zukunftspotenzial der Elektromobilität, in: ild Schriftenreihe Logistikforschung Band 19, Essen 2011, 6.

5 Jürgen Hamader, Anton Thum, Karl Reiter: Sun & ride : die umweltfreundliche Verbindung von Stadt und Land, Wien 1993; Dietmar Hennerbichler: Umweltaspekte des Elektrofahrzeuges im Hinblick auf effiziente Energienutzung, Diplomarbeit TU Wien, 1993; René Turnheim: Elektrofahrzeuge : Produktion und Anwendung in Österreich, Diplomarbeit TU Wien, 1990; Andreas Stepan: Elektrofahrzeuge in Österreich, Diplomarbeit WU Wien, 1993.

6 http://www.stromwagen.at/ueber-uns.371.0.html [Zugriff 22.11.2012]; So glaubt beispielsweise der Macher von stromwagen.at das Elektroautos Spaß machen müssen um sich durchzusetzen.

7 http://www.kfz-betrieb.vogel.de/fahrzeug-technik/articles/192111/ [Zugriff 25.12.2012]

8 Vgl.: Dietmar Abt: Die Erklärung der Technikgenese des Elektroautomobils, Frankfurt am Main 1998, S.57.

9 Vgl.: Ebd., S.67.

10 Adelheid Tomschik: Kostenanalyse von Elektroautos, Diplomarbeit WU Wien, 1992.

11 Vgl.: Thomas Glöckel: Alternativ betriebene Fahrzeuge in Österreich, Umweltbundesamt-Report R-141, Wien 1997, S.26.

12 Vgl.: Paul M. Ong, et al: Issue 5: High Interest in Hybrid Cars, The Ralph and Goldy Lewis Center for Regional Policy Studies, California 2005; http://escholarship.org/uc/item/1f01d3mr [Zugriff 22.11.2012].

13 Vgl.: Michael H. Westbrook: The electric and hybrid car, London 2001, S.9.

14 http://www.technischesmuseum.at/object/elektrofahrzeug-lohner-porsche-1900 [Zugriff 22.11.2012].

15 Beim ÖAMTC steht „Touring“ im doppelten Sinn für seine Herkunftsgeschichte: Pannenhilfe bei Überland- Fahrten.

16 Vgl.: Curtis Anderson: Electric and hybrid cars : a history, Jefferson N.C. 2005, S.192.

17 Siehe Abbildung 2.

18 Vgl.: Friedrich Pötscher, Ralf Winter, Günther Lichtblau: Elektromobilität in Österreich : Szenario 2020 und 2050, Umweltbundesamt-Report REP-0257, Wien 2010, S.23.

19 http://www.statistik.at/web_de/static/kfz-neuzulassungen_jaenner_bis_dezember_2011_055222.pdf [Zugriff 23.11.2012].

20 Henning Wallentowitz, Arndt Freialdenhoven: Strategien zur Elektrifizierung des Antriebsstranges, Wiesbaden 2011, S.58.

21 Wallentowitz et. al: Antriebsstrang, S.39.

22 Vgl.: Ebd., S.61-63.

23 Vgl.: Ebd. S.63-65.

24 Vgl.: Ebd. S.70-71.

25 Vgl.: J. Linssen et. al: Netzintegration von Fahrzeugen mit elektrifizierten Antriebssystemen in bestehende und zukünftige Energieversorgungsstrukturen, Jülich 2012, S.18.

26 Vgl.: Ebd. S.71-75.

27 Vgl.: Ebd. S.75-78.

28 http://www.autorevue.at/aktuell/dinner-for-two.html [24.11.2012]

29 http://www.heise.de/autos/artikel/Spaetzuender-Der-Smart-ed-laeuft-vom-Band-1616163.html?view=print [Zugriff 23.11.2012]

30 http://www.smartpit.de/die-entstehungsgeschichte-des-smart-teil-3-der-elchtest-und-seine-auswirkungen/ [Zugriff 24.11.2012]

31 http://www.presseportal.de/pm/7849/2335897/elektromobilitaet-e-autos-bestehen-harten-praxistest-adac- reichweiten-bis-150-kilometer-kein-problem/rss [Zugriff 24.11.2012]

32 Quelle: http://www.autobild.de/bilder/preis-smart-fortwo-ed-3491853.html [Zugriff 24.11.2012]

33 http://www.motor-talk.de/news/das-erste-elektroauto-unter-20-000-euro-t3968063.html [Zugriff 25.11.2012]

34 http://wirtschaftsblatt.at/home/dossiers/iaa_2011/1226997/index [Zugriff 24.11.2012]

35 Quelle: Verkaufsprospekte SMART und Citroen - https://www.smart.com/de/de/index/download-center/ downloadcenter.html, http://www.citroen.de/kontakt-hilfe/kundenbetreuung/prospekte-preislisten-bestellen.html

36 Siegfried Kerler: Fit für den Preiskampf, Fahrzeugkostenrechnung, München 2006.

37 Gerhard Seicht: Moderne Kosten- und Leistungsrechnung, Wien 2001, S.105.

38 Seicht: Kostenrechnung, S.115.

39 http://www.docju.de/themen/fiwi/statisch/kalk_zinsen.htm [Zugriff 01.11.2012]

40 Vgl.: Wallentowitz et. al: Antriebsstrang, S.139-140.

41 Seicht: Kostenrechnung, S.104.

42 http://www.bmf.gv.at/Steuern/Brgerinformation/AutoundSteuern/MotorbezogeneVersic_5794/Bemessungsgru ndlage_5795/_start.htm [Zugriff 18.10.2012]

43 Seicht: Kostenrechnung, S.36.

Ende der Leseprobe aus 66 Seiten

Details

Titel
Ökonomische Aspekte der Elektromobilität. Vergleichende Kostenanalyse des "Smart fortwo"
Hochschule
Fachhochschule Technikum Wien
Note
1
Autor
Jahr
2013
Seiten
66
Katalognummer
V279660
ISBN (eBook)
9783668325005
ISBN (Buch)
9783668325012
Dateigröße
1709 KB
Sprache
Deutsch
Schlagworte
Smart fortwo, Golf Citystromer, Fiat Panda Elettra, Peugeot 106 Electric, Elektroauto, Hybrid, Range Extender, Kostenrechnung, Sensibilitätsanalyse, Sensitivitätsanalyse
Arbeit zitieren
Andreas Kern (Autor), 2013, Ökonomische Aspekte der Elektromobilität. Vergleichende Kostenanalyse des "Smart fortwo", München, GRIN Verlag, https://www.grin.com/document/279660

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