Der Einfluss von Informationssystemen auf die Reichweitenangst im Kontext der Elektromobilität. Ein Feldtest

Inhaltsverzeichnis

Abkürzungsverzeichnis

Abbildungsverzeichnis

Tabellenverzeichnis

1 Einleitung

2 Theoretische Grundlagen der Forschungsarbeit
2.1 Elektromobilität
2.1.1 Begriffsklärung und Abgrenzung
2.1.2 Elektromobile Antriebskonzepte
2.1.3 Fahrleistung und Ladeinfrastruktur
2.1.4 Informationssysteme im Automobil
2.2 Reichweitenangst
2.2.1 Begriffsklärung
2.2.2 Forschungsstand
2.2.3 Ansätze zur Reduzierung
2.3 Stressforschung
2.3.1 Begriffsklärung
2.3.2 Allgemeines Anpassungssyndrom
2.3.3 Transaktionales Stressmodell
2.4 Akzeptanzforschung
2.4.1 Begriffsklärung
2.4.2 Theory of Reasoned Action
2.4.3 Theory of Planned Behavior
2.4.4 Technology Acceptance Model

3 Modelltheoretische Annahmen der Forschungsarbeit
3.1 Wirkungsbeziehungen
3.2 Forschungshypothesen

4 Methodik der Untersuchung
4.1 Forschungsdesign
4.1.1 Auswahl der Datenerhebungsmethode
4.1.2 Abhängige und unabhängige Variable
4.1.3 Festlegung des Auswahlverfahrens
4.2 Operationalisierung
4.2.1 Positive and Negative Affect Schedule
4.2.2 Primary Appraisal Secondary Appraisal
4.2.3 Attitude Toward the Behavior

5 Ablauf des Experiments
5.1 Vorbereitung
5.2 Instruktionen
5.2.1 Experimentalgruppe
5.2.2 Kontrollgruppe
5.3 Durchführung

6 Diskussion der Ergebnisse
6.1 Gütebeurteilung
6.2 Charakteristika der Probanden
6.3 Überprüfung der Hypothesen
6.3.1 Hypothese zur Bedrohungsbewertung
6.3.2 Hypothese zur Herausforderungsbewertung
6.3.3 Hypothese zum Selbstkonzept
6.3.4 Hypothese zur Kontrollüberzeugung
6.3.5 Hypothese zur Einstellung
6.4 Beantwortung der Forschungsfragen

7 Kritische Würdigung

Anhang

Literaturverzeichnis

Abkürzungsverzeichnis

Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten

Abbildungsverzeichnis

Abbildung 1: Umwandlungsprozesskette von Primärenergie in Fahrenergie

Abbildung 2: Konventionelle und elektromobile Antriebskonzepte

Abbildung 3: Systemaufbau eines BEV am Beispiel des VW E-Up

Abbildung 4: Kategorisierung von Informationssystemen in Automobilen

Abbildung 5: Transaktionales Stressmodell nach Lazarus

Abbildung 6: Theory of Reasoned Action nach Ajzen und Fishbein

Abbildung 7: Theory of Planned Behavior nach Ajzen

Abbildung 8: Technology Acceptance Model nach Davis

Abbildung 9: Modelltheoretische Annahmen der Forschungsarbeit

Abbildung 10: Angenommene Wirkungsbeziehungen des Forschungsmodells

Abbildung 11: Methoden der Datenerhebung in der Primärforschung

Abbildung 12: Ablauf der experimentellen Untersuchung

Abbildung 13: Ergebnisse der statistischen Auswertung

Tabellenverzeichnis

Tabelle 1: Zentrale Inhalte der Arbeit

Tabelle 2: Maßnahmen zur Reduzierung der Reichweitenangst

Tabelle 3: Ergebnisse der Reliabilitätsanalyse

Tabelle 4: Geschlechterverteilung

Tabelle 5: Altersverteilung

Tabelle 6: Bildungsgrad der Probanden

Tabelle 7: Ergebnisse des Positive and Negative Affect Schedule

Tabelle 8: Technologieaffinität

Tabelle 9: Blue Score zur ökologischen Fahrweise

Tabelle 10: Ergebnisse der Korrelationsanalyse

Tabelle 11: Normalverteilungstest nach Shapiro-Wilk

Tabelle 12: t-Test für die Mittelwertgleichheit - Bedrohungsbewertung

Tabelle 13: t-Test für die Mittelwertgleichheit - Herausforderungsbewertung

Tabelle 14: t-Test für die Mittelwertgleichheit - Selbstkonzept

Tabelle 15: t-Test für die Mittelwertgleichheit - Kontrollüberzeugung

Tabelle 16: Ergebnisse der multiplen Regressionsanalyse

Tabelle 17: Ergebnisse der Untersuchung

1 Einleitung

„Elektromobilität - das ist die Chance, unabhängig vom Öl zu werden. Es ist auch die Chance für große Ballungsgebiete - und das ist in den asiatischen Schwellenländern wie in vielen anderen Ländern der Welt natürlich von besonderer Bedeutung -, in großen Ballungsgebieten weniger Emissionen schädlicher Art zu haben.“

Dr. Angela Merkel 2011

Mit diesem Satz endet die wöchentliche Video-Botschaft der Kanzlerin Dr. Angela Merkel (vgl. BPA 2011). Es wird deutlich zum Ausdruck gebracht, dass in der Elektromobilität großes Potential gesehen wird. Es herrscht mittlerweile Konsens darüber, dass der effiziente Umgang mit Energie eine der vordringlichsten Herausforderungen der Zukunft darstellt. Auf dem Weg zur nachhaltigen Mobilität wird die Einführung von elektrischen Antrieben eine der wichtigsten Entwicklungen der nächsten Jahre in der Automobilindustrie sein. Die Hauptgründe sind dabei primär die Ressourcenverknappung und das Ziel der CO2-Reduktion der verschiedenen Weltregionen, welche den Einsatz von alternativen Antrieben forcieren (vgl. Schlick et al. 2011, 3). Aber auch durch den Trend zur Urbanisierung erlangt das Thema „Alternative Mobilität“ eine immer größere Bedeutung. Immer mehr Menschen verlegen ihren Wohnsitz in die Städte. Damit verbunden ist der Wunsch nach einer urbanen Umwelt, frei von Verkehrslärm, Feinstaub und Abgasen der Fahrzeuge. Des Weiteren wird erwartet, dass der Preis von Rohöl langfristig, aufgrund einer zunehmenden Nachfrage und angesichts der Endlichkeit der Ölreserven (Peak-Oil- Debatte, siehe z.B. Held et al. 2009), einen ansteigenden Trend aufweisen wird. Diese Rahmenbedingungen lassen vermuten, dass der traditionelle Ansatz, Fahrzeuge mit fossilen, ölbasierten Energieträgern zu betreiben, in Zukunft mehr und mehr durch alternative Antriebskonzepte ergänzt oder ersetzt wird (vgl. Hanselka/Jöckel 2010, 22). Eine Million Elektrofahrzeuge sollen bis zum Jahr 2020 auf Deutschlands Straßen fahren. Bis 2030 sollen es sechs Millionen Fahrzeuge sein. Auf diese Weise soll Deutschland zu einem Leitmarkt für Elektromobilität werden (vgl. BPA 2015). An den Verkaufszielen von einer Million Elektrofahrzeugen sind mittlerweile Zweifel aufgekommen, da die Anzahl zugelassener Elektrofahrzeuge noch deutlich hinter den Erwartungen zurückliegt. Die für den erfolgreichen Absatz von Elektrofahrzeugen erforderliche Kundenakzeptanz scheint noch zu gering zu sein. Folglich stellt sich die Frage, welche Faktoren eine breite Marktdurchdringung von Elektrofahrzeugen behindern und welche Gegenmaßnahmen bestehen. Als wesentliches Hindernis für eine schnelle Ausbreitung von Elektrofahrzeugen hat sich die begrenzte Reichweite herauskristallisiert. Eine breite Zahl der Autofahrer hat Bedenken, dass ein Elektrofahrzeug ihre Mobilität spürbar einschränken würde. Insbesondere befürchten potentielle Nutzer von Elektrofahrzeugen, bei längeren Strecken mit einer entladenen Batterie liegen zu bleiben. Diese Befürchtung wird als „Reichweitenangst“ bezeichnet. Untersuchungen belegen jedoch, dass die gegenwärtige Batteriekapazität von Elektrofahrzeugen dem Nutzungsverhalten der meisten Fahrer genügen würde, jedoch nicht deren gewünschter Reichweitenentfernung (vgl. Sonnenschein 2010, 52). Das Phänomen der Reichweitenangst scheint somit nicht rational erklärbar zu sein. Um die Akzeptanz von Elektrofahrzeugen zu erhöhen und das ambitionierte Ziel von einer Million Elektrofahrzeugen bis 2020 zu realisieren, existieren gegenwärtig viele Ansätze, die die Minimierung bzw. Verhinderung des Aufkommens einer Reichweitenangst anstreben. Diese Arbeit enthält Theorien aus der Verhaltens- und Akzeptanzforschung, wie auch aus der Stress- und Informationssystemforschung, um zu untersuchen, ob und inwieweit insbesondere Informationssysteme dazu eingesetzt werden können, um die Entstehung von Reichweitenangst zu verhindern bzw. zu minimieren. Die Hauptaufgabe eines Informationssystems liegt in der Bereitstellung von relevanten Informationen zur Planungs-, Steuerungs- und Entscheidungsunterstützung (vgl. Richardson/Zmud 2002, 3). Es wird angenommen, dass Informationssysteme eine unterstützende Funktion wahrnehmen können, indem sie die Wissensbasis der Fahrer von Elektrofahrzeugen erweitern und somit Ungewissheit beseitigen. In der Forschung wurde bisher zumeist eine andere Sichtweise auf Informationssysteme gelegt. In diesem Zusammenhang wird oftmals von „Technostress“ gesprochen. Technostress wird dabei verstanden als der Stress, der durch die Nutzung von Informationssystemen verursacht wird (vgl. Coklar/Sahin 2011, 172). Demgemäß betrachtet diese Arbeit den Einfluss von Informationssystemen aus einem anderen Blickwinkel heraus. Es wird angenommen, dass Informationssysteme durch die Bereitstellung von relevanten Informationen einen Einfluss auf den kognitiven Bewertungsprozess von Stress haben. Die Reichweitenangst wird dabei als psychische Stressbelastung angesehen. Personen, die Reichweitenangst verspüren, befinden sich demgemäß in einer stressbehafteten Situation. Aus dieser Annahme leitet sich die erste Forschungsfrage ab:

Forschungsfrage 1: Kann durch die Bereitstellung und Nutzung von Informationssystemen die Intensität der wahrgenommenen Reichweitenangst reduziert werden?

Ferner soll durch eine detaillierte Betrachtung des Forschungsmodells offengelegt werden, welche genauen Prozesse innerhalb der kognitiven Bewertung durch den Einsatz von Informationssystemen beeinflusst werden. Dies führt zu der Formulierung der zweiten Forschungsfrage:

Forschungsfrage 2: Welche kognitiven Bewertungsprozesse werden durch die Bereitstellung und Nutzung von Informationssystemen beeinflusst?

Innerhalb der Akzeptanzforschung unterscheiden viele Wissenschaftler zwischen der (1) Einstellung gegenüber Verhalten und der (2) Einstellung gegenüber einem Objekt. Diese Arbeit konzentriert sich auf die Einstellung gegenüber Verhalten, da diese eine stärkere Prädiktorvariable darstellt, um finales Verhalten von Individuen vorherzusagen (vgl. Davis 1993, 476; Ajzen/Fishbein 2005, 178-184). Es wird im konkreten Fall untersucht, ob eine Stressreduzierung einen Einfluss auf die Einstellung gegenüber der Nutzung von Elektrofahrzeugen hat. Damit leitet sich die dritte und letzte Forschungsfrage dieser Arbeit ab:

Forschungsfrage 3: Hat die Minderung von wahrgenommenem und erlebtem Stress einen Einfluss auf die Einstellung gegenüber der Nutzung von batteriebetriebenen Elektrofahrzeugen?

Um diese Forschungsfragen zu beantworten, wurde ein Feldexperiment mit einem batteriebetriebenen Elektrofahrzeug durchgeführt. Es wurde eine kritische Reichweitensituation geschaffen, um das Aufkommen von Reichweitenangst zu provozieren. Dabei wurden mögliche Veränderungen in der Stresswahrnehmung von Individuen durch den Einsatz von Informationssystemen erfasst. Die Struktur der Arbeit leitet sich aus dem Untersuchungsziel ab. Tabelle 1 zeigt den Aufbau der Arbeit anhand der zentralen Inhalte der einzelnen Kapitel, auf die im Folgenden eingegangen wird.

Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten

Tabelle 1: Zentrale Inhalte der Arbeit

Das Kapitel 2 gibt einen umfassenden Überblick über die theoretischen Grundlagen dieser Forschungsarbeit. Es werden die folgenden vier Themenfelder thematisiert. Zu Beginn wird in das (1) Themengebiet der Elektromobilität eingeführt. Der Begriff der Elektromobilität, verschiedene Elektromobile Antriebskonzepte, die Fahrleistung von gegenwärtigen Elektrofahrzeugen und die Ladeinfrastruktur sowie eine Klassifikation von Informationssystemen in Automobilen stehen hier im Fokus. Im Anschluss wird auf das (2) Themengebiet der Reichweitenangst eingegangen. Es wird insbesondere der selbige Begriff näher betrachtet und definiert. Darüber hinaus wird der Forschungsstand aufgezeigt und die in Theorie und Praxis diskutierten Ansätze zur Reduzierung dieses Phänomens dargelegt. Nachfolgend wird in das (3) Themengebiet der Stressforschung eingeführt. Es werden die zwei grundlegenden stresstheoretischen Modelle vorgestellt: das Allgemeine Anpassungssyndrom von Hans Selye und das Transaktionale Stressmodell von Richard S. Lazarus, welches für diese Arbeit das theoretische Fundament bildet. Das vierte und letzte Themengebiet dieses Kapitels umfasst (4) Theorien aus der Verhaltens- und Akzeptanzforschung. Es werden die „Theory of Reasoned Action“, die „Theory of Planned Behavior“ und das „Technology Acceptance Model“ vorgestellt. Das Kapitel 3 umfasst die modelltheoretischen Annahmen dieser Forschungsarbeit. Es werden die angenommenen Wirkungsbeziehungen dargelegt und die fünf zentralen Forschungshypothesen aufgestellt und erläutert. In Kapitel 4 wird die Methodik der Untersuchung dargestellt. Das Forschungsdesign wird an dieser Stelle konkretisiert und die zentralen Messinstrumente, die im Rahmen des Feldtests Anwendung fanden, vorgestellt. Das Kapitel 5 hat den Ablauf des Experiments zum Inhalt. Es werden vorbereitende Maßnahmen zur Experimentdurchführung und Instruktionen, die an die Experimental- und Kontrollgruppe gerichtet wurden, näher beschrieben. Anschließend folgt eine umfassende Beschreibung der Durchführung der experimentellen Untersuchung. Das Kapitel 6 stellt die Ergebnisse der statistischen Auswertung dar. An dieser Stelle werden die fünf aufgestellten Forschungshypothesen dieser Arbeit überprüft. Anschließend werden die drei zentralen Forschungsfragen beantwortet. Das Kapitel 7 umfasst eine kritische Würdigung der Vorgehensweise dieser experimentellen Untersuchung. Zudem werden Handlungsempfehlungen und Anregungen für zukünftige Studien gegeben, die sich mit demselben Themengebiet befassen.

2 Theoretische Grundlagen der Forschungsarbeit

Dieses Kapitel gibt einen umfassenden Überblick über die theoretischen Grundlagen der Forschungsarbeit. Es unterteilt sich in vier Hauptabschnitte, die in folgender Reihenfolge die Themen (1) Elektromobilität, (2) Reichweitenangst, (3) Stress- und (4) Akzeptanzforschung behandeln.

2.1 Elektromobilität

Dieser Abschnitt führt in das Themengebiet der Elektromobilität ein. Es wird dargelegt, was genau unter diesem Begriff zu verstehen ist. Des Weiteren wird eine Abgrenzung zu konventionell betriebenen Fahrzeugen gemacht und verschiedene elektromobile Antriebskonzepte vorgestellt. Außerdem wird die gegenwärtige Fahrleistung von Elektrofahrzeugen betrachtet und die Ladeinfrastruktur in Deutschland dargestellt. Dieser Abschnitt schließt mit einer Kategorisierung von Informationssystemen in Elektrofahrzeugen ab.

2.1.1 Begriffsklärung und Abgrenzung

Der Begriff der Elektromobilität wird in zwei Ausprägungsformen unterschieden. Elektromobilität im engeren Sinne bezeichnet den elektrisch angetriebenen Individualverkehr auf der Straße. Dazu zählen vor allem Personenkraftwagen, aber auch elektrisch angetriebene Motorbote, Rollstühle, Roller und Motorräder sind eine Form von Elektromobilität im engeren Sinne. Im weiteren Sinne wird unter Elektromobilität die Einbindung von Elektrofahrzeugen in Energie- und Verkehrssysteme verstanden (vgl. Dallinger et al. 2011, 6).

Im Kontext dieser Arbeit wird Elektromobilität im Sinne der ersten Ausprägungsform verstanden. Des Weiteren werden ausschließlich Personenkraftwagen in die Untersuchung einbezogen.

Ein Elektrofahrzeug benötigt, wie auch ein konventionell betriebenes Fahrzeug, Energie. Diese Energie kann aus erschöpflichen (Erdöl, Erdgas, Kohle, Kernenergie) und/oder unerschöpflichen Quellen (Wasser, Wind, Sonne, Biomasse) stammen. Bei einem konventionell betriebenen Fahrzeug erfolgt die Umwandlung des Energieträgers in Fahrenergie im Verbrennungsmotor durch Verbrennung des Treibstoffes. Bei einem elektrisch betriebenen Fahrzeug, wird die Energie dagegen extern bereitgestellt und nach einer Zwischenspeicherung im Fahrzeug (Akkumulator) bei Bedarf im Elektromotor in kinetische Energie transformiert (vgl. Yay 2012, 41). Die nachfolgende

Abbildung 1 zeigt im Detail die Umwandlungsprozesskette von Primärenergie über Sekundärenergie (Benzin, Autogas, Methanol etc.) bis hin zu Fahrenergie, aus erschöpflichen und unerschöpflichen Energiequellen.

Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten

Abbildung 1: Umwandlungsprozesskette von Primärenergie in Fahrenergie Quelle: Eigene Darstellung in Anlehnung an Naunin 2007, 20

Eine Gegenüberstellung von Elektromotoren zu Verbrennungsmotoren zeigt, dass beide Antriebsarten Vor- und Nachteile besitzen. Elektroautos verursachen keine lokalen Schadstoff- und Treibhausgasemissionen und kaum Lärm (vgl. Proff/Pascha 2013, 596). Darüber hinaus sind sie auf Grund ihres einfachen Aufbaus deutlich weniger wartungsintensiv als Verbrennungsmotoren. Ein Elektromotor ist sehr robust, da dieser kaum Verschleißteile besitzt und auch die Leistungselektronik hat eine hohe Lebenserwartung. Zugleich sind diese Fahrzeuge nahezu frei von Ölen (vgl. Spiegelberg 2014, 75). Außerdem besitzen Elektromotoren einen sehr hohen Wirkungsgrad von circa 90 Prozent. Das heißt, dass fast die gesamte eingesetzte Energie direkt in den Antrieb des Fahrzeuges fließt (vgl. Velji et al. 2010, 6). Darüber hinaus lässt sich Energie, die beispielsweise beim Bremsen entsteht, auffangen und wieder in Fahrenergie umwandeln (vgl. Song et al. 2011, 618). Bei einem Verbrennungsmotor geht dagegen mehr als ein Drittel der Energie durch Wärme (Abgas, Strahlung, Kühlmittel etc.) verloren. Der Wirkungsgrad beträgt hier nur circa 18 bis 30 Prozent (vgl. Velji et al. 2010, 6). Auch die Drehmomentcharakteristik ist bei Elektromotoren nahezu ideal. Ab einer Drehzahl von Null kann annähernd das maximale Drehmoment erreicht werden. Das führt zu einer Beschleunigung, die bei konventionell betriebenen Fahrzeugen kaum erreicht werden kann. Diese Drehmomentcharakteristik macht ein Getriebe und dadurch auch eine Kupplung in der Regel nicht erforderlich. Ein aufwändiges Automatikgetriebe lässt sich somit vermeiden, welches bei Verbrennungsmotoren für die gleiche Funktion eingesetzt werden muss (vgl. Stan 2012, 268). Der Vorteil von Verbrennungsmotoren ist, dass ausreichend Heizwärme entsteht, die für die Fahrerkabine genutzt werden kann. Bei Elektrofahrzeugen muss dagegen oftmals eine Zusatzheizung verbaut werden, da nicht ausreichend Heizwärme beim Betrieb entsteht. Außerdem ist die geringe Energiedichte der Speicher von Elektroautos ein Nachteil. Daneben ist die Leistung des Speichers abhängig von der Außentemperatur. Bei Verbrennungsmotoren ist hingegen der hohe Energiegehalt des Kraftstoffs ein großer Vorteil. Ferner ist die Fahrleistung unabhängig von der Temperatur (vgl. Yay 2012, 50).

2.1.2 Elektromobile Antriebskonzepte

Elektromobile Antriebskonzepte gewinnen zunehmend an Bedeutung. Sie umfassen alle Antriebskombinationen, in denen ein Elektromotor verbaut wird. Dabei hat der Elektromotor die Aufgabe Fahrenergie bereitzustellen oder die Effizienz des Antriebs zu steigern (vgl. Eaves/Eaves 2004, 208). Es werden verschiedene Stufen der Elektrifizierung von Fahrzeugen unterschieden, die nachfolgend vorgestellt werden. Die Abbildung 2 veranschaulicht die Vielfalt elektromobiler Antriebskonzepte.

Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten

Abbildung 2: Konventionelle und elektromobile Antriebskonzepte

Quelle: Spath et al. 2010, 6

Im Wesentlichen werden die zwei Gruppen (1) Hybridfahrzeuge und (2) Elektrofahrzeuge unterschieden. Die Wirtschaftskommission für Europa der Vereinten Nationen (UNECE) definiert: „Hybrid vehicle (HV) means a vehicle powered by a hybrid power train” und zusätzlich „Hybrid power train means a power train with at least two different energy converters and two different energy storage systems (on- board the vehicle) for the purpose of vehicle propulsion” (United Nations 2005 6). Die Energiewandler stellen Benzin-, Diesel- oder Elektromotoren mit ihren jeweiligen Energiespeichersystemen wie Kraftstofftanks bzw. Batterien dar. Das charakteristische an Hybridfahrzeugen ist, dass sie nicht über das Stromnetz aufgeladen werden, sondern die Bremsenergie zum Aufrechterhalten des Energiezustands nutzen (sogenannte Rekuperationstechnik). Außerdem haben sie nur eine sehr kurze elektrische Reichweite. Die Hybridtechnologie wird als Übergangstechnologie zu Fahrzeugen mit einer höheren (rein) elektrischen Reichweite verstanden (vgl. Bozem et al. 2013, 30). Grundsätzlich unterscheiden sich verschiedene Hybridkonzepte nach der Ausprägung der elektrischen Komponente. Als Vorstufen zum rein elektrischen Fahrzeug werden die vier Klassen Mikrohybrid, Mildhybrid, Vollhybrid sowie Plug-In Hybrid unterschieden, auf die jedoch hier nicht weiter eingegangen wird (vgl. Sterner/Stadler 2014, 151). Im Fokus dieser Arbeit stehen Elektrofahrzeuge, die von der UNECE wie folgt definiert werden:

„Electric power train means a system consisting of one or more electric energy storage devices (e.g. a battery, electromechanical flywheel or super capacitor), one or more electric power conditioning devices and one or more electric machines that convert stored electric energy to mechanical energy delivered at the wheels for propulsion of the vehicle” (United Nations 2005, 6). Der Antrieb erfolgt somit nur durch elektrische Energie, bereitgestellt von einem oder mehreren Energiespeicher/-n. Der Verbrennungsmotor und somit das zusätzliche Gewicht entfällt. Elektrofahrzeuge werden nach der Art der Energiebereitstellung für den Antriebsmotor unterschieden. Als die zukunftsträchtigsten Varianten werden die batteriebetriebenen Fahrzeuge, im Englischen „Battery Electric Vehicle“ (BEV) und die Brennstoffzellenfahrzeuge angesehen (vgl. Wallentowitz/Freialdenhofen 2011, 71).

Im Kontext dieser Arbeit wird der Fokus ausschließlich auf batteriebetriebene Elektrofahrzeuge gelegt. Der durchgeführte Feldtest wurde folglich mit einem reinen Elektrofahrzeug durchgeführt. Hybridfahrzeuge stellen einen definitorischen Zweig der Elektromobilität dar, sie sind aber nicht Teil dieser Untersuchung. Die Ergebnisse dieser Arbeit gelten somit nicht für Hybridfahrzeuge.

Der Antriebsstrang besteht beim BEV im Wesentlichen aus der Batterie, dem Elektromotor und der Leistungselektronik (vgl. Wallentowitz/Freialdenhofen 2011, 73). Das Herzstück bildet die Hochvoltbatterie, die über das Stromnetz aufgeladen wird. Die Abbildung 3 zeigt den Systemaufbau eines BEV am Beispiel des E-Up von Volkswagen. Die meisten Elektrofahrzeuge sind heute mit einer Lithium-Ionen Batterie ausgestattet, da diese über ein kleines Volumen, eine kleine Masse und ein relativ großes Arbeitsspektrum bzw. über eine hohe Energiedichte verfügt (vgl. Kampker/Valleé 2013, 105). Der VW E-Up verfügt ebenfalls über eine Hochvolt-Lithium-Ionen Batterie mit einer Nennkapazität von 18,7 Kilowattstunden. Der Stromverbrauch liegt laut Volkswagen bei 11,7 Kilowattstunden pro 100 Kilometer (vgl. Volkswagen AG 2015).

Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten

Abbildung 3: Systemaufbau eines BEV am Beispiel des VW E-Up

Quelle: Ecomento UG 2013

2.1.3 Fahrleistung und Ladeinfrastruktur

Der größte Nachteil von Elektroantrieben ist die Energiespeicherung. Trotz aller Innovationen ist die Energiedichte einer Batterie um ein Vielfaches geringer als die von Mineralöl. Dies führt zu einer Reichweitenbeschränkung auf deutlich unter 200 Kilometern. Zudem werden fundamentale Innovationen in der Batterietechnologie von Experten nicht erwartet (vgl. Frondel/Peistrup 2009, 66). Momentan verhindert zudem ein hoher Anschaffungspreis eine breite Marktdurchdringung der Elektrofahrzeuge. Der hohe Preis begründet sich vor allem aus den hohen Kosten für die Fahrzeugbatterie. Die Kosten für die Batterie liegen derzeit zwischen 500 Euro und 1.000 Euro pro Kilowattstunde. Um eine Reichweite der Fahrzeuge von spürbar über 100 Kilometer zu ermöglichen, sind Mehrkosten von 10.000 Euro und mehr zu tragen (vgl. Heymann/Zähres 2009, 11). Die durchschnittlichen Reichweiten der Elektroautos, die auf dem deutschen Markt eingeführt werden, liegen zwischen 100 und 150 Kilometer (vgl. Diehlmann/Häcker 2012, 155). Ein Vorteil von Elektrofahrzeugen liegt in den niedrigen variablen Kosten. Für eine Fahrleistung von circa 100 Kilometer liegen die Stromkosten im niedrigen einstelligen Euro-Bereich und machen somit, je nach Kraftstoffpreis, nur etwa ein Drittel eines durchschnittlichen Diesel-Pkw oder Benziners aus (vgl. Heymann/Zähres 2009, 11). Die traditionellen Kraftstoffe sind über ein flächendeckendes Tankstellennetz verfügbar. Mehr als 14.000 Tankstellen umfasst gegenwärtig das Straßentankstellennetz in Deutschland (vgl. ADAC 2013). Auch elektromobile Antriebe benötigen eine engmaschige Versorgungsinfrastruktur, die für Strom momentan jedoch kaum existiert. Der Aufbau einer neuen Infrastruktur ist sehr kostspielig und lohnt sich erst, wenn eine substanzielle Nachfrage gesichert ist (vgl. Frondel/Peistrup 2009, 65). Es gibt in Deutschland gegenwärtig rund 2.800 Ladestationen für Elektroautos (vgl. Wenk 2014). Eine Stromtankstelle zu finden gestaltet sich vor allem außerhalb von Ballungsgebieten noch als schwierig. Grundsätzlich lässt sich die derzeitige Ladeinfrastruktur für Elektroautos in drei Gruppen untergliedern. Zum (1) Normalladen im privaten Raum zählen Lademöglichkeiten im privaten bzw. gewerblichen Raum. Das können Steckdosen mit Absicherung und Zuleitung sein oder Wand-Ladestationen (engl. Wall Box) auf Firmengeländen und im öffentlich zugänglichen Bereich. Das Normalladen umfasst Ladeleistungen bis 44 Kilowatt. Zum (2) Normalladen im öffentlichen Raum zählen Lademöglichkeiten im rein öffentlichen Raum. Dies stellen zumeist Ladesäulen am Straßenrand (insb. innerorts) dar. Das (3) Schnellladen ermöglicht Ladeleistungen von bis zu 100 Kilowatt. Dazu zählen Schnellladestationen an öffentlich zugänglichen und viel befahrenen Orten (vgl. NPE 2012, 1). Insgesamt geht der Ausbau der Stromtankstellen in Deutschland nur langsam voran. Im Jahr 2012 existierten rund 12 Schnelladestationen entlang der Autobahnen und Städten. 2014 wurden entlang der A9 zwischen München und Leipzig acht neue Schnellladestationen mit einer Ladeleistung von bis zu 50 Kilowatt aufgebaut. In circa 20 Minuten sollen leere Elektrobatterien dort wieder aufgeladen werden können (vgl. Schoenebeck 2014). In der Regel wird jedes Elektrofahrzeug mit einem privaten Ladepunkt zu Hause oder beim Arbeitsplatz ausgestattet. Bei aktuell rund 12.000 Elektrofahrzeugen in Deutschland existieren schätzungsweise auch etwa genauso viele private Ladepunkte (vgl. NPE 2012, 1; Autohaus 2014).

2.1.4 Informationssysteme im Automobil

Informationssysteme gewinnen als Führungs- und Steuerungsinstrument in der Automobilindustrie zunehmend an Bedeutung. Die Integration von Informationssystemen in Kraftfahrzeugen wird als ein wesentlicher Erfolgsfaktor angesehen, um eine dauerhafte Wettbewerbsfähigkeit sicherzustellen (vgl. Kantowitz/Moyer 1999, 1). Insbesondere in der Elektromobilität wird durch die Einbindung von Informationssystemen ein großes Nutzenpotential gesehen (vgl. Brandt 2013, 8). Im Allgemeinen wird ein Informationssystem verstanden als ein soziotechnisches System, das menschliche und maschinelle Komponenten als Aufgabenträger umfasst, die interdependent sind, ineinander greifen und zusammenwirken (vgl. Laudon et al. 2010, 82). Die Entwicklung und Nutzung von Informationssystemen hat sich in den letzten Jahren stark verändert. Heute werden Informationssysteme nicht nur hauptsächlich für Unternehmen entwickelt und von diesen genutzt. Informationssysteme werden zunehmend auch für private Konsumenten entwickelt (vgl. McKenna et al. 2013, 1). Die Hauptaufgabe eines Informationssystems liegt in der Bereitstellung von relevanten Informationen zur Planungs-, Steuerungs- und Entscheidungsunterstützung (vgl. Richardson/Zmud 2002, 3; Schein 1989, 13).

Informationssysteme sind heute allgegenwärtig. Anwendern ist es möglich Informationen jederzeit zu speichern, zu aktivieren und zu interpretieren (vgl. Hedman et al. 2013, 2). Brandt (2013) unterscheidet in Automobilen vier Gruppen von Informationssystemen. Die Abbildung 4 auf der nachfolgenden Seite gibt einen Überblick über diese Gruppen, auf die im Folgenden näher eingegangen wird. (1) Komfort-, Kommunikations- und Unterhaltungssysteme haben die Aufgabe, das Reisen mit dem Automobil angenehmer und unterhaltsamer zu gestalten. Darüber hinaus liegt die wesentliche Aufgabe dieser Systeme darin, den Fahrer mit Nachrichten aus aller Welt zu informieren. Dieser Gruppe werden zum Beispiel Autoradios, Autotelefone und CD-Player zugeteilt. (2) Fahrzeugüberwachungssysteme umfassen alle Informations- systeme, die den Fahrer mit genauen Informationen über den Zustand des Autos im Gesamten oder zu einzelnen Komponenten informieren. Diese Systeme beinhalten zumeist ein Anzeigemodul, wodurch der Fahrer über alle relevanten Daten informiert wird. Zu diesen Systemen werden der Tachometer, die Drehzahlanzeige und die Tank- bzw. Energiezustandsanzeige gezählt. (3) Geo- und Navigationssysteme haben die Aufgabe, den Fahrer mit allen nötigen Informationen zum Verkehr zu informieren und die Fahrtstrecke durch die Anzeige von kürzesten Wegen zu optimieren. Zu diesen Systemen zählen zum Beispiel Radiodatensysteme und GPS-basierte Systeme.

Die letzte Gruppe bilden die (4) Sicherheits- und Kollisionsschutzsysteme. Die Zahl der Unfälle, die mit Autos verursacht werden, steigt immer stetig an. Diese Systeme haben die Funktion, dem entgegenzuwirken. Exemplarisch sei hier der Bremsassistent genannt. Dieses System überwacht vorausfahrende Fahrzeuge und optimiert die Bremskraft automatisch, sobald der Fahrer die Bremse betätigt (vgl. Brandt 2013, 2-5).

Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten

Abbildung 4: Kategorisierung von Informationssystemen in Automobilen Quelle: Eigene Darstellung in Anlehnung an Brandt 2013, 3

2.2 Reichweitenangst

In diesem Abschnitt wird auf die Reichweitenangst (engl. Range Anxiety) eingegangen, die nach Ansicht von Experten ein großes Hindernis einer breiten Marktdurchdringung von BEV darstellt. Zu Beginn wird auf den Begriff der Angst eingegangen und schrittweise versucht, den Begriff der Reichweitenangst zu charakterisieren und schließlich zu definieren. Außerdem wird der Stand der Forschung zu diesem Themengebiet aufgezeigt und die in Theorie und Praxis diskutierten Maßnahmen zur Reduzierung dieses Phänomens dargelegt.

2.2.1 Begriffsklärung

Angst wird in der Psychologie als ein Grundgefühl menschlichen Erlebens und Verhaltens verstanden. Sie gehört zu den biologisch verankerten menschlichen Verhaltensweisen und hat für den Menschen eine sehr wichtige Schutzfunktion. Angst entsteht, wenn sich ein Individuum eingeengt, schutzlos oder bedroht fühlt. Mit ihr werden Vermeidungs- und Fluchtreaktionen aktiviert, die dazu führen sollen, der Bedrohung zu entfliehen (vgl. Mattejat et al. 2008, 242). Das Ausmaß der geäußerten Angst ist individuell verschieden und kann sich von sehr gering bis sehr stark äußern (vgl. Ratsak 2008, 1091). Es werden grundsätzlich zwei Formen unterschieden. Bei der Zustandsangst (engl. State Anxiety) empfindet man eine konkrete Situation als bedrohlich, wohingegen die Eigenschaftsangst (engl. Trait Anxiety) die Angst als Persönlichkeitsmerkmal beschreibt (vgl. Leitner 2009, 357). Der Begriff Angst ist nicht gleichzusetzen mit Furcht. In der Wissenschaft wird üblicherweise danach unterschieden, ob es eine offensichtliche Gefahrenquelle gibt, die auch als reale Bedrohung betrachtet werden kann. Ist die Gefahrenquelle offensichtlich, dann wird von Furcht gesprochen (zum Beispiel „Person A fürchtet sich vor Spinnen“). Bei Angst kann dagegen oft nicht angegeben werden, worin die Gefahr besteht (zum Beispiel „Person B hat Angst um die eigene Gesundheit“). Im Gegensatz zu Furcht ist Angst demgemäß ein komplexes Zusammenwirken unangenehmer Emotionen, die mehr in die Zukunft gerichtet als auch sehr viel diffuser sind als Furcht (vgl. Butcher et al. 2009, 223-224). Angst und Stress haben dagegen sehr viel mehr gemeinsam, denn sie lösen die gleichen Symptome aus. Sowohl bei Angst als auch bei Stress werden Adrenalin, Noradrenalin und Cortisol ausgeschüttet. Stress ist auch immer ein Bestandteil der Angst (vgl. Tegtmeier/Tegtmeier 2013, 134). Eine tiefergehende Auseinandersetzung mit dem Thema Stress erfolgt im nachfolgenden Abschnitt 2.3.

Der Begriff der Reichweitenangst existiert in der öffentlichen Wahrnehmung seit 1997. Dieses Phänomen wurde im Rahmen des EV1-Projektes von General Motors das erste Mal bemerkt (vgl. Acello 1997, 15). Das EV1 war ein in Serie gebautes Elektroauto von General Motors im Produktionszeitraum von 1996 bis 1999 (vgl. Wüste 2010, 71). Reichweitenangst ist ein Begriff, der vor allem im Zusammenhang mit BEV verstanden wird. Der Führer eines BEV fühlt eine gewisse Angst, wenn die erwartete Distanz seiner Fahrt nicht mit der noch zur Verfügung stehenden Kapazität seines Fahrzeugs erreicht werden kann, ohne dieses Fahrzeug vorher wieder aufladen zu müssen. Es wird angenommen, dass das Aufkommen der Reichweitenangst durch eine mangelnde Ladeinfrastruktur unterstützt wird (vgl. Wellings et al. 2011, 26). Die verspürte Angst wird als eine spezielle Form der psychischen Stressbelastung verstanden. Reichweitenangst ist demnach ein Stress beinhaltendes Erlebnis, welches entsteht, wenn der Fahrer eines BEV die Reichweitenressourcen seines Fahrzeugs und die eigenen Kontrollmöglichkeiten als unzureichend einstuft, um die erlebte Situation zu bewältigen (vgl. Franke et al. 2014, 3). Aus diesem Grund wird im Zusammenhang mit Reichweitenangst auch oftmals von Reichweitenstress gesprochen (vgl. Franke 2013, 12). Im weiteren Verlauf der Arbeit wird der Begriff Reichweitenangst benutzt. Beide Begriffe können jedoch synonym verstanden werden.

Im Genaueren wird Reichweitenangst im Folgenden definiert als:

„Reichweitenangst beschreibt die Sorge von Fahrern elektrisch betriebener Fahrzeuge ihr geplantes Ziel, auf Grund eines zu geringen Energiezustandes ihrer Fahrzeugbatterie, nicht zu erreichen und auf der Strecke liegen zu bleiben.“

Reichweitenangst kann in vier Stufen aufkommen. Auf der (1) kognitiven Stufe zeigt sie sich durch eine negative Stimmungslage, wie zum Beispiel die Sorge, wegen unzureichender Batteriekapazität, das gewünschte Ziel nicht zu erreichen. Auf der (2) emotionalen Stufe kann sich Reichweitenangst durch das Erleben von Nervosität zeigen. Auf der (3) behavioristischen Stufe ist Reichweitenangst erkennbar, wenn der Fahrer etwa unkontrolliert auf das Lenkrad des BEV tippt, wenn sich sein Fahrverhalten ändert um Energieressourcen zu sparen oder durch ein ständiges Kontrollieren und Aufschauen auf die relevanten Informationssysteme an Bord (zum Beispiel auf die Restreichweitenanzeige). Auf der (4) physiologischen Stufe zeigt sich Reichweitenangst zum Beispiel durch eine erhöhte Herz- und Atemfrequenz (vgl. Franke et al. 2014, 3). Es wird angenommen, dass sich die Reichweitenangst der Fahrzeugführer im Zeitverlauf ändert. Es existieren Studienbefunde die zeigen, dass mit zunehmender Erfahrung der Fahrzeugführer eine geringere Reichweitenangst verspürt wird. Dies wird damit erklärt, dass die Führer von BEV, mit der Zeit, die Restreichweite einer Batterieladung besser einschätzen können und sich damit ein größeres Sicherheitsgefühl einstellt (vgl. Wellings et al. 2011, 34). Es wurde aber auch beobachtet, dass sich die Reichweitenangst in manchen Fällen sogar erhöhen kann, wenn die Fahrzeugführer schlechte Erfahrungen mit den Rückmeldesystemen ihres BEV, wie zum Beispiel mit der Restreichweitenprognose, gemacht haben (vgl. Wellings et al. 2011, 26). Die zögerliche Marktdurchdringung von Elektroautos wird im Wesentlichen auf den Faktor der Reichweitenangst zurückgeführt. Daneben werden aber auch als Einflussfaktoren die lange Ladezeit der Batterie und die hohen Kosten der Anschaffung gesehen (vgl. Hidrue et al. 2011, 687). Es existieren empirische Untersuchungen darüber, dass die Angst ein geplantes Ziel mit einem BEV nicht zu erreichen in vielen Fällen unbegründet ist. Die Reichweite von BEV ist in den meisten Fällen ausreichend, um die Bedürfnisse der Fahrer zu befriedigen (vgl. Franke et al. 2012, 369). In circa 90 Prozent der Fälle fahren Personen an einem normalen Tag weniger als 100 Kilometer. 62 Prozent sogar weniger als 50 Kilometer. Die meisten Fahrten, die absolviert werden, sind Fahrten zur Arbeit gefolgt von Einkaufsfahrten. Nur Ausflüge und Familienfahrten begründen den Wunsch nach einer hohen Reichweite (vgl. Technomar GmbH 2009, 6; Biere et al. 2009, 176). Es gibt somit starke empirische Belege dafür, dass die gegenwärtige Reichweitenkapazität von BEV dem Nutzungsverhalten der meisten Fahrer genügen würde, jedoch nicht deren gewünschte Reichweitenentfernung (vgl. Sonnenschein 2010, 52). Das Phänomen der Reichweitenangst scheint somit nicht rational erklärbar zu sein.

2.2.2 Forschungsstand

Kurani et al. haben bereits sehr früh versucht den potentiellen Markt für BEV zu verstehen, indem sie das Fahr- und Autokaufverhalten sowie die Lebensgewohnheiten von Haushalten in den USA untersuchten. Dabei wurden insbesondere Haushalte betrachtet, die mindestens zwei Fahrzeuge besitzen. Als Ergebnis kam heraus, dass BEV die eine Reichweite von 60 bis 100 Meilen ermöglichen, mit konventionell betrieben Autos konkurrieren können. Die Präferenz für eine bestimmte Mindestreichweite verändere sich jedoch sehr schnell und sei abhängig von den zur Verfügung stehenden Informationen über die neue Technologie und die Einstellungen anderer Personen (Meinungsführer) dazu. Es wird in diesem Zusammenhang von einer Lernkurve für Reichweite gesprochen (vgl. Kurani et al. 1994, 244-247). Knutsen und Willen haben untersucht, ob sich die Reichweitenangst mit einer größeren Fahrzeugbatterie kontrollieren lässt. Gleichzeitig wurde überprüft, ob eine größere Batterie ökonomisch sinnvoll wäre. Ihre Forschung hat ergeben, dass sich die Reichweitenangst durch eine höhere Batteriekapazität minimieren lässt, es jedoch nicht ökonomisch ist eine größere Batterie in BEV einzubauen. Sie schlagen vor, die Ladeinfrastruktur für BEV auszubauen und eine schnellere Ladung der Fahrzeugbatterie zu ermöglichen, um das Phänomen der Reichweitenangst zu reduzieren (vgl. Knutsen/Willen 2013, 33-34). Auch die Forschungsergebnisse von Wiederer und Philip zeigen, dass sich die Reichweitenangst vor allem durch einen Ausbau der Ladeinfrastruktur minimieren lässt (vgl. Wiederer/Philip 2010, 22). In gleicher Weise unterstützen die Schlussfolgerungen von Sonnenschein den Vorschlag einer Optimierung der Ladeinfrastruktur. Darüber hinaus zeigen seine Untersuchungen, dass vor allem die Bedenken der Fahrzeugführer, ihr Ziel nicht zu erreichen, zum Aufkommen von Reichweitenangst führt und nicht die gegenwärtig technisch realisierbare Reichweite von BEV (vgl. Sonnenschein 2010, 54). Franke et al. untersuchten die Reichweitenangst im Hinblick auf die mögliche Veränderung dieses Phänomens im Zeitverlauf. Sie haben sich die Frage gestellt, ob sich die Reichweitenangst mit zunehmender Erfahrung des Fahrers ändert. Ihre Studie kam zu dem Ergebnis, dass erfahrene Fahrer weniger Reichweitenangst zeigen als unerfahrene Fahrer. Erfahrung habe demnach eine Wirkung auf die Reichweitenangst auf der kognitiven, emotionalen sowie auch auf der behavioristischen Stufe. Außerdem wurde die Reichweitenausnutzung in Elektroautos untersucht. Die Ergebnisse zeigen, dass 20 bis 25 Prozent der im Alltag verfügbaren Reichweitenressourcen als psychologischer Sicherheitspuffer verlorengehen (vgl. Franke et al. 2014, 13; Franke 2013, 19). Auch Wellings et al. sind der Auffassung, dass sich Reichweitenangst durch Erfahrung reduzieren lässt. Sie geben dabei an, dass vor allem Informationssysteme aller Art eine sehr wichtige Rolle einnehmen werden, um das Phänomen der Reichweitenangst zu minimieren (vgl. Wellings et al. 2011). Eisel und Schmidt haben untersucht, welche Faktoren im Wesentlichen Reichweitenangst beeinflussen und welche Möglichkeiten zur Reduzierung dieser Angst bestehen. Außerdem wurde erforscht, wie Reichweitenangst messbar gemacht werden kann und welchen Wert Informationssysteme besitzen, um Reichweitenangst zu minimieren. Ihre Ergebnisse zeigen, dass vor allem die Kapazität der Batterie, infrastrukturelle und psychologische Faktoren wie auch Faktoren, die Informationssysteme betreffen, einen Einfluss auf Reichweitenangst haben. Darüber hinaus zeigen ihre Ergebnisse, dass Informationssysteme in stressbehafteten und unerwarteten Situationen (z.B. bei einem Verkehrsstau) das Aufkommen von Reichweitenangst reduzieren können (vgl. Eisel/Schmidt 2014). Studienergebnisse von Carroll zeigen, dass Reichweitenangst nur solange relevant sein wird, bis die Ladeinfrastruktur eine Verbesserung erfährt. Außerdem zeigen seine Befunde, dass die Fahrer von BEV ihre Fahrweise ändern, wenn die Batteriekapazität weniger als 50 Prozent beträgt. Darüber hinaus zeigte sich, dass die Empfindung und das Erfahren von Reichweitenangst sich bei den Fahrzeugführern mit der Zeit ändern. Ergänzend wird beschrieben, dass die Fahrer einen individuellen Komfortlevel besitzen und dieser darüber entscheidet, bis zu welchem Grad die Batterieladung beansprucht wird (vgl. Carroll 2010, 28). Nilsson hat sich mit dem generellen Phänomen der Reichweitenangst beschäftigt und gegenwärtige Möglichkeiten identifiziert, um diese Angst zu messen und zu begrenzen (vgl. Nilsson 2011). Pearre et al. haben untersucht, welche Reichweite zusätzlich nötig wäre, um die Angst vor dem Liegenbleiben mit einem BEV nicht aufkommen zu lassen. Ihre Ergebnisse zeigen, dass ein Reichweitensicherheitspuffer von etwa 20 Meilen nötig ist, um ein ausreichend großes Sicherheitsgefühl herzustellen (vgl. Pearre et al. 2011). Die Studienergebnisse von Frost & Sullivan zeigen, dass vor allem Navigationssysteme und Routenplaner, die aufmerksam auf nächstgelegene Ladestationen machen und effiziente Fahrstrecken vorschlagen, einen bedeutenden Einfluss auf die Reduzierung von Reichweitenangst haben (vgl. Zulkarnain et al. 2012, 160).

Die hier genannten Studien zeigen, dass das relativ junge Thema der Reichweitenangst im Kontext der Elektromobilität eine große Beachtung erfährt. Sie scheint das große Hindernis einer breiten Marktdurchdringung von BEV zu sein. Die hier genannten Studien untersuchten im Wesentlichen das Grundphänomen der Reichweitenangst und wesentliche Einflussfaktoren zum Aufkommen dieser. Es existieren jedoch nur sehr wenige Studien, die den Wert von Informationssystemen auf die Minimierung von Reichweitenangst untersuchen und eine präzise Messbarmachung dieser Angst aufzeigen.

2.2.3 Ansätze zur Reduzierung

Der offensichtlichste Schritt zur Reduzierung von Reichweitenangst liegt in einer Technologieoptimierung, die die Reichweite von BEV erhöhen würde. Eine solche Optimierung wäre zum Beispiel die der Fahrzeugbatterie. Leistungsfähigere Batterien in BEV führen dazu, dass die Fahrzeugführer eine längere Strecke zurücklegen können, was zu einem größeren Sicherheitsgefühl führen würde. Die bereits erwähnten Studienergebnisse von Knutsen und Willen unterstützen diese Annahme. Größere Batterien führen zu einer Reduzierung der Reichweitenangst (vgl. Knutsen/Willen 2013). So hat sich zum Beispiel IBM mit dem Projekt „Battery 500“ die Entwicklung einer leistungsstarken Batterie für Elektroautos mit einer Reichweitenkapazität von 500 Meilen (circa 800 Kilometer) als Ziel gesetzt (vgl. IBM Corporation 2013). Die meisten Elektroautos werden heute mit einem Lithium-Ionen-Akkumulator betrieben. Diese Akkumulatoren ermöglichen jedoch eine stark begrenzende Energiespeicherung. Als zukunftsweisend in Bereich Elektrofahrzeuge wird der Lithium-Schwefel-Akkumulator gesehen, an dem zurzeit intensiv geforscht und entwickelt wird. Dieser Akkumulator hat eine vier Mal höhere Energiespeicherkapazität als gegenwärtige Lithium-Ionen- Akkumulatoren (vgl. Zheng et al. 2014, 2345-2352). Neben der Verbesserung der Fahrzeugbatterie wird das Tauschen statt Aufladen der Batterie als Möglichkeit zur Reduzierung von Reichweitenangst gesehen. Dieses Vorgehen hätte auch den Vorteil, dass der lange Ladevorgang der Batterie entfällt. Bei dem Elektrofahrzeug Tesla Model S ist das Austauschen des Akkublocks bereits Realität und dauert nur etwa 90 Sekunden (vgl. Wolff-Mann 2013). Studien zeigen jedoch, dass ein breites Netz von Batterieaustauschstationen ökonomisch nicht rentabel ist (vgl. Klabjan et al. 2013, 2-35).

Das musste auch das Unternehmen Better Place feststellen, die mit dem Ansatz des Batterietauschens gescheitert ist und 2013 Insolvenz anmelden musste (vgl. manager magazin online 2013a). Die in Abschnitt 2.2.2 vorgestellten Studien zeigen jedoch, dass ein breites Ladeinfrastrukturnetz einer großen Bedeutung nachkommt. Im Jahr 2013 gab es 2.821 Ladestationen in Deutschland. Bis 2020 prognostiziert die EU-Kommission rund 150.000 Ladestationen (vgl. Europäische Kommission 2013). Neben stationären Ladenstationen sind aber auch mobile Stationen denkbar und bereits Realität. So werden im US-Bundestaat Washington mobile Ladestationen eingesetzt. Ein spezieller „Charging Truck“ versorgt liegengebliebene Elektrofahrzeuge mit ausreichend Energie, um an eine stationäre Ladestation fahren zu können. Das Laden dauert zwischen 5 und 50 Minuten und erlaubt eine Fahrt zwischen 5 und 24 Kilometern (vgl. Grabar 2013). Automobilhersteller versuchen mit anderen Strategien die Reichweitenangst zu minimieren. BMW vermarktet seine Elektrofahrzeuge mit einem umfangreichen Dienstleistungspaket. Besitzer des BWM i3 können sich etwa ein konventionell betriebenes Fahrzeug ausleihen, wenn beispielsweise eine längere Fahrstrecke geplant ist (vgl. manager magazin online 2013b). Auch stellen bereits viele Hersteller, wie zum Beispiel Nissan für den Leaf oder Volkswagen für den E-Up dazugehörige Apps für iPhone- und Android-Geräte zur Verfügung. Dem Fahrer wird über einen gesicherten Server ermöglicht, Zugang zu den wichtigsten Daten des eigenen Elektroautos zu bekommen (vgl. WAZ 2013). Mit der App kann zum Beispiel die Standklimatisierung während des Ladens genutzt werden. Das geschieht nicht zu Lasten der Batterieladung, sodass die Reichweite nicht beeinträchtigt wird. Dem Fahrer steht ein vorklimatisiertes Fahrzeug bei voller Reichweite bereit. Außerdem stehen dem Fahrer Informationen zum Ladevorgang, Restladezeit und Restreichweite zur Verfügung und auch können Fahrer ihr Fahrverhalten (Kilometer, Fahrzeit und Verbrauch) einsehen und optimieren (vgl. Volkswagen AG 2013). Diese zusätzlichen Informationen sollen den Besitzern von BEV ein größeres Sicherheitsgefühl bieten und das Aufkommen von Reichweitenangst vorbeugen. Die Tabelle 2 gibt einen Überblick über die hier vorgestellten Maßnahmen.

Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten

Tabelle 2: Maßnahmen zur Reduzierung der Reichweitenangst

2.3 Stressforschung

Dieser Abschnitt führt in das Themengebiet der Stressforschung ein. Zu Beginn wird auf den Begriff Stress eingegangen. Es wird dargestellt, was genau unter diesem Begriff zu verstehen ist. Des Weiteren wird beschrieben, welche Reaktionen Stress bewirken kann. Im Anschluss werden zwei bedeutende stresstheoretische Modelle vorgestellt, welche die Stressforschung maßgeblich beeinflusst haben. Diese sind zum einen das „Allgemeine Anpassungssyndrom“ von Selye (1956-1978) und zum anderen das „Transaktionale Stressmodell“ von Lazarus (1974).

2.3.1 Begriffsklärung

Der Begriff Stress wird je nach Forschungsbereich und theoretischem Ansatz unterschiedlich definiert. Aus diesem Grund existiert keine einheitliche wissenschaftliche Definition von Stress (vgl. Nitsch 1981, 29). Ursprünglich stammt der Begriff Stress aus der Materialforschung und bezeichnet eine Kraft, die auf einen Körper einwirkt und eine Verformung oder Spannung bewirkt (vgl. Carey et al. 2009, 491). In der Alltagstheorie wird unter Stress eine Reaktion des Organismus auf ein Reizereignis verstanden, welches sein körperliches und/oder seelisches Gleichgewicht bedroht (vgl. McEwen 2000, 172-174). Die Ursache, die Stress erzeugt, wird Stressor genannt. Ein Stressor ist ein Reizereignis, das vom Organismus eine Anpassung verlangt (vgl. Zimbardo 1995, 576). Im Allgemeinen werden vier stresstheoretische Perspektiven unterschieden, die biologische, soziologische, psychologische und salutogenetische Perspektive. Im Fokus dieser Arbeit steht vor allem die psychologische Perspektive. Diese Perspektive betrachtet insbesondere die kognitive sowie die emotionale Verarbeitung von Stress. Dabei ist die subjektive Wahrnehmung, Interpretation und Bewertung eines Reizes ausschlaggebend dafür, ob dieser als stressauslösend empfunden wird. Allen Perspektiven ist die Vorstellung gemeinsam, dass die Anforderungen der Umwelt die Kapazität eines Organismus stark in Anspruch nehmen oder diese sogar übersteigen (vgl. KKH Kaufmännische Krankenkasse 2006, 4). Der erlebte und wahrgenommene Stress kann sich auf verschiedenen Stufen erkennbar machen. Auf der physiologischen Stufe können Kopf- und Magenschmerzen, Mattigkeit, ein erhöhter Puls und Blutdruck, Erschöpfung und schnelles Atmen als Stressreaktionen auftreten. Auf der kognitiv-emotionalen Stufe können Angst, Unsicherheit, Wut, Ärger, Hilflosigkeit und Probleme bei der Entscheidungsfindung beobachtet werden. Im äußersten Fall kann es zu Burnout und Depressionen kommen. Auf der verhaltensbezogenen Stufe kann es zu Vermeidungshandlungen, Hektik, Ruhelosigkeit, Leistungsabfall, Isolierung und Sucht kommen (vgl. Bieg 2003, 38-39; Eppel 2007, 19- 20). Es wird angenommen, dass eine andauernde Stressaussetzung zwangsläufig zu einer Störung und Schwächung des Organismus führt und schließlich mit einem emotionalen und physischen Abbau einhergeht (vgl. Hoffman et al. 1991, 452).

2.3.2 Allgemeines Anpassungssyndrom

Selye gilt als Pionier in der Stressforschung. Er untersuchte die körperlichen Auswirkungen von Belastungen und fand heraus, dass der Organismus auf unterschiedliche Stressoren auf hormoneller Ebene mit einer erhöhten Aktivität des Hypothalamus-Hypophysen-Nebennierenrinden-Systems (HHN) reagiert (vgl. Meurer/Wolf 2007, 103). Das HHN-System ist das hormonelle Stressregulierungs- system des menschlichen Körpers. Durch die Ausschüttung von speziellen Hormonen, wird die Vitalfunktion des Körpers kontrolliert und das Erleben komplexer emotionaler Zustände modifiziert, um sich gegen Stressoren und damit potentiell einhergehenden Gefahrensituationen, physischer und psychischer Art, zu schützen (vgl. Greetfeld 2005, 2). Selye definiert Stress als: „(...) the nonspecific response of the body to any demand upon it (…)” (Selye 1976, 137). Stress ist demnach die unspezifische Reaktion des Körpers auf jegliche Herausforderungen. Da die verschiedenen Stressoren, die er untersuchte, immer wieder zu ähnlichen Auswirkungen führten, nannte er dies eine unspezifische Stressreaktion (vgl. Vogel et al. 2000, 416). Selye beschreibt die Reaktion auf einen Stressor in drei Phasen. Der phasenspezifische Ablauf ist, was Selye als das generelle Anpassungssyndrom bezeichnet (vgl. Studt/Petzold 1999, 6). Die Phasen unterscheiden sich durch das Maß an Widerstand, dass der Organismus dem Stressor entgegensetzen kann. Zu der (1) Alarmreaktion kommt es, wenn ein Reiz als potentieller Stressor eingestuft wurde. Im Zuge dessen werden körperliche und biochemische Reaktionen des bedrohten Organismus ausgelöst. Es kommt zu einer Ausschüttung von Adrenocorticotropin und Thyreotropin, wie auch zu einer erhöhten Steigerung von Glucocorticoiden (insb. Cortisol) und Katecholaminen. Diese Alarmreaktionen dienen der schnellen Bereitstellung von Energie und sollen es dem Organismus ermöglichen, sich schnell an die Belastung anzupassen und damit wieder zu einem inneren Gleichgewicht zu finden. Zur (2) Resistenzphase kommt es, wenn die stressauslösende Situation nicht beseitigt werden konnte. Diese Phase ist durch eine erhöhte Widerstandskraft und psychophysische Adaption gekennzeichnet. Nach Selye bewirken hauptsächlich die gesteigerten Hormonausschüttungen die Resistenz gegenüber dem Stressor. Reicht die Anpassungsfähigkeit aus, um der Situation standzuhalten, jedoch nicht um den Stress zu bekämpfen, tritt das (3) Erschöpfungsstadium ein. In dieser Phase kommt es auf Grund der fortwährenden Belastungen durch die Stressoren und die Unfähigkeit des Organismus die Resistenz aufrechtzuerhalten schließlich zu den sogenannten Adaptionskrankheiten, wie Bluthochdruck, Magenulzera (Geschwüre) und die Modulation bestehender Autoimmunerkrankungen. Die körperlichen Ressourcen sind erschöpft und der Widerstand kann nicht mehr aufrecht erhalten bleiben. Vor allem die Immunabwehr verliert an Kraft und es treten wieder Symptome aus der Phase der Alarmreaktion auf. Wirkt der Stressor weiter auf den Organismus ein, so können massive dysfunktionale körperliche Beeinträchtigungen auftreten, die im Extremfall sogar zum Tode führen (vgl. Meurer/Wolf 2007, 103; Selye 1983, 4-6).

2.3.3 Transaktionales Stressmodell

Das Modell von Lazarus stellt eines der einflussreichsten Modelle in der Stressforschung dar. Es besagt, dass Stress das Resultat einer Transaktion von Person und Umwelt ist. Lazarus definiert Stress als: „(…) a particular relationship between the person and the environment that is appraised by the person as taxing or exceeding his or her resources and endangering his or her well-being” (Lazarus/Folkman 1984, 19). Demnach entsteht Stress grundsätzlich dann, wenn Anforderungen der Umwelt die jeweiligen Ressourcen von Personen übersteigen und deren inneres Wohlbefinden gefährden. Im Zentrum dieses Modells stehen individuelle, kognitive Bewertungsprozesse (engl. appraisals), die darüber entscheiden, ob bei einer Person Stress aufkommt oder nicht. Anders als bei dem Modell von Selye geht es nicht darum, dass eine Person auf einen Umweltreiz (Stressor) reagiert, sondern hier ist es von Interesse, welche Bewertungsprozesse die Person vornimmt. Lazarus unterscheidet bei einer Reizbeurteilung zwischen zwei Bewertungsprozessen, die durch das Individuum vorgenommen werden. Dies sind zum einen (1) kognitive Bewertungsprozesse (engl. cognitive appraisals) und (2) Prozesse der Stressbewältigung (engl. coping). Innerhalb des kognitiven Bewertungsprozesses wird zwischen einer primären Bewertung (engl. primary appraisal) und einer sekundären Bewertung (engl. secondary appraisal) unterschieden (vgl. Lazarus et al. 1986, 992-993). Die Bewertungsprozesse werden nicht als unabhängige Prozesse angesehen, d.h. die primäre und sekundäre Bewertung müssen nicht notwendigerweise aufeinander folgen, sondern können auch simultan ablaufen (vgl. Ntoumanis et al. 2009, 250). Bei der primären Bewertung wird beurteilt, welche Bedeutung ein Reiz bzw. ein Ereignis für das Wohlbefinden des Individuums hat. Die Situation kann hierbei als irrelevant, positiv oder als stressend bewertet werden. Wird ein Reiz als irrelevant oder positiv eingestuft, dann führt dies nicht zu einer Stressreaktion. Wird der Reiz jedoch als stressend empfunden, dann kann der Stress drei Formen annehmen: Stress als (1) Herausforderung, Stress als (2) Bedrohung oder Stress als (3) Schädigung bzw. Verlust. Bei der Herausforderung steht die Bewältigung der Situation im Vordergrund. Bei der Bedrohung liegt noch keine Schädigung vor, kann jedoch antizipiert werden. Schädigung bzw. Verlust beschreibt einen bereits eingetretenen Schaden (vgl. Lazarus/Folkman 1987, 145-146). Alle drei Formen beinhalten eine negative Bewertung des eigenen gegenwärtigen oder zukünftigen Wohlbefindens (vgl. Lazarus/Launier 1981, 235). Wird ein Ereignis als bedrohlich oder herausfordernd eingeschätzt, erfolgt eine zweite Beurteilung, die sekundäre Bewertung (vgl. Goh et al. 2010, 3). Die sekundäre Bewertung beinhaltet zwei psychologische Faktoren. Zum einen ist dies die Kontrollüberzeugung (engl. locus of control) und zum anderen das Selbstkonzept (engl. self-esteem/self-concept) des Individuums (vgl. Carver et al. 1989, 274). Im sekundären Bewertungsprozess wird eingeschätzt, welche subjektiv wahrgenommenen Fähigkeiten und Kontrollmöglichkeiten zur Bewältigung der als stressend empfundenen Situation zur Verfügung stehen. Schätzt das Individuum die vorhandenen Ressourcen, in Form von Fähigkeiten und Kontrollmöglichkeiten, als ausreichend ein, so kommt es zu keiner Stressreaktion. Werden die Bewältigungs- fähigkeiten und Möglichkeiten jedoch als mangelhaft und damit als unzureichend eingestuft, führt dies zu einem Gefühl der Überforderung und schließlich zum Aufkommen einer Stressreaktion. Nach den Bewertungsprozessen kommt es nach dem Modellverständnis zum Coping, das Stressbewältigungsverhalten. Lazarus definiert dieses Verhalten als: „(…) the person's constantly changing cognitive and behavioral efforts to manage specific external and/or internal demands that are appraised as taxing to exceeding the person's resources” (Lazarus et al. 1986, 993). Demgemäß besteht das Stressbewältigungsverhalten aus sich ständig verändernden kognitiven und behavioristischen Anstrengungen. Diese Anstrengungen werden unternommen, um externe oder interne Anforderungen, die als beanspruchend oder die Ressourcen überschreitend bewertet wurden, zu bewältigen. Es werden verschiedene Coping- Handhabungen unterschieden. Das problemorientierte Coping (engl. problem focused coping) ist aktiv auf Problemlösung ausgerichtet (direkte Interaktion mit dem Stressor). Es geht hauptsächlich um die Modifikation des Problems und damit um eine Veränderung der belastenden Situation. Beim emotionsorientierten Coping (engl. emotion-focused coping) geht es um die Veränderung von Spannungszuständen. Der Konfrontation mit der als stressend empfundenen Situation wird ausgewichen. Es geht hier überwiegend um den Abbau negativer Gefühle und die Wiederherstellung des emotionalen Wohlbefindens. Werden die eigenen Ressourcen im Zuge dessen zu stark beansprucht, dann kann es zu Gefühlen wie Ärger, Angst und Unsicherheit kommen (vgl. Lazarus et al. 1986, 993; Staedtke 2009, 41). In der letzten Phase des Modells findet eine Rückkopplung bzw. Neubewertung (engl. reappraisal) statt. Hierbei wird überprüft, ob das Stressbewältigungsverhalten erfolgreich war oder ob die Situation weiterhin als stressend empfunden wird. Bei erfolgreicher Bewältigung wird eine ähnliche, als stressend empfundene Situation, in Zukunft als weniger bedrohlich eingestuft. Somit beeinflussen gegenwärtige Erfahrungen die Bewertungen und die Reaktionen in zukünftigen Situationen. Die beschriebenen Bewertungsprozesse können sich je nach empfundener Situation auch mehrfach wiederholen. Es handelt sich hierbei überwiegend um selbstständig ablaufende und intuitive Prozesse (vgl. Kauffeld 2011, 229-230). Die Abbildung 5 veranschaulicht die beschriebenen Zusammenhänge sowie phasenspezifischen Abhängigkeiten des Modells.

Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten

Abbildung 5: Transaktionales Stressmodell nach Lazarus Quelle: Eigene Darstellung in Anlehnung an Eisel et al. 2014, 3

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