Urbane Mobilität insbesondere der innerstädtischen Personentransport wird auch zukünftig ein besonderes Augenmerk unter dem Eindruck nachhaltiger Nutzung von Energiesystemen haben. Hierbei besitzt der öffentliche Personennahverkehr(ÖPNV) ein großes Potential zur großskaligen Minderung des Kohlendioxid ausstoßes. Ein sehr wichtiges Konzept hierbei ist der Oberleitungsbus der ganz analog zu einer Straßenbahn über eine Oberleitung fahrbahnbegleitend mit Strom versorgt wird. Da der Bus naturgemäß nicht schienengebunden fährt und somit ein gewisses Maß an Positionsungenauigkeit besitzt, ist das Eindrahten an die Oberleitung allerdings erschwert. In dieser Arbeit präsentieren wir einen Regelungsansatz basierend auf einer neuartigen Sensorkonfiguration, der das automatische Eindrahten eines Stromabnehmers auf einem Bus ermöglichen kann.

Mit dem Förderprojekt „eProduction“ wurde das Ziel verfolgt, eine sichere, robuste und nachhaltige Produktion von Elektrofahrzeugen in hohen Stückzahlen zu ermöglichen. Der Schwerpunkt lag dabei auf der Fertigung von Hochvoltbatterien als Energiespeicher für den Elektroantrieb. Auf Grund der interdisziplinären Zusammensetzung der Projektpartner und des ganzheitlichen Ansatzes bei der Entwicklung optimaler Produktionstechnologien und -prozesse leistete das Vorhaben „eProduction“ einen Beitrag zu mehreren in der Förderbekanntmachung „STROM 2010“ als bedeutend erachteten Themengebiete. Zu nennen sind hierbei die Erforschung von werkstoff- und verfahrensorientierten Schlüsseltechnologien im Bereich der Elektromobilität, die Erstellung realitätsnaher Modelle oder Demonstratoren für die praktische Erprobung von elektrischen Teilsystemen, die Sicherstellung von Zuverlässigkeit und Robustheit elektronischer Komponenten sowie primär sicherzustellenden Schutz des Lebens und der Gesundheit der Beschäftigten während des Montageprozesses von Hochvoltbatterien. Im AP 2 und 3 konnten neuartige Konzepte für Gefährdungsbeurteilungen, Qualifikationsmodelle und die virtuelle Absicherung der Aufgabenstellungen in der Montage erstellt und evaluiert werden.

Compared to other countries, China was particularly early in developing a comprehensive set of policies to promote electric mobility (e-mobility). The aim of this study is to examine how China’s e-mobility development – through changes in formal institutions as well as market forces – has affected German passenger car manufacturers and their competitive environment and positions. The study is guided by two strands of research: new institutional economics and strategic management literature. A holistic multiple-case design is used to analyze five German case study firms. Qualitative interview data are collected through interviews and analyzed using a thematic analysis. The results show that the electric transformation in China has been shaped by changes in formal institutions at the macro, meso, and micro levels. Interestingly, the case study firms were affected not only by changes in China’s formal institutions but also by disparities between institutions in China and Europe. Furthermore, the data suggest that German car manufacturers are facing an increasingly competitive environment in China: at least four forces in Porter’s five-forces model seem to have intensified in recent years. The extent to which the case study firms have been affected by these developments may depend on the industry segments in which they are positioned. However, it can be argued that the electric transition has blurred the lines between traditional segments of the car industry to some extent. The interview data do not provide evidence that any of the German car brands have substantially changed their positioning, but they do suggest that some of the case study companies did not have an adequate offering for the Chinese market at the time of the interviews. In addition, the study finds that China’s transition to e-mobility has led to changes in various parts of the German automakers’ value chains, including production, sales, marketing, services, research and development, and procurement. Whether these changes will ultimately result in competitive advantage, parity, or disadvantage remains to be seen. / Im Vergleich zu anderen Ländern hat China sehr früh ein umfassendes Maßnahmenpaket zur Förderung der Elektromobilität (E-Mobilität) implementiert. Diese Studie untersucht, wie sich die Entwicklungen in China im Bereich der E-Mobilität – durch Veränderungen der formellen Institutionen sowie der Marktkräfte – auf deutsche Automobilhersteller und deren Wettbewerbsumfeld und -positionen ausgewirkt haben. Die Studie knüpft an die Forschungsstränge der Neuen Institutionenökonomik und des Strategischen Managements an. Anhand eines holistischen Mehrfallstudiendesigns werden fünf deutsche Firmen analysiert. Qualitative Daten werden durch Interviews erhoben und mittels einer thematischen Analyse ausgewertet. Die Ergebnisse zeigen, wie sich die elektrische Transformation in China durch Veränderungen der formellen Institutionen auf der Makro-, Meso- und Mikroebene realisiert hat. Beeinflusst wurden die untersuchten Firmen interessanterweise nicht nur durch Veränderungen der formellen Institutionen in China, sondern auch durch institutionelle Unterschiede zwischen China und Europa. Darüber hinaus lassen die Daten erkennen, dass die deutschen Autobauer in China mit einem zunehmend wettbewerbsintensiven Umfeld konfrontiert sind: Mindestens vier der fünf Wettbewerbskräfte nach Porter scheinen sich in den letzten Jahren verstärkt zu haben. Wie stark die Firmen hiervon betroffen sind, dürfte von den Branchensegmenten abhängen, in denen sie positioniert sind, wobei allerdings zu beachten ist, dass der Wandel hin zur E-Mobilität die Grenzen zwischen den traditionellen Segmenten der Automobilbranche zu einem gewissen Grad aufgeweicht haben könnte. Die Interviewdaten liefern keine Hinweise auf wesentliche Veränderungen in der Positionierung deutscher Automarken, deuten aber darauf hin, dass einige Firmen zur Zeit der Interviews noch kein adäquates Angebot für den chinesischen Markt hatten. Auch zeigt die Studie, dass die chinesische E-Mobilitäts-Wende bei den deutschen Autobauern zu verschiedenen Veränderungen entlang der Wertschöpfungskette geführt hat, zum Beispiel in den Bereichen Produktion, Vertrieb, Marketing, Service, Forschung und Entwicklung sowie Beschaffung. Ob diese Veränderungen zu Wettbewerbsvorteilen, -parität oder -nachteilen führen werden, ist noch offen.

The increased popularity of electric vehicles and e-mobility among the people, have encouraged many automotive companies and research organisations to develop good strategies for drivetrain designs involving batteries. As seen in the department of Alternative Powertrains research is carried out on hybrid fuel cell and electric vehicles. This thesis deals with the development of lithium ion battery model for electric vehicle simulations. A novel approach using black box modelling is developed for development of battery model using only the available battery measurements. Furthermore, a measurement test strategy is formulated providing the process direction and measurement parameters to be considered. Developed battery model provide voltage estimates for given Charge rate,temperature and State of Charge (SOC). The comparison of experimentally obtained and model estimated values. The model developed has a very good accuracy in estimation.

Michelle Mittag resümiert in ihrem Artikel die Forschung an der Elektromobilität, welche an der Technischen Hochschule Karl-Marx-Stadt während der DDR-Zeit betrieben wurde.

Die zukünftige Entwicklung der Elektromobilität bringt für den Standort Deutschland große Möglichkeiten. Allerdings stellt eine so tiefgreifende Innovation alle Akteure auch vor Herausforderungen. Um Maßnahmen für den Ausbau der Elektromobilität beurteilen zu können, hatte die Nationale Plattform Elektromobilität (NPE) bereits im Jahr 2011 Ergebnisse eines Simulationsmodells vorgelegt, aus dem sich Szenarien für den Markthochlauf in Abhängigkeit von wichtigen Parametern ermitteln lassen. Im NPE Fortschrittsbericht 2012 wurde empfohlen, dieses Modell durch ein neutrales wissenschaftliches Institut fortschreiben zu lassen. Im Rahmen eines Ausschreibungsprozesses wurde im Januar 2013 das Fraunhofer-Institut für System- und Innovationsforschung (Fraunhofer ISI) mit der Fortschreibung des Modells beauftragt. Die NPE-Partner wurden über eine Serie von Workshops in den Prozess der Weiterentwicklung und Verbesserung des Modells eingebunden. Detaillierte Ergebnisse der Studie wurden vom Fraunhofer ISI am 17. September 2013 publiziert. Insgesamt bestätigen die vorliegenden Ergebnisse der Studie im Rahmen gesetzter Annahmen die bisherigen Prognosen der NPE. Sie ermöglichen zudem eine detaillierte Einschätzung zu möglichen Szenarien des Markthochlaufs, zu bedeutenden Einflussfaktoren für das Marktgeschehen und zur Wirkweise einzelner politischer Maßnahmen.

Kategorie Fahrzeugtechnik Attraktive und zuverlässige Elektrofahrzeuge sind verfügbar | Geschäftsmodelle für das zweite Leben der Batterien sind etabliert (Sicherstellung hoher Restwert von Fahrzeugbatterien durch Wiederverwendung bzw. Recycling) Kategorie Energie & Umwelt Elektromobilität nutzt ausschließlich zusätzlichen „grünen Strom“ | Besondere Tarifstrukturen für Ladevorgänge fördern die Elektromobilität | Das Elektrofahrzeug ist Teil von „Smart Grid“ und „Smart Home“ | Die Batterie als Energiespeicher dient der Netzstabilisierung Kategorie Ladeinfrastruktur Systemoffener Zugang zu Ladeinfrastruktur ist gewährleistet | Eine bedarfsdeckende Ladeinfrastruktur – in Abhängigkeit von Siedlungs und Fahrzeugdichte – ist aufgebaut | Ladeinfrastruktur ist zuverlässig, kompatibel und leicht zu bedienen | Eine ergänzende Grundversorgung mit DC-Schnellladesäulen (CCS-Standard) ist gewährleistet | Unproblematische, private Nutzung von Dienstfahrzeugen hinsichtlich Laden und Abrechnen ist sichergestellt | Laden von Elektrofahrzeugen ist im grenzüberschreitenden Verkehr möglich | Induktives Laden ist technisch etabliert und im Markt sichtbar | Innovative Konzepte und Geschäftsmodelle existieren am Markt Kategorie Stadtplanung & Intermodalität Elektromobilität ist in der Verkehrs- und Stadtplanung sowie in der Straßenverkehrsordnung berücksichtigt | Park & Ride Stationen haben erweiterte Angebote für Elektrofahrzeuge | Elektrofahrzeuge sind in Ballungsräumen Teil des intermodalen Verkehrs | Elektrofahrzeuge sind selbstverständlicher Bestandteil von Carsharing Flotten | Neue Nutzungsmodelle haben sich für Elektrofahrzeuge etabliert

Elektromobilität ist ein Schlüssel zur klimafreundlichen und nachhaltigen Umgestaltung der Mobilität. Für Deutschland bedeutet Elektromobilität die Chance und Herausforderung, seine Spitzenposition als Industrie-, Wissenschafts- und Technologiestandort zu sichern und auszubauen. Die in der Nationalen Plattform Elektromobilität (NPE) auf Einladung der Bundesregierung versammelten Vertreter von Industrie, Wissenschaft, Politik, Gewerkschaften und Gesellschaft in Deutschland haben sich auf einen systemischen, markt orientierten und technologieoffenen Ansatz verständigt, mit dem Ziel, Deutschland zum Leitanbieter und zum Leitmarkt für Elektromobilität bis 2020 zuentwickeln. Mit dem vorliegenden Bericht verfolgt die NPE den Umsetzungsstand ihrer Empfehlungen seit der Vorlage des Zweiten Berichts im Mai 2011.:1 Executive Summary 2 Motivation 3 Systemischer Ansatz 4 Auf dem Weg zur Leitanbieterschaft 4.1 Leuchttürme der Forschung und Entwicklung 4.1.1 Leuchtturm Batterie 4.1.2 Leuchttürme Antriebstechnologie und Fahrzeugintegration 4.1.3 Leuchtturm Leichtbau 4.1.4 Leuchtturm Recycling 4.1.5 Leuchtturm IKT (Informations- und Kommunikationstechnologie) und Infrastruktur 4.2 Akademische und berufliche Bildung 4.3 Normung und Standardisierung 5 Auf dem Weg zum Leitmarkt 5.1 Nutzerakzeptanz als Schlüssel zum Leitmarkt 5.2 Modellregionen und -projekte der Bundesregierung 5.3 Schaufenster Elektromobilität 5.4 Status der Maßnahmen zur Marktstimulation 5.5 Lösungsansätze für die Infrastruktur 6 Elektromobilität im internationalen Vergleich 7 Kernbotschaften und Empfehlungen 8 Ausblick 9 Glossar und Fußnoten 10 Publikationen der NPE

Der Früherkennung und dem Monitoring technologischer, marktlicher, politischer und gesellschaftlicher Entwicklungen kommt – in diesem Fall bei der Elektromobilität – eine große Bedeutung für den Innovationserfolg zu. Das gilt in besonderer Weise auch für die Fachkräfte – ob Ingenieure oder Facharbeiter: „Ausbildung und Qualifizierung“ müssen vorausschauend geplant werden und so geht es im Kern um die Fragen: Welche Veränderungen sind zu erwarten? Welche Chancen und Herausforderungen erwachsen daraus? Welcher Handlungsbedarf stellt sich für die akademische und berufliche Bildung? Welcher Zeitraum steht für die Umsetzungsmaßnahmen zu Verfügung? Ein leistungsfähiges Instrument zur Beantwortung dieser Kernfragen ist eine Kompetenz- Roadmap. Sie ist im erweiterten Sinne eine Art Landkarte, die viele Einzelthemen bündelt, Handlungsoptionen identifiziert und Prioritäten benennt. Eine solche Roadmap entsteht in einem mehrschrittigen Prozess, der mit der Definition der Ziele beginnt und mit den Aktivitäten zum Transfer der Ergebnisse endet.:Einführung Kompetenz-Roadmap 1.0 Definitionen 1.1 Arbeitsziele 1.2 Handlungsfelder 1.3 Akteure – Vorgehensweise 2.0 Analysen 2.1 Anpassungsbedarf 2.2 Benchmarking vergleichbarer Volkswirtschaften 2.3 Herausforderungen 3.0 Perspektiven 3.1 Rahmenbedingungen 3.2 Entwicklungslinien 4.0 Empfehlungen 4.1 Handlungsziele 4.2 Umsetzungsempfehlungen 4.3 Empfehlungen an die Bundesregierung – Projektvolumen 5.0 Transfer 5.1 Aktivitätenplanung 5.2 Maßnahmepakete 5.3 Koordinierung 5.4 Monitoring 5.5 Förderbekanntmachung Aus- und Weiterbildung Elektromobilität

Der Lenkungskreis der NPE beauftragt die AG 2 – Batterietechnologie, im Jahr 2015 eine Roadmap zur langfristig orientierten, integrierten Zell- und Batterieproduktion in Deutschland zu erarbeiten. Nach Validierung und technologischer Entscheidung ist das Modell zur Wertschöpfung und Beschäftigung gemeinsam fortzuschreiben. Die einberufene NPE UAG 2.2 – Zell- und Batterieproduktion erstellt gemeinsam mit der Wissenschaft, der Industrie, den Ministerien (Beirat) und mit Unterstützung durch die beauftragte Unternehmensberatung Roland Berger die Roadmap. Dabei wurde sich im Kern auf die Batteriezelle inklusive Zelltechnologie, Produktion und Produktionstechnologie fokussiert.:Executive Summary 1 Markt und Wettbewerb 1.1 Heutige Wettbewerbssituation 1.2 Prognose Absatz und Produktion von Elektrofahrzeugen (BEVs/PHEVs) 2 Zellperformance und Lieferanten 2.1 Kundenerwartungen an Leistung und Kosten der Traktionsbatteriezellen 2.2 Anforderungen an einen Batteriezellhersteller mit Produktion in Deutschland bzw. Europa 3 Entwicklung von Zelltechnologie und Produktionstechnik 3.1 Weiterentwicklung der Batteriezelltechnologie 3.2 Produktionstechnologie 3.3 Projekte in Forschung und Entwicklung 4 Standort Deutschland im Quervergleich 4.1 Betrachtung des Standorts Deutschland 4.2 Lessons Learned – Erfahrungen für den Aufbau einer Zellproduktion in Deutschland 5 Risiken in der Wertschöpfungskette von Rohstoffen für Lithium-Ionen-Batteriezellen 5.1 Abhängigkeit von Rohstoffen 5.2 Implikationen auf die Sourcing-Strategie eines neuen Herstellers und die Sicherung der Ressourcen 6 Exemplarischer Aufbau einer Zellproduktion 6.1 Beschreibung zeitlicher Ablauf und Meilensteine 6.2 Herstellkostenvergleich Batteriezellen 7 Exemplarische Business- und Realisierungsplanung 7.1 Businessplanung und Beschreibung möglicher Szenarien 7.2 Skalierung der Produktionskapazitäten 7.3 Mögliche Marktrisiken und Marktpotenziale 8 Beschäftigungseffekte 9 Organisation der AG 2 und UAG 2.2 10 Schlusswort 11 Glossar 12 Literaturverzeichnis