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

No description available.

Sieben bis 10,5 Millionen Elektro-Pkw (electric vehicles, EV) beträgt der Zielkorridor der NPM für das Jahr 2030. Dies bedeutet nicht nur eine Verzehnfachung gegenüber den bisherigen Analysen der NPE (vgl. NPE 2018), sondern auch, dass sich damit bis 2030 ein reifer Elektromobilitätsmarkt herausbilden könnte, der von einer Vielzahl unterschiedlicher EV-Ausformungen beziehungsweise -Ladeleistungen in unterschiedlichen Use-Cases geprägt sein wird. Mit Blick auf den parallelen Hochlauf der öffentlichen Ladeinfrastruktur bedeutet dies, dass weiterentwickelnde Bedarfe der Fahrzeuge beziehungsweise Fahrzeugnutzerinnen und Fahrzeugnutzer von der öffentlichen Ladeinfrastruktur abgebildet werden können und diese sich in diesem Zeitraum auch als reifer Markt etablieren muss – also wirtschaftlich betrieben werden kann. Dabei gilt grundsätzlich, dass jede von den Nutzerinnen und Nutzern nachgefragte Kilowattstunde (kWh) nur einmal geladen werden kann – zum Beispiel zu Hause oder öffentlich, an einer Normalladesäule oder an einer Schnellladesäule. Die verschiedenen Lade- und Leistungsvarianten (@home, @work, @public à 11 kW bis 350 kW1) verhalten sich dabei als „kommunizierende Röhren“. Das heißt, eine steigende Auslastung einer Ladebeziehungsweise Leistungsvariante geht zulasten der anderen. Aufgrund dieser neuen Anforderungen ist es notwendig, den von der NPE verfolgten Ansatz zur Ermittlung des erforderlichen Ladeinfrastrukturbedarfs, der auf ein frühes Marktstadium für 1 Million EV ausgelegt war, weiter zu entwickeln. Ziel dieses Berichts ist es entsprechend, 1. einen NPM-Ansatz bereitzustellen, der in der Lage ist, den Hochlauf der Ladeinfrastruktur vom aktuellen Stadium bis zu einem reifen Marktstadium dynamisch abzubilden, und der dabei die Anforderungen einer energetischen und leistungsmäßigen Bedarfsorientierung, Wirtschaftlichkeit und die Wechsel wirkung der Lade- und Leistungsvarianten („kommunizierende Röhren“) miteinander verbindet; 2. auf Basis dieses NPM-Ansatzes eine Analyse möglicher Markthochläufe unter Berücksichtigung der aktuellen Rahmenparameter des Klimapakets und des Masterplans Ladeinfrastruktur der Bundes regierung durchzuführen; 3. der Nationalen Leitstelle Ladeinfrastruktur Ansätze für ihre Ermittlung des Ladeinfrastrukturbedarfs durch verschiedene Szenarien der Marktentwicklung und -Bedarfe bereitzustellen. Die Entwicklung des Ansatzes und die Analyse erfolgten in Abstimmung zwischen der AG 2 und der AG 5. Wesentliche Ergebnisse der Analyse sind: 1. Sofern eine schrittweise höhere Auslastung der Ladeinfrastruktur berücksichtigt wird und die Ladeinfrastruktur auf den energetischen und den Leistungsbedarf der Fahrzeuge ausgelegt ist, ist je nach Standort und im Zusammenspiel mit der Entwicklung auf der Fahrzeugseite ein wirtschaftlicher Betrieb der Ladeinfrastruktur ab 2025 möglich. 2. Die Szenarien zeigen einen Korridor für den Ladeinfrastruktur(LIS)-bedarf Bedarf von rund 180 bis rund 950 Tausend Ladepunkten im Jahr 2030 auf, je nachdem, wie groß der Anteil des öffentlichen Ladens und der AC- beziehungsweise DC-Ladepunkte ausfällt. Dies verdeutlicht die Notwendigkeit, im Rahmen der öffentlichen Förderung die Marktentwicklung zu monitoren und die Förderung entsprechend auf dieses „moving target“ auszutarieren, mit dem Ziel, dass das Wechselspiel von Angebot und Nachfrage den Ausbau ab 2025 weiter vorantreibt. 3. Mit Blick auf die verschiedenen AC- und DC-Ladeleistungen bildet der Aufbau von circa 40 Tausend DC Ladepunkten und circ 130 Tausend AC-Ladepunkten untere minimale Bedarfe („bottom line“) für die anvisierten 10,5 Millionen EV. [aus Executive Summary]:1 Einleitung 2 Kurzanalyse des Status Quo 3 Methodisches Vorgehen 3.1 Das NOM-Modell – Energiemenge Als Zentrale Bezugsgröße 3.2 Verwendete Daten 3.3 Szenarienbildung 4 Ergebnisse – bedarfsgerechte und wirtschaftliche Ladeinfrastruktur 5 Fazit Und Empfehlungen Anhang Abkürzungsverzeichnis Literaturverzeichnis Abbildungsverzeichnis Tabellenverzeichnis Impressum

Der Einsatz von Gas, insbesondere CNG, ist eine bewährte Technologie im Verkehrssektor. Liquefied Natural Gas (LNG) und Compressed Natural Gas (CNG) sind aktuell die einzigen sofort verfügbaren und wettbewerbsfähigen Alternativen zum Diesel in schweren Nutzfahrzeugen. Außerdem können sie durch den verstärkten Einsatz von Biomethan und Bio-LNG auch langfristig eine nachhaltige Option für den Verkehrssektor darstellen. Insbesondere für LNG ist eine Tankstelleninfrastruktur gerade im Aufbau. Zur Unterstützung des Aufbaus sind effizientere Genehmigungsverfahren und allgemeingültige Standards notwendig. Allerdings ist die Bereitschaft zum Aufbau von Infrastruktur vor allem abhängig von der Entwicklung des Fahrzeugbestands und der Planbarkeit des zu erwartenden Kraftstoffabsatzes. Mit diesem Bericht soll die Bedeutung von Anreizen auf der Fahrzeug- und Anwenderseite aufgezeigt und sollen folgende Maßnahmen zur Unterstützung der Marktentwicklung für LNG und CNG im Schwerlastverkehr vorgeschlagen werden: Stärkere Berücksichtigung der THG-Komponente bei der LKW-Maut, Verlängerung der Anschaffungsförderung, Verlängerung der Energiesteuerermäßigung für Erdgas als Kraftstoff. Die Versorgung mit CNG bzw. LNG als Kraftstoff ist flächendeckend möglich und kann über das gut ausgebaute Gasnetz bzw. über die (europäische) LNG-Infrastruktur gewährleistet werden. Die Nachrüstung bestehender (öffentlicher) CNG-Tankstellen für den Schwerlastverkehr verbessert gleichzeitig die Tankmöglichkeit für Busse. Auch Biomethan und Bio-LNG können grundsätzlich auf diesen Wegen bereitgestellt werden. Allerdings ist der Einsatz als Kraftstoff bisher noch sehr gering ausgeprägt. Dies liegt auch an Markthemmnissen, die über folgende Maßnahmen adressiert werden können: Zeitnahe und ambitionierte Umsetzung der RED II, Anrechnung der Binnenschifffahrt auf die RED II, Anrechnung von Biokraftstoffen auf die EU-Flottengrenzwerte, Steuerliche Gleichbehandlung von Bio-LNG und fossilem LNG.:1 Executive Summary 2 Ausgangslage und Zielsetzung 3 Sachstand und Fokus 4 Massnahmen zur Beschleunigung der Marktentwicklung 4.1 THG-Komponente der LKW-Maut stärken 4.2 Förderprogramm für CO2-arme schwere Nutzfahrzeuge 4.3 Energiesteuerermäßigung für Erdgas als Kraftstoff 4.4 Effiziente Genehmigungsverfahren für LNG- und CNG-Retailprojekte und Standards 5 Versorgungswege mit Kraftstoff 6 Weitere Verbesserung der Nachhaltigkeit durch Einsatz von Biomethan Und Bio-LNG und synthetischen Kraftstoffen 6.1 Potenzial Biogas und Biomethan 6.2 Potenzial synthetisches Methan 6.3 Maßnahmen für eine verstärkte Nutzung von Bio-CNG und Bio-LNG als Kraftstoff 6.3.1 Zeitnahe und ambitionierte Umsetzung der RED II 6.3.2 Anrechnung Binnenschifffahrt auf RED II 6.3.3 Anrechnung von Biokraftstoffen auf EU-Flottengrenzwerte 6.3.4 Steuerliche Gleichbehandlung von Bio-LNG und fossilem LNG 7 Weiterführende Themen und Ausblick

Eine erfolgreiche Netzintegration stellt einen zentralen Bestandteil für den zukünftigen Hochlauf der Elektromobilität und die Sektorkopplung dar. Dabei findet derzeit eine vielstimmige Diskussion statt, wie das Zusammenspiel zwischen dem Netz und der genutzten Kapazität organisiert werden kann. Dieser Bericht liefert eine stakeholderübergreifende Definition von Netzintegration, um eine gemeinsame Grundlage für die Diskussion bereitzustellen und eine Basis zur Einordnung neuer Themen beziehungsweise Ansätze (beispielsweise „Vehicle2Grid“) zu liefern. Netzintegration von Elektromobilität wird derart definiert, dass sie sich immer auf das konkrete lokale Netz bezieht, an das die jeweilige Ladeeinrichtung angeschlossen ist, dass der Netzbetreiber Kenntnis von der Installation hat und dass das Zusammenspiel zwischen dem Netz und der genutzten Kapazität organisiert werden kann. Letzteres kann sowohl allein kundenseitig zur Einhaltung der mit dem Netzbetreiber vertraglichen vereinbarten Verpflichtungen stattfinden (d. h. „netzverträglich“) als auch durch eine Beeinflussung des Lastverhaltens des Anschlussnehmers durch den Netzbetreiber z. B. mit Hilfe von Zeit-/ Lastfenstern, ad-hoc Steuerungssignalen und finanziellen Anreizen (d. h. „netzdienlich“).:Executive Summary 1 Motivation – Bedarf für ein gemeinsames Verständnis von Netzintegration 2 Definition von Netzintegration, Netzverträglichkeit und Netzdienlichkeit 3 Netzverträglichkeit und Netzdienlichkeit – Einordnung des Status Quo 4 Überblick über weiterführende Literatur 5 Anhang Abkürzungsverzeichnis Literaturverzeichnis Abbildungsverzeichnis Tabellenverzeichnis Impressum

Aktuell ist die Energiewirtschaft im Bereich Elektromobilität gut aufgestellt und bietet für die heute zugelassenen Elektrofahrzeuge ein ausreichendes Ladenetz. Mit einem deutlichen Anstieg am Anteil der Neuzulassungen gibt es für Teile des Stromnetzes, aber insbesondere im Bereich der öffentlichen und privaten Ladeinfrastruktur, Handlungsfelder, die aufgrund teils erheblicher Vorlaufzeiten zeitnah angegangen werden müssen. Die Erzeugung von Strom aus erneuerbaren Energien wird auch mit dynamischeren Zuwachsraten keinen Engpass darstellen. Beim Netz hingegen sind in Ballungsgebieten bei konzentrierten Zuwächsen durchaus lokale Engpässe möglich, die eine Einzelbetrachtung notwendig machen. Für Netzbetreiber ist ausschlaggebend, wie viele Elektrofahrzeuge in einem Netzstrang gleichzeitig und mit hoher Leistung laden werden. Um zudem vorhandene Netze optimal nutzen zu können, empfiehlt eine Metastudie von BDEW und VDE/FNN, die aktuelle Netzauslastung perspektivisch zu überwachen und neue sowie bereits bestehende Möglichkeiten zum Lastmanagement zu nutzen. Hier sollte sichergestellt werden, dass der freie Wettbewerb der Flexibilitätsoptionen nicht durch einen zu engen Regulierungsrahmen behindert wird. Die Ausrüstung der Ladeinfrastruktur mit Steuerungs- und Kommunikationseinrichtungen ist perspektivisch zwingend erforderlich. Um kommunikative und technische Herausforderungen beherrschbar zu halten, ist eine schnellstmögliche verbindliche Vorgabe zur Sicherstellung der Steuerungsfähigkeit notwendig. Akuter Handlungsbedarf stellt sich im Bereich der öffentlichen wie privaten Ladeinfrastruktur. In urbanen Gebieten sind u. a. aufgrund der begrenzten Flächenverfügbarkeit Alternativen zu den aktuellen Ladestationen erforderlich, die neben hohen Investitionskosten städtebaulich nicht verträglich für eine anstehende Massenelektrifizierung sind. Existierende Alternativen für den privaten und öffentlichen Raum, die das Potenzial haben, Kosten zu senken und optimierte energiewirtschaftliche Konzepte zu vermarkten, drohen jedoch durch einen zu engen Regulierungsrahmen für Hardware und energiewirtschaftliche Produkte unattraktiv zu werden. Auch Genehmigungsverfahren bei Kommunen und Anmeldeprozesse bei Netzbetreibern gilt es zu harmonisieren und zu beschleunigen, da der weitere Infrastrukturausbau dadurch erheblich gebremst wird. Mieter in Mehrfamilienhäusern und Wohnungseigentümer haben rechtlich oft noch keine Möglichkeit, eine eigene private Ladestation an ihrem Stellplatz zu installieren. Hier ist eine zeitnahe Anpassung des WEG dringend geboten.:1 Executive Summary 2 Ausgangslage und Zielsetzung 3 Hypothese und angenommene Wirkung 4 Kurzanalyse und Bewertung 4.1 Erzeugung 4.2 Netz 4.3 Öffentliche Ladeinfrastruktur 4.4 Private Ladeinfrastruktur Impressum