Gegenstand dieser Bachelorarbeit ist eine Analyse der zukünftig durch den Betrieb von Elektrofahrzeugen in Frankreich und Deutschland verursachten CO2-Emissionen, die Entwicklung und Implementierung einer Ladestrategie zur Reduktion dieser Emissionen und eine vergleichende Betrachtung der Resultate.
Zunächst wird eine Prognose für die Diffusion der Elektrofahrzeugbestände in Frankreich und Deutschland aufgestellt. Nach einer Einführung in die Diffusionstheorie und einer Übersicht über verschiedene Modelltypen wird das Bass-Modell als beste Option ausgewählt und genauer vorgestellt. Für jedes Land werden je zwei Szenarien berechnet, eines davon mit durch einen nichtlinearen Fit berechneten Koeffizienten. Diese Variante erweist sich in beiden Fällen als plausibler und wird deshalb für die weitere Analyse ausgewählt. Für das Stichjahr 2030 werden damit
in Frankreich 22 Mio. und für Deutschland 5 Mio. Elektrofahrzeuge vorhergesagt.
Auf Basis eines binär-logistischen Regressionsmodells werden zusätzlich Substitutionswahrscheinlichkeiten heute vorhandener PKW bestimmt. Eine Vereinigung der Ergebnisse der beiden Modelle bildet die Grundlage für eine Simulation mittels des Multi-Agenten-Modells PowerACE. Exemplarisch wird die Stromnachfrage durch Elektrofahrzeuge im Jahr 2030 betrachtet. Durch eine Erweiterung der Software werden CO2-Betrachtungen ermöglicht. Es wird jeweils ein Szenario mit ungesteuertem Laden und eines mit einer selbst entwickelten Strategie zur CO2-Reduktion simuliert. Die Resultate zeigen beispielhaft das Einsparpotential durch das Verwenden einer ausgewählten Ladestrategie. Für Frankreich liefern die Simulationsergebnisse Einsparungsmöglichkeiten von 0,4
Mio. Tonnen CO2 (6 %). Für Deutschland werden nur marginale Ersparnisse beobachtet. Rückkopplungseffekte werden als ein möglicher Grund dafür angesehen.
Inhaltsverzeichnis
- Zusammenfassung und Abstract
- Zusammenfassung
- Abstract
- Einleitung
- Entwicklung der Elektromobilität unter politischen Gesichtspunkten
- Zielsetzungen der Arbeit
- Adoption und Diffusion von Elektrofahrzeugen
- Begriffe und Modelle
- Das Diffusionsmodell nach Bass
- Einführung
- Anwendung und Ergebnisse
- Bestimmung individueller Kaufwahrscheinlichkeiten mittels Logit-Modell
- Das logistische Regressionsmodell
- Anwendung des Modells auf den französischen Markt für EV
- Ergebnisse
- Ergebnisse für den französischen Markt
- Ergebnisse für den deutschen Markt
- Auswirkungen zunehmender Elektromobilität auf die Elektrizitätsmärkte
- Einführung in PowerACE
- Abbildung einer CO2-reduzierenden Ladestrategie in PowerACE
- Ergebnisse der Simulation
- Ergebnisse für Frankreich
- Ergebnisse für Deutschland
- Vergleich Frankreich und Deutschland
- Zusammenfassung, Reflexion und Ausblick
- Zusammenfassung
- Kritische Reflexion
- Ausblick
Zielsetzung und Themenschwerpunkte
Die vorliegende Arbeit befasst sich mit der Entwicklung und Implementierung einer Ladestrategie für Elektrofahrzeuge, die dazu beitragen soll, die CO2-Emissionen im Verkehrssektor zu reduzieren. Die Arbeit konzentriert sich auf die Analyse der Adoption und Diffusion von Elektrofahrzeugen in Frankreich und Deutschland, um die Auswirkungen auf die Elektrizitätsmärkte zu untersuchen. Die Arbeit soll ein besseres Verständnis für die Herausforderungen und Chancen der Elektromobilität in Europa liefern.
- Adoption und Diffusion von Elektrofahrzeugen in Frankreich und Deutschland
- Entwicklung eines Modells zur Prognose der Elektromobilität
- Analyse der Auswirkungen auf die Elektrizitätsmärkte
- Entwicklung einer CO2-reduzierenden Ladestrategie
- Bewertung der Potenziale und Herausforderungen der Elektromobilität
Zusammenfassung der Kapitel
Das erste Kapitel der Arbeit liefert eine Zusammenfassung der Ergebnisse und eine Einleitung in die Thematik der Elektromobilität. Das zweite Kapitel beschreibt die Entwicklung der Elektromobilität unter politischen Gesichtspunkten und die Zielsetzungen der Arbeit. Das dritte Kapitel befasst sich mit der Adoption und Diffusion von Elektrofahrzeugen. Es werden verschiedene Modelle vorgestellt, die die Verbreitung von Elektrofahrzeugen beschreiben, und die Ergebnisse für den französischen und deutschen Markt werden präsentiert. Das vierte Kapitel untersucht die Auswirkungen der Elektromobilität auf die Elektrizitätsmärkte. Es werden die Ergebnisse einer Simulation mit dem PowerACE-Modell vorgestellt, die die Auswirkungen einer CO2-reduzierenden Ladestrategie auf das Stromnetz zeigen. Das fünfte Kapitel fasst die Ergebnisse der Arbeit zusammen, reflektiert die wichtigsten Erkenntnisse und gibt einen Ausblick auf zukünftige Entwicklungen.
Schlüsselwörter
Elektromobilität, CO2-Emissionen, Ladestrategie, Adoption und Diffusion, Elektrizitätsmärkte, PowerACE, Frankreich, Deutschland, Logit-Modell, Bass-Modell, Nachhaltigkeit, Verkehrssektor, Erneuerbare Energien.
- Arbeit zitieren
- B. Sc. Frederik vom Scheidt (Autor:in), 2015, Entwicklung und Implementierung einer Ladestrategie zur Reduktion von CO2-Emissionen elektrischer PKW in Frankreich und Deutschland, München, GRIN Verlag, https://www.grin.com/document/335100
