Das Ziel dieser wissenschaftlichen Arbeit ist es zu bestimmen, welche Auswirkungen die Ausführung der Elektromobilität auf die Umwelt und Infrastruktur in Deutschland hat. Dazu wird folgendes theoretische Szenario aufgestellt: „Die vollständige Einführung des Elektromobilitätskonzepts in Deutschland innerhalb eines Jahres“.
Um diese Idee zu entwickeln, wurde zunächst eine ordentliche Informationsbasis zum aktuellen Stand der Technik bezüglich Antrieb und Ladeinfrastruktur mithilfe von Fachliteratur erstellt. Anschließend konnte mit Hilfe von „Was-Wäre-Wenn“-Analysen und Statistiken des deutschen Umweltamtes errechnet werden, welche Konsequenzen eine vollständige Elektrifizierung auf den deutschen Straßen innerhalb eines Jahres hätte.
Vor mehr als einem Jahrhundert war das Automobil bereits weitverbreitet und hat sich zu einem unverzichtbaren Bestandteil des deutschen Alltags entwickelt. Seither stehen konventionelle Verbrennungsmotoren für einen hohen Grad an Mobilität und prägen die Lebensqualität. Wegen des hohen Wertschöpfungsanteils der Automobilindustrie, ihrer hohen Exportquote sowie ihrer hohen direkten und indirekten Anzahl an Beschäftigten, gehört die Automobilindustrie außerdem zu den Leitbranchen der deutschen Industrie. Diese Tatsache bestärkt sich aktuell, weil sich die Branche in einer Umbruchphase befindet: Schrumpfende fossile Ressourcen, steigende Energiepreise, erhöhte CO2- Emissionen, Luftverschmutzung und Klimawandel sind nur einige Herausforderungen, die uns in der Gegenwart und sicherlich auch in der zukünftigen Zeit betreffen. Wie sich zeigt, hat die nahezu grenzenlose Mobilität deutliche Schattenseiten, die der konventionellen Mobilität eine endliche Zukunft vorhersagen.
Inhaltsverzeichnis
- Einleitung
- Elektromobilität - Problemstellungen, Stand und Erwartungen
- Ziel der wissenschaftlichen Arbeit
- Definition und Abgrenzung des Elektromobilitätskonzepts
- Stand der Technik
- Die Funktionsweise von Verbrennungsmotoren
- Die Batterie als Schlüsseltechnologie
- Primär- und Sekundärzellen
- Das Batteriesystem
- Die Ladeinfrastruktur
- Verschiedene Ladetechnologien
- Der konduktive Ladevorgang
- Der induktive Ladevorgang
- Der Batteriewechsel
- Anforderungen an die Stromnetze
- Das theoretische Szenario: Vollständige Einführung des Elektromobilitätskonzepts in Deutschland in einem Jahr
- Energieverbrauch und Rohstoffbezug
- Energieverbrauch und Rohstoffbezug von konventionellen Fahrzeugen
- Energieverbrauch und Rohstoffbezug von alternativen Fahrzeugen
- Die Überführung der konventionellen Fahrzeuge in Elektrofahrzeuge
- Erforderliche Anpassung der Ladeinfrastruktur
- Zusammenfassung
Zielsetzung und Themenschwerpunkte
Diese Studienarbeit untersucht die Elektromobilität aus einer kritischen Perspektive und analysiert deren tatsächliche Umweltfreundlichkeit und die dazugehörigen infrastrukturellen Herausforderungen. Die Arbeit beleuchtet die Funktionsweise von Verbrennungsmotoren und die Batterietechnologie, sowie die verschiedenen Ladekonzepte und deren Anforderungen an die Stromnetze. Darüber hinaus werden die Auswirkungen einer vollständigen Einführung von Elektrofahrzeugen in Deutschland simuliert und die notwendigen Anpassungen der Infrastruktur im Detail betrachtet.
- Bewertung der Umweltfreundlichkeit des Elektromobilitätskonzepts im Vergleich zu konventionellen Fahrzeugen
- Analyse der Herausforderungen und Potenziale der Ladeinfrastruktur
- Untersuchung der Auswirkungen einer flächendeckenden Einführung von Elektrofahrzeugen auf die Stromnetze
- Bewertung der Rohstoffressourcen und der Energiegewinnung für die Elektromobilität
- Diskussion der gesellschaftlichen Akzeptanz und der ökonomischen Rahmenbedingungen für die Elektromobilität
Zusammenfassung der Kapitel
Die Einleitung stellt das Thema Elektromobilität vor, beleuchtet die bestehenden Herausforderungen und definiert den Rahmen der vorliegenden Arbeit. Kapitel 2 widmet sich der technischen Funktionsweise von Verbrennungsmotoren und der Batterietechnologie als Schlüsselkomponente der Elektromobilität. Kapitel 3 untersucht die verschiedenen Ladekonzepte und die damit verbundenen infrastrukturellen Anforderungen an die Stromnetze. In Kapitel 4 wird ein theoretisches Szenario einer vollständigen Einführung der Elektromobilität in Deutschland simuliert, wobei die Energieverbräuche und Rohstoffbezüge sowohl für konventionelle als auch für Elektrofahrzeuge verglichen werden. Die Arbeit gipfelt in einer Zusammenfassung der Ergebnisse und Schlussfolgerungen, die in Kapitel 5 präsentiert werden.
Schlüsselwörter
Elektromobilität, Umweltfreundlichkeit, Infrastruktur, Batterietechnologie, Ladeinfrastruktur, Stromnetze, Energieverbrauch, Rohstoffbezug, Verkehrssektor, Emissionen, Nachhaltigkeit, Wirtschaftlichkeit, gesellschaftliche Akzeptanz.
Häufig gestellte Fragen
Welche Auswirkungen hat die Elektromobilität auf die deutsche Infrastruktur?
Die Arbeit untersucht die notwendigen Anpassungen der Ladeinfrastruktur und die Anforderungen, die eine flächendeckende Elektrifizierung an die Stromnetze stellt.
Welches Szenario wird in dieser wissenschaftlichen Arbeit simuliert?
Es wird das theoretische Szenario einer vollständigen Einführung des Elektromobilitätskonzepts in Deutschland innerhalb nur eines Jahres analysiert.
Warum gilt die Batterie als Schlüsseltechnologie der Elektromobilität?
Die Arbeit beleuchtet das Batteriesystem (Primär- und Sekundärzellen) als zentralen Faktor für Reichweite, Energieverbrauch und Rohstoffbezug.
Welche Ladetechnologien werden in der Studie unterschieden?
Es werden der konduktive Ladevorgang, der induktive Ladevorgang sowie das Konzept des Batteriewechsels betrachtet.
Wie wird die Umweltfreundlichkeit von Elektrofahrzeugen bewertet?
Die Arbeit führt eine „Was-Wäre-Wenn“-Analyse durch, die den Energieverbrauch und Rohstoffbezug von E-Autos kritisch mit Verbrennungsmotoren vergleicht.
Welche Rolle spielt die Rohstoffgewinnung für die Nachhaltigkeit?
Die Untersuchung analysiert den Bedarf an Ressourcen für die Batterieproduktion und deren Auswirkungen auf die ökologische Gesamtbilanz.
- Quote paper
- Kani Mohammed (Author), 2020, Auswirkungen der Elektromobilität auf die Umwelt und Infrastruktur in Deutschland, Munich, GRIN Verlag, https://www.grin.com/document/931185
