Elektromobilität im Güter- und Personenwirtschaftsverkehr Diskursveranstaltung TU Berlin: Die TU Berlin im Schaufenster der Elektromobilität Elektromobilität im Güter- und Personenwirtschaftsverkehr Prof. Dr.-Ing. Frank Straube

Urbanisierung und Schlüsselthemen der Elektromobilität Schaufensterprojekt „Smart e-User - Konzept für elektrische Stadtlogistik“

Urbanisierung ist weltweit ein Trend Urbane und ländliche Bevölkerung 2010 – 2050 [Mio. Menschen; %] ländlich 30 % 70 % 39 % 61 % urban 49 % 51 % Quelle: Arthur D. Little, 2011: No.1 Future of urban mobility Eine wachsende Weltbevölkerung führt gemeinsam mit einer zunehmenden Urbanisierung zu einer speziell in urbanen Gebieten steigenden Verkehrsnachfrage.

Emissionen des Transports Anteil des Transports an den globalen Treibhausgasemissionen1 Emissionen nach Verkehrsträger2 Flächennutzung logistikbezogene Treibhausgasemissionen [Megatonnen CO2e pro Jahr] Agriculture Gebäude Abfall Transport 18 % Andere Transport emissionen ~ 2.500 Mega-Tonnen CO2e Industrie Energie Straße Wasser Luft Schiene Gebäude Quelle 1: World Economic Forum (2012) – Supply Chain Decarbonization Quelle 2: Stern Review, based on data by World Resources, Institute Climate Analysis Indicators Tool (CAIT) on-line database version 3.0 Innerhalb des Transportsektors ist der Straßengütertransport der größte Verursacher von Treibhausgasemissionen.

Urbanes Verkehrsaufkommen im Güterwirtschaftsverkehr Anteilige Verkehrsleistung (tkm) im Stadtverkehr p.a. Verteilung von Sendungen im Online-Versandhandel Anwendungspilot Smart e-User Quelle: KID 2010, Smart e-User Quelle: MRU, BVH 77% der Verkehrsleistung (tkm) im städtischen Güterwirtschaftsverkehr werden in 5 Wirtschaftszweigen erbracht. Im Projekt Smart e-User werden in diesen Wirtschaftszweigen die Einsatzpotentiale elektromobiler Distribution untersucht. Der Anteil des Wirtschaftszweigs Verkehr und Lagerei wird zukünftig weiter wachsen, besonders durch die Zunahme des E-Commerce. E-Commerce hatte in 2013 einen Anteil von 7,6% an den Umsätzen des Handels. Für 2014 ist ein Anstieg auf 9% prognostiziert.

Schlüsselthemen Elektrofahrzeuge Ländervergleich Stromzusammensetzung Quelle: bpb 2012 Quelle: BDEW, 2012 Nachhaltige Elektromobilität ist nur bei einem hohen Anteil von CO2-arm erzeugtem Strom möglich (Deutschland: 38% Kernenergie + erneuerbare Energie) Im Projekt Smart e-User wird versucht, beim Laden der Fahrzeuge Strom mit einem hohen Anteil regenerativ erzeugter Energie zu verwenden. Dies kann durch eine von der TU Berlin entwickelte Ladesteuerung erreicht werden, welche den Strommix identifiziert und das Laden auf Zeiträume mit hohem regenerativem Stromanteil ausrichtet.

Schlüsselthemen der Elektromobilität Bereich Logistik Smart e-User Markt- und Produktionsstrategien (Produktionsprozesse und -standorte, Geschäftsmodelle, Marktpositionierungen, Herstellerstrategien, Kooperationen) Bereich Logistik Smart e-User Smart e-User Politik (Steuern, Subventionen, Privilegien, Gesetze, Richtlinien) Angepasste/neue Logistikkonzepte und Dienstleistungen (Transportprozesse, Beschaffung, Material Handling, Lieferantenintegration, etc.) Smart e-User Ladeinfrastruktur (Standorte, Netzwerke, Geschäftsmodelle, Betreiber) Marktdurchdringung (Absatzpotenziale, Markt- und Kundendefinition Elektromobilität Smart e-User Ladekonzepte und Netzintegration (Smart Grids, Ladesteuerung, Strommix) Fahrzeugtypenangebot (Entwicklung einer heterogenen Produktpalette für unterschiedliche Nutzergruppen) Smart e-User I&K Technologien (Car2X-Technologien, Energiemanagementsysteme, Tourenplanungssysteme) Entwicklung spezifischer Fahrzeugtechnik (Elektronik, Motor, Rekuperation, etc.) Standardisierung und Normung (Komponenten, Design, Infrastruktur, Schnittstellen) Fahrzeugdesign (Conversion Design, Purpose Design)

Urbanisierung und Schlüsselthemen der Elektromobilität Schaufensterprojekt „Smart e-User - Konzept für elektrische Stadtlogistik“

Zielstellung des Projekts „Smart e-User“ Projektziele Ziel des Schaufensterprojekts „Smart e-user“ ist die Bewertung und Pilot-Umsetzung des Einsatzes von Elektrofahrzeugen im städtischen Wirtschaftsverkehr mit technisch-wirtschaftlich tragfähigen Anwendungen bei der Versorgung innerstädtischer Gebiete Berlins mit Gütern und Dienstleitungen. Das systemische Netzwerk der Komponenten Elektrofahrzeug, Logistikprozess, Verkehr, IT-System (z.B. dynamische Tourenplanung), Energie und wirtschaftlich-nachhaltiger Ansätze steht im Fokus des Projekts Smart e-User. Projektlaufzeit Satzpunkte ergänzt 01.06.2013 – 31.05.2016

Zusammensetzung des Konsortiums Projektpartner Die Technische Universität Berlin ist mit drei Fachgebieten in Forschung und Entwicklung involviert: Fachgebiet Logistik (Konsortialführung) Fachgebiet Integrierte Verkehrsplanung DAI-Labor Die weiteren Projektpartner sind: DLR – Institut für Verkehrsforschung Deutsche Post AG VIOM GmbH Dekra e.V. VD-TÜV e.V. MediaVita GmbH Bereich Logistik Zweimal altes TU Berlin Logo

Aufgaben im Projekt Im Zentrum des Forschungsprojekts Smart e-User stehen zwei Anwendungspiloten im Personen- und Güterwirtschaftsverkehr Die Kompetenzen der TU Berlin liegen im technischen Bereich speziell in der Entwicklung eines Energiemanagements und in den Bereichen Verkehr und Logistik in der Konzeption logistischer Systeme, sowie der logistischen, verkehrlichen und betriebswirtschaftlichen Bewertung. Speziell für den Güterwirtschaftsverkehr werden die Nutzungsmöglichkeiten und Potenziale eines elektromobilen City-Hubs – auch mit Hilfe einer Simulation - untersucht Pilot-Anwendungen der Elektromobilität Wirtschaftsverkehr Pilot I: Anwendungspartner Güterwirtschafts- verkehr Pilot II: Anwendungspartner Personenwirtschafts-verkehr Wissenschaftliche Begleitung (Forschungsinstitute) Entwicklung Ladesteuerung und Einbettung in dynamische Tourenplanung (Forschungsinstitute und Technologieentwickler) Transferbereich/ Weiterbildung (Alle) Blocksatz in Flattersatz geändert

Systemische Konzeption Smart e-User Auftragsdaten Auftraggeber Systemserver Energiemanagement Tourenplanung Ordermanagement GPS und UMTS Auftrags- empfänger Elektrofahrzeug Order Management Fahrzeugdaten Wetterdaten Verkehrsdaten Die Integration von Energie-, Routen- und Oder-Informationen ermöglicht den Einsatz der Elektrofahrzeuge optimal zu planen. Ein intelligentes Energiemanagement sorgt für das Laden mit „sauberem“ Strom und ein auftragsbezogenes Laden des Elektrofahrzeugs Ladesäulen

Herausforderungen im Projekt Ladeverhalten und Ladeinfrastruktur Das verfügbare Netz an steuerungsfähigen Ladesäulen ist derzeit sehr klein, was insb. für die Erprobung verschiedenster logistischer Konzepte eine Herausforderung darstellt (aktuell ca. 200 Ladesäulen in Berlin; Ziel Ende 2015: 1.600 Ladesäulen). Eine fahrzeugseitige Ladesteuerung kann nur durchgeführt werden, wenn eine besondere Fahrzeugausstattung bzw. -komponenten vorliegen. Kopplung von Ladezyklen mit einem hohen regenerativen Energieanteil mit der täglichen Fahrzeugeinsatzplanung. Fahrzeugdaten und techn. Ausstattung der Fahrzeuge Durch die Heterogenität der Flotte ist es nötig mit jedem einzelnen Automobilhersteller in Kontakt zu treten und die Voraussetzungen für den Einbau der techn. Komponenten zu klären. Es existieren bisher keine Standards hinsichtlich der e-fahrzeugspezifischen Datenverfügbarkeit und –auslese.

Zukünftige Themen im Projekt Entwicklung von Geschäftsmodellen/ Wirtschaftlichkeitsuntersuchung Neue Geschäftsmodelle sind insb. auf Logistikdienstleister, Logistik-Hubs, Städten, (Internet) Versandhändler, KEP-Dienstleister und Dienstleistungsanbieter im Gesundheits- und Sozialbereich adaptierbar. Durch die Untersuchung aller im urbanen Wirtschaftsverkehr relevanten Wirtschaftszweige wird ein ganzheitliches logistisches Konzept entwickelt, welches für jede Art von Unternehmen mit Distributionsaktivitäten in der letzten Meile individualisierbar ist. Konzeptentwicklung Neue Konzepte und Möglichkeiten für den Elektrofahrzeugeinsatz werden entwickelt und erprobt. Dadurch werden die Potentiale von Elektrofahrzeugen im Wirtschaftsverkehr sichtbar und die Nutzerakzeptanz und die Erreichung von unternehmerischen und politischen Zielen gefördert. Die entwickelte nutzerneutrale dynamische Tourenplanung und das Energiemanagement erhöhen die Einsatztauglichkeit von Elektrofahrzeugen im urbanen Wirtschaftsverkehr. Die Integration von elektromobilen, innerstädtischen Hubs in bestehende Logistikstrukturen in der Distribution, stellt aktuell eine Herausforderung dar. Wirtschaftliche Integration der Elektrofahrzeuge in die Geschäftsprozesse und daraus resultierende Anpassung der vor- und nachgelagerten Logistikprozesse.

Fahrzeuge in den Anwendungspiloten Übersicht der für den Pilot bereit gestellten Fahrzeuge Vito E-Cell der DHL: Güterwirtschaftsverkehr 20 Fahrzeuge beim Praxispartner DHL Personenwirtschaftsverkehr 10 Fahrzeuge bei den Praxispartnern Mediavita, DEKRA und dem assoziierten Partner VDTÜV 6 Renault Kangoo Z.E. 4 Smart fortwo electric drive 5 Mercedes-Benz Vito E-Cell 6 tbd. 3 Iveco E-Daily 6 Streetscooter – RWTH-Entwicklung

Smart e-User Film Film

Vielen Dank für Ihre Aufmerksamkeit! Information und Kontakt: Prof. Dr.-Ing. Frank Straube Projektleitung Dipl.-Kfm. Dustin Schöder Dipl.-Ing. Seyit Elektirikçi Wissenschaftliche Mitarbeiter Technische Universität Berlin Bereich Logistik Sekr. H90 Straße des 17. Juni 135 10623 Berlin Tel.: 030 / 314 - 27723 Email: smart.e.user@logistik.tu-berlin.de