Das kontinuierliche Verkehrswachstum und die daraus resultierenden Umwelt-und Ressourcenprobleme des Verkehrsbereichs kö nnen zukü nftig durch den konventionellen Einsatz fossiler Treibstoffe nicht bewä ltigt werden. Die Herausforderungen des Verkehrs liegen dabei zunehmend im Energiebereich. Energieeffizienz und erneuerbare Energien rü cken in den Mittelpunkt. Um fundamentale Verbesserungen zu erzielen, werden nachhaltige Strategien erforderlich sein, konsequent den Einsatz von CO 2 -emittierenden Treibstoffen einzuschrä nken und zu Null-Emissions-Fahrzeugen ü berzugehen. Der elektrische Antrieb im Fahrzeug sowie die nachhaltige elektrische Energieerzeugung der Antriebsenergie werden zukü nftig an Bedeutung gewinnen. Im vorliegenden Beitrag werden deshalb die wesentlichen Aspekte der Energiebereitstellung fü r elektrische Mobilitä t dargelegt.Schlü sselwö rter: erneuerbare Energieträ ger; Energieeffizienz; elektrische Mobilitä t; Ladeprozess Sustainable energy supply for electric mobility.Fossil fuels will not be able to cope the continuous increase of transport and the problems concerning environment and resources. The challenges in transport are more and more related to the field of energy. Renewables as well as energy efficiency obtain central importance. To reach fundamental improvements, it is necessary to apply sustainable strategies and to change on consistent way to low-emission-fuels and zero-emission-vehicles. Therefore the electric drive and the sustainable electric energy supply are getting more relevant. This article covers the important aspects of energy supply for electric mobility. EinleitungDie Wirtschaft und die Gesellschaft sind im Verkehrssektor zunehmend mit neuen Herausforderungen konfrontiert, speziell im Bereich der Energiebeschaffung und des Energieeinsatzes gibt es bestehende Probleme zu lö sen. Zum einen sind es die Umweltauswirkungen des Energieeinsatzes, die einerseits die lokalen Schadstoff-konzentrationen erhö hen, andererseits die Klimaauswirkungen in globaler Betrachtungs-weise. Als weiterer relevanter Aspekt ist die Abhä ngigkeit von Erdö l und fossilen Quellen im Allgemeinen zu erwä hnen, die es zu verringern gilt, um einer politischen und wachsenden wirtschaftlichen Abhä ngigkeit von anderen Lä ndern zu entgehen.Auf EU-Ebene sowie auf staatlicher Ebene in Form der ö sterreichischen Klimastrategie wurden Ziele formuliert, um den Ausstoß von Schadstoffen und Treibstoffgasen zu vermindern sowie den Anteil an erneuerbaren Energien in diversen Bereichen (auf 80 % erneuerbare Stromerzeugung 2010, 85 % im Jahr 2020) zu erhö -hen.In einem kontinuierlichen Prozess unternimmt ebenfalls die OECD seit 1994 Schritte, um die Entwicklungen im Verkehrsbereich zu analysieren und eine nachhaltige Zukunft einzuleiten. Es wurde ein Kriterienkatalog entwickelt (EST-Kriterien), um entsprechende Maßnahmen setzen und evaluieren zu kö nnen. Im Rahmen dieses EST-Programms (environmentally sustainable transport) liegen Ergebnisse vor, die als Grundlage dienen kö nnen.Beispielsweise geht das umfassendste...
Die individuelle Elektromobilitä t wird nicht nur auf den Straßen zu grundlegenden Verä nderungen fü hren, sondern auch das elektrische Energiesystem mit verä ndern. Eine hohe Durchdringung von Elektrofahrzeugen fü hrt zu gleichzeitigen bzw. ü berlappenden Ladeprozessen, die in Summe -sofern sie ungesteuert vor sich gehen -signifikante Zusatzbelastungen und Lastspitzen im Verteilernetz verursachen werden. Dieser Beitrag beschä ftigt sich deshalb mit der Fragestellung, wie die Elektromobilitä t unter netzfreundlichen Bedingungen in das Energiesystem integriert werden kann. Dabei wirken die Rahmenbedingungen des Nutzerverhaltens, der Fahrzeugund Batterieanforderungen sowie der netztechnischen Voraussetzungen wesentlich zusammen. Neben dem ungesteuerten Laden werden die Optionen der Ladesteuerung dargestellt. Des Weiteren erfolgt ein Einblick in das, fü r die Ladestrategie zu berü cksichtigende, Batterieverhalten.Schlü sselwö rter: Netzintegration; Nutzerverhalten; Ladestrategie; Batteriealterung Grid integration and charging strategies for e-mobility.Individual e-mobility will not only change the view of mobility, it will also change the electric energy supply structure as well. A high penetration of electric vehicles leads to simultaneous and overlapping charging processes. If they are uncontrolled, they will in sum result in significant additional load peaks in the grid. This article covers the question of grid-friendly conditions for integration of e-mobility into the energy system. Major topics are an analysis of the user's behavior and battery demands as well as grid conditions, at locations where charging occurs. Besides uncontrolled charging, the options of charging control and aspects of battery ageing are brought up within this paper. EinleitungDie Entwicklung der Elektromobilitä t beschä ftigt diverse Fachgremien, sei es die Fahrzeugentwicklung an sich, die Energiebereitstellung des Treibstoffs "Strom" bis hin zur ganzen Strukturkette dazwischen. Ein wichtiges Glied in dieser Kette ist das Verhalten der Fahrzeuge bei Batterieladung und Netzkopplung, das in diesem Beitrag detailliert behandelt wird.Elektrofahrzeuge im Individualverkehr stellen gegenü ber dem elektrischen Netz eine besondere Verbrauchergruppe dar. Unter anderem sind folgende Eigenheiten feststellbar:
Der zunehmende Anteil dezentraler elektrischer Erzeugung durch Privatkunden ist vielfach auch damit verbunden, dass eine m€ oglichst hohe lokale Nutzung des erzeugten Stroms, zur Deckung des Eigenbedarfs, angestrebt wird. Aus € okologischer und energietechnischer Sicht ist es auch im Bereich der Elektromobilit€ at sinnvoll, den Energiebedarf aus regenerativen und lokalen Quellen bereitzustellen. Dieser Beitrag widmet sich deshalb im Besonderen dem Zusammenspiel von erzeugter Photovoltaikenergie und dem Ladebedarf von Elektrofahrzeugen im Privatsektor, welches in mehreren Verfahren Betrachtung findet. Neben den ermittelten Kennwerten des Deckungs-und Integrationsgrades werden m€ ogliche praxisnahe Parameterbereiche f€ ur einen kombinierten Einsatz von Photovoltaik und Elektromobilit€ at vorgestellt. Schlü sselwö rter: Elektromobilit€ at; Gleichzeitigkeitsfaktoren; Netzintegration; Ladesteuerung; Ladestrategien Grid integration of solar-electric mobility.The increase of distributed electric generation in private sector establishes also a high share of direct and local use of this produced energy for home requirements. From ecological and energy system point of view, also the consumption for e-mobility should be provided from renewable and local sources.This article therefore devotes to the interaction of renewable energy from photovoltaics and the charging demand of electric cars in private sector. Several methods of interaction are deployed for calculation of characteristic values like self coverage and direct use. Furthermore, sensitivity analyses show relevant parameter ranges and borders for practical orientation of the cooperation of PV-generation and e-mobility.
Mobilitä t zä hlt zu den Grundbedü rfnissen unserer heutigen Gesellschaft. Das kontinuierliche Verkehrswachstum wird langfristig aufgrund umwelt-und ressourcentechnischer Faktoren nicht durch fossile Treibstoffe zu bewä ltigen sein. Dies stellt einen Anreiz fü r Forschung und Entwicklung dar, emissionsarme und sichere Lö sungswege fü r die Zukunft zu finden. Weltweit wird in zahlreichen Forschungseinrichtungen an Alternativen gearbeitet, eine aussichtsreiche davon ist dabei die Wasserstofftechnologie. Neben dem bedeutenden Schritt der Anwendung in Fahrzeugantrieben kommt vor allem den Technologien zur Gewinnung und Bereitstellung des Treibstoffes große Bedeutung zu. Diese Technologien werden im vorliegenden Beitrag in technischer und wirtschaftlicher Sicht behandelt.Schlü sselwö rter: Wasserstoffgewinnung; erneuerbare Energieträ ger; Energieeffizienz; Bereitstellungskosten Hydrogen economy and energy efficiency in mobility.Mobility belongs to the basic needs of society today. Due to reasons of environment and resources, we are not able to cope with the continuous increase in traffic by the use of fossil fuels. This fact forms incentives for research and development on low emission and secure pathways for future. Internationally, plenty of research centres work on alternative concepts. Especially hydrogen technology seems to be a promising alternative. Besides the application of hydrogen in automotive drives emphasis is located on production and supply of hydrogen. This article covers these technological and economical considerations. EinleitungDer Verkehrssektor steht zunehmend vor der Problematik der Abhä ngigkeit von Erdö l und seinen exportierenden Lä ndern, die zum Teil politische Instabilitä ten aufweisen und somit die Versorgungssicherheit gefä hrden. Weiters konzentrieren sich die Vorkommen auf wenige Weltregionen, wodurch Machtpositionen eingenommen bzw. weiter ausgebaut werden und Auswirkungen auf die Preisbildung haben. Auch der anwachsende Bedarf an Erdgas, dessen Quellen zwar deutlich besser verteilt in der Welt zu finden sind, lä sst aber die gesamte Abhä ngigkeit von fossilen Energieträ gern nicht verringern. Die klimaverä ndernde Wirkung der Abgase von derzeitigen Fahrzeugen sowie die lokalen Schadstoffbelastungen in Ballungsrä umen zeigen ebenfalls Schwierigkeiten bei weiterem Mobilitä tswachstum auf.Es ist jedoch festzuhalten, dass die erwä hnte Problematik weitgehend dem Treibstoff zuzuordnen ist und weniger der Anwendung (dem Antrieb) an sich. Die Lö sung darf sich somit nicht nur auf eine inkrementelle Weiterentwicklung der Fahrzeuge konzentrieren, sondern muss auch dadurch erfolgen, auf lange Sicht andere Treibstoffe einzusetzen, die sich in Verfü gbarkeit und Umweltauswirkung -in ihrer Herstellung und im Einsatz -deutlich von bestehenden Kraftstoffen unterscheiden.Studien konnten bestä tigen, dass Wasserstoff als nachhaltiger und alternativer Treibstoff der Zukunft in Frage kommt. Wasserstoff ist in seiner Anwendung in Brennstoffzellen emissionsfrei und fü hrt durch die Verknü pfung mit elek...
Das neue und zukü nftig stark wachsende Verbrauchssegment der Elektromobilitä t erfordert fü r eine exakte Bestimmung des Energieund Leistungsbedarfs belastbare Daten des Nutzerverhaltens. Dieser Beitrag widmet sich deshalb einerseits der Bestimmung von Fahrtlä ngen-und Standortverteilungen empirischer Quellen und ihrer Ü bertragbarkeit auf die Elektromobilitä t. Andererseits werden darauf aufbauend die ungesteuerte Lastprofilbildung sowie die Erfü llbarkeitsanalysen des Mobilitä tsverhaltens von Elektrofahrzeugen dargelegt. Die entwickelten Verfahren verbessern die Bestimmung der erforderlichen Ladeinfrastruktur und der zu erwartenden Netzbelastungen und kö nnen situativ auf lokale Rahmenbedingungen angepasst werden.Schlü sselwö rter: Elektromobilitä t; Nutzerverhalten; Ladeinfrastruktur; Netzintegration; Erfü llbarkeitsanalyse Technical system integration of electric mobility considering the user behavior.The new and in future rapidly growing consumer segment of electric mobility requires reliable data on user behavior for a precise determination of the energy and power demands. This paper therefore focuses on the determination of trip length and parking location distributions of empirical sources and their applicability to electric vehicles. Furthermore, the feasibility analysis of the mobility behavior is shown and the generation of uncontrolled load profiles for electric vehicles is described. The developed methods improve the provision of necessary charging infrastructure and the expected grid loads and can be adapted to local framework requirements.
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