elektromobilität im güter- und personenwirtschaftsverkehr
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Bereich Logistik
Elektromobilität im Güter- und Personenwirtschaftsverkehr
Diskursveranstaltung TU Berlin:Die TU Berlin im Schaufenster der Elektromobilität
Prof. Dr.-Ing. Frank Straube
Agenda
BereichLogistik
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1. Urbanisierung und Schlüsselthemen der Elektromobilität
2. Schaufensterprojekt „Smart e-User - Konzept für elektrische Stadtlogistik“
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Diskursveranstaltung TU Berlin, 11. Februar 2014Prof. Dr.-Ing. Frank StraubeFachgebiet Logistik
BereichLogistik
Urbanisierung ist weltweit ein Trend
Quelle: Arthur D. Little, 2011: No.1 Future of urban mobility
2010 2030 2050
6,831
8,2029,202
49 %
51 %
39 %
61 %
30 %
70 %
ländlich
urban
Urbane und ländliche Bevölkerung2010 – 2050 [Mio. Menschen; %]
Eine wachsende Weltbevölkerung führt gemeinsam mit einer zunehmenden Urbanisierung zu einer speziell in urbanen Gebieten steigenden Verkehrsnachfrage.
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Diskursveranstaltung TU Berlin, 11. Februar 2014Prof. Dr.-Ing. Frank StraubeFachgebiet Logistik
BereichLogistik
Emissionen des Transports
Straße See Luft Bahn Gebäude0
500
1,000
1,500
2,000
2,500
3,000
Transport emissionen~ 2.500 Mega-Tonnen CO2e
logistikbezogene Treibhausgasemissionen[Megatonnen CO2e pro Jahr]
Quelle 1: World Economic Forum (2012) – Supply Chain Decarbonization
Emissionen nach Verkehrsträger2Anteil des Transports an den
globalen Treibhausgasemissionen1
Quelle 2: Stern Review, based on data by World Resources, Institute Climate Analysis Indicators Tool (CAIT) on-line database version 3.0
Transport18 %
Gebäude
FlächennutzungAgriculture
Energie
Industrie
Andere
Abfall
Straße Wasser Luft Schiene Gebäude
Innerhalb des Transportsektors ist der Straßengütertransport der größte Verursacher von Treibhausgasemissionen.
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Diskursveranstaltung TU Berlin, 11. Februar 2014Prof. Dr.-Ing. Frank StraubeFachgebiet Logistik
BereichLogistik
Urbanes Verkehrsaufkommen im Güterwirtschaftsverkehr
48%39%
7%6% B2C - e-commerce
B2B - business shipments
C2B - retour
C2C - private shipments
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.
16%
26%
7%21%
7%
23%
Nutzung gewerblicher Lkw (bis 3,5t) im Güterwirtschaftsverkehr nach
Wirtschaftszweigen in Berlin
Handel (einschließlichHandel, Instandhaltungund Reparatur von Kfz)Baugewerbe/ Bau
Verarbeitendes Gewerbe
Verkehr und Lagerei
Erbringung von sonstigenwirtschaftlichenDienstleistungen
Anteilige Verkehrsleistung (tkm) im Stadtverkehr p.a.
Quelle: KID 2010, Smart e-UserSmart e-UserAnwendungspilot
Verteilung von Sendungen im Online-Versandhandel
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Diskursveranstaltung TU Berlin, 11. Februar 2014Prof. Dr.-Ing. Frank StraubeFachgebiet Logistik
BereichLogistik
Schlüsselthemen Elektrofahrzeuge
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.
Deutschland
Frankreich
EU-27
0% 10% 20% 30% 40% 50% 60% 70% 80% 90% 100%
11
2
60
45
6
15
16
78
14
22
13
10
Erdgas/Erdöl Kohle Kernenergieerneuerbare Energien Sonstige
Quelle: bpb 2012
Ländervergleich Stromzusammensetzung
45%
35%
15%
15%
Zusammensetzung der erneuerbaren Energien
Windenergie BiomasseWasserkraft Photovoltaik
Quelle: BDEW, 2012
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Diskursveranstaltung TU Berlin, 11. Februar 2014Prof. Dr.-Ing. Frank StraubeFachgebiet Logistik
BereichLogistik
Markt- und Produktionsstrategien(Produktionsprozesse und -standorte,
Geschäftsmodelle, Marktpositionierungen, Herstellerstrategien, Kooperationen) Angepasste/neue Logistikkonzepte und
Dienstleistungen (Transportprozesse, Beschaffung, Material
Handling, Lieferantenintegration, etc.)
Ladeinfrastruktur (Standorte, Netzwerke, Geschäftsmodelle,
Betreiber)
Fahrzeugtypenangebot(Entwicklung einer heterogenen
Produktpalette für unterschiedliche Nutzergruppen)
Marktdurchdringung (Absatzpotenziale, Markt- und Kundendefinition
Entwicklung spezifischer Fahrzeugtechnik
(Elektronik, Motor, Rekuperation, etc.)
Fahrzeugdesign (Conversion Design, Purpose Design)
Ladekonzepte und Netzintegration (Smart Grids, Ladesteuerung, Strommix)
I&K Technologien (Car2X-Technologien,
Energiemanagementsysteme, Tourenplanungssysteme)
Politik (Steuern, Subventionen, Privilegien,
Gesetze, Richtlinien)
Standardisierung und Normung (Komponenten, Design, Infrastruktur,
Schnittstellen)
Elektromobilität
Smart e-User
Smart e-User
Smart e-User
Smart e-User
Schlüsselthemen der Elektromobilität
Smart e-User Bereich Logistik
Bereich Logistik
Smart e-User
Agenda
BereichLogistik
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1. Urbanisierung und Schlüsselthemen der Elektromobilität
2. Schaufensterprojekt „Smart e-User - Konzept für elektrische Stadtlogistik“
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Diskursveranstaltung TU Berlin, 11. Februar 2014Prof. Dr.-Ing. Frank StraubeFachgebiet Logistik
BereichLogistik
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 01.06.2013 – 31.05.2016
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Diskursveranstaltung TU Berlin, 11. Februar 2014Prof. Dr.-Ing. Frank StraubeFachgebiet Logistik
BereichLogistik
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
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Diskursveranstaltung TU Berlin, 11. Februar 2014Prof. Dr.-Ing. Frank StraubeFachgebiet Logistik
BereichLogistik
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
Wirtschaftsverkehr Pilot II:
Anwendungspartner Personenwirtschafts-
verkehr
Wissenschaftliche Begleitung (Forschungsinstitute)
Entwicklung Ladesteuerung und Einbettung in dynamische Tourenplanung (Forschungsinstitute und
Technologieentwickler)
Transferbereich/ Weiterbildung (A
lle)
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BereichLogistik
Systemische Konzeption Smart e-User
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
Elektrofahrzeug
GPS und UMTS
Order ManagementFahrzeugdaten
Ladesäulen
Verkehrsdaten
Wetterdaten
Auftragsdaten
Systemserver
- Energiemanagement- Tourenplanung- Ordermanagement
Auftraggeber
Auftrags-empfänger
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Diskursveranstaltung TU Berlin, 11. Februar 2014Prof. Dr.-Ing. Frank StraubeFachgebiet Logistik
BereichLogistik
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.
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Diskursveranstaltung TU Berlin, 11. Februar 2014Prof. Dr.-Ing. Frank StraubeFachgebiet Logistik
BereichLogistik
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.
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Diskursveranstaltung TU Berlin, 11. Februar 2014Prof. Dr.-Ing. Frank StraubeFachgebiet Logistik
BereichLogistik
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
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Smart e-User Film
Film
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BereichLogistik
Vielen Dank für Ihre Aufmerksamkeit!
Information und Kontakt: Prof. Dr.-Ing. Frank StraubeProjektleitung
Dipl.-Kfm. Dustin SchöderDipl.-Ing. Seyit ElektirikçiWissenschaftliche Mitarbeiter
Technische Universität Berlin Bereich LogistikSekr. H90Straße des 17. Juni 13510623 Berlin
Tel.: 030 / 314 - 27723Email: smart.e.user@logistik.tu-berlin.de
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