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SI/502751
CIS4BET - Zukunft elektrischer Strassengüterverkehr Schweiz
Zusammenfassung
Der Weg zum emissionsfreien Strassengüterverkehr führt über batterie-elektrische Lastwagen (BETs). Sie werden die dominierende Technologie sein, voraussichtlich ergänzt um Brennstoffzellen-Lastwagen auf langen Strecken. Es wird erwartet, dass sich BETs in der Schweiz in den nächsten 10 bis 20 Jahren durchsetzen werden. Eine wichtige Voraussetzung dafür ist allerdings die Bereitstellung einer effizienten und flächendeckenden Ladeinfrastruktur. In diesem Forschungsprojekt werden verschiedene Szenarien für die Realisierung einer Ladeinfrastruktur für BETs in der Schweiz entwickelt und evaluiert. Die Szenarien werden hinsichtlich verschiedener Aspekte untersucht und beurteilt: Dazu gehören die Ausgestaltung der Ladeinfrastruktur selbst, das dazu benötigte Stromnetz inkl. allfällig notwendigem Netzausbau sowie die erforderlichen regulatorischen Rahmenbedingungen. In einer Wirkungsanalyse werden die Szenarien hinsichtlich Kosten und Nutzen evaluiert, dies unter Einbezug ausgewählter Transportunternehmen. Im Ergebnis werden Empfehlungen zur effizienten und koordinierten Realisierung einer E-Lkw-Ladeinfrastruktur in der Schweiz abgeleitet.
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Publikationen / Ergebnisse
Die Elektrifizierung des Antriebs funktioniert nicht nur bei Personen-, sondern auch bei Lastwagen. Drei Forschungsprojekte haben mit Unterstützung des Bundesamts für Energie untersucht, was zu tun ist, damit Elektroantriebe im Strassengüterverkehr künftig flächendeckend eingesetzt werden. Die Studienautoren fordern verlässliche und wirtschaftlich tragbare Rahmenbedingungen, zudem finanzielle Unterstützung beim Aufbau firmeneigener Ladestationen.
Schlussbericht
Die Elektrifizierung des Strassengüterverkehrs bietet ein erhebliches Potenzial zur Reduktion der verkehrsbedingten CO2-Emissionen und ist zentral für die Erreichung der Klimaziele des Bundes. Damit der Markthochlauf schwerer batterieelektrischer Nutzfahrzeuge (E-SNF) weiter voranschreiten kann, muss eine bedarfsgerechte Ladeinfrastruktur rechtzeitig bereitstehen. Vor diesem Hintergrund hat das Bundesamt für Energie (BFE) die Thematik im Rahmen des Forschungsprogramms Mobilität ausgeschrieben. Das Forschungskonsortium bestehend aus der Ecoplan AG, dem Energy Storage Research Center der Berner Fachhochschule (BFH) sowie der BKW Engineering / BKW Energie AG erhielt dabei für das Projekt «Zukunft des elektrischen Strassengüterverkehrs Schweiz» (Charging Infrastructure Strategy for Battery Electric Trucks, CIS4BET) den Zuschlag. Die Studie untersucht den öffentlichen und depotseitigen Ladeinfrastrukturbedarf der E-SNF in der Schweiz bis 2050. Grundlage bildet ein differenziertes bottom-up TCO-Modell, das die Gesamtkosten von 23 repräsentativen Fahrzeugsegmenten (Diesel und elektrisch) im Zeitverlauf vergleicht und als Basis für die Abschätzung des E-SNF-Markthochlaufs sowie des Energie und Ladeinfrastrukturbedarfs dient. Der öffentliche Ladeinfrastrukturbedarf wird unter Berücksichtigung der E-SNF-Verkehrsbelastungen auf dem Schweizer Nationalstrassennetz mit einem Warteschlangenmodell bestimmt, wodurch die Anzahl erforderlicher Ladepunkte pro identifizierten Standort abgeschätzt werden kann. Die Ergebnisse zeigen, dass die Elektrifizierung des Schwerverkehrs technisch möglich und wirtschaftlich machbar ist. Die zentralen Einflussfaktoren auf den Markthochlauf von E-SNF sind die Batteriepreise, die Energiepreise (Strom und Diesel), die Kosten der Ladeinfrastruktur sowie die regulatorischen Rahmenbedingungen – insbesondere die LSVA und eine mögliche Abgabe auf Elektrofahrzeuge (als Ersatz für die Mineralölsteuern auf fossilen Treibstoffen). Unter heutigen Rahmenbedingungen, also ohne LSVA und Ersatzabgabe, weisen E-SNF in den meisten Segmenten tiefere TCO auf als Dieselfahrzeuge. Mit der Einführung der LSVA für E-SNF sinkt jedoch ihre Wettbewerbsfähigkeit. Dies ist insbesondere bei Fahrzeugen mit tiefer Fahrleistung der Fall, während schwere Fahrzeuge mit hoher Fahrleistung weiterhin einen Kostenvorteil haben – selbst unter Einbezug der Depot-Ladeinfrastrukturkosten. Eine zusätzliche Einführung einer Abgabe auf Elektrofahrzeuge würde die Kostenbelastung der E-SNF weiter erhöhen und somit die Wettbewerbsfähigkeit bzw. Vorteile weiter verringern. Dem wirken CO2- Emissionsvorschriften für Neufahrzeuge sowie Förderbeiträge zur Unterstützung der Realisierung von Depot-Ladeinfrastruktur entgegen. Diese Instrumente dürften die negativen Kosteneffekte der LSVA und der Abgabe zumindest teilweise kompensieren und damit den wirtschaftlichen Umstieg auf E-SNF wiederum begünstigen. Die Studie zeigt, dass langfristig das Depotladen die dominierende Ladeform sein wird. Kurzfristig sind 5 bis 7 % der inländischen Fahrzeuge noch auf öffentliche Ladeinfrastruktur angewiesen, da einige Depots heute noch nicht elektrifiziert sind. Mit zunehmender Elektrifizierung der Logistikstandorte und steigenden Batteriekapazitäten wird der Anteil des öffentlichen Ladens jedoch kontinuierlich auf unter 5% abnehmen. Dieser Trend wird durch Depot-Sharing-Modelle, bei denen Logistikunternehmen ihre Ladeinfrastruktur gegenseitig nutzen, weiter verstärkt werden. Mit dem zunehmenden Anteil elektrischer Fahrzeuge in der ausländischen Flotte wächst auch deren Einfluss auf den öffentlichen Ladeinfrastrukturbedarf in der Schweiz. Während dieser Bedarf im Jahr 2030 noch mehrheitlich durch inländische Fahrzeuge geprägt ist, wird er bis 2050 zunehmend von ausländischen Fahrzeugen bestimmt. Wie stark die ausländische Flotte tatsächlich auf öffentliche Ladeinfrastruktur in der Schweiz angewiesen sein wird, hängt wesentlich davon ab, welcher Anteil der in der Schweiz verbrauchten Energie auch in der Schweiz geladen wird. Mit der kontinuierlich steigenden installierten Leistung gewinnt der Netzausbau zunehmend an Bedeutung. Die BKW hat den entsprechenden Bedarf für ihr Versorgungsgebiet in einer Fallstudie vertieft untersucht. Dabei zeigt sich, dass sich durch den kombinierten Einsatz von PV und stationären Speichersystemen nicht nur den Netzausbaubedarf, sondern auch die Stromkosten wesentlich reduzieren lassen. Die Studie quantifiziert die genannten Effekte umfassend und leitet daraus Entscheidungsgrundlagen sowie Empfehlungen für eine schrittweise, effiziente und auf die Bedürfnisse der Logistikunternehmen ausgerichtete Realisierung von Ladeinfrastruktur für E-SNF in der Schweiz ab.
Projektdetails
- Forschungsstelle
- BFE
- Projektstatus
- Abgeschlossen
- Projekttyp
- Forschungsprojekt
- Startdatum
- 2023-12-31
- Enddatum
- 2025-12-30
- Bewilligte Gesamtkosten
- CHF 350000.00
- Sektion
- Mobilität
- NABS Politikbereich
- Erzeugung, Verteilung und rationelle Nutzung der Energie