KORELATION
Praxiserfahrungen mit Elektroautos:
Kosten – Reichweite – Ladestationen
Schlussbericht vom 26. Januar 2015
Impressum
Herausgeber:
Verband e’mobile, Pavillonweg 3, 3001 Bern Tel 031 560 39 93, Fax 031 560 39 91 info@e-mobile.ch, www.e-mobile.ch
Autoren:
Urs Schwegler, e’mobile (Projektleitung), uschwegler@e-mobile.ch Numa Glutz, e’mobile, nglutz@e-mobile.ch
Thomas Hügli, kinetics, Zürich, thomas.huegli@kinetics.ch Anna Schwegler, e’mobile, aschwegler@e-mobile.ch Philipp Walser, e'mobile, pwalser@e-mobile.ch
Dr. Susanne Wegmann, e’mobile, swegmann@e-mobile.ch
Für den Inhalt und die Schlussfolgerungen sind ausschliesslich die Autoren dieses Berichts verantwortlich.
Mit Unterstützung von:
Inhaltsverzeichnis
Abbildungsverzeichnis ... 5
1 Das Wichtigste in Kürze ... 7
2 L’essentiel en bref ... 9
3 Ausgangslage ... 11
4 Zielsetzungen ... 11
5 Untersuchungsmethoden ... 12
5.1 Fragebogen zum Projektstart (Fragebogen A) ... 12
5.2 Verbrauchsmessungen ... 12
5.3 Fragebogen zu den Verbrauchsmessungen (Fragebogen B) ... 13
5.4 Rapport besonderer Vorkommnisse ... 13
5.5 Online-Tool ... 13
5.6 Stichprobenumfang ... 14
6 Projektverlauf ... 14
6.1 Terminplan ... 14
6.2 Rekrutierung der Teilnehmer ... 14
6.3 Pre-Test ... 15
6.4 Kommunikation mit den Teilnehmern... 15
6.5 Teilnehmertreffen ... 15
7 Verwandte Studien ... 16
7.1 Zweck des Überblicks ... 16
7.2 Vergleichbare Befragung des DLR ... 16
7.3 Reichweite nicht ausgenutzt ... 17
7.4 Batterieladezustand selten unter 20 Prozent ... 17
7.5 Reichweite auch bei tiefen Temperaturen beeinflussbar ... 18
7.6 Range-Extender-Autos fahren auch elektrisch weiter ... 18
8 Teilnehmer und ihre Fahrzeuge ... 18
8.1 Zahl der Teilnehmer ... 18
8.2 Alter und Geschlecht der Teilnehmer... 19
8.3 Ausbildung der Teilnehmer ... 20
8.4 Beruf der Teilnehmer ... 20
8.5 Anzahl Fahrzeuge im Haushalt ... 21
8.6 Anzahl Fahrzeuge im Betrieb ... 21
8.7 Fahrzeuge ... 22
9 Kaufprozess ... 23
9.1 Dauer des Kaufprozesses ... 23
9.2 Substitution konventioneller Fahrzeuge ... 25
9.3 Kaufmotive ... 26
9.4 Kaufhindernisse ... 27
9.5 Hausinstallation ... 27
10 Verbrauchsmessungen ... 29
10.1 Anzahl Ladevorgänge ... 29
10.2 Ladeort ... 29
10.3 Batterieladezustand bei Ladebeginn ... 30
10.4 Jahresfahrleistung ... 33
10.5 Differenz Normverbrauch – Alltagsverbrauch ... 35
10.6 Verbrauch im Sommer und im Winter ... 37
11 Befragung nach den Verbrauchsmessungen ... 38
11.1 Bedarf nach öffentlichen Ladestationen ... 38
11.2 Ausschöpfung der Reichweite ... 39
11.3 Längere Fahrten ... 40
11.4 Stromqualität ... 41
12 Kosten... 42
12.1 Treibstoffkosten ... 42
12.2 Gesamtkosten ... 43
12.3 Kosten durch besondere Vorkommnisse ... 45
13 Fazit ... 49
13.1 Erkenntnisse zum Kaufprozess ... 49
13.2 Fazit Kosten ... 49
13.3 Fazit Reichweite ... 49
13.4 Fazit Ladestationen ... 50
13.5 Weitere Erkenntnisse... 50
14 Portraits von Teilnehmern ... 52
14.1 Christian Frei ... 52
14.2 Nina Stebler ... 53
14.3 Roland Vogel ... 54
14.4 Marco Rüegg ... 55
14.5 Felix Niedermann ... 56
14.6 Damian Städeli ... 57
14.7 Markus Baldegger ... 58
14.8 Daniel Peter ... 59
14.9 Erich Camenisch ... 60
14.10 Urs Muntwyler ... 61
Anhang ... 62
Anhang 1: Fragebogen A1 ... 62
Anhang 2: Fragebogen A2 ... 63
Anhang 3: Fragebogen B ... 64
Anhang 4: Einflussfaktoren auf Verbrauch ... 65
Anhang 5: Zitate von den Teilnehmertreffen ... 66
Literaturverzeichnis ... 68
Abkürzungsverzeichnis ... 69
Abbildungsverzeichnis
Abb 1: Terminplan ... 14
Abb 2: Intensiver Erfahrungsaustausch beim Teilnehmertreffen ... 15
Abb 3: Breite Fahrzeugpalette beim Teilnehmertreffen ... 16
Abb 4: Batterieladezustand bei Ladebeginn und -ende gemäss einer englischen Untersuchung ... 17
Abb 5: Alter der Teilnehmer ... 19
Abb 6: Ausbildung der Teilnehmer ... 20
Abb 7: Anzahl Motorfahrzeuge im Haushalt... 21
Abb 8: Anzahl Fahrzeuge im Betrieb ... 21
Abb 9: Fahrzeugmarken und -modelle ... 22
Abb 10: Erstmaliges Interesse an Elektroautos ... 23
Abb 11: Erste Fahrt mit einem Elektroauto ... 24
Abb 12: Beginn des Kaufprozesses ... 24
Abb 13: Substituierte Fahrzeuge in % ... 25
Abb 14: Kaufmotive ... 26
Abb 15: Kaufhindernisse ... 27
Abb 16: Kontrolle der Hausinstallation ... 28
Abb 17: Kosten für Hausinstallation ... 29
Abb 18: Ladeorte ... 30
Abb 19: Batterieladezustand bei batteriebetriebenen Elektroautos ... 31
Abb 20: Batterieladezustand bei Ladebeginn bei batteriebetriebenen Elektroautos nach Nutzungsart ... 31
Abb 21: Batterieladezustand bei Elektroautos mit zusätzlichem Verbrennungsmotor 32 Abb 22: Batterieladezustand bei Pool-Fahrzeug für Kurzstrecken ... 32
Abb 23: Batterieladezustand beim Elektroauto eines erfahrenen Nutzers ... 33
Abb 24: Hochgerechnete Jahresfahrleistung in km... 34
Abb 25: Hochgerechnete Jahresfahrleistung in km, unterschieden nach Nutzungsart ... 34
Abb 26: Hochgerechnete Jahresfahrleistung in km von BEV, unterschieden nach Nutzungsart ... 34
Abb 27: Abweichung des Alltagsverbrauchs vom Normwert in % ... 35
Abb 28: Abweichung des Alltagsverbrauchs vom Normwert in % ... 35
Abb 29: Abweichung des Alltagsverbrauchs vom Normwert in % nach Nutzungsart .. 36
Abb 30: Durchschnittlicher Verbrauch von Strom und Benzin/Diesel von EREV und PHEV in kWh/100 km ... 36
Abb 31: Durchschnittsverbrauch von BEV im Sommer und im Winter in kWh/100 km 37 Abb 32: Abweichung vom Verbrauch im Sommer gegenüber dem Verbrauch im Winter bei BEV in % ... 38
Abb 33: Bedarf nach längeren Distanzen ... 38
Abb 34: Stärkere Ausschöpfung der Reichweite ... 40
Abb 35: Zunahme längerer Fahrten dank Routine ... 41
Abb 36: Stromqualität ... 42
Abb 37: Anteile an den Gesamtkosten eines Kleinwagens mit Benzinmotor und eines vergleichbaren Kleinwagens mit Elektromotor ... 45
Abb 38: Besondere Vorkommnisse ... 46
Abb 39: Kosten der besonderen Vorkommnisse ... 47
Abb 40: Anzahl Tage, an denen das Elektroauto durch das besondere Vorkommnis nicht einsatzbereit war... 47
1 Das Wichtigste in Kürze
Hintergrund der Untersuchung
Seitens der Kaufinteressenten1 und der Medien haben Elektroautos vor allem mit folgenden drei Vorurteilen zu kämpfen:
«Elektroautos sind zu teuer.»
«Ihre Reichweite ist ungenügend.»
«Es gibt zu wenige Lademöglichkeiten unterwegs.»
Mit dem Projekt «KORELATION» überprüfte der Verband e’mobile anhand der Alltags- erfahrungen von Nutzern empirisch, ob diese Vorbehalte berechtigt sind und analy- sierte die heutigen Einsatzmöglichkeiten von Elektroautos. Die empirischen Daten für die Schweiz sollen helfen, das Vertrauen des Handels sowie der potenziellen Kunden in die neue Technologie zu stärken.
Am Projekt «KORELATION» beteiligten sich 140 Privatpersonen und gewerbliche Nut- zende mit insgesamt 199 Elektroautos. Zur Untersuchung zugelassen waren alle Elek- troautos der neusten Generation mit 1. Inverkehrsetzung ab 2011 (sowohl rein batterie- elektrische Fahrzeuge als auch Elektroautos mit einem Verbrennungsmotor als Reich- weitenverlängerer und Hybridfahrzeuge, sofern sich deren Batterien an der Steckdose aufladen lassen).
Die Untersuchung begann im Sommer 2013 und endete im Dezember 2014. Unter- stützt wurde sie von EnergieSchweiz, AMAG, Demelectric, Electrosuisse, Groupe E, Mobility Solutions, ParkingCard Services, Renault, Siemens und Umwelt Arena.
Untersuchungsmethoden
Um eine möglichst hohe Aussagekraft zu erhalten, wurden in der Untersuchung meh- rere Online-Instrumente kombiniert:
Fragebogen zum Projektstart: Erfassung der wichtigsten Angaben zu den teilneh- menden Personen bzw. ihren Firmen, zum Kaufentscheid, zur Hausinstallation und zu den bisherigen Erfahrungen
Verbrauchsmessungen: Erfassung des Stromverbrauchs während 30 aufeinander- folgenden Tagen – je einmal in der kalten Jahreszeit (Dezember 2013 bis März 2014) und in der warmen Jahreszeit (Juni bis September 2014)
Fragenbogen zu den Verbrauchsmessungen: Einschätzung der teilnehmenden Personen, ob und wie sich ihre Bedürfnisse nach mehr Reichweite und nach öffent- licher Ladeinfrastruktur seit Projektbeginn verändert haben
Rapport besonderer Vorkommnisse, insbesondere solche mit Kostenfolgen wie zum Beispiel Pannen, Warnmeldungen am Fahrzeug und Reparaturen
Wichtigste Erkenntnisse zu Kosten, Reichweite und Ladestationen
Die durchschnittlichen Treibstoffkosten liegen bei einem Elektroauto rund 60 Pro- zent tiefer als bei einem vergleichbaren Benzinauto.
Die seltenen besonderen Vorkommnisse wie Pannen oder Reparaturen waren meist mit keinen oder nur mit geringen Kosten verbunden.
Beim Ausschöpfen der Reichweite von Elektroautos zeigt sich ein deutlicher Lern- effekt. Erfahrene Nutzer schöpfen die Batteriekapazität weitgehend aus: Bei rund 20 Prozent aller Ladungen betrug der Batterieladezustand beim Ladebeginn weni- ger als 20 Prozent.
Elektroautos werden nicht bloss als Kurzstreckenfahrzeuge eingesetzt. Die hoch- gerechnete durchschnittliche Jahresfahrleistung der teilnehmenden rein elektri-
1 Im vorliegenden Bericht wird bei der Nennung von Personengruppen jeweils die männliche Form verwendet. Selbstverständlich schliesst dies die weibliche ein.
schen Fahrzeuge betrug 11'483 km, was ziemlich genau dem Durchschnittswert aller Personenwagen in der Schweiz entspricht.
Der durchschnittliche Mehrverbrauch im Alltag gegenüber dem Normverbrauch betrug 46%. Dabei fielen die Abweichungen auch bei gleichen Modellen unter- schiedlich aus. Offensichtlich kann der Fahrer den Verbrauch stark beeinflussen.
Die wichtigsten Einflussfaktoren sind Heizung, Fahrstil und Geschwindigkeits- niveau.
Im Winter war der Verbrauch durchschnittlich 16% höher als im Sommer.
Ein Drittel der geschäftlichen Nutzer und über vierzig Prozent der privaten Teil- nehmer haben die Fahrweise angepasst und sind gemäss eigenen Angaben inzwi- schen sparsamer unterwegs als unmittelbar nach dem Kauf des Autos.
Die allermeisten Ladevorgänge finden zu Hause oder am Arbeitsplatz statt: Bei den Firmen sind es 98%, bei den privaten Nutzern 92% und bei den gemischten Nut- zern 89%.
Bei den geschäftlichen Nutzern ist das Bedürfnis nach zusätzlichen öffentlichen Ladestationen geringer als bei den privaten und den gemischten Nutzern. 30 bis 40 Prozent der privaten und gemischten Nutzer würden mehrmals pro Monat längere Distanzen zurücklegen, wenn unterwegs ein erleichtertes Nachladen möglich wäre.
Erstaunlich viele Teilnehmer – vor allem private – liessen ihre Hausinstallation vor den ersten Ladevorgängen nicht kontrollieren.
Weitere wichtige Erkenntnisse
Das Durchschnittsalter der privaten Teilnehmer betrug 48 Jahre.
Fahrer von Elektroautos sind zurzeit noch vorwiegend Leute, die sich schon länger mit dieser Technologie befassen.
Elektroautos sind oft noch kein Ersatz, sondern eine Ergänzung zum bestehenden Fahrzeug, da dieses nach wie vor für längere Strecken gebraucht wird und sich das neu angeschaffte Elektroauto erst beweisen muss.
Immerhin: Bei etwa zehn Prozent der privaten Teilnehmer und einem Viertel der teilnehmenden Firmen ist das Elektroauto das einzige Motorfahrzeug im Haushalt respektive im Betrieb. Dies widerlegt die Behauptung, dass Elektroautos aus- schliesslich als Zweitwagen taugen.
Bei den Kaufmotiven werden sowohl von den Privatpersonen als auch von den Firmen das Interesse an der neuartigen Technik, die gute Umweltbilanz sowie die Unabhängigkeit von den fossilen Treibstoffen am häufigsten genannt. Die tiefen Betriebskosten sind für die Mehrzahl der Teilnehmer in beiden Segmenten nicht ausschlaggebend für den Kauf. Das Image ist nur für die geschäftlichen Teilnehmer von grosser Bedeutung.
Es gibt keinen Grund anzunehmen, dass bei Elektroautos mehr besondere Vor- kommnisse auftreten als mit konventionellen Autos. Falls sie dennoch auftreten, sind sie allerdings oft mit einer relativ langen Ausfalldauer verbunden. Offensicht- lich besteht hier noch Verbesserungspotenzial bei den Garagen.
Bezüglich des verwendeten Stroms zeigt sich kein einheitliches Bild. Einerseits ist es vielen privaten Nutzern wichtig, mit einer eigenen Photovoltaikanlage den benö- tigten Strom für ihr Elektroauto – zumindest mengenmässig – selber zu produzie- ren. Andererseits wählt ein unerwartet grosser Teil der Nutzer aus unterschiedli- chen Gründen kein höherwertiges Stromprodukt. Wer die Ökobilanz seines Elektro- a tos optimieren ill ents heidet si h für trom a s erne erbaren Energien.
2 L’essentiel en bref
Point de départ de la recherche
Les clients potentiels et les médias critiquent les voitures électriques essentiellement sur les trois points suivants :
Les voitures électriques coûtent trop cher
leur autonomie est insuffisante
le réseau de bornes de charge est insuffisant
En recueillant les expériences quotidiennes des conducteurs de voitures électriques po r le projet « KORELATION » l’asso iation e’mobile a vérifié de manière empirique ces trois énoncés et analysé les applications des voitures électriques actuelles. Ces données empiriques récoltées en Suisse doivent permettre au marché et aux clients potentiels de gagner confiance envers ces nouvelles technologies.
140 particuliers et entreprises ont participé au projet « KORELATION » avec 199 véhi- cules électriques. Les véhicules admis pour cette étude devaient être de dernière gé- nération et immatri lées après le 1. janvier 2011. L’ét de était réservée a x voitures 100% électriques, aux véhicules électriques avec un range extender ou hybrides, pour a tant q ’on p isse les re harger s r le se te r.
L’ét de s’est déro lée entre l’été 2013 et l’hiver 2014. Elle a été so ten e par isse- Energie, AMAG, Demelectric, Electrosuisse, Groupe E, Mobility Solutions, ParkingCard ervi es Rena lt iemens et l‘Um elt Arena.
Méthodes de recherche
Afin de valider cette étude, les chercheurs ont combinés plusieurs instruments en ligne:
Questionnaire au début du projet: questionnaire concernant les participants, res- pe tivement des entreprises le pro ess s d'a hat l’installation éle triq e et les expériences antérieures.
Mes res de onsommation : re eil systématiq e de la onsommation d’énergie durant deux périodes de 30 jours - une période en hivers (décembre 2013 à mars 2014) et une période en été (juin à septembre 2014).
Q estionnaire s r le omportement : q estionnaire on ernant l’évol tion o non des besoins en termes d’a tonomie o de bornes de harge p bliq es par rapport au début du projet.
Rapport sur les événements particuliers en lien avec des coûts : recueil systéma- tique des pannes, des avertissements du véhicule et autres réparations.
Principaux résultats : coûts, autonomie et bornes de charge
Les coûts de arb rant sont en moyenne 60% inférie rs par rapport à e x d’ n véhicule thermique similaire.
Les coûts des rares événements particuliers (comme des pannes ou des répara- tions) étaient majoritairement nuls ou très modestes.
Les conducteurs apprennent à gérer l’a tonomie de le r véhi le éle triq e. Les tilisate rs expérimentés p isent pleinement l’énergie de le rs batteries : 20% de toutes les chargent débutent lorsque le niveau de charge des batteries est inférieur à 20%.
Les véhi les éle triq es n’effectuent pas seulement les petits trajets. La distance annuelle moyenne des participants roulant avec une voiture 100% électrique est de 11'483 km, ce qui correspond à la moyenne suisse des véhicules de tourisme.
La consommation réelle est en moyenne supérieure de 46% par rapport aux don- nées des onstr te rs. Les é arts sont importants également a sein d’ n même modèle. De toute évidence, les conducteurs peuvent influencer significativement la
consommation du véhicule. Les principaux facteurs sont, en plus du chauffage, le style de conduite et la vitesse.
La consommation hivernale est en moyenne 16% supérieur à la consommation estivale.
Un tiers des entreprises et 40% des participants privés ont adapté leur style de conduite et ont, selon leurs indications, diminué leur consommation par rapport à leur premières utilisations.
La grande majorité des recharges ont lieu au domicile ou au travail : dans les entre- prises e hiffre s’élève à 98% ontre 92% hez les privés et 89% po r les sa- gers mixtes.
La demande pour une densification des bornes de charge publique est plus faible chez les entreprises que chez les conducteurs privés et mixtes. 30 à 40% des con- ducteurs privés et mixtes seraient prêt à parcourir plusieurs fois par mois de plus longues distances si l’infrastr t re de harge était pl s dense.
Etonnamment, de nombreux participants – en particuliers les privés – n’ont pas fait vérifier leur installation électrique.
Autres résultats
La moyenne d’âge des parti ipants privés est de 48 ans.
Les conducte rs de voit res éle triq es sont des personnes q i s’intéressent de- puis de nombreuses années à ces technologies.
Les voitures électriques remplacent rarement un véhicule unique car elles doivent encore faire leurs preuves : elles complètent donc une flotte de véhicules thermi- ques qui sont privilégiés pour les plus longues distances.
Toutefois, chez près de 10% des privés et un quart des entreprises qui ont participé au projet, la voiture électrique est le seul véhicule du ménage, respectivement de l’entreprise. Ce i réf te l’idée q e la voit re éle triq e est n véhi le ex l sive- ment secondaire.
Les raisons principales pour lesquelles les individus et les entreprises acquièrent un véhicule électrique sont les suivantes : les nouvelles technologies, le bon bilan environnemental et l’indépendan e vis-à-vis des énergies fossiles. Les faibles oûts d’exploitation ne sont pas n ritère important po r la majorité des partici- pants. L’image est niq ement importante a x ye x des entreprises.
Il n’y a a ne raison de croire que les véhicules électriques connaissent plus d’événements parti liers q e les voit res onventionnelles. Cependant lorsq e ’est le as la d rée de l’immobilisation d véhi le est so vent relativement longue. Il semblerait que les garages ont en ore n potentiel d’amélioration.
Con ernant l’origine d o rant éle triq e l’ét de ne dégage pas de tendan e laire. D’ ne part de nombre x parti ipants privés sont atta hé à ne prod tion électrique indigène (propre installation solaire photovoltaïque) qui couvre les be- soins de le r véhi le. D’a tre part et de manière inattend e ne grande partie des participants ne souhaite pas acheter du courant certifié pour diverses raisons.
Afin d’optimiser le bilan environnemental d’ n véhi le électrique, il faut opter pour de l’éle tri ité iss e d’énergies reno velables.
3 Ausgangslage
Seit 2011 wird in der Schweiz eine neue Generation von Elektroautos verkauft. Wäh- rend einige Hersteller auf rein batteriebetriebene Elektroautos setzen (BEV), bieten andere Elektroautos mit Verbrennungsmotor als Range Extender (EREV) und Plug-in- Hybride (PHEV) an. Bis Ende 2015 werden die meisten grossen Marken Modelle mit einer dieser Technologien im Sortiment haben.
Allerdings hat sich die Nachfrage nach Elektroautos bisher trotz des immer grösseren Angebots nur zögernd entwickelt: Im Jahr 2012 wurden in der Schweiz rund 1000 Elektroautos (inkl. Elektroautos mit Range Extender und Plug-in-Hybride, exkl. elektri- sche Kleinmotorfahrzeuge) verkauft, 2013 waren es 1754.
Seitens der Kaufinteressenten und der Medien sind am häufigsten folgende kritischen Aussagen zu hören:
«Elektroautos sind zu teuer.»
«Ihre Reichweite ist ungenügend.»
«Es gibt zu wenige Lademöglichkeiten unterwegs.»
Die Autohersteller, viele Energieversorger sowie weitere Unternehmen und Organi- sationen arbeiten daran, dass die Elektromobilität rasch massentauglich wird. Die Entwicklung der Fahrzeuge und der Ausbau der öffentlichen Ladeinfrastruktur müssen weitere Fortschritte machen. Doch schon heute gibt es verschiedene Einsatzgebiete, bei denen die oben genannten kritischen Punkte nicht ins Gewicht fallen. Beispiels- weise eignen sich Elektroautos für viele Nutzer von Zweitwagen und Flottenbetreiber bereits jetzt bestens. Mit dem Projekt «KORELATION» analysierte der Verband e’mobile die heutigen Einsatzmöglichkeiten von Elektroautos.
Die Untersuchung dauerte von Sommer 2013 bis Ende 2014 (Terminplan siehe 6.1).
Sie wurde von EnergieSchweiz, AMAG, Demelectric, Electrosuisse, Groupe E, Mobility Solutions, ParkingCard Services, Renault, Siemens und der Umwelt Arena unterstützt.
4 Zielsetzungen
Im Projektbeschrieb wurden die Zielsetzungen wie folgt formuliert:
Hauptziel ist die Untersuchung der drei oben genannten Hypothesen anhand der Alltagserfahrungen von Elektroautofahrern. Gleichzeitig können Details zur Unzu- friedenheit in diesen zentralen Bereichen aufgedeckt werden. Diese sind – in anony- misierter orm – für die ahrze ganbieter eine ertvolle r ndlage für die eiterent- wicklung sowohl der Fahrzeuge als auch des Marketings. Daneben können mit diesem Projekt diverse weitere Ziele erreicht werden:
Die t die liefert eine breit abgestützte bersi ht über Ka fmotive nd -hindernisse für Elektroa tos.
Die Erheb ng erm gli ht eine bersi ht über die tats hli h ver endete Elektro- installation zu Hause (Heimladestation, Ladeleistung usw.).
Der Vergleich der Verbrauchsmessungen im Alltag mit den Normwerten (Norm- verbrauchsmessung) wird einerseits das grosse Spektrum an Verbrauchswerten im Alltag aufzeigen, andererseits den Stellenwert der Normwerte dokumentieren.
Die Teilnehmer werden miteinander vernetzt und können so von den Erfahrungen anderer Anwender profitieren.
Durch eine professionelle Begleitkommunikation werden die Ergebnisse einer breiten Öffentlichkeit präsentiert und leisten einen Beitrag zur Erhöhung des Marktanteils von Elektrofahrzeugen.
5 Untersuchungsmethoden
Um eine möglichst hohe Aussagekraft zu erhalten, wurden in der Untersuchung mehrere Instrumente kombiniert:
5.1 Fragebogen zum Projektstart (Fragebogen A)
Die Teilnehmer machten nach ihrer Anmeldung in einem Online-Fragebogen (Frage- bogen A siehe Anhang 1) die wesentlichen Angaben zu ihrer Person resp. zu ihrer Firma, zum Kaufentscheid und zu ihren bisherigen Erfahrungen:
Für Privatpersonen: soziodemografische Daten, Fahrzeugbestand im Haushalt
Für Firmen: Angaben zur Firmengrösse und -struktur sowie zur Betriebsflotte
Meilensteine im Kaufprozess: erstmals von Elektrofahrzeugen gehört, erstmals mit E-Fahrzeug gefahren, erstmals einen Kauf ernsthaft in Betracht gezogen
Kauf: Kauftermin und -preis, Förderbeiträge, Kaufmotive und -hindernisse
Hausinstallation: Überprüfung durch Fachmann? Zusatzinstallation?
Aktueller Kilometerstand des Fahrzeugs
Bisherige Erfahrungen mit Reichweite: Anzahl Reichweiten-Pannen (mit leerer Batterie stehen geblieben), Bedürfnis nach mehr Reichweite
Bedürfnis nach Ladeinfrastruktur unterwegs
5.2 Verbrauchsmessungen
Die Nutzer erhoben je einmal in den Wintermonaten und in den Sommermonaten wäh- rend 30 aufeinanderfolgenden, frei wählbaren Tagen ihren Verbrauch. Dabei erfassten sie den Stand des Stromzählers, den Batterieladezustand bei Ladebeginn und -ende sowie den Kilometerstand.
Damit liessen sich mit folgenden Formeln der Stromverbrauch und die theoretisch mögliche Reichweite – die gefahrenen Kilometer bis zu einem Ladezustand von null Prozent – berechnen:
= Spez. Stromverbrauch (kWh/100 km)1
= Theoretisch mögliche Reichweite (km)
Im Rahmen des Projekts «KORELATION» erfolgte die Verbrauchsmessung auf vier verschiedene Arten – je nach Messmöglichkeit beim Teilnehmer:
1. Der Teilnehmer verfügt über einen installierten Zähler – entweder in Form eines separaten Zählers zwischen der letzten Verteilung und dem Ladegerät oder als Wallbox mit eingebautem Stromzähler.
2. Das Fahrzeug lädt mit höchstens 10A. In diesem Fall liess sich ein Haushaltstrom- zähler zwischen Steckdose und Stecker stecken, wie er bei Grossverteilern und in Elektrofachmärkten erhältlich ist.
1 Verbrauch ab Netz; um die Ladeverluste einzurechnen, wurden ab Batterie gemessene Verbrauchswerte um 20 Prozent erhöht.
Bezogene Energiemenge (kWh) * 100 _______________________________
Distanz seit letzter Ladung (km)
Distanz seit letzter Ladung (km) * 100 _______________________________
Batterie-Entladung seit letzter Ladung
3. Bei Fahrzeugen, die mit höchstens 16A laden, kamen Spezialzähler zum Einsatz.
Der Partner Demelectric stellte für das Projekt 25 solcher Geräte zur Verfügung.
4. Der Teilnehmer hat für sein Fahrzeug mit Ladeströmen von 16A eine Wallbox ohne Stromzähler fest ans Netz angeschlossen. In diesem Fall hätte ein Stromzähler zwischen Zuleitung und Wallbox installiert werden müssen, was allerdings mit hohen Kosten verbunden gewesen wäre. Deshalb wurde bei dieser Konstellation auf die Verbrauchsmessungen verzichtet. Die anderen Daten (Kilometerstand, Batterieladezustand jeweils bei Ladebeginn und -ende) liessen sich trotzdem erfassen und ermöglichten Antworten auf die drei Kernfragen des Projektes.
Eine relevante Grundannahme ist bei jeder Verbrauchsmessung von Elektroautos, ob der Verbrauch ab Steckdose oder ab Batterie (im Fahrzeug) gemessen wird: Die Mes- sung ab Steckdose ist massgebend für die Ermittlung der bezogenen Strommenge und somit der Kosten. Jene ab Batterie ist Grundlage für die Ermittlung der Reichweite. Wie gross die Differenz der beiden Messverfahren ist, hängt von den Ladeverlusten ab.
Diese wiederum werden durch verschiedene Faktoren beeinflusst, unter anderem durch:
Qualität Ladegerät
Batterieladezustand (tieferer Wirkungsgrad gegen Ende des Ladevorgangs)
Standby-Verluste, wenn Fahrzeug bei voller Batterie ans Netz angeschlossen bleibt
Aussentemperatur
Akku-Temperatur
Vorheizen des Fahrzeugs mit Strom ab Netz
Nach einer Abwägung dieser Fakten beschloss die Projektleitung, im Rahmen von
«KORELATION» den Verbrauch ab Netz zu betrachten. Um die Ladeverluste einzu- rechnen, wurden ab Batterie gemessene Verbrauchswerte um 20 Prozent erhöht.
5.3 Fragebogen zu den Verbrauchsmessungen (Fragebogen B)
Am Ende der beiden Verbrauchsmessungsperioden im Winter und im Sommer gaben die Teilnehmer in einem Online-Fragebogen an, ob und wie sich ihre Bedürfnisse nach mehr Reichweite und nach öffentlicher Ladeinfrastruktur veränderten.
5.4 Rapport besonderer Vorkommnisse
Von der Registrierung im Projekt bis zum Abschluss der Erhebungen zeichneten die Teilnehmer via Online-Formular aussergewöhnliche Ereignisse und die damit verbun- denen Kosten auf. Zu diesen Vorkommnissen zählen insbesondere:
Pannen
Nachladen unterwegs aus Angst, mit leerer Batterie stehen zu bleiben
Erzielte Reichweite, die entweder mehr als 20 Prozent über dem Normwert oder mehr als 40 Prozent darunter liegt
Warnsignal/-meldung am Fahrzeug
Reparatur
5.5 Online-Tool
Die Teilnehmer erfassten sämtliche Daten online. Für die Verbrauchsmessung wurde eine Smartphone-App entwickelt. Damit konnten die Teilnehmer alle erforderlichen Angaben direkt neben der Ladestation eingeben. Teilnehmer, die nicht über ein Smart-
phone verfügen, gaben die Angaben in ein im Fahrzeug hinterlegtes Formular ein und übertrugen sie dann auf einem Computer ins entsprechende Online-Formular.
5.6 Stichprobenumfang
Am Projekt «KORELATION» beteiligten sich 140 Nutzer von 199 Elektroautos. Es ergaben sich folgende Stichprobengrössen:
Der Fragebogen A (Angaben zu Person/Firma, Fahrzeug, Kaufprozess und Haus- installation wurde von 88 Privatpersonen (A2) und 62 Firmen (A1) ausgefüllt. Einige Teilnehmer, welche das Fahrzeug sowohl privat als auch geschäftlich nutzen, füll- ten beide Fragebögen aus.
Die Jahresfahrleistungen lagen von 199 Fahrzeugen vor.
Verbrauchsmessungen wurden an 113 Fahrzeugen durchgeführt. Der Grund für diesen eher tiefen Wert liegt darin, dass die Verbrauchsmessungen für die Beant- wortung der Kernfragen des Projektes nicht erforderlich und daher freiwillig waren.
Für 135 Fahrzeuge wurde während 30 Tagen für sämtliche Ladevorgänge bei Ladebeginn und Ladeende der Batterieladezustand (SOC) erfasst. Einige Flotten- betreiber wollten dies dem Fahrpersonal nicht für jeden Ladevorgang zumuten.
Dabei handelte es sich ausschliesslich um Fälle, in denen die Batterie regelmässig ans Netz angeschlossen und nie unter 30 Prozent entladen wurde.
Die Angaben zum Fragebogen B (Bedürfnisse nach mehr Reichweite und öffent- liche Ladeinfrastruktur, Stromqualität) liegen von 138 Personen und Firmen vor.
6 Projektverlauf
6.1 Terminplan
Der Terminplan des Projekts «KORELATION» sah wie folgt aus:
☐ Tätigkeit Projektleitung ☐ Tätigkeit Teilnehmer Ereignis Abb 1: Terminplan
6.2 Rekrutierung der Teilnehmer
Der Verband e’mobile rekrutierte die Teilnehmer über seine Website, seinen Newslet- ter und durch persönliche Kontakte an Ausstellungen. Weiter wurden die Käufer von
7 8 9 10 11 12 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
Projektstart x
Erarbeitung Methoden + Formulare Anmeldung Sponsoren/Partner Anmeldung Teilnehmer Pre-Test mit ca. 10 Teilnehmern Überarbeitung Methoden + Formulare Fragebogen A, B und C
Rapporte besondere Vorkommnisse Verbrauchsmessungen
Portraits
Teilnehmertreffen x x x
Berichterstattung x x x
Legende: Tätigkeit Projektleitung
Tätigkeit Teilnehmer x Ereignis
2013 2014
Elektroautos via Autoimporteure und -händler kontaktiert. Zudem informierten die Pro- jektsponsoren, Mitglieder des Verbands nd eitere Partner von e’mobile in ihrem Umfeld über das Projekt. Nicht zuletzt rekrutierten die Teilnehmer selber via Mund-zu- Mund-Propaganda weitere Teilnehmer.
6.3 Pre-Test
Vor der ersten Verbrauchsmessung im Winter wurden die Erhebungsinstrumente zwei Wochen lang von acht Teilnehmern getestet. Das Resultat fiel positiv aus: Die Instru- mente konnten mit kleinen Anpassungen wie geplant eingesetzt werden.
6.4 Kommunikation mit den Teilnehmern
Die Projektleitung legte grossen Wert auf eine intensive Projektkommunikation. Diese fand auf drei Arten statt:
Monatliche Teilnehmerinfo per E-Mail mit allen wichtigen Aktualitäten zum Projekt
Drei Teilnehmertreffen (siehe Kap. 5.5)
Telefonische Anfragen von Teilnehmern an die Projektleitung
Leider konnte die rege Kommunikation nicht verhindern, dass sich 29 Teilnehmer mit 38 Fahrzeugen während des Projekts zurückzogen. Die häufigsten Gründe waren:
Zu hoher Aufwand für Erhebungen
Dateneingabe als kompliziert empfunden
Allgemeine Abneigung gegenüber Umfragen
Verkauf des Fahrzeuges
6.5 Teilnehmertreffen
Im Rahmen des Projekts führte der Verband e’mobile drei Teilnehmertreffen d r h. Bei diesen ging es darum, die quantitativen Ergebnisse der Befragungen und der Ver- brauchsmessungen mit den Teilnehmern zu analysieren, zu kommentieren und zu ergänzen. Zudem sollten die Treffen die Community-Bildung und den Erfahrungs- austausch zwischen den Fahrern von Elektroautos fördern. Die intensiven Gespräche an den Teilnehmertreffen, die entstandenen Kontakte und die vielen positiven Rück- meldungen zu den Treffen zeigten, dass dieses Ziel erreicht wurde.
Die wichtigsten Erkenntnisse der Teilnehmertreffen sind an verschiedenen Stellen im vorliegenden Bericht eingeflossen.
Abb 2: Intensiver Erfahrungsaustausch beim Teilnehmertreffen
Abb 3: Breite Fahrzeugpalette beim Teilnehmertreffen
7 Verwandte Studien
7.1 Zweck des Überblicks
Nachfolgend werden die Resultate von Studien kurz zusammengefasst, die sich mit ähnlichen Themen befassten wie das Projekt «KORELATION». Dieser Überblick dient dazu, die Ergebnisse von «KORELATION» zu verifizieren. Bei den Resultaten des vorliegenden Berichts wird daher mehrmals auf die vergleichbaren Studien Bezug genommen.
7.2 Vergleichbare Befragung des DLR
Eine Befragung, die sich mit den Fragebögen von «KORELATION» vergleichen lässt, führte das Institut für Verkehrsforschung am Deutschen Zentrum für Luft- und Raum- fahrt (DLR) durch1. An der deutschlandweiten repräsentativen Befragung beteiligten sich 2013 mehr als 3000 Besitzer von Elektrofahrzeugen (inkl. EREV und PHEV). Die Studie untersuchte unter anderem die Hauptmotive der Nutzer, sich für ein Elektro- fahrzeug zu entscheiden. Die Lust an Innovation, der Wunsch nach weniger Umwelt- belastung und günstigere Energiekosten pro Kilometer waren die Hauptgründe für den Kauf eines Elektroautos. Die Hälfte der Befragten gab an, ihr bisheriges Benzin- oder Dieselauto durch den Kauf des Elektroautos ersetzt zu haben oder diesen Verkauf zu planen. 84 Prozent der privaten Nutzer würden den Kauf eines Elektrofahrzeugs weiterempfehlen, und mehr als die Hälfte der gewerblichen Elektrofahrzeughalter planen bereits eine weitere Anschaffung.
Nutzungsverhalten der Elektrofahrer
Der durchschnittliche Nutzer eines Elektroautos ist gemäss dieser Befragung männlich und 51 Jahre alt. Jeder zweite Fahrer hat ein Hochschulstudium absolviert. Geladen wird das Auto meist zu Hause, denn fast alle privaten Halter verfügen über eine Lade- möglichkeit auf dem eigenen Grundstück. Rund zehn Prozent laden das Auto zusätz- lich am Arbeitsplatz auf – restliche Ladestationen spielen fast keine Rolle. Für längere Strecken äusserten die Befragten den Wunsch, an öffentlichen Ladestationen «tan- ken» zu können. Dabei werden Schnellladestationen als besonders wichtig angesehen.
1 Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt (2014): Lust an Innovation, weniger Umweltbelastung – DLR untersucht Motivation der Nutzer von Elektrofahrzeugen, Newsmeldung auf www.dlr.de
Keine Einschränkung im täglichen Gebrauch
Mit dem Elektroauto haben die Besitzer ihr Fahrverhalten angepasst: Sie fahren be- wusster, ökologischer und vorausschauender. Allerdings nutzen sie ihr Elektroauto kaum weniger als Besitzer von herkömmlichen Fahrzeugen: Elektroautos legen durch- schnittlich 42 Kilometer pro Werktag zurück, die Autos mit Benzin- oder Dieselmotor 51 Kilometer. Jeder vierte private und jeder dritte gewerbliche Nutzer gab an, dass er das Elektrofahrzeug uneingeschränkt und für alle Zwecke nutzen kann. Einschränkungen ergeben sich gemäss der Befragung vor allem bei Fahrten in die Ferien.
7.3 Reichweite nicht ausgenutzt
Sören Christian Trümper von der Technischen Universität Hamburg betrachtete Lade- vorgänge an 330 Elektrofahrzeugen im Raum Hamburg1. Die Batteriekapazität der fünf untersuchten Fahrzeugtypen lag zwischen 11 und 36 kWh. Die Fahrzeuge wurden durchschnittlich alle 2,5 Tage geladen, wobei der Strombezug im Schnitt 5,7 kWh be- trug und die Ladung 1,5 Stunden dauerte. Dies zeigt, dass die mögliche Reichweite bei Weitem nicht ausgeschöpft wurde.
7.4 Batterieladezustand selten unter 20 Prozent
Mehrere englische Forscher untersuchten gemeinsam das Verhalten von 349 Nutzern von Elektrofahrzeugen – insgesamt 376‘000 ahrten nd 51‘000 Ladevorg nge2. Im Durchschnitt erfolgte nach jeder siebten Fahrt eine Ladung. Untenstehende Abbildung zeigt die Häufigkeitsverteilung des Batterieladezustandes bei Ladebeginn (dunkelblau) und bei Ladeende (hellblau). Meistens wurden die Batterien bei einem Ladezustand zwischen 25 und 90 Prozent geladen. In lediglich rund vier Prozent der Fälle erfolgte der Ladebeginn bei einem Ladezustand von unter 20 Prozent. In zwei von drei Fällen wurde die Batterie vollständig geladen.
Abb 4: Batterieladezustand bei Ladebeginn und -ende gemäss einer englischen Unter- suchung (Burgess et al.)
1 Trümper, Sören Christian (2013): Battery-Electric Demonstrations in Early-Adopter-Fleets. Institut für Verkehrsplanung und Logistik der Technischen Universität Hamburg-Harburg.
2 Burgess, Mark, Harris, Margaret, Walsh, Chris, Carroll, Steve, Mansbridge, Sarah, King, Naomi &
Everett, Andrew (2013): Assessing the viability of electric vehicles in daily life: A longitudinal assessment (2008-2012). Dept of Psychology, Oxford Brookes University, Centre of Excellence for low carbon and fuel cell technologies, Loughborough University and Technology Strategy Board.
7.5 Reichweite auch bei tiefen Temperaturen beeinflussbar
Megan Allen von FleetCarma schrieb in einem Fachartikel über eine Untersuchung, bei der die Fahrprofile von mehr als 2000 Fahrten mit dem Nissan Leaf und 4000 Fahrten mit dem Chevrolet Volt ausgewertet wurden1. Die Untersuchung erforschte die Abhän- gigkeit der Reichweite von der Aussentemperatur. Beim Chevrolet Volt wurden Tempe- raturen unterhalb von -4 °C weggelassen, weil dann der Benzinmotor automatisch läuft.
Um den Einfluss des Fahrers aufzuzeigen, wurden nicht nur die Durchschnittswerte, sondern auch die Höchstwerte ermittelt. Die entsprechenden Werte bei 0 °C sind in der folgenden Tabelle dargestellt:
Fahrzeug Durchschnitt (km) Bestwert (km)
Nissan Leaf 102 170
Chevrolet Volt 42 61
Die Untersuchung zeigt, dass der Fahrer die Reichweite selbst bei kalten Temperatu- ren stark beeinflussen kann.
7.6 Range-Extender-Autos fahren auch elektrisch weiter
John Voelcker schrieb in einem Blogeintrag über eine Untersuchung des U.S. Depart- ment of Energy2. Dieses fand heraus, dass Besitzer eines Nissan Leaf durchschnittlich 1012 Kilometer pro Monat zurücklegen. Bei Chevrolet-Volt-Besitzern sind es rund 60 Prozent mehr, nämlich 1629 Kilometer. 75 Prozent davon fahren sie elektrisch, also 1221 Kilometer. Das bedeutet, dass mit dem Volt auch elektrisch mehr Kilometer zu- rückgelegt werden als mit dem Leaf. Chevrolet-Volt-Fahrer wagen offensichtlich eher, die Reichweite auszuschöpfen, weil sie keine Gefahr laufen, mit leerer Batterie stehen zu bleiben.
8 Teilnehmer und ihre Fahrzeuge
8.1 Zahl der Teilnehmer
Am Projekt «KORELATION» beteiligten sich 140 Nutzer von 199 Elektroautos, 123 Personen aus der Deutschschweiz, 15 aus der Romandie und 2 aus dem Tessin.
Die Nutzer lassen sich den folgenden drei Segmenten zuordnen:
59 rein private Nutzer
28 rein geschäftliche Anwender
53 Anwender mit privater und geschäftlicher Nutzung
1 Allen, Megan (2013): Electric Range for the Nissan Leaf & Chevrolet Volt in Cold Weather. Fachartikel auf www.fleetcarma.com.
2 Voelcker, John (2013): Chevy Volt Owners Drive More Electric Miles Than Nissan Leaf Drivers: Why?
Blogeintrag auf www.greencarreports.com.
Die folgenden Abbildungen und Kommentare beziehen sich auf den Fragebogen A, der sich mit soziodemografischen Angaben, mit dem Kaufprozess und mit der Hausinstal- lation befasst. Die Teilnehmenden erhielten den Fragebogen jeweils eine Woche vor dem Start der Winter-Verbrauchsmessungen.
8.2 Alter und Geschlecht der Teilnehmer
Das Durchschnittsalter der privaten Teilnehmer betrug 48 Jahre. Über 60 Prozent ge- hörten der Altersgruppe zwischen 41 und 60 Jahren an.
Abb 5: Alter der Teilnehmer (Private, N=88 Antworten)
Am Projekt «KORELATION» nahmen lediglich drei Frauen mit eigenen Fahrzeugen teil, zwei weitere vertraten betriebliche Nutzer. Dieser Anteil ist ungewöhnlich tief, auch wenn die heutigen Halter von Elektroautos mehrheitlich männlich sind: Gemäss der Fahrzeugstatistik des Kantons Zürich zum Beispiel waren zum Zeitpunkt des Projekt- beginns von den Elektroautos in Privatbesitz rund zehn Prozent auf Frauen zugelas- sen.
Die Resultate decken sich weitgehend mit den Erkenntnissen der deutschen Studie des DLR (siehe 7.1), wonach die meisten privaten Fahrer von Elektroautos männlich sind (89%) und der Altersdurchschnitt 51 Jahre beträgt.
8.3 Ausbildung der Teilnehmer
Abb 6: Ausbildung der Teilnehmer (Private, N=86 Antworten)
Unter den privaten Teilnehmern befinden sich – verglichen mit der Gesamtbevölkerung – weit überdurchschnittlich viele Personen mit einer Ausbildung auf Tertiärstufe (Uni- versität, Fachhochschule, pädagogische Hochschule). Dies dürfte einerseits darauf zurückzuführen sein, dass höher gebildete Personen oft für ökologische Themen em- pfänglicher sind. Andererseits verfügen sie tendenziell über eine höhere Kaufkraft und sind daher eher bereit, den noch relativ hohen Anschaffungspreis für ein Elektroauto zu bezahlen.
Auch dieses Resultat deckt sich mit der vergleichbaren Befragung des DLR (siehe 7.1).
Dort gab die Hälfte der Teilnehmer an, ein Hochschulstudium absolviert zu haben.
8.4 Beruf der Teilnehmer
Die Berufe der Teilnehmer wurden im Rahmen der Studie nicht systematisch erhoben.
Einige Teilnehmer erzählten jedoch bei persönlichen Gesprächen – beispielsweise an Teilnehmertreffen – von ihrem Beruf. Interessanterweise werden Elektroautos auch für Berufe eingesetzt, bei denen man dies nicht erwarten würde. Beispiele:
Hebamme
Aussendienstmitarbeiter mit einer jährlichen Fahrleistung von 40’000 km (EREV)
Taxifahrer
8.5 Anzahl Fahrzeuge im Haushalt
Abb 7: Anzahl Motorfahrzeuge im Haushalt (Personenwagen und Motorräder der Kat. A und A1, Private, N=88 Antworten)
Rund zehn Prozent der privaten Teilnehmer gaben an, nur ein Fahrzeug zu besitzen.
Somit spielt das Elektroauto in den meisten Fällen noch die Rolle des Zweitwagens.
Beim ersten Teilnehmertreffen im Rahmen des Projekts «KORELATION» sagten denn auch verschiedene Personen, sie würden ihr Elektroauto zunächst auf seine Alltags- tauglichkeit testen und erst dann eine Ablösung ihres konventionellen Autos in Betracht ziehen. Einige Teilnehmer berichteten zudem, sie würden zwar für einen hohen Anteil ihrer Fahrten (Kurzstrecken) das Elektroauto verwenden. Für die Langstrecken würden sie jedoch das konventionelle Auto nutzen und daher mit diesem einen vergleichsweise grossen Teil der gesamten Kilometer zurücklegen.
8.6 Anzahl Fahrzeuge im Betrieb
Abb 8: Anzahl Fahrzeuge im Betrieb (N=62 Antworten)
Diese Grafik zeigt, dass es sich bei den teilnehmenden Unternehmen vorwiegend um KMU mit einer vergleichsweise kleinen Firmenflotte handelte. Fast ein Viertel gab so-
gar an, nur das Elektroauto zu besitzen. Bei den grösseren Betrieben mit mehr als zehn Firmenfahrzeugen waren insbesondere die Energieversorger stark vertreten. Ein grosser Teil der in der Schweiz bisher zugelassenen Elektrofahrzeuge befindet sich im Besitz dieser Branche.
8.7 Fahrzeuge
Zur Untersuchung zugelassen waren alle Elektroautos der neusten Generation mit 1.
Inverkehrsetzung ab 2011 und einem der folgenden drei Antriebskonzepte:
Battery Electric Vehicle (BEV): Elektrofahrzeug mit Batterien/Akkus; es muss zum Laden immer an die Steckdose.
Range Extended Vehicle (REX) bzw. Extended Range Electric Vehicle (EREV):
Elektrofahrzeug mit Verbrennungsmotor zur Verlängerung der Reichweite (Range Extender); das Laden ist an der Steckdose oder während der Fahrt möglich. Diese Fahrzeuge werden immer vom Elektromotor angetrieben; der Verbrennungsmotor dient ausschliesslich dazu, die Batterien zu laden.
Plug-in Hybrid Electric Vehicle (PHEV): Hybridfahrzeug, dessen Batterien sich an der Steckdose oder während der Fahrt aufladen lassen. Bei einem Plug-in-Hybri- den können die Räder sowohl durch den Elektromotor als auch durch den Verbren- nungsmotor angetrieben werden. Anders als beim REX ist ein rein elektrischer An- trieb nicht in jeder Lastsituation möglich.
199 Fahrzeuge nahmen am Projekt teil – darunter 177 reine Elektrofahrzeuge, 18 Elek- trofahrzeuge mit Range Extender und 4 Plug-in-Hybrid-Fahrzeuge:
Abb 9: Fahrzeugmarken und -modelle 1
1 1 1 1 2 2 2 2 3
4 5
7 7 7 8
13 14
17 19 19 19 20
24
Alké Piaggio Porter Mega VW e-up!
Volvo C30 Volvo V60 Plug-in Hybrid Mitsubishi Outlander BMW i3 Renault Fluence Mia Sam Chevrolet Volt Citroën C-Zero Nissan Leaf Tesla Roadster Tesla Model S Opel Ampera Peugeot iOn Renault Twizy Goupil Mitsubishi i-MiEV Renault Kangoo Smart ed Renault Zoé
Total: 199
davon:
Rein elektrisch 177 Range Extender 18 Plug-in Hybrid 4
Neben Fahrzeugen der Kategorien M (Personenwagen) untersuchte das Projekt fol- gende Fahrzeuge anderer Kategorien:
1 Fahrzeug der Kategorie N (Kleine Nutzfahrzeuge mit einem maximalen Leer- gewicht von 3,5 Tonnen)
9 Fahrzeuge der Kategorie L5e (Kleinmotorfahrzeuge)
4 Fahrzeuge der Kategorie L6e (Kleinmotorfahrzeuge)
17 Fahrzeuge der Kategorie L7e (Kleinmotorfahrzeuge)
9 Kaufprozess
9.1 Dauer des Kaufprozesses
Die folgenden drei Abbildungen illustrieren den Verlauf des Kaufprozesses: vom Zeit- punkt des ersten Interesses für Elektrofahrzeuge über die erste Probefahrt bis hin zum Zeitpunkt, an dem sich der Teilnehmer ernsthaft mit dem Kauf eines Elektroautos be- fasste.
Abb 10: Erstmaliges Interesse an Elektroautos (Private: N=88 Antworten, Firmen: N=62 Antworten; Frage: Wann haben Sie sich erstmals für das Thema Elektroauto interessiert?) Diese Grafik zeigt deutlich, dass sich der weitaus grösste Teil der Teilnehmer schon vor mehreren Jahren für Elektroautos interessierte – noch bevor die Fahrzeuge der neusten Generation auf den Markt kamen. Nur bei rund 15 Prozent ist das Interesse nach der Lancierung der modernen Elektroautos im Jahr 2011 entstanden.
Abb 11: Erste Fahrt mit einem Elektroauto (Private: N=88 Antworten, Firmen: N=62 Antworten;
Frage: Wann sind Sie erstmals mit einem Elektroauto gefahren?)
Beim Zeitpunkt der ersten Fahrt zeigt sich ein etwas anderes Bild: Zwar gibt es unter den Teilnehmern einen grossen Prozentsatz, der bereits Elektroautos der älteren Ge- neration ausprobierte oder sogar besass. Insbesondere unter den privaten Nutzern befinden sich aber auch viele, die erst dank der neuen Generation ab 2011 ein Elektro- auto testeten. Mit Blick auf die Grafik zuvor lässt sich somit sagen, dass für viele Per- sonen mit grundsätzlichem Interesse an der Elektromobilität erst die Serienproduktion durch grössere Hersteller eine Probefahrt und somit einen praktischen Eindruck er- möglichte.
Abb 12: Beginn des Kaufprozesses (Private: N=88 Antworten, Firmen: N=62 Antworten; Frage:
Wann befassten Sie sich erstmals ernsthaft mit dem Kauf eines Elektroautos?)
Die Abbildungen 11 und 12 sind sich auffallend ähnlich. Bei den meisten Teilnehmern fallen also offenbar die erste Probefahrt und die ernsthafte Auseinandersetzung mit dem Kauf ins selbe Zeitfenster. Dies lässt vermuten, dass Probefahrten oft den kon- kreten Kaufprozess auslösen.
9.2 Substitution konventioneller Fahrzeuge
Elektroautos erzielen dann einen positiven Effekt auf den Gesamtenergieverbrauch, wenn sie konventionelle Fahrzeuge mit Verbrennungsmotor ablösen und die Gesamt- kilometerleistung nicht erhöhen. Besonders bei den privaten Nutzern bedeutet das Elektroauto heute oft ein zusätzliches Fahrzeug, wie die folgende Grafik zeigt:
Abb 13: Substituierte Fahrzeuge in % (Private: N=88 Antworten, Firmen: N=62 Antworten;
Frage: Falls Sie das Elektrofahrzeug nicht gekauft hätten: Hätten Sie stattdessen ein anderes Fahrzeug gekauft?)
Dieses Resultat wird dadurch bestätigt, dass lediglich wenige private Teilnehmer nur ein Auto besitzen (siehe 8.5). Bei den Firmen hingegen müssen sich die Elektroautos offenbar häufiger direkt als vollwertiges Fahrzeug im Alltag beweisen, da sie in knapp 60 Prozent der Fälle ein vergleichbares konventionelles Auto ablösen.
Nur wenige Teilnehmer gaben an, das Elektroauto habe ein deutlich kleineres oder grösseres Auto ersetzt. Zwischen Antrieb und Grösse eines Autos lässt sich daher kein Zusammenhang erkennen.
Beim ersten Teilnehmertreffen im Rahmen des Projekts «KORELATION» wurde in Gruppen über die Resultate zum Thema Substitution diskutiert – mit folgenden Er- kenntnissen:
Oft wird ein bestehendes konventionelles Auto vorläufig behalten, um allfällige Mobilitätsengpässe zu verhindern. Der Entscheid, nur noch auf ein Elektroauto zu setzen, wird hinausgeschoben.
Das Elektroauto und das herkömmliche Auto werden von vielen Teilnehmern mit Wechselnummern benutzt.
Bei einigen Betrieben muss die Firmenflotte aufgrund von Wachstum und einer höheren Anzahl Mitarbeiter vergrössert werden. Statt konventioneller Fahrzeuge wählen die Unternehmen teilweise Elektroautos. Die Anzahl Mitarbeiter ist gestie- gen, also mussten zusätzliche Fahrzeuge angeschafft werden.
Im Anhang 5 sind einige Originalzitate vom ersten Teilnehmertreffen aufgeführt.
9.3 Kaufmotive
Es gibt ganz verschiedene Gründe, sich ein Elektroauto anzuschaffen. Wie die folgen- de Grafik zeigt, unterscheiden sich die Kaufmotive von privaten und geschäftlichen Nutzern deutlich:
Abb 14: Kaufmotive (Private: N=88 Antworten, Firmen: N=62 Antworten; Frage: Bitte kreuzen Sie aus beiliegender Liste die drei Argumente an, welche Sie am stärksten zum Kauf
bewogen?)
Die privaten Teilnehmer nannten als wichtigstes Kaufmotiv ihr Interesse an der neu- artigen Technik. Dies bestätigt die unter 9.1 formulierte Annahme, dass es sich bei den ersten Käufern von Elektroautos der neuen Generation oft um Personen handelt, die schon lange eine hohe Affinität zu dem Thema haben. Ebenfalls besonders wichtig sind diesen Personen die Umwelt und die Unabhängigkeit von fossilen Treibstoffen.
Hinter den beiden grossen Blöcken Technik (Neugier an neuer Technologie, Fahr- spass) und Nachhaltigkeit (Umwelt, Unabhängigkeit von fossilen Treibstoffen) folgen erst mit Abstand die günstigen Betriebskosten als Kaufmotiv. Das Image hingegen spielt bei den privaten Käufern kaum eine Rolle.
Für Firmen steht die Umwelt an der ersten Stelle ihrer Kaufmotive. Im Vergleich zu den privaten Nutzern sind ihnen insbesondere die Unabhängigkeit von fossilen Treibstoffen und der Fahrspass deutlich weniger wichtig. Hingegen legen sie mehr Wert auf das Image. Die tiefen Betriebskosten der Elektroautos sind auch für die Unternehmen als Kaufmotiv von geringer Bedeutung.
Beim ersten Teilnehmertreffen im Rahmen des Projekts «KORELATION» wurde in Gruppen über die Kaufmotive diskutiert. Die Aussagen bestätigten die quantitativen Resultate, da zwei Antwortcluster besonders häufig waren:
Faszination für die Elektromobilität als Technologie
Umweltschonendes Verhalten, Vorbildfunktion und Verantwortung gegenüber nach- folgenden Generationen
Im Anhang 5 sind einige Originalzitate vom ersten Teilnehmertreffen aufgeführt.
Diese Resultate zu den Kaufmotiven decken sich grösstenteils mit der vergleichbaren deutschen Befragung des DLR (siehe 7.1). Interesse an Innovation und ökologische Anliegen wurden dort von den Teilnehmern ebenfalls am häufigsten genannt, zusätz-
lich allerdings auch die tiefen Treibstoffkosten – ein Argument, das den Teilnehmern von «KORELATION» deutlich weniger wichtig war.
9.4 Kaufhindernisse
Weniger überraschend als die Resultate der Kaufmotive präsentieren sich jene zu den Kaufhindernissen. Zudem bestehen kaum Unterschiede zwischen privaten Teilneh- mern und Firmen: Der hohe Anschaffungspreis, die eingeschränkte Reichweite und die lückenhafte öffentliche Ladeinfrastruktur wurden als grösste Hemmfaktoren genannt.
Abb 15: Kaufhindernisse (Private: N=88 Antworten, Firmen: N=62 Antworten; Frage: Bitte kreuzen Sie aus beiliegender Liste die drei wichtigsten Argumente an, welche dem Kauf entgegenstanden)
Hingegen betrachteten die Teilnehmer vor dem Kauf das gegenüber konventionellen Autos leicht unterschiedliche Handling (z. B. Rekuperation) und die Zuverlässigkeit kaum als Hindernisse.
Am ersten Teilnehmertreffen zum Projekt «KORELATION» wurde diskutiert, wie die relativ hohe Anzahl «anderer» Hindernisse zu interpretieren ist. Die Rückmeldungen ergaben, dass vor allem Hindernisse rund ums Laden zu Hause wahrgenommen werden – beispielsweise die verfügbare elektrische Leistung und die nötigen Bewilli- gungen.
9.5 Hausinstallation
Alle bisherigen Untersuchungen zeigen, dass private Nutzer ihre Elektroautos fast aus- schliesslich zu Hause aufladen. Umso wichtiger ist eine bequeme und sichere Lade- möglichkeit. In der Schweiz empfehlen alle Fachverb nde (Ele tros isse V E e’mo- bile etc.), die Hausinstallation durch eine Fachperson überprüfen zu lassen, bevor die Ladevorrichtungen genutzt werden. Vor allem private Nutzer scheinen dieser Empfeh- lung aber nicht immer Folge zu leisten, wie die Antworten der Teilnehmer zeigen:
Abb 16: Kontrolle der Hausinstallation (Private: N=88 Antworten, Firmen: N=62 Antworten;
Frage: Haben Sie vor der Inbetriebnahme des Elektroautos die elektrische Installation von einem Fachmann überprüfen lassen?)
Am ersten Teilnehmertreffen im Rahmen des Projekts «KORELATION» wurde dieses überraschende Resultat in Gruppen diskutiert. Dabei nannten die privaten Teilnehmer oft folgende Gründe, weshalb sie keinen Fachmann zur Überprüfung der Hausinstal- lation beizogen:
Der Nutzer ist eine Fachperson und konnte die Kontrolle selber durchführen.
Der Nutzer hat sich im Zusammenhang mit seinem Elektroauto viel Fachwissen angeeignet und kümmert sich selbst um die nötigen Installationen.
Das Fahrzeug wird nur mit geringen Strömen geladen (8A). Der Autohändler/
-importeur informierte den Kunden, dass dafür eine normale Steckdose ausreiche.
Die beiden letzten Gründe erscheinen aus Sicherheitsgründen heikel. Die Fachverbän- de raten vom permanenten Laden an Haushaltsteckdosen – auch bei geringen Strö- men – ab und mahnen bei selber durchgeführten Installationsarbeiten sowie beim Ein- satz von Adaptern zu höchster Vorsicht. Insbesondere den Autoverkäufern kommt eine grosse Verantwortung zu, die Käufer richtig zu informieren. Offenbar besteht hier noch Schulungsbedarf.
Die Firmen beauftragen deutlich häufiger Fachleute, um ihre Installationen zu überprü- fen. Entsprechend sind sie auch eher zu einer professionellen Anpassung der Installa- tionen bereit, was sich in den Kosten widerspiegelt:
Abb 17: Kosten für Hausinstallation (Private: N=88 Antworten, Firmen: N=62 Antworten; Frage:
Haben Sie Anpassungen an den Hausinstallationen vornehmen lassen (Zuleitung, Steckdose, Heimladestation, im Kaufpreis nicht inbegriffene Ladekabel usw.)?)
Fest angeschlossene Ladegeräte bedürfen in der Schweiz gemäss den Werkvorschrif- ten der Netzbetreiber (Elektrizitätsunternehmen) eines Anschlussgesuchs und einer Installationsanzeige. Es ist die Pflicht des beauftragten Installationsunternehmens, diese Aufgaben zu erfüllen. Die Diskussionen beim ersten Teilnehmertreffen zeigten, dass bei diesem Thema noch viel Informationsbedarf besteht – sowohl bei den Elektro- auto-Nutzern als auch bei den Installateuren.
Längst nicht alle Nutzer von Elektroautos verfügen über eine eigene Garage. Wer sein Fahrzeug in einer Garage oder einer Einstellhalle für mehrere Autos abstellt, muss eine Lösung für die Abrechnung des bezogenen Stroms finden. Eine Umfrage beim ersten Teilnehmertreffen zeigte, dass sich verschiedene Möglichkeiten gut bewähren:
Verknüpfung zum eigenen Zähler einrichten
Verbrauch selber ermitteln (z. B. Angaben des Fahrzeugs oder über einen nicht geeichten Zähler) und dem Vermieter monatlich eine Abrechnung übermitteln
Differenz gegenüber den bisherigen Stromkosten in einer Einstellhalle übernehmen
Pauschaler Betrag an den Vermieter entrichten
10 Verbrauchsmessungen
10.1 Anzahl Ladevorgänge
Pro Messperiode erfassten die Teilnehmer an 30 aufeinanderfolgenden Tagen ihre Ladevorgänge. Erwartungsgemäss ist die Spannweite bei der Anzahl Ladungen gross.
Einige Teilnehmer luden ihr Auto in 30 Tagen nur wenige Male, während andere dies fast täglich taten. Einzelne geschäftliche Nutzer steckten ihr Auto im Durchschnitt sogar mehr als einmal täglich ein.
10.2 Ladeort
Wie schon andere Studien zeigten (siehe etwa 7.1), laden die Nutzer ihr Elektroauto grösstenteils zu Hause oder am Arbeitsplatz. Besonders eindrücklich fiel dieser Wert bei den geschäftlichen Teilnehmern von «KORELATION» aus. Sie nutzten nur gerade
für zwei Prozent der Ladungen andere Ladepunkte – und auch dann nur, weil es zwingend nötig war.
Bei den privaten und gemischten Nutzern lag der Wert bei rund neunzig Prozent und somit im Rahmen der Erwartungen. Wenn diese Nutzer andere Ladepunkte nutzten, taten sie dies etwa in der Hälfte der Fälle aus Notwendigkeit und in der anderen Hälfte aufgrund einer passenden Gelegenheit. Rund fünf Prozent aller Ladungen ermöglich- ten also Fahrten, die sonst nicht machbar gewesen wären.
Abb 18: Ladeorte (N=2524 Ladevorgänge)
10.3 Batterieladezustand bei Ladebeginn
Der Batterieladezustand (State of charge, SOC) ist eine wichtige Grösse, um das Ladeverhalten der Nutzer von Elektroautos zu analysieren. Er gibt einerseits an, wie stark die Fahrer die Reichweite ausreizen – ob sie sich also wagen, die Batterie fast leer zu fahren. Andererseits zeigt der SOC, wie voll die Nutzer den Akku laden.
Die Verbrauchsmessungen im Rahmen von «KORELATION» zeigten grosse Unter- schiede zwischen batteriebetriebenen Elektroautos (BEV) und Elektroautos mit zu- sätzlichem Motor (EREV und PHEV).
Bei den BEV fanden erwartungsgemäss relativ viele Ladungen statt, wenn die Batterie noch nicht leer war. Ein grosser Teil der Nutzer schöpfte die Reichweite nur teilweise aus. Immerhin: 20% aller Ladungen beginnen bei einem SOC von weniger als 20%.
Diese Fahrer trauten sich, die Kapazität zu einem grossen Teil auszunutzen.
Dieses Resultat widerspricht gleich zwei Studien, deren Resultate in Kapitel 7 vorge- stellt wurden: einerseits der Studie englischer Forscher, wonach nur 4% der Ladungen bei einem SOC von weniger als 20% beginnen (siehe 7.4), und andererseits der Unter- suchung der Technischen Universität Hamburg, laut welcher die mögliche Reichweite bei Weitem nicht ausgeschöpft würde (siehe 7.3).
Einheitlich zeigte sich das Bild beim «Volltanken»: Wenn die Teilnehmer ihr Auto an den Ladepunkt anschlossen, luden 80% von ihnen die Batterie zu mindestens 95% auf.
Auf der folgenden Grafik zeigt die X-Achse den SOC in % und die Y-Achse den pro- zentualen Anteil der Ladevorgänge. Die blaue Kurve gibt die Verteilung beim Lade- beginn an (linke Y-Achse) und die rote Kurve jene beim Ladeende (rechte Y-Achse).
Zwei Lesebeispiele: Bei rund 6% aller Ladevorgänge (linke Y-Achse) betrug die Rest- kapazität der Batterie beim Ladebeginn (blaue Kurve) zwischen 6 und 10 Prozent (X-
0%
20%
40%
60%
80%
100%
Gemischt Geschäftlich Privat Ladeort: Arbeit/Hause
Ladeort Andere
Andere davon notwendig
Achse). Bei knapp 80% aller Ladevorgänge (rechte Y-Achse) war die Batterie beim Ladeende (rote Kurve) zwischen 96 und 100 Prozent geladen.
Abb 19: Batterieladezustand bei batteriebetriebenen Elektroautos (Jahreserhebung, N=3796 Ladebeginn, N=3857 Ladeende)
Die folgende Abbildung zeigt das Verhalten der verschiedenen Nutzergruppen. Wäh- rend beim Ladeende kaum wesentliche Unterschiede zu beobachten sind, zeigt sich eine Differenz beim Ladebeginn: Bei den Privatpersonen starteten 27% der Lade- vorgänge bei einem SOC unter 20%. Deutlich tiefer – nämlich bei 16% – liegt dieser Wert bei den geschäftlichen Nutzern. Bei den gemischten Nutzern beträgt er 19%. Ein möglicher Grund für diesen Unterschied ist, dass geschäftliche Nutzer das Auto oft im Team verwenden, somit einen weniger engen Bezug dazu haben und auch weniger mit der Reichweite experimentieren als Privatpersonen.
Abb 20: Batterieladezustand bei Ladebeginn bei batteriebetriebenen Elektroautos nach Nutzungsart (Sommererhebung, Ladevorgänge: N=695 privat, N=461 geschäftlich, N=829 gemischt)
Die Fahrer von Elektroautos mit zusätzlichem Motor als Reichweitenverlängerer ver- halten sich bezüglich des SOC beim Ladeende noch einheitlicher, wie die folgende Grafik illustriert: 86% von ihnen laden die Batterie zu mindestens 95% auf.
Ein grosser Unterschied zeigt sich erwartungsgemäss beim Ladebeginn: Durch die Sicherheit des zusätzlichen Verbrennungsmotors wagen es die Fahrer viel eher als die BEV-Nutzer, die Reichweite des Autos komplett auszunutzen. Bei 48% der Ladungen betrug der SOC maximal 20%.
0%
10%
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30%
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Ladebeginn Ladeende
0%
2%
4%
6%
8%
10%
12%
Gemischt Geschäftlich Privat
Abb 21: Batterieladezustand bei Elektroautos mit zusätzlichem Verbrennungsmotor (Jahreserhebung, N=911 Ladebeginn, N=918 Ladenende)
Die Messungen illustrieren deutlich, wie unterschiedlich Elektroautos genutzt werden.
Bei einem Pool-Fahrzeug, welches für Kurzstrecken eingesetzt und immer geladen wird, ergeben sich charakteristische Ladekurven:
Abb 22: Batterieladezustand bei Pool-Fahrzeug für Kurzstrecken (Wintererhebung, N=32 Ladevorgänge)
Ganz anders verlaufen die Kurven bei einem erfahrenen Elektroauto-Nutzer, der mit der Reichweite umzugehen versteht. Er lädt die Batterie seines Autos erst bei einem tiefen SOC. Beim Fahrer mit dem nachfolgenden Ladeprofil handelt es sich um ein extremes Beispiel. Er fährt regelmässig dieselbe Strecke und weiss daher genau, wie er fahren muss, um das Ziel zu erreichen und die Batteriekapazität exakt auszuschöp- fen:
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Ladebeginn Ladeende
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SOC Anfang in % SOC Ende in %
