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Elektromobilität

Theoretische Grundlagen, Herausforderungen sowie Chancen und Risiken der Elektromobilität, diskutiert an den Umsetzungsmöglichkeiten in die Praxis

Mehmet Yay

Elektromobilität ist im Trend! Automobilhersteller, Energiekonzerne, sowie die Bundesregierung beschäftigen sich immer stärker mit dieser Thematik. Die Arbeit veranschaulicht Hintergrund und Entwicklung dieses Trends. Darüber hinaus werden die sich durch Elektromobilität ergebenden Chance, Risiken und die Herausforderungen für alle Akteure entlang der Wertschöpfungskette dargestellt. Es wird herausgearbeitet, unter welchen Voraussetzungen ein Elektrofahrzeug ökologisch und ökonomisch sinnvoll in die Praxis implementiert werden kann. Der aktuelle Stand der Technik und der Umsetzung zeigt, dass das Zeitalter alternativer Antriebskonzepte längst begonnen hat und eine Umsetzung sofort möglich ist.

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Inhaltsverzeichnis

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Executive Summary ....................................................................................... 5 1 Einleitung ................................................................................................... 11 1.1 Ausgangslage, Situations- und Problemanalyse ................................. 11 1.2 Zielsetzungen und inhaltliche Abgrenzung ......................................... 12 1.3 Aufbau und Struktur der Arbeit .......................................................... 13 2 Die historische Entwicklung des Elektromobil .......................................... 15 2.1 Am Anfang war das „Elektromobil“ ................................................... 15 2.2 Historische Zeitwende zu Gunsten des Verbrennungsmotors ............. 18 3 Die Treiber der Entwicklung für Elektromobilität ..................................... 23 3.1 Umweltauswirkungen der Automobile ............................................... 23 3.2 Ressourcenverfügbarkeit ..................................................................... 29 3.3 Legislative ........................................................................................... 33 3.4 Technologischer Fortschritt ................................................................ 37 3.5 Übersicht über die Treiber und Wirkungszusammenhänge ................ 39 4 Theoretische Grundlagen Elektromobilität ................................................ 41 4.1 Definition und Abgrenzung Elektromobilität ..................................... 41 4.2 Elektromobile Antriebskonzepte ......................................................... 43 4.2.1 Mikrohybride ............................................................................. 44 4.2.2 Mildhybride ............................................................................... 44 4.2.3 Vollhybride (Parallele und Serielle Hybride) ............................ 45 4.2.4 Plug-In Hybride ......................................................................... 47 4.2.5 Batteriebetriebene Elektrofahrzeuge (BEV) .............................. 48 4.3 Energiespeicher ................................................................................... 50 4.3.1 Anforderungen an Energiespeicher ........................................... 52 4.3.2 Übersicht Energiespeicher ......................................................... 54 4.4 Batterieaufladesysteme ....................................................................... 61 4.4.1 Konduktives Laden ................................................................... 61 4.4.2 Induktives Laden ....................................................................... 64 4.4.3 Batteriewechselstationen ........................................................... 65 10 5 Zusammenfassung ..................................................................................... 67 6 Herausforderungen, Chancen und Risiken durch Elektromobilität ........... 71 6.1 Herausforderungen durch Elektromobilität ......................................... 71 6.1.1 Rohstoffe ................................................................................... 71 6.1.2 Komponenten und Fahrzeuge .................................................... 73 6.1.3 Strom und Infrastruktur ............................................................. 74 6.1.4 Geschäftsmodelle ...................................................................... 76 6.1.5 Qualifizierung und Ausbildung von Personal ........................... 77 6.2 Chancen und Risiken durch Elektromobilität ..................................... 77 6.2.1 Umwelt und Technologie .......................................................... 77 6.2.2 Wirtschaft und Markt ................................................................ 80 6.2.3 Branchenübergreifend ............................................................... 83 6.2.4 Chancen und Risiken im Überblick ........................................... 84 7 Umsetzungsmöglichkeiten in die Praxis .................................................... 85 7.1 Einführung in das Kapitel ................................................................... 85 7.2 Staatliche Förderung im Rahmen des Nationalen Entwicklungsplan Elektromobilität der Bundesregierung (NEEdB) ................................ 85 7.2.1 Zielsetzungen...

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