Die ökonomische Evaluierung von batterieelektrischen Lkws im Fernverkehr bis 2030. Ein Ansatz auf Gesamtkostenbasis

Inhaltsverzeichnis

1 Einführung

1.1 Motivation und Einordnung in den wissenschaftlichen Kontext

1.2 Zielsetzung

1.3 Überblick über das methodische Vorgehen

2 Elektromobilität im Nutzfahrzeugsegment

2.1 Nutzfahrzeugsegment im Überblick

2.1.1 Definition und Abgrenzung

2.1.2 Nutzfahrzeugklassen und Einsatzgebiete

2.1.3 Transportformen

2.1.4 Überblick zum Straßengüterverkehr in Deutschland

2.1.5 Motive für den Umstieg auf alternative Antriebsformen

2.2 Ergänzungen zum konventionellen Triebstrang und alternative Antriebskonzepte

2.2.1 Alternative Kraftstoffe

2.2.2 Elektromobile Antriebskonzepte

2.2.3 Wesentliche Komponenten eines batterieelektrischen Nutzfahrzeugs

2.2.3.1 Motor und Getriebe

2.2.3.2 Batterie

2.3 Marktübersicht über batterieelektrische Lkws

2.3.1 Leichte Nutzfahrzeuge

2.3.2 Schwere Nutzfahrzeuge

2.3.3 Lademöglichkeiten und Ladeinfrastruktur

3 Wirtschaftlichkeit von batterieelektrischen Lkws

3.1 Ansätze zur Wirtschaftlichkeitsoptimierung und Kundenkaufkriterien

3.2 Gesamtkostenrechnung

3.2.1 Ziele und Bestandteile der klassischen Kostenkalkulation

3.2.2 Gesamtkosten nach dem TCO-Konzept

3.2.2.1 Ursprung, Definition und Einordnung

3.2.2.2 Integration der Leistungsfähigkeit von Investitionsalternativen

3.3 Herausforderungen für E-Lkws im Fernverkehr

3.4 Bisherige Studienergebnisse zur TCO

4 Gesamtkostenrechnung als Instrument einer ökonomischen Evaluierung

4.1 Anforderungen an das Modell

4.2 Grundsätzliche Annahmen der Modellierung

4.3 Vorstellung eines konventionellen Referenznutzfahrzeuges

4.4 Relevante Kostenbestandteile

4.4.1 Betrachtung der zeitabhängigen Kosten

4.4.1.1 Neupreis des Fahrzeuges

4.4.1.2 Finanzierungskosten

4.4.1.3 Restwert

4.4.1.4 Versicherung und Steuern

4.4.1.5 Ladeinfrastruktur

4.4.2 Betrachtung der leistungsabhängigen Kosten

4.4.2.1 Dieselkosten und AdBlue

4.4.2.2 Stromkosten

4.4.2.3 Stromkosten an externen Ladesäulen

4.4.2.4 Mautkosten

4.4.2.5 Wartungs-, Instandhaltungs- und Schmierstoffkosten

4.4.2.6 Ersatzbatterie

4.5 Ergebnisse des Gesamtkostenmodells

4.5.1 Darstellung und Auswertung

4.5.2 Diskussion und Einordnung der Ergebnisse

5 Nutzenbewertung anhand eines Praxisfalls

5.1 Vorstellung der Bewertungskriterien

5.2 Vorstellung des Anwendungsfalls im gewerblichen Verkehr

5.3 Bewertung

6 Fazit

6.1 Zusammenfassung und Beantwortung der Forschungsfragen

6.2 Ausblick

Zielsetzung & Themen

Die vorliegende Masterarbeit verfolgt das Ziel, das wirtschaftliche Potenzial batterieelektrischer Nutzfahrzeuge im Fernverkehr zu evaluieren. Im Zentrum steht die Untersuchung, ob ein batterieelektrischer Lkw unter ökonomischen Gesichtspunkten eine Kostenparität oder einen Wettbewerbsvorteil gegenüber einem konventionellen Dieselfahrzeug erreichen kann, um sich langfristig am Markt zu etablieren.

• Marktanalyse zur Elektromobilität im Nutzfahrzeugsegment
• Entwicklung eines umfassenden Gesamtkostenmodells (Total Cost of Ownership)
• Analyse relevanter Kostenfaktoren wie Anschaffung, Energie, Wartung und Maut bis 2030
• Praxisnahe Anwendung und Nutzenbewertung anhand eines konkreten Anwendungsfalls

Auszug aus dem Buch

Zusammenfassung der Kapitel

1 Einführung: Hinführung zur Thematik der Elektrifizierung im Fernverkehr, Darlegung der Zielsetzung und Erläuterung des methodischen Vorgehens anhand eines Gesamtkostenmodells.

2 Elektromobilität im Nutzfahrzeugsegment: Überblick über das Nutzfahrzeugsegment, Definitionen, Fahrzeugklassen sowie eine Marktübersicht über bestehende und zukünftige Antriebs- und Ladetechnologien.

3 Wirtschaftlichkeit von batterieelektrischen Lkws: Analyse der Faktoren zur Wirtschaftlichkeitsoptimierung sowie eine detaillierte Auseinandersetzung mit dem Total Cost of Ownership (TCO) Konzept.

4 Gesamtkostenrechnung als Instrument einer ökonomischen Evaluierung: Durchführung der praktischen Gesamtkostenrechnung inklusive der Definition von Referenzfahrzeugen und Annahmen zu Kostenbestandteilen bis 2030.

5 Nutzenbewertung anhand eines Praxisfalls: Qualitative Bewertung der Wirtschaftlichkeit und technischen Machbarkeit durch Übertragung des Modells auf einen realen Transportauftrag.

6 Fazit: Zusammenfassende Beantwortung der zentralen Forschungsfragen und Ausblick auf zukünftige Entwicklungen sowie den weiteren Forschungsbedarf.

Schlüsselwörter

Elektromobilität, Nutzfahrzeuge, Fernverkehr, Gesamtkostenrechnung, TCO, Batterieelektrischer Antrieb, Wirtschaftlichkeit, Ladeinfrastruktur, CO2-Emissionsnorm, Dieselkraftstoff, Nutzlast, Transportlogistik, Gesamtkostenmodell, Automobilbranche, Nachhaltigkeit

Häufig gestellte Fragen

Worum geht es in dieser Arbeit grundsätzlich?

Die Arbeit untersucht, ob der Einsatz von batterieelektrischen Lkws im Fernverkehr unter ökonomischen Aspekten wettbewerbsfähig gegenüber herkömmlichen Dieselfahrzeugen gestaltet werden kann.

Was sind die zentralen Themenfelder?

Die Arbeit fokussiert sich auf die Bereiche Elektromobilität im Nutzfahrzeugsegment, Wirtschaftlichkeitsanalysen auf TCO-Basis, Ladeinfrastruktur sowie die technologischen Herausforderungen und politischen Rahmenbedingungen im Güterfernverkehr.

Was ist das primäre Ziel oder die Forschungsfrage?

Das primäre Ziel ist die Beantwortung der Frage, ob ein batterieelektrischer Lkw im Fernverkehr prinzipiell eine Kostenparität oder einen Kostenvorteil erlangen und sich damit nachhaltig im Markt etablieren kann.

Welche wissenschaftliche Methode wird verwendet?

Die Arbeit kombiniert eine systematische Literatur- und Internetrecherche mit der Erstellung einer quantitativen Gesamtkostenrechnung (TCO-Modell) sowie einer abschließenden Nutzenbewertung anhand eines konkreten Praxisfalls.

Was wird im Hauptteil behandelt?

Der Hauptteil befasst sich mit der detaillierten Modellierung der Gesamtkosten unter Berücksichtigung verschiedener Parameter wie Strompreisentwicklungen, Mautbefreiungen, Batteriekosten und technologischer Restriktionen, um die Wettbewerbsfähigkeit in verschiedenen Zeiträumen und Szenarien zu prüfen.

Welche Schlüsselwörter charakterisieren die Arbeit?

Zu den Kernbegriffen zählen E-Mobilität, Nutzfahrzeuge, Fernverkehr, Total Cost of Ownership, Wirtschaftlichkeit und Ladeinfrastruktur.

Wie groß ist der Einfluss der Ladeinfrastruktur auf die Wirtschaftlichkeit?

Die Arbeit stellt fest, dass die unzureichende öffentliche Ladeinfrastruktur ein Haupthindernis darstellt. Der Aufbau privater Ladelösungen ist kostenintensiv und beeinflusst die Gesamtwirtschaftlichkeit des Lkw-Einsatzes maßgeblich.

Welche Rolle spielt die Nutzlast bei batterieelektrischen Lkws im Fernverkehr?

Da Batterien ein hohes Eigengewicht besitzen, führt der Einsatz bei batterieelektrischen Lkws oft zu einem Nutzlastverlust. Die Arbeit untersucht, inwieweit regulatorische Maßnahmen wie die Erhöhung des zulässigen Gesamtgewichts diesen Effekt abmildern können.