TY - THES

T1 - Regionalisierung und Modellierung des zukünftigen Ladelastbedarfs der E-Mobilität im Güterverkehr

AU - Siebenhofer, David

N1 - nicht gesperrt

PY - 2024

Y1 - 2024

N2 - Mit der Elektrifizierung des Straßenverkehrs ist in Österreich mit einem größeren Energiebedarf und zusätzlichen Lasten im Stromnetz zu rechnen. Während der Energie- und Ladebedarf zukünftiger E-Mobilität im PKW-Bereich bereits in zahlreichen Studien untersucht wurde, setzt diese Arbeit den Fokus auf den Güterverkehr. Das Ziel ist die Ermittlung des Ladebedarfs in den Bezirken Österreichs für den Status quo, das Jahr 2030 und das Jahr 2040, wenn der Güterverkehr zur Gänze elektrisch betrieben werden würde. Zu diesem Zweck wurde der Energiebedarf in den Depots und bei Ladesäulen auf der Strecke über die gefahrenen Kilometer des Güterverkehres eines jeden Bezirkes mittels Multiplikation mit dem Verbrauch pro Kilometer eruiert. Die gefahrenen Kilometer wurden dabei über die Statistik Austria bezogen und auf die Bezirke umgelegt. Die Auswertung umfasste alle gefahrenen Kilometer, die für den österreichischen Energiebedarf relevant sind, unabhängig davon, ob es sich um Inlands-, Empfangs-, Versand- oder Transitverkehr handelt. Der Verbrauch und die Reichweite entstammen einer Literaturrecherche. Nach der Regionalisierung ist auch die zeitliche Differenzierung notwendig. Über Datensätze aus Straßenzählstationen in ganz Österreich konnte der Güterverkehr zeitlich aufgelöst werden. Im Sinne der Entlastung des Netzes zu Spitzenzeiten wurde fürs Laden über Nacht ein Demand-Side-Management eingepflegt. Das Verkehrsaufkommen des Straßengüterverkehres folgt der Auswertung nach nicht dem allgemeinen Straßenverkehr mit dem Maximum im Abendverkehr, da das Maximum um die Mittagszeit mit einer weiteren Spitze am Nachmittag erreicht wird. Ladespitzen ergeben sich am frühen Nachmittag und in der zweiten Nachthälfte. Für die Jahre 2030 und 2040 wird je nach Szenario mit einer anderen Entwicklung gerechnet: Eine Entwicklung im Sinne des Klimaschutzes geht von einem Sinken der Verkehrslast auf der Straße aus, während die Fortschreibung der aktuellen Entwicklung von einer Steigerung des Straßengüterverkehres ausgeht. Durch die Berechnung ergeben sich elektrische Energiemengen für ganz Österreich in der Höhe von 5,9 TWh im Status quo. Im Jahr 2030 werden 4,7 TWh (Klimaschutz) bzw. 6,3 TWh (Verkehrszunahme) gebraucht. Für 2040 wurden die Werte 4,4 TWh (Klimaschutz) sowie 6,8 TWh (Verkehrszunahme) errechnet. Diese Arbeit verfolgt den Ansatz von nur minimaler Ladung auf der Strecke, wodurch weniger als ein Drittel der Energie nicht im Depot geladen wird. Während sich der Energiebedarf für Inlands-, Empfangs- und Versandverkehr entlang der Donau sowie Metropolregionen konzentriert, ist der Energiebedarf durch den Transit in Oberösterreich, Tirol und Salzburg besonders hoch. Die Bezirke mit dem größten Energiebedarf finden sich entlang der Donau in Oberösterreich, Niederösterreich und Wien sowie vereinzelt in Metropolregionen wie Graz, Innsbruck und Salzburg. Die Bezirke mit dem geringsten Energiebedarf sind über Österreich verstreut, sind aber allgemein weiter entfernt von wirtschaftlich starken Zentren. Beispiele sind Feldkirchen in Kärnten oder Murau in der Steiermark. Der hinterlegten Ladekurve nach sind in Österreich maximal 1,40 GW im Status quo zu erwarten. Je nach Szenario sind im Jahr 2040 als maximale Last 0,90 GW und 1,39 GW prognostiziert.

AB - Mit der Elektrifizierung des Straßenverkehrs ist in Österreich mit einem größeren Energiebedarf und zusätzlichen Lasten im Stromnetz zu rechnen. Während der Energie- und Ladebedarf zukünftiger E-Mobilität im PKW-Bereich bereits in zahlreichen Studien untersucht wurde, setzt diese Arbeit den Fokus auf den Güterverkehr. Das Ziel ist die Ermittlung des Ladebedarfs in den Bezirken Österreichs für den Status quo, das Jahr 2030 und das Jahr 2040, wenn der Güterverkehr zur Gänze elektrisch betrieben werden würde. Zu diesem Zweck wurde der Energiebedarf in den Depots und bei Ladesäulen auf der Strecke über die gefahrenen Kilometer des Güterverkehres eines jeden Bezirkes mittels Multiplikation mit dem Verbrauch pro Kilometer eruiert. Die gefahrenen Kilometer wurden dabei über die Statistik Austria bezogen und auf die Bezirke umgelegt. Die Auswertung umfasste alle gefahrenen Kilometer, die für den österreichischen Energiebedarf relevant sind, unabhängig davon, ob es sich um Inlands-, Empfangs-, Versand- oder Transitverkehr handelt. Der Verbrauch und die Reichweite entstammen einer Literaturrecherche. Nach der Regionalisierung ist auch die zeitliche Differenzierung notwendig. Über Datensätze aus Straßenzählstationen in ganz Österreich konnte der Güterverkehr zeitlich aufgelöst werden. Im Sinne der Entlastung des Netzes zu Spitzenzeiten wurde fürs Laden über Nacht ein Demand-Side-Management eingepflegt. Das Verkehrsaufkommen des Straßengüterverkehres folgt der Auswertung nach nicht dem allgemeinen Straßenverkehr mit dem Maximum im Abendverkehr, da das Maximum um die Mittagszeit mit einer weiteren Spitze am Nachmittag erreicht wird. Ladespitzen ergeben sich am frühen Nachmittag und in der zweiten Nachthälfte. Für die Jahre 2030 und 2040 wird je nach Szenario mit einer anderen Entwicklung gerechnet: Eine Entwicklung im Sinne des Klimaschutzes geht von einem Sinken der Verkehrslast auf der Straße aus, während die Fortschreibung der aktuellen Entwicklung von einer Steigerung des Straßengüterverkehres ausgeht. Durch die Berechnung ergeben sich elektrische Energiemengen für ganz Österreich in der Höhe von 5,9 TWh im Status quo. Im Jahr 2030 werden 4,7 TWh (Klimaschutz) bzw. 6,3 TWh (Verkehrszunahme) gebraucht. Für 2040 wurden die Werte 4,4 TWh (Klimaschutz) sowie 6,8 TWh (Verkehrszunahme) errechnet. Diese Arbeit verfolgt den Ansatz von nur minimaler Ladung auf der Strecke, wodurch weniger als ein Drittel der Energie nicht im Depot geladen wird. Während sich der Energiebedarf für Inlands-, Empfangs- und Versandverkehr entlang der Donau sowie Metropolregionen konzentriert, ist der Energiebedarf durch den Transit in Oberösterreich, Tirol und Salzburg besonders hoch. Die Bezirke mit dem größten Energiebedarf finden sich entlang der Donau in Oberösterreich, Niederösterreich und Wien sowie vereinzelt in Metropolregionen wie Graz, Innsbruck und Salzburg. Die Bezirke mit dem geringsten Energiebedarf sind über Österreich verstreut, sind aber allgemein weiter entfernt von wirtschaftlich starken Zentren. Beispiele sind Feldkirchen in Kärnten oder Murau in der Steiermark. Der hinterlegten Ladekurve nach sind in Österreich maximal 1,40 GW im Status quo zu erwarten. Je nach Szenario sind im Jahr 2040 als maximale Last 0,90 GW und 1,39 GW prognostiziert.

KW - Transport

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KW - Elektromobilität

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KW - Güterverkehr

U2 - 10.34901/mul.pub.2024.230

DO - 10.34901/mul.pub.2024.230

M3 - Masterarbeit

ER -