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Die Verbreitung von Elektrofahrzeugen spielt eine wichtige Rolle zur Erreichung der Klimaziele im Verkehrssektor und kann auch zu einer größeren Unabhängigkeit der Energieversorgung beitragen. Die Erforschung ihrer Verbreitung ist daher weiterhin von großer Relevanz. Im Rahmen einer Studie für die Nationale Plattform Elektromobilität (NPE) wurden im Jahr 2013 Markthochlaufszenarien für Elektrofahrzeuge bis zum Jahr 2020. Fast zehn Jahre später wird ihm Rahmen dieses Working Papers die damalige Methodik und die Ergebnisse mit realen Entwicklungen abgeglichen. Zudem werden methodische Neuerungen erläutert und ein Ausblick auf Modellergebnisse für das Jahr 2030 gewagt, um die neue politisch gesetzte Zielerreichung von 15 Millionen reinen Elektrofahrzeugen und die Treibhausgas(THG)-Minderungsziele unter die Lupe zu nehmen. Es zeigt sich, dass viele Entwicklungen gut eingeschätzt wurden und man aufgrund der niedrigen Kraftstoffpreise lange keine nennenswerte Marktdurchdringung von Elektrofahrzeugen sehen konnte. Mit zahlreichen politischen Fördermaßnahmen und der EU-Regulierung über die Flottengrenzwerte lag Deutschland Ende 2020 jedoch im mittleren Bereich des 2013 aufgespannten Ergebnisraums. Auch für 2030 ist die Zielerreichung maßgeblich abhängig vom Niveau der Flottengrenzwerte und ambitionierten Zwischenschritten bei der THG-Emissionsminderung. Nur dann können 15 Millionen reine Elektrofahrzeuge 2030 erreicht werden.

Im Rahmen des Energiekonzepts ist das Ziel von der deutschen Bundesregierung ausgegeben worden, bis zum Jahr 2030 sechs Millionen Elektrofahrzeuge auf die Straße zu bringen. Dies stellt für die Mittel- und Niederspannungsnetze eine Herausforderung dar. In dieser Arbeit wird der Einfluss der privaten Elektrofahrzeuge auf Mittel- und Niederspannungsnetze eines Verteilungsnetzbetreibers in drei verschiedenen Netzgebieten untersucht: Großstadt, Kleinstadt, ländliche Gebiete. Die unterschiedlichen repräsentativen Niederspannungsnetze werden jeweils zusammen mit übergeordneten Mittelspannungsnetzen in einem Netzberechnungsprogramm nachgebildet. Zur Nachbildung der Haushaltslasten wird ein Modell entwickelt, mit dem die Lastkurve nach Haushaltsgröße zufällig generiert werden kann. Anhand der Statistik aus der Studie "Mobilität in Deutschland 2008" ist ein stochastisches Modell zur Erstellung individueller täglicher Fahrzyklen entwickelt worden. Unter Berücksichtigung der möglichen Einflussfaktoren, unter anderem das Mobilitätsverhalten, der spezifische Energieverbrauch der Fahrt und der Lademöglichkeit, werden Ladekurven der mobilen Batterien modelliert. Die aggregierten mittleren Lastkurven je Fahrzeug werden für verschiedene Ladeszenarien ermittelt. Der Gleichzeitigkeitsfaktor lässt sich für das Szenario "Aufladen nur zuhause" je nach Ladeleistung errechnen. Für die Netzuntersuchung wird angesichts des Kaufinteresses davon ausgegangen, dass die Berufstätigen die Hauptnutzer der Elektrofahrzeuge bis zu einer 50 % Durchdringungsrate darstellen. Durch eine realitätsbezogene, probabilistische Zuordnung der Elektrofahrzeuge an die Netzanschlüsse im Niederspannungsnetz, wird mit Hilfe von Lastfluss- und Zuverlässigkeitsberechnungen untersucht, wo die potentiellen Schwachstellen der jeweiligen Mittelspannungs- und Niederspannungsnetze liegen. Mit Hilfe eines Kosten-Nutzen-Vergleichs lässt sich eine optimale Kombination der direkten Netzverstärkungsmaßnahmen in Bezug auf eine Verringerung der mittleren Nichtverfügbarkeit feststellen. Darüber hinaus wird die Einsatzmöglichkeit der Batterien als Speicher zur Bereitstellung der Regelenergie und zum Ausgleich von PV-Prognosefehlern untersucht. Ferner wird die Lebensdauer der Batterie mit Hilfe eines Alterungsmodells im Falle mit und ohne Beitrag zur Systemdienstleistung abgeschätzt.