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MHPDeepDive: Smarter Aufbau von Ladeinfrastrukturen

End-to-End--Betrachtung

Automobilhersteller geraten immer mehr unter Druck, klimafreundliche Fahrzeuge auf den Markt zu bringen. Zum einen liegt das daran, dass immer mehr Menschen ein Bewusstsein für Nachhaltigkeit in der Mobilität entwickeln. Zum anderen gibt es immer mehr Regularien auf allen Ebenen. Städte und Gemeinden erlassen beispielsweise Fahrverbote für Fahrzeuge mit Dieselmotor. Die EU macht Vorgaben zum CO2-Grenzwert. Seit Beginn dieses Jahres dürfen Fahrzeuge durchschnittlich maximal 95 Gramm CO2 pro Kilometer emittieren. Halten OEM sich nicht daran, müssen sie Strafzahlungen an die EU leisten. Und die können rasch im Milliarden-Bereich liegen. Da der aktuelle Grenzwert kaum mit herkömmlichen Verbrennungsmotoren zu erreichen ist, setzen Fahrzeughersteller vermehrt auf Elektrofahrzeuge oder Plug-in-Hybride. Am Ende entscheiden die Kunden, ob sie eine der beiden Varianten wählen. Trotz beachtlicher Anreize zögern viele noch. So halten neben den hohen Anschaffungskosten vor allem die begrenzte Reichweite und damit einhergehend lange Ladezeiten und eine noch sehr rudimentäre Ladeinfrastruktur von einem Kauf ab.

So gibt es bislang bundesweit lediglich 27.730 öffentlich zugängliche Ladepunkte. Das ist deutlich zu wenig, um die Bedenken der Kundinnen und Kunden zu zerstreuen und die Verbreitung von Elektrofahrzeugen zu forcieren. Deshalb sollten OEM, Flottenbetreiber und Händlerverbände, Kommunen, Betreiber größerer Eventlocations und andere Player den Ausbau der Ladeinfrastruktur vorantreiben. Wichtig dabei ist, eine End-2-End-Perspektive einzunehmen und vereinzelte und untereinander unabgestimmte Insellösungen zu vermeiden.

In unserem MHPDeepDive „Smarter Aufbau von Ladeinfrastrukturen“ stellen wir Ihnen den ganzheitlichen Ansatz von MHP vor, um eine Ladeinfrastruktur End-2-End zu realisieren: Dabei erläutern wir sämtliche Phasen beim Aufbau einer smarten Ladeinfrastruktur: von der Dimensionierung und Konzeptionierung über die Wirtschaftlichkeitsberechnung bis zur Umsetzung und Digitalisierung.

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MHPDeepDive: Smarter Aufbau von Ladeinfrastrukturen

  1. 1. l ENABLING YOU TO SHAPE A BETTER TOMORROW
  2. 2. © MHP Management- und IT-Beratung GmbH Smarter Aufbau von Ladeinfrastrukturen End-to End Betrachtung
  3. 3. l17.09.2020© MHP Management- und IT-Beratung GmbH 3 MHPDEEPDIVE TERMINE 24.09.2020 Automobilindustrie – Einfluss Agilität auf Performance https://www.linkedin.com/company/ mhp-a-porsche-company https://www.xing.com/companies/m ieschkehofmannundpartner
  4. 4. l 4 MHPDeepDive: Smarter Aufbau von Ladeinfrastrukturen Marcus Willand Partner Mobility Dipl. Kfm mit den Schwerpunkten Management, Marketing und Psychologie. PMI zertifizierter Projektleiter, Agile Coach & Design Thinking Über 20 Jahre Digitalisierungs-Erfahrung in der Automobilwirtschaft und im öffentlichen Bereich v.a. mit plattformbasierten Geschäftsmodellen • Neutrale Plattformen: Schlüssel zu effizienter sowie ökologisch und ökonomisch nachhaltiger Mobilität. Dr. Dominique Gross Associated Partner Head of Intelligent Energy System Services Zertifizierter EEX/EPEX-Spot Börsenhändler, verfügt über einen MBA der ESSEC/Paris, Promotion an der Universität St. Gallen (HSG) Langjährige umfassende praktische Erfahrungen in der Energiewirtschaft, sowohl im nicht- regulierten als auch im regulierten Umfeld. • Energie- und Mobilitätswende müssen Hand in Hand laufen.
  5. 5. l 1. Intro Ladeinfrastruktur 2. Energie  Intelligente Infrastruktur  Ladeinfrastrukturentwicklung  Energieversorgung für Facilities & Städte  Vehicle2Grid 3. Mobilität  Charging Experience End2End  Strategie für Ladeservices  Aufbau eines Ladedienstes 4. Fazit 17.09.2020 5 AGENDA
  6. 6. l Öffentliches Laden ist Grundvoraussetzung für den Erfolg im Massenmarkt 17.09.2020© MHP Management- und IT-Beratung GmbH 6 77% 23% Urbanisierungsgrad2 ~83,1 Mio.1 46% 54% Erwerbstätige3 wohnen ländlich wohnen urban erwerbstätig nicht erwerbstätig Signifikanter Anteil potentieller Kunden ist auf öffentliches Laden angewiesen – Use Cases verschieben sich. 1) https://www.destatis.de/DE/Themen/Gesellschaft-Umwelt/Bevoelkerung/Bevoelkerungsstand/Tabellen/zensus-geschlecht-staatsangehoerigkeit-2019.html 2) https://www.deutschland.de/de/topic/leben/stadt-und-land-fakten-zu-urbanisierung-und-landflucht 3) https://www.destatis.de/DE/Themen/Arbeit/Arbeitsmarkt/Erwerbstaetigkeit/_inhalt.html
  7. 7. l17.09.2020© MHP Management- und IT-Beratung GmbH 7 Komplexe Wertschöpfungsketten beim Laden digital vereinfachen Charge Point Operator Ladepunkt Roaming Net- work Operator E-Mobility Anbieter Der CPO übernimmt den Betrieb von Ladepunkten Roaming-Plattform Betreiber verbindet Stromanbieter und CPOs Mobilitätsanbieter bieten Zugang zu verschiedenen Lademöglichkeiten Energieanbieter liefern die Energie zum Ladepunkt Ladepunkte sind die Schnittstelle zwischen Energieanbieter und E-Fahrzeug EVU / VNB Herausforderung Lösung  Device & Asset Management inkl. Diagnose / Betrieb  Intelligentes Lastenmanagement & Integration in das Energie Ökosystem inkl. Prosumer  Datenaustausch  Abrechnung  Business Case Definition  Kundenbetreuung  Flottenmanagement 6 - 30 kV 6 - 30 kV high and extra-high-voltage grid 110 - 380 kV Charger (DC) 50-450 kW HOME ELECTRICITY GENERATION* ON THE ROAD 13% 21% 9%8%38% 3%8% *Share of net electricity generation in Germany 2018 Source: Fraunhofer ISE WORK HOME 230 - 400 V low-voltage grid 230 - 400 V medium-voltage grid 6 - 30 kV 230 - 400 VWallbox (AC) 3,6 - 44 kW Wallbox (AC) 3,6 - 22 kW Photo-voltaic Wind PhotovoltaicHydropowerNuclear Coal Gas Biomass 41% Renewable Energies Infrastruktur Geschäftsmodelle
  8. 8. l TransnetBW & MHP: Energie- und Mobilitätswende Hand in Hand © MHP Management- und IT-Beratung GmbH 17.09.2020 8 Energie & Infrastruktur Netzwerk aus europäischen Übertragungs- und Verteilnetzbetreibern Netzwerk aus OEMs, Zulieferer, Einzelhändlern und Mobilitätsanbietern PROTOTYPEN PRAKTISCHE ERFAHRUNG ENERGIENETZ INFRASTRUKTUREN DIGITALE LÖSUNGENPROZESSOPTIMIERUNG MANAGEMENT CONSULTING Stromtransport & Verteilung Stromhandel & Erzeugung Netzbau & Instandhaltung Systembetrieb & Sicherheit Erneuerbare & Regulierung Nachhaltige Mobilität Mobilitätsdienstleistungen Daten & Technologien Digitalisierung & Systeme Customer Experience Automotive & Consulting
  9. 9. l17.09.2020© MHP Management- und IT-Beratung GmbH 9 Energie
  10. 10. ll Zielnetzplanung für die Ladeinfrastruktur eines deutschen Fußballvereines © MHP Management- und IT-Beratung GmbH UNSERE LÖSUNG  Ist-Aufnahme / Validierung hinsichtlich der vorhandenen Netzinfrastruktur.  Spitzenlasten-Prognose basierend auf Anzahl der Ladepunkte, -leistung und Gleichzeitigkeit.  Bestimmung des Ausnutzungsgrads des Netzes (deterministische Worstcase Simulationsmethode).  Berechnung zur Dimensionierung der Netzbetriebsmittel und Durchführung der Grobkostenschätzung. ERREICHTER MEHRWERT  Erstellung einer Entscheidungsgrundlage für die Vorstandssitzung.  Entwicklung eines ganzheitlichen Lösungskonzeptes für die Netzplanung unter Berücksichtigung der Integration von Ladeninfrastruktur. AUSGANGSSITUATION  Weitreichender Ausbau der örtlichen Ladeinfrastruktur geplant.  Einbindung der geplanten Ladepunkte in die bestehende Versorgungsinfrastruktur muss geprüft werden.  Alternative Errichtung einer neuen Trafostation für die Versorgung der Ladepunkte zu analysieren.
  11. 11. l Planungstool für Ladeinfrastrukturausbau © MHP Management- und IT-Beratung GmbH 17.09.2020 11 AUSGANGSSITUATION • GIS-basierte Standortplanung & Positionierung von Ladepunkten - Berechnung optimaler Ladeorte basierend auf der Hotspot- Dichte innerhalb eines definierten Untersuchungsradius UNSERE LÖSUNG  Räumlich: Nachfrage, Nutzungsfunktionen  Zeitliche Gegebenheiten: Aufenthaltsdauer, Nutzungszeitpunkt  Technische Gegebenheiten: Ladesäulentyp ERREICHTER MEHRWERT  Abschätzung der Folgeauswirkungen auf die Verkehrs- & Versorgungsnetzauslastung  Ausgestaltung Vehicle2Grid PUBLIKATION Weissmann, C.; Gorges, T. (2019): Entwicklung eines Planungstools zum regionalen Ladeinfrastrukturausbau. In: Realisierung Utility 4.0, Band 2: Praxis der digitalen Energiewirtschaft von den Grundlagen bis zur Verteilung im Smart Grid, Springer Vieweg, 1. Aufl.
  12. 12. l Energy Services für Facilities © MHP Management- und IT-Beratung GmbH 17.09.2020 12 ASPEKTE  Integrales Mobilitäts- und Energiekonzept, inkl. Standortanalyse  Detaillierte Energie- und Verkehrssimulation  Lastprofilbasierte Datenanalyse und – prognose  Optimierung des Geschäftsmodells WEITERFÜHRENDE ANSÄTZE  Vorrichtung für automatisierte Betankung  Umsetzung von Vehicle-to-Grid Ladeinfrastruktur  Konzeption  Bedarfsprognose Erneuerbare Energie  PV-Konzept  Ertragsprognose Intelligente Laststeuerung  Erzeuger-Verbraucher  Speicherlösungen Energiemanagement  Geschäftsmodell  Monitoring GANZHEITLICHER MODULARER PLANUNGSANSATZ
  13. 13. l ERREICHTER MEHRWERT  Publikation: Weissmann, C. (2019)  In: Realisierung Utility 4.0, Band 1: Praxis der digitalen Energiewirtschaft vom Vertrieb bis zu innovativen Energy Services, Springer Vieweg, 1. Aufl. AUSGANGSSITUATION Energieversorgungskonzepte für Städte  Identifikation der optimalen Energieversorgungstechnologien für eine Stadt (Wohn- und Gewerbeflächen).  Erstellung einer energetischen, ökologischen und ökonomischen Bewertung der Strukturierung von Energieströmen in einem Quartier. UNSERE LÖSUNG  Berücksichtigte Faktoren bei der Planung:  Nachfrage nach Strom,  Wärme und  Elektromobilität  Erneuerbare Energiequellen.  Betrachtung aller marktreifen Technologie bzgl. Erzeugung, Verbrauch und Speicherung.  Ökonomische und ökologische Zielwerte  Innovative Geschäftsmodelle (z. B. Bürgerenergiegenossenschaft). © MHP Management- und IT-Beratung GmbH 17.09.2020 13 Blockheiz- kraftwerk Wärme Strom Büro EFH Entwicklung eines Simulationstools zur energetischen, ökologischen und ökonomischen Bewertung von vernetzten Energieversorgungs- konzepten für Quartiere.
  14. 14. l Energiewirtschaftliche Anwendungen V2G / Stationäre Speicher © MHP Management- und IT-Beratung GmbH 17.09.2020 14 ENERGIEVERSORGUNG LADEN VEHICLE-TO-GRID / STATIONÄRE SPEICHER Erzeugung Übertragung Verteilung Anbindung Smart Meter Energiemanagement Wallbox Elektrofahrzeug Aktivitäten zur Nutzung und Vermarktung der Flexibilitäten aus stationären und mobilen Batterien für Systemdienstleistungen und an Energiemärkten Pooling und Aggregation Systemdienstleistun gen Virtuelle Batterien Stromhandel Weitere Anwendungsfälle Nutzung der Erneuerbaren Steuerung der Flexibilitäten Überlastschutz Nachvollziehbarkeit Kostenreduktion Entwicklung Durch die Elektrifizierung der Mobilität entsteht Flexibilität – es gilt dieser ihren optimalen Wert zuzuweisen. Flexibilität Energie Daten Nachhaltige Mobilität Smart Home Sichere Energieversorgung Komfort
  15. 15. l17.09.2020© MHP Management- und IT-Beratung GmbH 15 Mobilität
  16. 16. l Charging Experience – End2End 17.09.2020© MHP Management- und IT-Beratung GmbH 16 Charging App Wallbox Management SystemNavi Integration AUSGANGSSITUATION  Markteinführung eines E-Fahrzeugs  Neues Geschäftsfeld  Keine Digital Customer Journey UNSERE LÖSUNG  Entwicklung einer Digitalen Customer Journey  Design System End2End für App, HMI, E3 und Wallbox  Digitale Umsetzung End2End ERREICHTER MEHRWERT  Kohärentes Design  Technologische Durchgängigkeit  Optimale User Experience  Erhöhung der Akzeptanz E-Mobilität
  17. 17. l Strategie für Ladeservices 17.09.2020© MHP Management- und IT-Beratung GmbH 17 AUSGANGSSITUATION  Öffentliche Ladeinfrastruktur soll analysiert werden  Marktattraktivität wird hinterfragt  Strategische Perspektiven sollen aufgezeigt werden, insbesondere für den europäischen Markt UNSERE LÖSUNG  Erstellen einer umfassenden und modularen Studie  Selektive Deep Dives  Ermöglichen eines spezifischen Stakeholder-Management ERREICHTER MEHRWERT  Umfassende Grundlage für den Entscheidungsprozess  Ansammlung und Aufbereitung relevanter Marktinformationen  Grundlage für strategische Geschäftsentscheidungen
  18. 18. l Aufbau eines Ladedienstes 17.09.2020© MHP Management- und IT-Beratung GmbH 18 AUSGANGSSITUATION  Volkswagen steht 2 Jahre vor dem Launch des ID. 3 und benötigt eine gesamtheitliche Ladelösung für den Endkunden  Diese Ladelösung muss in das vorhandene Service Ökosystem, das Fahrzeug und in die OneApp passen  Der Volkswagen Ladedienst muss wirtschaftlich und kundenorientiert sein und in ganz Europa ausgerollt werden UNSERE LÖSUNG  Aufbau von präzisen Customer Journeys und strategischen Ansätzen  Durch IT PO Sicherstellung der Integration in die vorhandene IT Landschaft  Begleitung der Entwicklungsprozesse, SAFE und agiles Projektmanagement zu allen Stakeholdern  CPO Anbindung in ganz Europa  Sicherstellung eines Business Cases und Marketing/Kommunikationsmaßnahmen ERREICHTER MEHRWERT  WeCharge in der OneApp von Volkswagen integriert mit den Funktionen  Suchen & Finden von Ladestationen  Laden und Bezahlen  Wallbox Management  HMI Integration  CPO Verhandlungen in allen wichtigen europäischen Märkten zur Sicherstellung einer großen Abdeckung  Einheitliches Markenaufbau, Tariferstellung und Roll-out vor Markteinführung des ID. 3 Charge Point Operator (CPO) 3rd Party CPOs Dealers & Customers E-Roaming Provider Mobility Service Provider (MSP) MSP App Card Navi- gation Wall box
  19. 19. l17.09.2020© MHP Management- und IT-Beratung GmbH 19 Fazit
  20. 20. l17.09.2020© MHP Management- und IT-Beratung GmbH 20 Charging made simple. Charge Point Operator Ladepunkt Roaming Net- work Operator E-Mobility Anbieter Der CPO übernimmt den Betrieb von Ladepunkten Roaming-Plattform Betreiber verbindet Stromanbieter und CPOs Mobilitätsanbieter bieten Zugang zu verschiedenen Lademöglichkeiten Energieanbieter liefern die Energie zum Ladepunkt Ladepunkte sind die Schnittstelle zwischen Energieanbieter und E-Fahrzeug EVU / VNB Herausforderung Lösung  Device & Asset Management inkl. Diagnose / Betrieb  Intelligentes Lastenmanagement & Integration in das Energie Ökosystem inkl. Prosumer  Datenaustausch  Abrechnung  Business Case Definition  Kundenbetreuung  Flottenmanagement 6 - 30 kV 6 - 30 kV high and extra-high-voltage grid 110 - 380 kV Charger (DC) 50-450 kW HOME ELECTRICITY GENERATION* ON THE ROAD 13% 21% 9%8%38% 3%8% *Share of net electricity generation in Germany 2018 Source: Fraunhofer ISE WORK HOME 230 - 400 V low-voltage grid 230 - 400 V medium-voltage grid 6 - 30 kV 230 - 400 VWallbox (AC) 3,6 - 44 kW Wallbox (AC) 3,6 - 22 kW Photo-voltaic Wind PhotovoltaicHydropowerNuclear Coal Gas Biomass 41% Renewable Energies
  21. 21. l© MHP Management- und IT-Beratung GmbH 21 Dr. Dominique Gross Associated Partner Mobil: +49 152 39530710 E-Mail: dominique.gross@mhp.com LET‘S GET CONNECTED Marcus Willand Partner Mobil: +49 152 33145067 E-Mail: marcus.willand@mhp.com
  22. 22. l17.09.2020© MHP Management- und IT-Beratung GmbH 22 verpasst? Kein Problem! Alle vergangenen MHPDeepDives finden Sie hier: www.slideshare.net/MHPInsights www.youtube.de/MHPProzesslieferant
  23. 23. l WELCOME TO TOMORROW

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