Die Planung von Ladeinfrastruktur für batterieelektrische Fahrzeugflotten auf großräumiger Skala setzt voraus zu verstehen, welche Parameter auf die geografische Verteilung des Ladebedarfs Einfluss nehmen. Entscheidend sind dabei Flottenzusammensetzung und Adoptionsmuster, verbraucherspezifisches Verhalten und räumlich variierende Ladekosten. Die vorliegende Dissertation vertieft dieses Verständnis durch vier Forschungsbeiträge zu Personenkraftwagen- und Nutzfahrzeugflotten im regionalen und überregionalen Verkehr. In allen vier Beiträgen wird die geografische Zuordnung des Ladebedarfs endogen bestimmt. Dabei wird analysiert, wie Flottenerneuerung, Adoptionsmuster, Verbraucherverhalten und Ladekosten diese Zuordnung prägen.Die Beiträge basieren auf drei entwickelten Methoden, die auf einer gemeinsamen Grundlage aufbauen: räumlich aufgelöste Verkehrsfluss- und Quelle-Ziel-Daten, die sowohl die Mobilität der Fahrzeugflotten als auch die flexible räumliche Zuordnung des Ladebedarfs abbilden. Das Methodendesign spiegelt dabei Abwägungen zwischen räumlicher Auflösung, zeitlicher Skalierung und Modellumfang wider --- Abwägungen, die sich unmittelbar aus den jeweiligen Forschungsfragen ergeben. Diese reichen von der statischen Standortplanung einzelner Autobahnabschnitte über die mehrjährige Flottenumstellungsoptimierung auf regionaler Ebene bis hin zur Erstellung von stündlichen Ladelastprofilen für die Stromsystemintegration.Die quantitativen Analysen werden auf europäische Fallstudien auf regionaler, nationaler und internationaler Ebene angewandt. Betrachtet man die Beiträge nicht isoliert, sondern in ihrer Gesamtheit, treten drei übergreifende Erkenntnisse hervor: Erstens hat die Reichweite, sowohl bei Personenkraftwagen als auch bei Nutzfahrzeugen, einen überraschend begrenzten Einfluss auf den Ladebedarf und die Infrastrukturkosten. Statt neue Standorte zu erschließen, konvergiert der Ausbau des Ladenetzwerks vor allem hin zur Verdichtung bestehender Standorte. In diesem Zusammenhang ist eine räumlich dichte Ladeinfrastruktur unerlässlich, um eine Adoption batterieelektrischer Fahrzeuge über alle Einkommensklassen hinweg zu erzielen. Zweitens erweist sich die räumliche Flexibilität bei der Zuordnung des Ladebedarfs als erheblich. Räumlich unterschiedliche Ladekosten verlagern den Bedarf über Landesgrenzen hinweg, während Transitströme eine regionale Bedarfsheterogenität erzeugen, die durch nationale Flottenprognosen allein nicht erfasst werden kann. Drittens führen einkommensspezifische Verhaltensunterschiede --- erfasst über den „Value of Time" --- zu deutlich divergierenden Ladepräferenzen. Daraus folgt, dass eine homogene Verbraucherdarstellung die Realität der Infrastrukturplanung systematisch verzerrt.Die Erkenntnisse dieser Arbeit deuten auf einige notwendige Weiterentwicklungen in der Ladeinfrastrukturplanung hin: Bei der Planung auf großräumiger Skala müssen etablierte Methoden von der kapazitätsbasierten Standortplanung zu einer betriebsoptimierten Kapazitätsplanung übergehen: eine Planung, die Kapazitätsdimensionierung, Stationsauslastung und Fahrzeugbetrieb als wechselwirkende Größen endogen berücksichtigt. Für Personenkraftwagen bedeutet dies konkret, Ausbauziele an räumlicher Erreichbarkeit statt an installierter Kapazität auszurichten, da nur eine flächendeckend dichte Infrastruktur die Adoption über alle Einkommensgruppen hinweg sicherstellt. Für Nutzfahrzeugflotten hingegen muss die räumliche Flexibilität des Ladebedarfs als nachfrageseitige Ressource für das Stromsystem aktiv genutzt werden --- besonders entlang internationaler Korridore, wo Infrastruktur- und Kostenkonfigurationen den Ladebedarf grenzüberschreitend beeinflussen. All dies lässt sich nicht im nationalen Alleingang lösen: Es bedarf eines koordinierten Handelns von Verkehrspolitik, Infrastrukturplanung und Stromnetzbetrieb über Ländergrenzen hinaus.
Antonia Golab (Wed,) studied this question.