Kommunale Flotte // 10.07.2023

Smart eFleets ist ein Forschungsprojekt der Berliner Ver- und Entsorgungsbetriebe, das aufzeigt, wie die Fuhrparkkosten von BVG, BSR, Vattenfall Wärme Berlin, Berliner Wasserbetriebe und Stromnetz Berlin durch ein gemeinsames Pooling-Konzept gesenkt werden können. Das Prinzip: Weniger Fahrzeuge, die durch gemeinsame Nutzung höher ausgelastet werden.

Das Pooling findet auf zwei Ebenen statt: Zunächst werden unternehmensintern Fahrzeug-Pools gebildet. Im zweiten Schritt wird die Nutzung der Pools auch für die Partnerunternehmen zugänglich gemacht.

Ziel ist es durch gemeinsam genutzte E-Fahrzeuge und Ladeinfrastruktur die Effizienz der Fuhrparke zu steigern und eine flexible, wirtschaftliche Flotte von Elektrofahrzeugen zu betreiben.

Nach der Projektlaufzeit von Juli 2019 bis Ende 2022 zeichnen sich positive Effekte ab: Unter anderem lässt sich die Größe der pooltauglichen Fahrzeugflotte durch die optimierte Auslastung um circa 20 % reduzieren. Bei den Projektbeteiligten handelt es sich vornehmlich um Pkw.

Vorgehen

Durch die Vernetzung im Berliner Innovationsnetzwerk „Infralab“ entstand 2019 die Idee, im Rahmen eines Forschungsprojekts eine gemeinsame Flotte von E-Fahrzeugen sowie der entsprechenden Ladeinfrastruktur aufzubauen. Die Berliner Verkehrsbetriebe (BVG) haben dabei das Projektmanagement übernommen. Die Carano Software Solutions GmbH wurde für die Entwicklung der Software ins Boot geholt. Unterstützt wurde das Projekt vom DLR und eMO.

Um eine verlässliche Evaluation des Projekts zu ermöglichen, wurde im ersten Schritt eine detaillierte Kostenanalyse der Fuhrparks durchgeführt: Wie hoch sind die Fixkosten der Fahrzeuge? Welche weiteren Kosten fallen beim Betrieb des Fahrzeugflotte an? Wie verhält sich der Breakeven bei E-Fahrzeugen gegenüber Verbrenner-Fahrzeugen?

Des Weiteren wurde eine Fahrprofilanalyse der bestehenden Fahrzeuge durchgeführt: Wann sind welche Fahrzeuge im Einsatz? Welche Strecken werden dabei zurückgelegt? Welche Standzeiten haben die Fahrzeuge? Wie hoch sind die jährlichen Kilometerleistungen?

Da die Fixkosten für E-Fahrzeuge im Vergleich zu den Betriebskosten relativ hoch sind, lässt sich die Wirtschaftlichkeit am ehesten steigern, wenn möglichst wenig Fahrzeuge vorhanden sind und diese optimal ausgelastet werden.

Im Zuge der – unabhängig vom Forschungsprojekt laufenden – Elektrifizierung der Flotten wurden zunächst jeweils betriebsintern Fahrzeug-Pools gebildet. Das heißt, die vorhandenen Fahrzeuge sind nicht mehr personengebunden, sondern können von den Mitarbeitenden nach Bedarf gebucht werden. Das Prinzip ähnelt dem standortbasierten Carsharing und verringert die ungenutzten Standzeiten der Fahrzeuge.

Eine weitere Optimierung der Auslastung wird dann durch die unternehmensübergreifende Nutzung von Fahrzeugen und perspektivisch auch der gemeinsam genutzten Schnellladeinfrastruktur erreicht. Über eine gemeinsame Buchungs-App kann der Fahrzeug-Pool auch von Mitarbeitenden anderer Betriebe mitgenutzt werden.

Buchungs-Software

Herzstück des Projekts ist das gemeinsam genutzte Buchungsportal „Carano Cloud“ (CCL), das im Rahmen des Projekts entwickelt wurde. Per App und Browser können die Mitarbeitenden spontan oder im Voraus Fahrzeuge 24/7 an verschiedenen Standorten buchen. Je nach benötigter Fahrstrecke und Zeitraum wird ein passendes Fahrzeug zur Verfügung gestellt, das die benötigte Reichweite garantiert.

Sollte am eigenen Unternehmensstandort kein passendes Fahrzeug zur Verfügung stehen, können Fahrzeuge an benachbarten Standorten der Partnerunternehmen ausgeliehen werden.

Ebenfalls können über die Software gemeinsam genutzte Schnellladepunkte an verschiedenen Standorten reserviert werden, falls ein kurzfristiges Zwischenladen nötig sein sollte.

Knackpunkt für die unternehmensübergreifende Nutzbarkeit ist die Anbindung der Software an die jeweiligen Fuhrparkmanagement-Systeme der Unternehmen. Die Funktionalität der Carano Buchungs-App ist bewusst auf die Buchungs-Ebene fokussiert. Für die dahinterliegenden Informationen und Prozesse greift die Software auf mehr als 150 Schnittstellen der beteiligten Unternehmen zu.

Der entscheidende Vorteil dabei ist, dass die unternehmensinternen Ressourcen, zum Beispiel das SAP-System, Parkplatzmanagement, Flottenmanagement, Wartungsmanagement usw. nicht verändert werden müssen.

Bisher erfolgt noch keine Abrechnung für die unternehmensübergreifende Nutzung von Fahrzeugen. Dies soll mit zunehmender Nutzung realisiert werden.

Fahrzeuge und Pooling

Die Größe des benötigten Fahrzeugpools wurde anhand der üblichen Grundauslastung bemessen, die für den Routinebetrieb der Unternehmen nötig ist. Hinzu kommt ein Puffer für Spitzenzeiten und unvorhergesehene Einsätze. Die Projektphase hat gezeigt, dass die Zahl der Fahrzeuge durch das Pooling pro Unternehmen um circa 20 % reduziert werden kann. Die Verkleinerung des Fuhrparks wird nun sukzessive umgesetzt. Durch das unternehmensübergreifende Pooling wird ein zusätzliches Einsparpotential von 10% prognostiziert.

Jedes der öffentlichen Unternehmen hat für das gemeinsame Pooling zunächst 10 Elektro-Fahrzeuge bereitgestellt. Die Fahrzeuge waren bereits vorhanden, was den Projektprozess deutlich beschleunigt hat. Sie wurden lediglich mit On-Board-Units ausgestattet, die permanent Daten über Kilometerstand, Ladezustand, Standort und weitere Parameter an die Buchungssoftware übermitteln.

Der Anteil an gemeinsam genutzten Fahrzeugen soll kontinuierlich ausgebaut werden – Im Juni 2023 sind 42 Fahrzeuge unternehmensübergreifend verfügbar.

In den Fahrzeug-Pools stehen überwiegend PKW zur Verfügung und nur wenige, leichte Transporter. Da letztere oft mit Sonderausstattung für bestimmte Gewerke ausgerüstet sind, können diese nur bedingt im Fahrzeug-Pool genutzt werden. Gleiches gilt für Sonderfahrzeuge wie Havarie-Kräne oder selbstfahrende Arbeitsmaschinen.

Der Zugang zu den Fahrzeugen wird über elektronische Schlüsselkästen realisiert, so dass rund um die Uhr ein Zugriff auf die Fahrzeuge möglich ist. Die Freigabe der Schlüssel wird ebenfalls über die Cloud-Software gesteuert.

Ladeinfrastruktur

Jedes vorhandene Elektrofahrzeug verfügt momentan an seinem Betriebsstandort über einen eigenen Ladepunkt mit jeweils 11 KW Leistung. Werden die Fahrzeuge nicht benutzt, sind sie permanent an den Ladepunkt angeschlossen. In Abhängigkeit der vorhandenen Ladeleistung sowie der benötigten Fahrzeuge und Reichweiten können die Ladevorgänge gezielt geplant und gesteuert werden.

Ergänzend zur 11 KW-Ladeinfrastruktur wird ein gemeinsames Schnellladenetz aufgebaut, so dass Fahrzeuge im Bedarfsfall auch kurzfristig zwischengeladen werden können. Die Leistung der Lader liegt bei 50-150 KW – Tendenz steigend. Über Parksensoren kann ermittelt werden, ob der jeweilige Ladepunkt frei ist. Das Schnellladen ist primär als Rückfallebene vorgesehen – regulär werden die Fahrzeuge an ihrem festen Standort mit einem 11 KW Ladepunkt geladen, der nicht im Sharing betrieben wird.

Der Vorteil der gemeinsamen Schnellladeinfrastruktur liegt auf der Hand: Jedes der Unternehmen kann auf deutlich mehr Ladepunkte zugreifen, als es selbst aufgebaut hat. Das erhöht die Flexibilität und senkt die Investitionskosten.

Last- und Lademanagement

Basierend auf den Fahrprofilen der Fuhrparks wurden die Anforderungen an ein Last- und Lademanagement abgeleitet.

Im Zusammenspiel mit der Buchungssoftware können die Ladevorgänge intelligent gesteuert werden, so dass Belastungsspitzen des Strombedarfs ausgeglichen werden. Auch der kostspielige Ausbau der Netzanschlüsse konnte auf diese Weise vermieden werden. Die intelligente Ladesäulensteuerung sowie das Lastmanagement wurden von den Unternehmen jeweils individuell umgesetzt.

Förderungen

Die Gesamtkosten für das Projekt belaufen sich auf 2,65 Millionen Euro inklusive Eigenleistungen. Durch das Budget wurden die Buchungs-Software entwickelt, die Beklebung und Ausstattung der Fahrzeuge mit On-Board-Units, die Vernetzung der Ladeinfrastruktur sowie elektronische Schlüsselkästen ermöglicht.

In der Summe enthalten sind Fördergelder in Höhe von knapp 1,3 Millionen Euro die durch das BMDV zur Verfügung gestellt wurden. Das entspricht einer Förderquote von 48,8 %.

Herausforderungen

• Integration der externen Schnittstellen in die gemeinsame Buchungs-Software –> hoher Abstimmungsaufwand.
• Klärung der rechtlichen, gesetzlichen und vertraglichen Rahmenbedingungen der gemeinsamen Nutzung.
• Viel interne Kommunikations- und Überzeugungsarbeit notwendig, um alle Beteiligten mitzunehmen und beim Einüben neuer Gewohnheiten zu unterstützen.
• Vereinzelt wurden Fahrzeuge mehrere Stunden (8-16 Uhr) reserviert, aber nur wenige Minuten genutzt. Hier waren in der Anfangsphase Einzelgespräche notwendig.

Erfahrungen

• Durch das betriebsinterne Pooling kann die Größe der Fahrzeug-Flotte um 20 % reduziert werden. Darüber hinaus wird ein zusätzliches Einsparpotential von 10% durch das unternehmensübergreifende Pooling prognostiziert.
• Durch die höhere Auslastung der Fahrzeuge bei gleichzeitiger Reduzierung der Flotten, lässt sich ein deutlicher Kostenspareffekt realisieren. (Reduzierung des Pkw-Bestands um 20 % und einer Kosteneinsparung um 17 % für diese Fahrzeuggruppe.)
• Die beteiligten Unternehmen haben unterschiedliche Nutzungsmuster von Fahrzeugen und Ladeinfrastruktur, die von der Tageszeit oder der Saison abhängen (bspw. der Fahrplanwechsel bei der BVG). Diese Phasen können durch das gemeinsame Pooling gut abgefedert und ausgeglichen werden, da der vorhandene Leerlauf von anderen Partnern genutzt werden kann.
• Höherer Nutzen bei weniger Investitionskosten: Für jeden gebauten Ladepunkt, kann ein Partner im Durchschnitt sechs Ladepunkte (mit-)nutzen.
• Die Reaktion der Mitarbeitenden auf das neue Modell fällt – trotz anfänglicher Vorbehalte – überwiegend sehr positiv aus.

Tipps für andere

• Vor dem Projektstart: Fahrprofilanalyse durchführen, um Parameter wie Fahrzeiten, Reichweiten, Standzeiten, Kilometerleistung etc. zu erfassen.
• Beteiligte Partner sollten ungefähr auf dem gleichen Stand sein, was die Flotten-Elektrifizierung bzw. den Ausbau der Ladeinfrastruktur sowie das Flottenmanagement angeht.
• Die geplante Poolbildung kann Widerstände hervorrufen. Auf diese – nicht immer sachlichen – Argumente sollte man vorbereitet sein.

Ausblick

• Geplant ist der Ausbau einer gemeinsamen Schnellladeinfrastruktur (bereits begonnen).
• Bidirektionale Ladefähigkeit bei neuen Fahrzeugen können Lastspitzen abfedern.
• Es gibt Überlegungen alte Fahrzeugbatterien aus E-Bussen als 2nd Life-Speicher zu verwenden, um das Lastmanagement flexibler gestalten zu können. Als Zwischenspeicher sind perspektivisch auch die Batterien von selten genutzten schweren Fahrzeugen (z. B. Havarie-Kräne) denkbar. Bis zu einem gewissen Grad könnten deren Batterien für das Lastmanagement und optimierten Stromeinkauf mitgenutzt werden.
• Öffnung des gemeinsamen Pooling-Konzepts für weitere Landes-Betriebe in Berlin.

v.l. Heinrich Coenen, Birgit Kahland, Dr. Meike Niedbal, Nikolaus Oberkandler, Regina Gnirss

Fotos: BVG