VECTOR21 – Fahrzeugtechnologie-Szenariomodell

Technologische Auswirkungen

• Quantifizierung des Marktpotenzials und der Produktionsvolumina für neue Komponenten und Fahrzeugtechnologien
• Stresstests eigener Komponentenentwicklungen im Hinblick auf Marktfähigkeit
• Bewertung der Wettbewerbsfähigkeit fortschrittlicher Batteriematerialien und bidirektionales Laden
• Analyse der Diffusion von Fahrerassistenz- und Automatisierungssystemen in Pkw- und Lkw-Märkten
• Analyse der Fahrzeugflotte hinsichtlich Kreislaufelementen: Von Batterie-Zweitnutzung bis Recycling

Strategische Erkenntnisse

• Techno-ökonomische Bewertung von Fahrzeugkonzepten über Segmente und Gewichtsklassen hinweg
• Modellierung aufkommender Technologien: Batteriematerialien, bidirektionales Laden (V2G), autonome Fahrstufen
• Vergleich der Markteintrittsbedingungen in unterschiedlichen sozioökonomischen und regulatorischen Szenarien
• Identifikation bestimmter Barrieren und Erfolgsfaktoren, welche die Geschwindigkeit der Technologieadoption dominieren

Politische Implikationen

• Gestaltung und Test politischer Maßnahmen wie CO2-Flottengrenzwerte, Subventionen oder Kraftstoff- und Energiepreise vor der Implementierung
• Quantifizierung der Treibhausgasauswirkungen von Regulationspaketen und Transformationspfaden
• Bereitstellung einer unabhängigen Evidenzbasis für nationale und europäische Automobilstrategien
• Unterstützung sektorübergreifender Klimaneutralitätsbewertungen in Kombination mit anderen DLR-Modellen

VECTOR21 hat Projekte wie die Strukturstudie BW 2023, Ariadne und BEniVer informiert und wird derzeit zur politischen Quantifizierung beim Bundesministerium für Verkehr eingesetzt. Das Modell wird kontinuierlich erweitert, um neuen Forschungsfragen gerecht zu werden.

Let's talk

Neutrale und wissenschaftlich fundierte Beratung

VECTOR21 bietet politischen und wirtschaftlichen Entscheidungsträgern eine neutrale, wissenschaftlich basierte Marktanalyse. Die Software lässt sich kontinuierlich erweitern und an spezifische Fragestellungen anpassen.

Forschungsgetriebene Innovation

Laufende Forschung und Technologiebewertungen stellen sicher, dass VECTOR21 die neuesten Entwicklungen in Fahrzeugkonzepten widerspiegelt und wissenschaftlich robuste Marktanalysen liefert

Regionale bis internationale Marktmodellierung

Die Software ermöglicht Marktsegmentierung auf regionaler Ebene (z.B. NUTS3, RegioStaR4) unter Berücksichtigung länderspezifischer Richtlinien und voneinander abhängiger internationaler Märkte.

VECTOR21 basiert auf umfangreichen, regelmäßig aktualisierten Eingabedatensätzen. Simulationen können sofort beginnen, Nutzer passen nur die für ihr Szenario benötigten Eingaben an.

Integrierte und aktuelle Datensätze

Kollaborative Szenarioentwicklung

Unser Team entwickelt Szenarien gemeinsam mit unterschiedlichen internen und externen Partnern. Über GitLab können Kerndatensätze projektübergreifend geteilt und basierend auf Stakeholder-Inputs aktualisiert werden.

Intuitive Datenvisualisierung

Komplexe Daten werden verständlich aufbereitet und diskutiert. Strategische Schlussfolgerungen lassen sich durch interaktive Ergebnisdashboards und Szenario-Manager rasch ableiten.

Kundenseite

Ein Kundenagent wird für jedes Kundensegment modelliert. Die Granularität der Kundenmerkmale kann ebenso wie ihre geographische Verteilung eingestellt werden. Ein Kundensegment repräsentiert eine Gruppe mit ähnlichen sozioökonomischen Merkmalen (z.B. Einkommen, Wohnort, Fahrverhalten). Dabei kann neben Privatkunden auch zwischen Firmen- und Flottenkunden unterschieden werden.

Nutzenbasierte Kaufentscheidung

Die Kaufentscheidung jedes Agenten wird durch einen Algorithmus simuliert, der die Bedürfnisse des Kunden mit den Merkmalen des angebotenen Fahrzeugs vergleicht. Jeder Agent entscheidet sich für ein Angebot und maximiert dessen Nutzenfunktion.

Berücksichtigte Faktoren:

• Kaufpreis
• Betriebskosten
• Beschleunigung
• Reichweite
• CO₂-Emissionen
• Ladeleistung
• Fahrzeuglebensdauer
• Bidirektionales Laden
• Sicherheit
• Zeitvorteil

Angebotsseite

Die bottom-up generierten, angebotenen Fahrzeuge weisen detaillierte Fahrzeugtechnologien und Kosten auf. VECTOR21 berücksichtigt verschiedene Fahrzeugsegmente und Antriebsarten:

Technologieart:

• Verbrenner inkl. Mildhybrid (Benzin, Diesel), Hybrid (HEV), Plug-in-Hybrid (PHEV), Batterieelektrisch (BEV), Brennstoffzelle (FCEV), Erdgas (CNG), synthetische Kraftstoffe

• Unterschiedliche Batteriematerialien (NMC, LFP, Na-Ion, SSB)
• SAE-Stufen autonomer Fahrzeuge

Personenkraftwagen:

• Größensegmente: Klein, Mittel, Oberklasse

Nutzfahrzeuge:

• Gewichtsklassen: 3,5 t, 7,5 t, 12 t, 18 t, 26 t, 40 t
• Fahrzeugklassen: N1, N2, N3

Die Granularität der Fahrzeugmodellierung ebenso wie die vorgegebenen technologischen Entwicklungsschritte können an die Bedürfnisse unserer Stakeholder angepasst werden. Für jeden Agenten generiert das Modell einen Satz von Fahrzeugoptionen, die den neuesten technologischen Stand und Kostenentwicklungen der Automobilindustrie widerspiegeln, einschließlich Verbesserungen bei Batteriesystemen, Elektromotoren und Leistungselektronik.

Politische Einflüsse
Länderspezifische Steuern, Förderungen und Verordnungen

Rahmen auf der Angebotsseite
Modellverfügbarkeiten, Strategien zur Reaktion auf CO₂-Verordnungen, Produktionsbeschränkungen

Energiekosten
Modellierung der Energiepreise von der Quelle bis zum Endnutzer

Batterie-Technoökonomie
Zellchemiespezifische Kostenentwicklungen

Ergebnisse der VECTOR21-Simulation

Die VECTOR21-Simulation liefert eine Vielzahl von Ergebnissen, die Ihre strategischen Entscheidungen auf den Fahrzeugmärkten stützen. Die wichtigsten Ergebnisse hierbei sind:

Marktanteile
Von Antriebssystemen und Komponenten in unterschiedlichen sozio-demographischen und geographischen Segmenten

Kostenentwicklung
Von Fahrzeugen und Fahrzeugkomponenten im zeitlichen Verlauf

Verbreitung neuer Technologien
Mit Feedback-Loops bezüglich der Kosten von Fahrzeugkomponenten

Energieverbrauch
Entwicklung des Energie- und Kraftstoffbedarfes des Fahrzeugbestands

Emissionen und CO₂-Grenzwerte
CO₂-Emissionsbilanz der Fahrzeugflotte

Batteriekapazität
Kapazität und Nutzung der batterieelektrischen Fahrzeugflotte inkl. diskreter Modellierung bidirektionaler BEVs