Image: Schnell laden! Aber wo?FERCHAUFERCHAUFlächendeckende Stromtankstellen sollen E-Autos attraktiver machen | ©3alexd
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Schnell laden! Aber wo?

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Rüdiger Vossberg

Rüdiger Voßberg

freier Journalist

Ohne eine schnelle und flächende­ckende Stromver­sor­gung bleibt die Elektromo­bi­lität in Deutschland weiter auf der Strecke. Wissenschaftler haben nun ein Analyse- und Planungs-Tool zur Standort­wahl für Schnellla­de­sta­tionen entwickelt.

21. Dezember 2017

Oslo hat ein Problem. Denn in der norwegischen Hauptstadt gibt es mittlerweile zu viele Elektroautos, Ladestationen werden langsam knapp. „Mehr als 30 Prozent aller Neuwagen, die 2015 und 2016 in Oslo verkauft wurden, waren Elektrofahr­zeuge oder Plug-in-Hybride“, berichtet Sture Portvik, Projektleiter für Elektrofahr­zeuge und Ladeinfra­struktur von der Agentur für städtische Umwelt. Mit mehr als 77.000 Elektrofahr­zeugen landesweit und davon 35.000 allein in der Region um Oslo sei Norwegen heute der erste Massenmarkt für Elektrofahr­zeuge in der Welt. Und in Deutschland?

2020-Ziel in weiter Ferne

Trotz Kaufprämien von bis zu 4.000 Euro und steuerli­chen Vergünsti­gungen für E-Mobile, liegen die Verkaufs­zahlen von Elektroautos in Deutschland immer noch auf vergleichs­weise sehr niedrigem Niveau. Das Kraftfahrt-Bundesamt registrierte im vergangenen Jahr 34.022 Elektrowagen, sowie 165.405 Fahrzeuge vom Typ Hybrid-Pkw. Hinter diesen absoluten Zahlen verbergen sich zwar enorme Steigerungs­raten von 33,4 Prozent, beziehungs­weise 26,8 Prozent, aber das Ziel, bis 2020 eine Million Elektrofahr­zeuge auf deutsche Straßen zu bringen, bleibt immer noch in sehr weiter Ferne.

Standort­frage Ladestationen

Ein bedarfsge­rechtes Netz an Ladesäulen ist ein wichtiger Schlüssel für die Akzeptanz von Elektromo­bi­lität. Wissenschaftler des Karlsruher Instituts für Technologie (KIT) und des Fraunhofer-Instituts für System- und Innovati­ons­for­schung ISI haben für die Region Stuttgart ein Geoinfor­ma­tions-Tool für die Analyse von Standorten solcher Schnellla­de­sta­tionen entwickelt. „Unser Masterplan ist zwar speziell auf die Region Stuttgart zugeschnitten, doch die Methodik ist auch auf andere Regionen übertrag­bar“, sagt Dr-Ing. Martin Kagerbauer vom Institut für Verkehrs­wesen am KIT.
Für die Erstellung des Masterplans haben KIT-Forscher die Daten des von ihnen entwickelten mikrosko­pi­schen, multi-agentenge­stützten Verkehrs­nach­fra­ge­mo­dells „mobiTopp“ zugrunde gelegt. Das Modell bildet in einem Simulati­ons­zeit­raum von einer Woche, die Mobilität aller Einwohner der Region Stuttgart ab, mit allen zurückge­legten Wegen, Zielen und Verkehrs­mit­teln. Dazu zählen zum Beispiel die regelmäßige Nutzung bestimmter Verkehrs­mittel oder das routinemä­ßige Aufsuchen von Zielen.

E-Simulation für den Stadtver­kehr

Die Verkehrs­nach­fra­gesi­mu­la­tion, die im Auftrag des Verbands Region Stuttgart erstellt worden ist, beinhaltet rund 60 Millionen zurückge­legte Wege je Woche mit allen Verkehrs­mit­teln und spiegelt das vollstän­dige Mobilitäts­profil der Region Stuttgart wider. „Die Agenten der Software benehmen sich in der simulierten Realität so konkret, so dass man aus dem berechneten Verhalten und den Szenarien über künftige Menge an Elektrofahr­zeugen, die Positionie­rung der Ladestationen und auch deren Nutzung ableiten kann“, erklärt Kagerbauer.
Mit dem flexiblen Modell können nicht nur Bestands­daten analysiert, sondern zum Beispiel auch neue Gewerbege­biete mit all ihren verschie­denen Verkehrs­be­zie­hungen integriert und bereits in der Planungs­phase untersucht werden.

Schneller Laden mit Kühlung

Daimler, Volkswagen, BMW sowie Ford legen derweil schon einmal los und wollen gemeinsam bis 2020 ein flächende­ckendes Netz von Stromlade­punkten an allen Fernstraßen aufbauen. Ionity – so der Name des neu gegründeten Joint Venture der vier Automobil­her­steller – will dann mit 400 Ultraschnell­lade-Tankstellen und ihren tausenden Ladepunkten, Fahrern von Elektro-Autos die Furcht vorm Liegenbleiben nehmen. Das Ziel ist, auf Autobahnen und Hauptver­kehrs­achsen alle 120 Kilometer ein öffentli­ches Stromdepot zu haben. Aber bis es so weit ist, müssen auch noch die Leitungen mit entsprechender Kühlung ausgelegt werden.

Denn Laden braucht bekanntlich Strom.

Wieviel Strom aus Ladestationen für eine Million Elektrofahr­zeuge nötig wäre, haben Wissenschaftler des Deutschen Zentrums für Luft- und Raumfahrt (DLR) und dem Karlsruher Institut für Technologie in ihrer Studie „LADEN 2020“ ermittelt: Der Gesamtbe­darf für diese elektrische Flotte braucht mehr als 35.000 öffentliche sowie halböffent­liche Ladepunkte, zum Beispiel auf Hotelpark­plätzen oder beim Supermarkt. Je nach Ausgestal­tung dieser Normallad­ein­fra­struktur und angestrebter Versorgungs­si­cher­heit taxieren die Wissenschaftler zusätzlich einen Bedarf von bis zu 4.000 Schnellla­de­punkten.
Wollte man hierzulande die gesamte Pkw-Flotte von derzeit rund 46 Millionen Pkw eines sonnigen Tages elektrisch betreiben, müsste auch die Ladeinfra­struktur dementspre­chend vervielfacht werden – dann aber besser mit als ohne Masterplan.