Schnell verfügbarer Auto-StromFlächendeckende 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.