Wie sieht die Ladeinfrastruktur der Zukunft aus? Mit jeder neuen Technologie ergeben sich neue Chancen.
Die ersten Verbrennerfahrer mussten sich den Sprit von der Apotheke in einer Milchkanne holen, dann kamen die Drogerien und erst irgendwann später die modernen Tankstellen.
Bei der Elektromobilität sind wir immer noch in der Phase zwischen Drogerie und Tankstelle. Mit allen dazugehörigen Vorteilen, Nachteilen und Chancen.
Aber welche Ausbaumöglichkeiten bestehen überhaupt, eine moderne Ladeinfrastruktur aufzubauen? Schauen wir uns die 3 gängigsten Modellen an.
Diese Modelle schließen sich teilweise gegenseitig aus, teilweise komplementieren sie sich auch.
Zentralisiertes und Konzentriertes Ladenetz (auch in den Städten)
Die erste Möglichkeit ähnelt den Status quo mit den gängigen Verbrenner-Tankstellen von heute – wir ersetzen also alle Tankstellen durch Schnellladeparks, bauen weitere dazu und lassen die Elektrofahrer dort hinfahren, laden/warten und zurückfahren.
Das wären zentralisierte Schnellader (meistens HPC), die in etwa 20-25 Minuten Ladezeit genügend Strom abliefern, um die Fahrt fortzusetzen und das Auto gut voll zu bekommen (meistens bis ca. 70%-80%). Diese wären aber nicht nur an den Verkehrsadern und Autobahnen stationiert, sondern befinden sich auch in den Innenstädten und Gemeinden.
Wie die normalen Tankstellen von heute.
Wie die normalen Tankstellen von heute, das ist doch super, wo liegt denn dann das Problem?
Wir sehen heutzutage, dass einige bekannte Unternehmen sich ein Rennen abliefern, genau diese Ladeinfrastruktur zu monopolisieren. Und genau im Letzteren liegen auch die Hauptprobleme dieses Einsatzes – die Monopolbildung.
Wir kennen es auch aus der Tankstellenwelt – wo einige wenige Tankstellenunternehmen die Preise am Markt entscheiden und regulieren. Dasselbe passiert auch heutzutage mit den HPC-Ladebetreibern.
Dazu ist der Aufbau dieser HPC-Tankstellen sehr teuer – viel teuerer als vergleichbare AC-Ladeinfrastruktur im Aufbau aber auch im Unterhalt.
Denn es erfordert höhe Ladeströme und teuere Leitungen für eine Ladeleistung, die von den meisten Autos gar nicht, oder nur kurzzeitig, abgerufen werden kann. Und zwar bei optimalsten Ladebedingungen und State of Charge.
Dann gibt es die Überlegung Parkhäuser oder Tiefgaragen in den Innenstädten mit Schnellader umzurüsten. Wieso das keine gute Idee ist erklärt Alex von Elektrisiert am Ende dieses Videos.
Und wie der Alex gut erklärt – in der Praixs dauert die reine Fahrt und Ausfahrt in die Tiefgarage länger als der Ladevorgang selbst. Und der Ladevorgang ist viel zu kurz, um dort in der Nähe vernünftig einzukaufen oder etwas zu essen oder zu unternehmen. Dann bleibt der Lader für lange Zeit blockiert oder lädt mit sehr langsamer Geschwindigkeit mit hohem state of charge(%), obwohl dafür teuere Leitungen für deutlich mehr kW-Leistung aufgebaut wurden. Deswegen sind Schnellader in öffentliche Tiefgaragen absolute Geld, Platz und Resourcenverschwendung.
Natürlich werden die heutigen Tankstellen durch HPC Lader umgerüstet werden müssen, sonst können sie nicht überleben. Aber wir können und dürfen nicht unsere gesamte Ladeinfrastruktur auf einzelne “Tankstellen” aufbauen.
Kurz zusammengefasst – eine flächendeckende HPC Ladeinfrastruktur (auch in Innenstädten, Parkhäuser und Tiefgaragen) ist viel zu teuer im Aufbau und im Betrieb, zu lastenintensiv für das gesamte Strom-Netz und wird zu mehr Staus in Richtung dieser Lader führen. Diese Ladeinfrastruktur kann nicht skaliert werden und darf nicht als der Hauptbaustein unserer zukünftigen Ladeinfrastruktur werden.
Zentralisiertes und verteiltes Ladenetz
Die Zweite Möglichkeit wäre also im Prinzip eine Abbildung der heutigen Ladeinfrastruktur – in den meisten Städten wird die Ladeinfrastruktur zentralisiert verwaltet (das sehen wir z.B. in Berlin, München, Hamburg usw.) und meistens von ein oder maximal zwei Akteure betrieben.
Auf der Autobahn oder an den meisten Tankstellen haben wir dann weiterhin die DC oder HPC Lader.
Das ist vom Grundgedanke eine bessere Alternative, aber immerhin beinhaltet mehr Nachteile als Vorteile. Hier besteht weiterhin die Möglichkeit einer Monopolbildung, allerdings zweigleisig (AC und DC) und nicht marktgerechte Preisgestaltung.
Das erleben wir auch heute in den Städten wie Berlin, München oder Hamburg, die drei größten Städte mit den drei größten Ladenetzwerken – die Preise werden einheitlich und einseitig und teilweise intransparent bestimmt.
Dazu kommt den unübersichtlichen Bau und die lange Dauer des Aufbaus der Ladeinfrastruktur, wenn alles aus einer Hand passiert.
Zum Teil dauert es mehrere Jahre, bis eine neue Ladeinfrastruktur in Form von AC-Lader nach einem Antrag entsteht, denn ein einziger Akteur hat auch limitierte Ressourcen zum Aufbau.(Telekom-Erinnerungen werden wach?)
Dann werden die Entscheidungen zum Platzangebot und Ausbau im Alleinauftrag entschieden, das führt zu weiteren Problemen.
Dazu haben Steve und Julian vom Kanal IGEMBB aus Berlin sehr oft berichtet.
Und natürlich ist jeder Umbau oder Ausbau mit enormen Kosten und neue Leitungen verbunden.
Im Prinzip ist dieses Model eine bessere Alternative der reinen oder überwiegenden HPC-Ladeinfrastruktur aus dem vorherigen Modell, aber immer noch ausbaubedürftig und nicht wünschenswert für die zukünftige, optimale Ladeinfrastruktur.
Dezentralisiertes und verteiltes Ladenetz
Die beste Ladeinfrastruktur ist aber immerhin die vernetze – alle oder zumindest viele/die meisten vorhandenen Lader, egal ob privat oder geschäftlich, klug zu steuern und zum Einsatz zu bringen.
Zusätzlich zu den vorhanden Lader, die teilweise zentralisiert sind, lassen sich “private” Lader (wie Wallboxen aber auch kleine Schuko oder Campingdosen) ins Netz gut integrieren.
Und hier kommen Apps wie AirElectric zur Deutung. Bei AirElectric können sich auch “private” (aber nicht nur, auch geschäftliche) Anbieter mit ihren Lader anmelden und somit zur zukünftigen Entlastung des Netzes sorgen.
Dies wäre zum Beispiel der Herr Meier mit seiner kleinen PV-Anlage, der zur Nachbarschaftshilfe seine Wallbox bei AirElectric meldet.
Es wären aber auch AirBnb oder Ferienhäuser denkbar, welche ihre Ladeinfrastruktur der Allgemeinheit zur Verfügung stellen.
Somit lassen sich Lasten im Netz besser steuern und schon vorhandene Lade- und PV-Infrastruktur voll ausnutzen, anstatt dass diese wie z.B. bei einer Inselanlage während des Tages verpuffen.
Auch sind teuere, zusätzliche Anschaffungen wie Batteriespeicher nicht mehr nötig – wir haben die Speicher in unseren Autos.
Ladeinfrastruktur.club wird anhand von den gesammelten Daten eindeutig zeigen welche wichtige Rolle die private Infrastruktur in Zukunft spielen kann und welche Chancen dabei entstehen. Im ländlichen aber auch im urbanen Bereich.
Es muss auch erwähnt werden, dass ein optimaler Ladebereich (zwischen 30% und 80%) zusätzlich zu einem langsamen Ladenvorgang vom großen Vorteil für die Erhaltung der Batterien in den Elektroautos ist.
Somit wird die Lebensdauer der Batterie enorm gestiegen. Laut Forschungen von Li-ion Batterien können somit 80% bis 85% der Kapazität der Batterie über 2000,3000 oder sogar 5000 Ladezyklen beibehalten werden. Bei einem Durchschnitt von 250-350 realen Fahr-Kilometer bedeutet das eine Batterie-Degradation von unter 20% nach mehr als 600,000km oder gar 900,000 km.
Das würde bedeuten, dass die erste verbaute Batterie im Elektroauto eine Lebensdauer von zwischen 600,000 und 900,000km übersteigen wird.
Erste Testfahrten mit schon veralteten Batterien nach über 450,000km zeigen auch, dass dies schon heute realisierbare Werte sind.
Und durch Plattformen wie AirElectric und ein dezentralisiertes und verteiltes Ladenetz, lassen sich diese enormen Lebensdauer der Batterien leicht erreichen – denn durch die allgegenwärtige Möglichkeit das Auto zu laden, entfällt auch der Druck das Auto laden zu müssen.
Die Schnellader bleiben da, wo sie auch gebraucht werden – an Tankstellen oder auf der Autobahn und die AC Lader werden im täglichen Leben verwendet.
Und es herrscht eine offene und konkurrierende Preisgestaltung.
Wunschdenken oder Realität? Die Antwort liegt in unserer Hand.