Infrastruktur Elektromobilität wird ausgebaut

Infrastruktur Elektromobilität: Hält die Infrasturktur der Nachfrage stand?

Infrastruktur Elektromobilität: Wie ist der Stand bei den alternative Antriebstechnologien?

Der Wunsch nach alternativen Antriebstechnologien wird stetig größer. Das belegen die sukzessiv steigenden Absatzzahlen von Elektroautos und Plug-in-Hybride. Potenzielle Kunden stehen jedoch immer wieder vor derselben Frage: Wo lade ich mein Auto auf? Im folgenden Blog erfahren Sie mehr über die „Infrastruktur Elektromobilität“. 

Deutscher Autoverband: Ladestationen für E-Autos reichen kaum aus

Fahrer von Dieseln und Benzinern können sowohl in Deutschland als auch im Ausland auf ein gut ausgebautes Tankstellennetz zurückgreifen. Für E-Autos stehen in Deutschland laut Bundesverkehrsministerium hingegen nur etwa 30.000 öffentliche Ladepunkte zur Verfügung (Stand: Oktober 2020). Der Verband der Automobilindustrie (VDA) fordert 2.000 neue Ladesäulen pro Woche, um die festgelegte Marke von einer Million Ladesäulen bis 2030 zu erreichen. Aktuell sind es nach Angaben des VDA lediglich 200 neue Ladepunkte pro Woche. Angesichts der 239.000 zugelassenen Elektroautos in Deutschland (Stand: Januar 2020) und den dazu kommenden 12.000 Neuzulassungen pro Woche müsse die Entwicklung der Ladeinfrastruktur zehnmal schneller voranschreiten.

Vor allem seit der Aufstockung des Umweltbonus durch die Innovationsprämie steigen die Verkaufszahlen deutlich an. Auf dem Autogipfel am 17. November 2020 versprach die Bundesregierung, die Anzahl der Ladepunkte bis Ende 2021 mehr als zu verdoppeln. Das Ziel seien 50.000 neue Ladepunkte. Diesbezüglich will die Bundesregierung auch in Verhandlungen mit den Tankstellenbetreibern treten. Diese sollen mindestens ein Viertel ihrer Tankstellen mit Schnelllade-Stationen ausstatten. Die Autohersteller erklärten sich ihrerseits bereit, 15.000 Ladestationen zu errichten, forderten aber gleichzeitig entsprechende Subventionen.

Weiterhin keine Infrastruktur für Wasserstoffautos

Deutlich schlechter sieht es aktuell für die Fahrer von Wasserstoffautos aus. Sie können in Deutschland lediglich 87 Tankstellen nutzen. Im europäischen Ausland sieht es noch kläglicher aus, wo noch weniger Wasserstofftankstellen stehen. Das Ziel, die 100. Wasserstofftankstelle in Deutschland bis Mitte 2020 zu eröffnen, wurde klar verfehlt. Hintergrund für den zögerlichen Ausbau ist zum einen das mangelnde Interesse an dieser Antriebstechnik, zum anderen aber die hohen Investitionskosten für solche Tankstellen. Eine bis anderthalb Millionen Euro kostet eine einzelne Zapfsäule. Betrieben werden die Tankstellen von H2 Mobility, einem Zusammenschluss der Unternehmen Air Liquide, Daimler, Linde, OMV, Shell und TOTAL.

Weitere Unterstützung erfährt dieses Joint Venture durch die Autohersteller BMW, Honda, Hyundai, Toyota und Volkswagen sowie durch Fördermittel des Bundes und der EU-Kommission. Der Fokus beim Ausbau des Tankstellennetzes liegt auf Ballungsgebieten, da die Nachfrage dort am größten ist. Angesichts der vom Bund Mitte 2020 beschlossenen „Nationalen Wasserstoffstrategie“ dürfte sich das Angebot in den kommenden Jahren deutlich verbessern. Anfang November 2020 erklärte die VDA-Präsidentin Müller allerdings, dass das Hauptaugenmerk bis 2030 auf rein elektrischen Antrieben liege.

Unübersichtliche Zahlungsmodalitäten an Ladesäulen

Hat man eine Ladestation gefunden, steht man als E-Autofahrer vor dem nächsten Problem. Es gibt in Deutschland eine Vielzahl von Anbietern und gefühlt ebenso viele Voraussetzungen und Abrechnungsmodelle. Für die Freischaltung der Ladesäule setzt der eine Ladekarten (RFID-Karten) voraus, der andere eine App. Kunden benötigen dementsprechend verschiedene Apps und Tankkarten, wenn sie auf unterschiedliche Ladepunkte zugreifen wollen. Sogenannte Roaming-Netzwerke bieten auch überregionales und anbieterübergreifendes Laden an. Diese Variante bietet sich vor allem für Vielfahrer wie Außendienstmitarbeiter an, die nicht nur auf lokale Ladepunkte zurückgreifen können. Auch hier gibt es eine Vielzahl von Tarifen, insgesamt sind sie aber deutlich teurer als einfache Verträge einzelner Anbieter. Ebenfalls kostspielig ist das „Ad hoc-Laden“, also das spontane Laden ohne passende Tankkarte. Die Abrechnung erfolgt hier in der Regel über die Kreditkarte.

Weitere Unterschiede ergeben sich in den Abrechnungsmodellen der Anbieter. So verlangt ein Unternehmen eine monatliche Grundgebühr zuzüglich einer Kostenpauschale pro erfolgten Ladevorgang. Ein anderer Anbieter berechnet den zu zahlenden Preis nach angefangenen Stunden oder anderen Zeitintervallen. Eine Abrechnung nach verbrauchten kWh ist hingegen nicht möglich, denn der Einbau der dafür vorgeschriebenen eichkonformen Zähler ist aus technischer Sicht zurzeit noch nicht zu realisieren. Die Rechnung folgt anschließend per Post, bei einem anderen Anbieter per Mail und woanders per App. Zur Intransparenz trägt bei, dass Anbieter nicht verpflichtet sind, ihre Strompreise an den Ladesäulen anzugeben. Hat man keinen Tarifvertrag mit festgeschriebenen Preisen abgeschlossen, erhält man die Preisinformationen über die jeweiligen Apps. Die Bundesregierung erklärte auf dem Autogipfel, zeitnah ein einheitliches Bezahlsystem einführen zu wollen.

Monopol beim Tankvorgang bei Wasserstoffautos

Fahrer von Wasserstoffautos benötigen wegen des derzeitigen Monopols von H2 Mobility nur deren Tankkarte zum Befüllen ihrer Autos. Ansonsten ähnelt der Tankvorgang sehr dem herkömmlichen Tanken. Nach dem Einlesen der Tankkarte und dem Tankvorgang selbst erhalten die Kunden eine Rechnung per Post bzw. per Mail. Wer es komfortabler möchte, kann auch ein Lastschriftmandat einrichten. Optional können sich Kunden direkt nach dem Tanken Abrechnungsbelege für den jeweiligen Tankvorgang ausstellen lassen. Der Preis für Wasserstoff ist festgeschrieben, dementsprechend ist der gesamte Vorgang transparent und übersichtlich.

Infrastruktur Elektromobilität: Elektroauto laden, aber mit welchem Stecker?

Während die Füllstutzen der Diesel- und Benzinzapfsäulen genormt sind, existieren verschiedene Steckertypen für das Stromladen. Sie unterscheiden sich zum einen in der genutzten Stromart und zum anderen in der Ladestärke. Es ist grundsätzlich möglich, das Elektroauto an einer gewöhnlichen Haushaltssteckdose (3,7 kW) zu laden. Wegen der langen Ladezeit von bis zu 14 Stunden und der Kurzschluss- bzw. Brandgefahr ist davon allerdings abzuraten. 2013 wurde von der Europäischen Kommission der Typ 2-Stecker (auch: Mennekes-Stecker) als Standard festgelegt. Dieser am weitesten verbreitete Steckertyp arbeitet einphasig mit 7,4 kW oder dreiphasig mit bis zu 43 kW. Er ist für Wechselstrom ausgelegt und eignet sich daher nicht für das Schnellladen.

Langfristig wird der Typ 2-Stecker wohl vom Combined Charging System (CSS) als Standard abgelöst werden. Denn auf dessen Verwendung haben sich US-amerikanische und europäische Autohersteller verständigt. Die 2016 ausgegebene Ladesäulenverordnung schreibt außerdem vor, dass jeder Ladepunkt zusätzlich zum Typ 2-Anschluss einen CSS-Anschluss erhält. CSS nutzt neben Wechselstrom auch Gleichstrom, wodurch die Ladezeit deutlich verkürzt wird. Aus Japan stammt der CHAdeMO-Anschluss, der ebenfalls mit Gleichstrom arbeitet und Ladezeiten zwischen 30 und 60 Minuten erzielt. Da er in Europa jedoch kaum Verbreitung findet, lassen sich mit ihm ausgestattete Fahrzeuge auch über Typ 2-Ladepunkte aufladen. Die US-amerikanische Firma Tesla bietet mit dem Tesla-Supercharger ein System an, dass auf dem Typ 2-Stecker fußt, aber über ein eigenes Ladeprotokoll verfügt. Beim Ladevorgang wird das Ladegerät umgangen und die Batterie direkt mit Gleichstrom geladen. Dadurch sind Ladestärken von bis zu 120 kW und eine Ladezeit von 30 Minuten möglich.

Mit Wallboxen Elektroautos zu Hause laden

Eine praktische Lademöglichkeit für zu Hause stellen sogenannte Wallboxen dar. Diese Geräte lassen sich beispielsweise an der Garageninnenwand montieren und an einen 400 Volt-Anschluss, auch Starkstrom oder Kraftstrom genannt, anschließen. Mieter, die eine Wallbox installieren wollen, müssen zuerst die Zustimmung des Vermieters einholen. Für das Laden von Elektroautos zu Hause halten Stromanbieter spezielle Tarife bereit. Die Stromleistung von Wallboxen liegt in der Regel zwischen 11 und 22 kW, aber auch 44 kW sind möglich. Vorwiegend kommen Wallboxen mit einer Leistung von 11 kW zum Einsatz, denn für 22 kW-Anschlüsse braucht man eine Genehmigung des Stromversorgers. Manche Wallboxen lassen sich sogar mit häuslichen Photovoltaikanlagen kombinieren. Die Speicherkapazität einer PV-Anlage reicht allerdings nicht aus, um ein E-Auto vollständig zu laden. Die Hinzunahme von Solarenergie ist dementsprechend eher als Ergänzung des herkömmlichen Ladens zu sehen.

Die Kosten für eine Wallbox liegen zwischen 500 und 2.000 Euro. Hinzu kommen noch Kosten für die Montage und Elektroinstallation. Aber gute Neuigkeiten gibt es auch: Ab dem 24. November fördert der Staat die Installation von privaten 11 kW-Wallboxen mit 900 Euro pro Ladestation. 

So lange dauert das Laden eines Elektroautos

Verschiedene Faktoren bestimmen die Ladezeiten der Elektroautos. Zum einen ist entscheidend, wie groß die zu ladende Batterie ist, und zum anderen, wie leer sie ist. Ebenso zu beachten ist die von Auto und Ladestation vorgegebene Ladeleistung. Denn der über das Netz zur Verfügung gestellte Strom muss für die Batterie umgewandelt werden, von Wechsel- in Gleichstrom. Dafür verantwortlich ist das jeweilige im Fahrzeug verbaute Ladegerät. Es beeinflusst maßgeblich die Ladeleistung und nicht jedes Ladegerät kann Stromleistungen von 22 kW oder höher verarbeiten.

Wie bereits erklärt, beeinflusst auch die Stromleistung die Ladezeit. Der ADAC nutzt als Beispiel den BMW i3, der eine Batterie mit einer Größe von 37,9 kW verbaut hat. Nach einer völligen Entladung dauert der Ladevorgang an einer Stromquelle mit 2,3 kW Leistung mehr als 15 Stunden, mit 11 kW 3,5 Stunden und mit 50 kW circa 40 Minuten, bis 80 Prozent des Akkus geladen sind. Wasserstoffautos können hingegen in wenigen Minuten vollständig betankt werden, ähnlich wie Diesel oder Benziner. Hier liegt ein klarer Vorteil dieses Fahrzeugtyps.

Infrastruktur Elektromobilität: Apps erleichtern die Tankstellensuche

Diverse Apps von Ladesäulenbetreibern und freien Softwareentwicklern arbeiten mit interaktiven Karten, die Informationen über die jeweilige Ladestation für die Nutzer bereithalten. So lässt sich schnell herausfinden, wo die nächste freie Ladestation zur Verfügung steht, welcher Strom (Öko- oder Mischstrom) angeboten wird, welche Steckertypen und Ladeleistungen bedient werden und wer der Betreiber ist.

Die Monopolstellung von H2 Mobility erscheint hinsichtlich der desolaten Ladeinfrastruktur nicht besonders vorteilhaft für die Kunden. Bezüglich der Übersichtlichkeit bringt sie aber natürlich einige Vorzüge mit sich. Sowohl auf ihrer Homepage als auch in ihrer App bietet H2 Mobility eine Karte an, die alle wesentlichen Informationen bündelt. Der Nutzer erfährt auf diese Weise, wo er tanken kann, welche Öffnungszeiten gelten und wer die Tankstelle betreibt. Mit grünen und roten Punkten zeigt die sich alle zwei Minuten aktualisierende Karte außerdem an, welche Tankstationen aktuell zur Verfügung stehen.

Was ist in naher Zukunft zu erwarten?

Diverse Joint Ventures und Startups arbeiten an Lösungen, um Elektrofahrzeuge in kürzerer Zeit aufladen zu können – eines der drängendsten Probleme zurzeit bei bestehenden „Infrastruktur Elektromobilität“. Ford, Mercedes, BMW und Volkswagen entwickeln beispielsweise im Gemeinschaftsprojekt „Ionity“ Hochleistungsladestationen, die mit einer Ladeleistung von bis zu 350 kW entlang der Hauptstraßen in der gesamten EU aufgestellt werden sollen. Porsche und BMW wiederum initiierten das Projekt „Fast Charge“, das eine Spitzenleistung von 450 kW ermöglichen soll. Das konduktive, also kabelgebundene Laden ist derzeit noch der vorherrschende Standard. Induktive Techniken, wie das Wireless Charging von BMW, sind noch nicht ausgereift. So lässt sich der 530e, für den das Wireless Charging konzipiert wurde, nur mit maximal 3,2 kW laden. Zudem muss das Auto relativ punktgenau geparkt werden, damit der Ladevorgang startet.

Der von manchen Visionären erdachte Akkutausch auf Basis eines Pfandsystems wird wohl Utopie bleiben. Die Autohersteller verwenden verschiedene Systeme, weshalb in naher Zukunft nicht mit einem genormten Akku zu rechnen ist.

Fazit: Infrastruktur Elektromobilität 

Die Ladeinfrastruktur in Deutschland muss für Elektroautos und Wasserstoffautos in den nächsten Jahren deutlich schneller als bisher ausgebaut werden. Der Status quo ist unhaltbar angesichts des festgesetzten Ziels, in wenigen Jahren auf Verbrennungsmotoren zu verzichten. Damit Elektro- und Wasserstoffautos marktbestimmend werden können, müssen deutlich mehr Ladestationen, vor allem Schnelllade-Stationen, zur Verfügung stehen. Ob das Ergebnis des Autogipfels vom 17. November 2020 dafür ausreicht, bleibt abzuwarten. Die Infrastruktur Elektromobilität entwickelt sich nicht proportional zu den Anzahl der Elektroautos. 

Auto leasen oder doch lieber kaufen? Das ist hier die Frage. Welche Vor- und welche Nachteile die beiden Modelle mit sich bringen und was sich für Sie lohnt, erfahren Sie in unserem nächsten Blogartikel.

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