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Notwendige Infrastruktur

Eine große Hürde für Elektromobilität stellt die Erstellung und Aufrechterhaltung von Infrastrukturen für Elektroautos dar. Aufgrund der Tatsache, dass es sich bei Elektroautos um eine relativ neue Technologie handelt, gibt es noch wenige effiziente Methoden, um Carsharing mit E-Autos zu ermöglichen. Ungeachtet dessen werden für die Organisation von solchen Carsharing-Systemen bestimmte Infrastrukturen benötigt.

Da Elektroautos nur relativ geringe Strecken zurücklegen können ohne den jeweiligen Akkumulator aufzuladen, ist es notwendig für Carsharing ausreichend Ladestationen zur Verfügung zu haben. Datenbanken wie LEMnet zeigen, dass diese oft nur bedingt vorhanden sind.

Deshalb ist es notwendig, bei der Nutzung von E-Autos genau zu wissen, wo auf dem jeweiligen Weg Ladesysteme zu finden sind. Dies wirkt neben der geringen Laufzeit der Akkumulatoren für viele Menschen abschreckend.1) Trotzdem bieten Unternehmen wie Park&Charge bereits kostengünstig Ladestationen an, um dem Mangel entgegenzuwirken.

Ladeinfrastruktur

Um Elektromobilität praxistauglich zu etablieren ist eine gut ausgebaute Ladeinfrastruktur notwendig. Private Elektroautos können am eigenen Hausnetz geladen werden. Da dort die Anschlussleistung im Allgemeinen gering ist, sind die Ladezeiten lang. So bietet es sich an, die Fahrzeuge dort über Nacht zu laden. Unterwegs muss die Batterieladung schnell aufzufrischen und öffentlich zugängliche Ladesäulen genutzt werden können. Diese sollten sich möglichst nahe am Zielort befinden, einfach zu bedienen sein und die Abrechnung der bezogenen Energie muss berechenbar sein. Hierzu müssen sie über eine hohe Anschlussleistung verfügen, gut zugänglich, sicher und standardisiert sein.

Ladesäulen

An einer Ladesäule kann ein Elektroauto, Elektroroller, oder Pedelec einfach, schnell und sicher aufgeladen werden. Der flächendeckende Aufbau der öffentlichen Ladeinfrastruktur in Deutschland und Europa hat bereits begonnen. Ausgehend von Großstädten wird das Netz an Ladepunkten immer dichter.

Es existieren Stand-Alone Bauformen und vernetzte Bauformen für größere Parkplatz-Anlagen. Problematisch ist die hohe Anschlussleistung der Säulen, die einen entsprechend großen Querschnitt der Zuleitung erfordert. Dieser ist nicht immer gegeben und erfordert, zum Betrieb von sehr vielen Säulen an einem Ort, einen Ausbau des städtischen Verteilnetzes. Bei der zukünftigen Infrastrukturplanung sollte dieser Umstand berücksichtigt werden. Die Schaffung von reservierten Parkplätzen mit Lademöglichkeit im öffentlichen Raum ist vorab notwendig. Besonders in Parkhäusern sind solche Stellplätze sinnvoll. Auch die direkte Integration von Photovoltaik an Lade-Carports ist denkbar. Es könnten zum Beispiel Parkplätze im Zuge eines Ladeinfrastrukturausbaus mit Photovoltaikdächern ausgerüstet werden, um die Anschlussleistung direkt zu liefern, die Integration erneuerbarer Energien zu fördern und die, mangels der wenigen Elektroautos, vorerst wenig genutzte Ladetechnik durch die Einspeisung ins öffentliche Netz teilweise zu finanzieren.

www.sunside-carports.de_images_sunside_carport_p2_2.jpg2)

Schnell-Ladesäulen

Die Schnellladung von Elektroautos ist eine besonders große Herausforderung. Wichtige Kriterien in Bezug auf Schnell-Ladesäulen sind die Bedienung, Sicherheit, Kompatibilität, Zugänglichkeit sowie Bezahlung.

Bedienung

Die Bedienung der Stromtankstellen funktioniert ganz einfach: Das Fahrzeug wird abgestellt, mit der Feststellbremse gesichert und das Ladekabel wird eingesteckt. Zum Schutz der Verbraucher wird der Ladevorgang erst gestartet, nachdem eine verschlüsselte Kommunikation zwischen Fahrzeug und Ladesäule erfolgreich war – nun muss nur noch die Start-Taste gedrückt werden. Zu beachten sind jetzt die Informationen auf dem Display. Wenn das Fahrzeug geladen ist, kann der Ladevorgang durch Drücken der Stop-Taste unterbrochen und das Ladekabel entfernt werden.

Sicherheit

Die Anlagen müssen auch bei regnerischem Wetter oder im Winter gefahrlos genutzt werden können. Zusätzlich muss ein Schutz vor Kurzschlüssen oder eventueller Fehlbedienung gewährleistet sein. Auch von Seiten der Kommunikationstechnik sind bestimmte Standards zu wahren.

Kompatibilität

Die Normen für Elektroautos nehmen langsam Form an. Vertreter des Verbandes der Elektrotechnik (VDE), des Deutschen Instituts für Normung (DIN) und des Automobilherstellerverbandes VDA haben sich nun auf deutschlandweite Standards für schnelle und sichere Ladevorgänge verständigt. Dabei spielen vor allem genormte Stecker und Akkutechnologien eine Rolle. Künftig sollen die Normen und Standards auch international abgestimmt werden.3) 4) Die Anlagen müssen durch einheitliche Steckertypen für das Laden verschiedener Automodelle geeignet sein. Auch die Abrechnung der bezogenen Energie sollte einfach, transparent und diskriminierungsfrei erfolgen.

Zugänglichkeit

Ladesäulen sollten möglichst an Orten errichtet werden, an denen Autos lange parken dürfen. So sind Park-and-Ride-Parkplätze, Parkhäuser und andere Parkmöglichkeiten zu fördern. Da in städtischen Gebieten eine Vielzahl der Menschen nicht über eine eigene Garage verfügt, sollten auch in Wohngebieten Lademöglichkeiten am Straßenrand geschaffen werden. Teilweise lassen sich Ladesäulen in die Masten der Straßenbeleuchtung integrieren. 5)

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Bezahlung

Derzeit gibt es viele verschiedene Möglichkeiten den „Strom-Tankvorgang“ an Ladesäulen abzurechnen. Bekannt sind Bezahlsysteme mit RFID-Indentifikation und der Abrechnung durch Lastschrift, Kreditkarte, EC-Karte, Bargeld und sogar Münzeinwurf. In der Zukunft ist davon auszugehen, dass sich einheitliche Bezahlsysteme etablieren werden. 6)

Ladesäulen im Stadgebiet von Regensburg

Offizielle Inbetriebnahme der ersten Schnellladestation für Elektrofahrzeuge am BMW Werk Regensburg

Am 12. November 2013 nahmen Werkleiter Dr. Andreas Wendt und Klaus Mitschke, Leiter des Energiebetriebs, offiziell die erste öffentlich zugängliche Schnellladestation des BMW Werks Regensburg in Betrieb. In Verbindung mit der Einführung des ersten Elektroautos von BMW, dem i3, bereitet sich das BMW Werk Regensburg auf die Ära des elektrischen Fahrens vor und stellt die für das Aufladen der Fahrzeuge notwendige Infrastruktur bereit.

Die Schnellladesäule in der Herbert-Quandt-Allee beim Werkstor 2 ist kostenlos für die Öffentlichkeit nutzbar. Die DC-Ladesäule liefert 50 kW (400 V) über das an der Ladesäule integrierte Kabel mit Typ-2 Schnittstelle. Dies entspricht dem europäischen Standard für das Schnellladen mit Gleichstrom (DC). Jedes Elektroauto, das „Combo“-kompatibel ist, kann an dieser Ladesäule tanken. Momentan sind das der BMW i3, der VW eUp, der VW eGolf und der Chevrolet Spark (alle jeweils mit der Sonderausstattung Schnellladen).

An einer solchen E-Ladesäule benötigt der BMW i3 ungefähr 30 Minuten Ladezeit, für eine Reichweite zwischen 130 und 160 km. In einer Minute kann hier genug Strom für fünf km Reichweite getankt werden.

Neben der DC-Schnellladesäule befinden sich drei weitere Ladesäulen mit Typ-2 Schnittstellen für das Laden mit Wechselstrom (AC). Hier dauert das Laden des BMW i3 bei einer Leistung von maximal 7,4 kW drei bis fünf Stunden. Diese drei Ladesäulen sind ebenfalls kostenlos für die Öffentlichkeit nutzbar. 7)

Liste der zur Zeit verfügbaren Ladesäulen im Stadgebiet von Regensburg http://e-tankstellen-finder.com Strohmayer, Bernhard 2013/09/28 13:47

Ladesysteme

Da Elektroautos nur relativ geringe Strecken zurücklegen können ohne den jeweiligen Akkumulator aufzuladen, ist es notwendig für Carsharing ausreichend Ladestationen zur Verfügung zu haben. Wie man leicht über Datenbanken wie LEMnet feststellen kann, stehen diese oft nur bedingt zu Verfügung.

Deshalb ist es notwendig, bei der Nutzung von E-Autos genau zu wissen, wo auf dem jeweiligen Weg Ladesysteme zu finden sind. Dies wirkt neben der geringen Laufzeit der Akkumulatoren für viele Menschen abschreckend.8)

Trotzdem bieten Unternehmen wie Park&Charge bereits kostengünstig Ladestationen an, um dem Mangel entgegenzuwirken.

Batterietechnik

Die geringe Laufzeit von E-Autos ist auf die Effizienz von aktuellen Akkumulatoren zurückzuführen. Üblicherweise werden Lithium-Ionen-Akkus verwendet, welche herkömmlichen Verbrennungmotoren in ihrer Leistung und Wirtschaftlichkeit unterlegen sind. Dies ist auf die technischen Rahmenbedingungen von Lithium-Ionen-Akkus und auf das hohe Gewicht solcher zurückzuführen.

http://commons.wikimedia.org/wiki/File:Effizienzvergleich_-_Diesel_Batterie.pdf

Für eine Reichweite von 500 km würde man bei einem Diesel-Verbrennungsmotor ein Volumen von 37 L und ein Gewicht von 33 kg benötigen, wohingegen ein Elektromotor für die selbe Reichweite ein Volumen von 360 L und somit 540 kg benötigen würde.

Der hohe Preis dieser Akkus erweist sich als weiteres Problem, da dadurch die Anschaffung eines Elektroautos unter Umständen für einige Personen unattraktiv wird. Der finanzielle Aspekt ist für Berufspendler oftmals entscheidend, deshalb ist eine Verbesserung der Akku-Technologie eine Notwendigkeit zur Etablierung von Elektromobilität auf dem Arbeitsweg.

gruppe3/notwendige_infrastruktur.txt · Zuletzt geändert: 2013/12/29 20:51 von ssteiner