Tops und Flops bei Ladestationen für E-Autos
30.11.2021
Die Zahl der Ladestandorte hat sich in Bayern von 467 im Jahr 2015 auf 5.577 Standorte im Jahr 2021 mehr als verzehnfacht. Die Bayerische Gesellschaft für Innovation und Wissenstransfer (Bayern-Innovativ) nimmt dies zum Anlass, das Verhalten der Nutzer rund um die Elektrostationen genauer unter die Lupe zu nehmen. Das Whitepaper "Was macht Ladeorte attraktiv?" richtet den Blick insbesondere auf Tops und Flops der drei verschiedenen Ladetechniken AC, DC und HPC und beschreibt, warum Autofahrer bestimmte Ladeorte im öffentlichen Raum bevorzugen. Auch der Einzelhandel hat herausgefunden, dass man mit kostenlosen Lade-Angeboten dem Kunden einen Mehrwert bieten kann. Aldi, Lidl, Rewe und andere Anbieter nutzen diesen Trend bereits.
Wesentlich schneller lädt der Autofahrer an DC-Ladestationen. Dabei wird der Wechselstrom gleich im System der Ladestation von Wechsel- in Gleichstrom umgewandelt. Man umgeht mit diesem Trick den Engpassfaktor On-Board-Charging im Auto. Ladesäulen mit DC-Umwandler haben einen größeres Raumvolumen als AC-Stationen, da sie den Gleichrichter im Gehäuse mit aufnehmen müssen. Auch die Stromkabel sind wesentlich schwerer. Deshalb sind DC-Ladestationen in der Anschaffung und im Unterhalt teurer als die AC-Ladestationen. Dagegen verkürzt sich die Ladezeit um ein Drittel bis ein Viertel, denn die Spanne der Ladeleistung reicht von 50 bis 80 kW. Noch mehr Ladeleistung verspricht das "High-Power-Charging (HPC)" mit Werten zwischen 100 und 350 kW. Bei der HPC-Technik sind die Gleichrichter noch stärker und größer. Sie benötigen daher separate Schaltschränke außerhalb der Ladesäule und eine aktive Steckerkühlung, die durch ein zirkulierendes Kühlmedium in der Leitung und im Stecker realisiert wird. HPC-Charger findet man vorwiegend an Autobahnen.
Wenig sinnvoll ist es, entlang der Bundesstraßen AC-Stationen aufzustellen, da der Ladevorgang viel zu lange dauert. Auf diesen Parkplätzen müssen wenigstens DC-Charger mit einer Ladeleistung von größer 50 kW stehen oder sogar HPC-Stationen, wie sie an Autobahnen inzwischen zum Standard werden.
www.bayern-innovativ.de/netzwerke-und-thinknet/uebersicht-mobilitaet/kompetenzstelle-elektromobilitaet-bayern
www.ladehero.de/blog
www.mobilityhouse.com/de_de/ratgeber/technisches-grundwissen
kundenservice.lidl.de/SelfServiceDE/s/article/Wie-lade-ich-w%C3%A4hrend-des-Einkaufs-mein-Elektroauto-auf
Grundlagen zur Ladetechnik von E-Autos
Die Ladedauer ist eine der Kriterien für die Akzeptanz der öffentlichen Ladestationen. Deshalb sollten E-Autofahrer über die unterschiedlichen Ladetechniken gut informiert sein. Kostengünstig bezogen auf den Anschaffungspreis sind AC-Ladestationen. AC bedeutet "alternating current" und beschreibt die Wechselstrom-Methode. Der Strom fließt direkt von der Steckdose, der Wallbox oder der Ladesäule zum Bordgerät im E-Auto. An dieser Stelle wird der Wechselstrom in Gleichstrom (DC = direct current) umgewandelt. Je nach technischem Stand kann dieser "On-Board-Charger (OBC)" mehr oder weniger AC-Strom aufnehmen und in DC umwandeln. Die Spanne der Ladeleistung reicht von 3,7 Kilowatt (kW) bis 22 kW je Stunde. Daraus errechnet sich die Ladedauer. Bei einer Batteriekapazität von 45 Kilowattstunden (kWh) und einer Ladeleistung von 3,7 kW dauert der Ladevorgang rund 12 Stunden, bis die Batterie voll ist. An dieser Stelle ist die Empfehlung anzufügen, dass die Batterien immer zwischen einem Füllstand von 20% und 80% pendeln sollten.
Wesentlich schneller lädt der Autofahrer an DC-Ladestationen. Dabei wird der Wechselstrom gleich im System der Ladestation von Wechsel- in Gleichstrom umgewandelt. Man umgeht mit diesem Trick den Engpassfaktor On-Board-Charging im Auto. Ladesäulen mit DC-Umwandler haben einen größeres Raumvolumen als AC-Stationen, da sie den Gleichrichter im Gehäuse mit aufnehmen müssen. Auch die Stromkabel sind wesentlich schwerer. Deshalb sind DC-Ladestationen in der Anschaffung und im Unterhalt teurer als die AC-Ladestationen. Dagegen verkürzt sich die Ladezeit um ein Drittel bis ein Viertel, denn die Spanne der Ladeleistung reicht von 50 bis 80 kW. Noch mehr Ladeleistung verspricht das "High-Power-Charging (HPC)" mit Werten zwischen 100 und 350 kW. Bei der HPC-Technik sind die Gleichrichter noch stärker und größer. Sie benötigen daher separate Schaltschränke außerhalb der Ladesäule und eine aktive Steckerkühlung, die durch ein zirkulierendes Kühlmedium in der Leitung und im Stecker realisiert wird. HPC-Charger findet man vorwiegend an Autobahnen.
Mindestens fünfzig Prozent der Autofahrer laden ihr E-Auto zu Hause
Im häuslichen Bereich kommt die kostengünstige AC-Ladetechnik zum Tragen. Die längere Ladezeit stellt kein Problem dar, wenn man das E-Auto über Nacht an das Kabel hängen kann. 46 Prozent der Befragten laden häufig zu Hause, 27% manchmal und 28% niemals. An Kundenparkplätzen laden immerhin 25% häufig und 60% manchmal. Beim Arbeitgeber bietet sich überraschender Weise noch wenig Gelegenheit zum Laden. Nur 19% tun dies regelmäßig und 21% manchmal. Das Potential für Arbeitgeber zeigt sich hier deutlich. Durch günstige Ladeangebote könnten sie den Nutzen für ihre Mitarbeiter erhöhen. Die meisten Fahrer laden bei einem Füllstand (State of Charge = SoC) von 20 bis 30 Prozent und nutzen die kostenlosen Gelegenheiten im öffentlichen Raum zum Nachfüllen der Batterie.Hohe Zahl an Ladestationen und Transparenz bei der Bezahlung sind wichtig
Eine ausreichende Zahl an Ladepunkten ist für die Befragten wichtiger als die Ladeleistung. Mindestens die Hälfte vermisst ausreichend viel Ladestationen im öffentlichen Raum. Ärgerlich finden die E-Autofahrer, wenn die Stationen schlecht beschildert sind oder Falschparker den Zugang blockieren. Rund 60% der Befragten ärgern sich über die mangelnde Preistransparenz an den Stationen. Sie finden keinen Vermerk, was der Ladevorgang kostet und wie die Zahlung abgewickelt werden soll. Kostenloses Parken an den Ladesäulen finden die Befragten positiv. Diese Vorliebe passt zum kostenlosen Schnäppchentanken in der Nachbarschaft zur eigenen Wohnung oder auf dem Kundenparkplatz des nächsten Supermarkts.Wie ist die Entwicklung von E-Ladesäulen im ländlichen Raum?
Gelegenheitsladen an AC-Stationen spricht für städtische Kommunen ab zehntausend Einwohner. Für den strategischen Erfolg der Elektromobilität auf dem Lande ist aber eine flächendeckende Infrastruktur wichtig, auch wenn die Auslastung noch nicht zufriedenstellend ist. An gut besuchten Supermärkten wird das Schnäppchenladen gerne angenommen. Hier gibt es keine Unterschiede zwischen Stand und Land. Auch Hotels und Gaststätten sollten sich Gedanken machen, wie sie ihren Gästen einen Zusatznutzen bieten könnten.Wenig sinnvoll ist es, entlang der Bundesstraßen AC-Stationen aufzustellen, da der Ladevorgang viel zu lange dauert. Auf diesen Parkplätzen müssen wenigstens DC-Charger mit einer Ladeleistung von größer 50 kW stehen oder sogar HPC-Stationen, wie sie an Autobahnen inzwischen zum Standard werden.
Weitere Informationen
www.bayern-innovativ.de/services/asset/pdf-dokumente/bayern-innovativ/whitepaper/2021-whitepaper-was-macht-ladeorte-attraktiv.pdfwww.bayern-innovativ.de/netzwerke-und-thinknet/uebersicht-mobilitaet/kompetenzstelle-elektromobilitaet-bayern
www.ladehero.de/blog
www.mobilityhouse.com/de_de/ratgeber/technisches-grundwissen
kundenservice.lidl.de/SelfServiceDE/s/article/Wie-lade-ich-w%C3%A4hrend-des-Einkaufs-mein-Elektroauto-auf
