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Stromtankstellen für Elektro-Autos: Elektro-Infrastruktur heute und in Zukunft

Autohersteller und Stromerzeuger arbeiten grenzüberschreitend an einheitlichen Ladestationen für Elektrofahrzeuge. Der Netzaufbau scheint dabei weniger Probleme zu bereiten als bisher befürchtet.

Von wegen brandneue Technik: Bereits vor über 100 Jahren experimentierten Tüftler wie Werner Siemens oder Ferdinand Porsche mit elektrisch betriebenen Fahrzeugen. Als Konkurrenz zur Benzin-Kutsche geriet das Elektrofahrzeug jedoch aus den gleichen Gründen ins Abseits, die bis heute Kopfzerbrechen bereiten: schwere Batterien und lange Ladezeiten. Mit der Lithium-Ionen-Technik haben Akkus inzwischen jedoch einen Stand erreicht, der dem E-Autos zumindest im Stadtbereich einen zweiten Frühling bescheren dürfte.

Lange Ladezeiten für Elektroautos

Doch ob damals oder heute: Ist die Batterie leergefahren, muss das Elektroauto erst mal eine gewisse Zeit an die Steckdose. Und das klingt einfacher, als es ist: Die 15 bis 20 kWh nachzuladen, die ein Kleinwagen auf 100 Kilometer benötigt, dauert über eine normale Haushaltssteckdose nämlich sechs bis acht Stunden. Wer sich einen Drehstromanschluss, wie er für Herde verwendet wird, in die Garage legt, kann die Zeitspanne immerhin auf unter zwei Stunden drücken.

Zu wenig Ladestationen und Stromtankstellen

In manchen Wohngebieten liegt die Garagenquote jedoch nur bei einem Drittel. Die Mehrheit der Fahrzeuge parkt hier auf der Straße. Daher arbeiten viele Autohersteller mit Energieversorgern zusammen, um ein Netz an öffentlichen Ladestationen aufzubauen. Bei Pilotprojekten sind das allein in Berlin Daimler und RWE, Volkswagen und Eon sowie Vattenfall und BMW, die im Bezirk Treptow bereits die erste Ladestation für den E-Mini eröffnet haben. Damit die Elektroautos zukünftig auch an den Zapfsäulen der Mitbewerber nachladen können, kooperieren die Hersteller in Fragen, wie Stecker oder Ladestationen aussehen sollen. So will eine im Herbst von RWE und Daimler initiierte Arbeitsgruppe bis Mitte April erste Ergebnisse präsentieren.

Ladestecker für Elektroautos soll genormt werden

Neben den drei Deutschen haben sich rasch Renault-Nissan, PSA, Fiat, Volvo, Ford, GM, Mitsubishi und Toyota sowie europäische Energiekonzerne angeschlossen - teure Fehlentwicklungen möchte sich momentan niemand leisten. Dank der breiten Unterstützung dürfte die Arbeitsgruppe also den zukünftigen Standard für Elektro-Ladestationen definieren. Mit großer Wahrscheinlichkeit läuft es auf einen fünfpoligen Stecker hinaus (dreiphasig, 400 Volt), wobei das Anschlusskabel lose im Auto gelagert werden soll. Einheitliche Andock-Positionen am Fahrzeug sind jedoch nicht geplant. Mit bis zu 40 Kilowatt Ladeleistung verfügen die Stationen hierzulande über genügend Reserven, um 100 Kilometer Reichweite in deutlich unter einer Stunde nachladen zu können.

Tankrechnung könnte über die Stromrechnung bezahlt werden

Zumindest theoretisch, denn ob Akkus derart hohe Ladeströme auf Dauer vertragen, muss sich in den Pilotprojekten erst noch zeigen. Entgegen früheren Befürchtungen ergab eine vom Fraunhofer-Institut und RWE durchgeführte Studie, dass deutsche Stromnetze eine größere E-Auto-Flotte klaglos verkraften, ohne grundlegend überarbeitet werden zu müssen. In Ländern mit nicht so stabilen Leitungen oder zu Spitzenzeiten lassen sich die Ladeströme auch flexibel herunterregeln. Bevor die großen Ströme freigeschaltet werden, muss sich das angeschlossene Auto jedoch erst identifizieren. Denn egal bei welchem Stromanbieter angedockt wird, soll der Ladevorgang über die eigene Stromrechnung bezahlt werden - vergleichbar mit einem Telefongespräch im Ausland, bei dem ebenfalls fremde Netze genutzt und über den heimischen Anbieter abgerechnet werden.

Strom soll im Verhältnis zu Benzin günstig bleiben

Eine mögliche Kommunikation von Fahrzeug und Ladestation per Funk (WLAN) wurde von der Arbeitsgruppe jedoch verworfen, die Identifikation erfolgt wie das Laden über Kabel. Ist die Lade-Infrastruktur erst einmal aufgebaut, können die E-Mobil-Besitzer günstig und umweltfreundlich tanken.Auf den aktuellen Strompreis umgerechnet, kostet der elektrisch zurückgelegte Kilometer nämlich nur rund halb so viel wie mit Benzin. Bei steigenden Spritpreisen dürfte sich das Verhältnis sogar weiter zugunsten des Elektroautos verbessern. Zudem fällt mit dem heutigen Strommix aus Kohle, Atom und erneuerbaren Energien umgerechnet nur rund 90 Gramm CO2 (typischer Kompaktwagen) pro Kilometer an.

Keine zusätzlichen Kraftwerke für Elektroautos

Bei Verbrennungsmotoren sind es im Schnitt noch über 150 Gramm. Für die Energiekonzerne bedeuten Elektrofahrzeuge aber nicht nur zusätzliche Einnahmen. Hängen erst einmal genügend von ihnen an der Kupferleine, lassen sich die Akkus auch zur Pufferung von Verbrauchsspitzen, etwa um die Mittagszeit, nutzen. Idealerweise wird der Fahrzeug-Akku nachts aufgeladen, wenn wenig sonstige Verbraucher am Netz hängen. Der Stromhunger von Elektroautos fällt absolut gesehen nicht einmal besonders hoch aus: Selbst eine komplette Umstellung der Fahrzeug-Flotte auf E-Antrieb würde den Gesamt-Stromverbrauch in Deutschland nur um 15 Prozent erhöhen. Mit intelligentem Laden in Neben- plus Rückeinspeisung in Spitzenzeiten wären keine zusätzlichen Kraftwerke nötig. Einheitliche Normen für Einspeisung und Rückvergütung werden von der Arbeitsgruppe allerdings noch nicht diskutiert.

Benziner und Diesel werden noch lange vor dem E-Auto dominieren

Um auf relevante Akku-Kapazitäten zu kommen, bedarf es erst einer größeren Anzahl von Fahrzeugen - und genau hier hapert es: Denn obwohl die Entwicklungen und Pilotprojekte den Eindruck vermitteln, das Elektroauto käme demnächst flächendeckend zum Einsatz, werden Diesel und Benziner noch Jahrzehnte die dominierenden Antriebsquellen sein. Das Nadelöhr bildet nämlich nicht die Lade-Infrastruktur, sondern die Produktion leistungsstarker Batterien in hoher Stückzahl. Selbst Hybridpionier Toyota rechnet damit, dass noch im Jahr 2050 weltweit 70 Prozent der Fahrzeuge mit einem Verbrenner laufen - dann häufig in Kombination mit einem E-Motor.

Der rein elektrische Antrieb dürfte sich zunächst also auf den urbanen Bereich von Industrieländern beschränken. Für Deutschland sehen Optimisten bis zum Jahr 2020 immerhin ein Potenzial von 2,5 Millionen Elektroautos, was ungefähr fünf Prozent des Kraftfahrzeug-Gesamtbestandes entspricht. Nach seinem hundertjährigen Dornröschenschlaf dauert es mit dem Wachküssen des Elektroautos eben doch noch ein bisschen länger.

Dirk Gulde

Autor

Foto

Beate Jeske

Datum

9. Mai 2010
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