E-Autos sind weltweit der Schlüssel für innovative, nachhaltige und klimaneutrale Mobilität. Elektrofahrzeuge erzeugen deutlich weniger CO2 und können mit ihren Energiespeichern in Zukunft die Schwankungen von Wind- und Sonnenkraft ausgleichen. In Deutschland fördert man die Entwicklung und den Anstieg der Elektromobilität. Ziel ist es, bis 2030 bis zu zehn Millionen Elektrofahrzeuge zuzulassen.
Was aber spricht aus Fahrersicht dagegen, sich ein E-Auto zu kaufen? Häufig genannte Gründe sind fehlende gesetzliche Regelungen, unübersichtliche Tarife sowie die geringe Benutzerfreundlichkeit und Barrierefreiheit. Ein Hauptproblem stellt die fehlende Ladeinfrastruktur dar.
Smart Charging für E-Autos ist hier eine Lösung. Kurz gesagt geht smartes Aufladen so: Das E-Auto wird vollautomatisch genau dann aufgeladen, wenn der Strom am günstigsten ist. Außerdem erhält man einen Überblick über sein Elektrofahrzeug. Gehen wir tiefer ins Detail, und schauen uns an, wie eine Smart-Charging-Lösung funktioniert.
Warum wird sich Smart Charging für Elektrofahrzeuge durchsetzen?
Das Problem mit den herkömmlichen Ladesäulen ist viel komplexer. Es liegt nicht nur an fehlenden Ladestationen. Sonst wäre die Lösung ja ganz einfach. Wir stellen an jeder Ecke eine Ladestation auf und die Verkaufszahlen von Elektroautos würden morgen in die Höhe schießen.
Das Problem liegt vielmehr in den Schwankungen in der Energieversorgung, auf die herkömmliche Ladesäulen nicht effektiv reagieren können. Auf der Anbieterseite sorgen mehrere Energiequellen – Solaranlagen, Windparks, KWK-Anlagen und andere – für natürliche Schwankungen. Auf der Verbraucherseite erhöht die wachsende Zahl der Elektrofahrzeuge das Risiko einer Überlastung des Stromnetzes. Und schließlich können sich diese Schwankungen auf beiden Seiten gegenseitig verstärken, egal ob sie gleichzeitig auftreten oder nicht.
Hier kommen Smart-Charging-Technologien ins Spiel. Sie gleichen das Ungleichgewicht zwischen erzeugter Energie und Energiebedarf aus. Dafür verbindet man E-Fahrzeuge, Ladegeräte und lokale Stromnetze in einem Netzwerk, in dem alle Objekte miteinander kommunizieren und Daten austauschen.
Das Netzwerk ermöglicht es den Systemen,
- ihre Echtzeitdaten auszutauschen: Wie viele E-Fahrzeuge warten darauf, geladen zu werden? Wie hoch wird die Belastung des Stromnetzes sein?
- automatisch festzulegen, wie viel Energie an ein angeschlossenes Elektrofahrzeug abgegeben werden soll.
Das Ergebnis ist eine optimale Nutzung in einem bestimmten Zeitraum. Kein Ärger mehr über das ungeschützte Stromnetz bei Bedarfsspitzen oder überschrittener Energiekapazität.
Drei Szenarien für Smart Charging von Elektrofahrzeugen
Smart Charging kann für die folgenden Gruppen von Nutzen sein:
- Verbraucher, die ein E-Fahrzeug besitzen
- Unternehmen, die mit E-Fahrzeugen ausgestattete Flotten betreiben
- Öffentliche Behörden, die für die städtische Infrastruktur zuständig sind
Im Folgenden finden Sie drei Beispiele aus der Praxis, in denen Smart Charging das herkömmliche Laden von Elektrofahrzeugen ersetzt hat.
I. Smart Charging im Unternehmen
Immer mehr Unternehmen und öffentliche Einrichtungen setzen in ihrem Fuhrpark auf E-Fahrzeuge, zum Beispiel Lieferdienste oder öffentliche Busse. Diese Unternehmen müssen überlegen, wie sie ihre Flotten aufladen. Zu den Problemen gehören in der Regel die unzureichende Verfügbarkeit von Energie, die geringe Kapazität des lokalen Netzes und die steigenden Stromkosten.
Enexis, ein niederländischer Netzbetreiber, hat eine budgetfreundliche Lösung für Smart Charging gefunden. Das Unternehmen hatte Probleme mit dem hohen Energieverbrauch während der Spitzenzeiten und der mangelnden Kontrolle über seine Ladestationen. Anstatt die Ladestationen komplett zu ersetzen beschloss das Unternehmen, die Ladestationen auf die leistungsfähigeren Modelle upzugraden. Auf diese Weise konnten sie Ausgaben in Höhe von 300.000 US-Dollar vermeiden.
Sie sehen also: Es ist nicht nötig, die gesamte Infrastruktur neu zu bauen. Intelligente Ladestationen können mit der vorhandenen Lösung betrieben werden und das Beste aus dieser Lösung machen. Die Technologie stützt sich auf Datenaustausch- und Verwaltungssysteme und nicht auf teure Geräte. Die Daten über den Energieverbrauch helfen bei der Vorhersage von Nachfragespitzen. Und die integrierte Funktion zum dynamischen Lastmanagement ermöglicht es dem Unternehmen, die Netzbelastung auszugleichen.
II. Smart Charging zu Hause
Familien und Einzelpersonen kaufen häufig E-Fahrzeuge und statten ihre eigenen Parkplätze mit Ladegeräten aus. Zusammen mit anderen Haushaltsgeräten erhöht dies die Belastung des Stromnetzes und führt manchmal zu Stromausfällen. Nutzer von Elektroautos wünschen sich eine Lösung, mit der sie ihre Fahrzeuge aufladen können, wenn der Energiebedarf (und die Energiekosten) niedrig sind. Das würde auch die Belastung des Stromnetzes verringern.
Der Markt ist voll von intelligenten Ladelösungen für den Hausgebrauch. Wi-Fi-fähige Geräte können zum Beispiel die optimalen Ladezeiten für Fahrzeuge mit den Spitzenzeiten der Erzeugung erneuerbarer Energien synchronisieren. Ein Elektroauto wird zu Zeiten aufgeladen, in denen keine Spitzenlast anfällt, und der Besitzer profitiert von niedrigeren Stromkosten und einer geringeren Belastung des Stromnetzes. Einige andere Lösungen garantieren eine 10-mal schnellere Aufladung im Vergleich zu einer Standardsteckdose. Andere bieten zusätzlich eingebaute Sicherheitsfunktionen, um das Elektroauto und das Haus vor Stromschwankungen zu schützen.
In der Regel stellen die OEMs die Ladegeräte nicht selbst her, wobei Tesla eine Ausnahme macht. Die Autohersteller arbeiten mit Hardware-Anbietern zusammen, um Haushalte mit schnellen und erschwinglichen Ladepunkten zu versorgen. Je besser der Zugang zu Ladestationen für den Hausgebrauch ist, desto schneller wird die Verbreitung von E-Fahrzeugen zunehmen.
III. Smart Charging an öffentlichen Orten
Nutzer wünschen sich mehr Vorhersehbarkeit beim Laden von E-Fahrzeugen an öffentlichen Plätzen. Das bedeutet reale Daten über die nächstgelegenen verfügbaren Ladepunkte und Informationen über die Preise. Eine App, die dies bietet, wäre die naheliegendste Lösung. Außerdem wünschen sich Nutzer eine einfache Authentifizierung des Ladevorgangs und automatische Zahlungen.
Während die meisten öffentlichen Ladenetze für Elektroautos einfache Ladestationen für unterwegs betreiben, setzen die Branchenführer auf smarte Lösungen. So haben beispielsweise der Hersteller von Ladelösungen FLO EV und das Los Angeles Bureau of Street Lighting ein Projekt zum Smart Charging von Elektrofahrzeugen in Städten gestartet.
Sie stellten 75 SmartTWO-Ladestationen auf, die 89 % des Stadtgebiets abdeckten - eine beachtliche Zahl, um die Sorge um die Reichweite zu verringern. Die Geräte befinden sich an Tankstellen, auf öffentlichen Parkplätzen, auf Parkplätzen von Einzelhändlern und an anderen Orten. Sie sind über eine App oder über eine RFID-Karte zugänglich.
Eine solche App kann für die Hersteller von Elektroautos ein zusätzlicher Verkaufsfaktor sein. Sie ist benutzerfreundlich, hat eine integrierte Zahlungslösung und eine intuitive Schnittstelle. Ein Schritt nach vorne für OEMs ist die Integration von Ladestationen in das Navigationssystem der App und zusätzliche Vorteile für App-Nutzer, zum Beispiel ein Premiumzugang zu einer Station oder niedrigere Ladekosten.
Fazit
Die Verbreitung von Elektrofahrzeugen wird sich weiterhin verzögern, wenn wir an den Ladepunkten, wie wir sie heute kennen, festhalten. Technologien wie Smart Charging und der dadurch mögliche Datenaustausch zwischen allen Objekten im Netzwerk sind die Säulen des grünen Konzepts für ein Fahrzeug. Smart-Charging-Lösungen scheinen ein integraler Bestandteil der künftigen Ladeinfrastruktur für Elektrofahrzeuge zu sein. Vernetzte Ladepunkte sind zuverlässig, autonom und erschwinglich. Sie passen den Ladezyklus von E-Fahrzeugen sowohl an die Bedingungen des Stromnetzes als auch an die Bedürfnisse der Fahrzeugnutzer an.
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