Wie funktioniert das Laden von Elektroautos eigentlich tatsächlich?

Und wie wird es in der Zukunft ablaufen – Ansichten von Joshua Ben

Wir haben den Text aus social Media übernommen, jedoch leicht gekürzt und zusammengefasst. So analysiert der Verfasser des Textes – wir finden auch: vollkommen richtig:

In Diskussionen über die E-Mobilität begegnet mir immer wieder ein Argumentationsmuster, dessen bekannteste Vertreter Prof. Harald Lesch und Comedian Vince Ebert sind.

Beide argumentieren mit dem ‚gesunden Menschenverstand‘ und treffen dabei die scheinbar völlig plausible Annahme, dass 1 Mio. Elektroautos gleichzeitig geladen werden müssten. Mit einer Ladeleistung von 350 kW. An einer modernen Schnellladesäule.

Beide kommen zu dem Ergebnis, dass dabei eine deutschlandweite Ladeleistung von 350 GW erforderlich wäre. Was das deutsche Stromnetz natürlich komplett überlasten würde und die gegenwärtig installierte Leistung sämtlicher deutschen Stromerzeugungsanlagen (konventionelle Kraftwerke + erneuerbare Energien) deutlich übersteigt.

Anders formuliert: ein TV-Onkel und ein Comedian haben anscheinend mehr Glaubwürdigkeit als echte Expert: innen, weil sie weniger Ahnung von Thema haben und sich der Angelegenheit daher unbefangener nähren können.

Der Weg zu mehr Sachlichkeit in Internet-Diskussionen führt also offensichtlich über Unbefangenheit.

In Deutschland gab es im Jahr 2020 etwa 14.000 Tankstellen.

In der Annahme, dass jeweils 1 Million Autos gleichzeitig tanken müssten, würde das bedeuten, dass an jeder Tankstelle gleichzeitig 71 Autos zu betanken wären.

Dass 1 Mio. Verbrenner-Autos gleichzeitig an der Tankstelle stehen, ist ein absolut unrealistischer Ansatz. Und das obwohl in Deutschland etwa 48 Mio. Verbrenner-PKW zugelassen sind.

Allein das Befüllen des Tankes und das Bezahlen am Schalter dürfte durchschnittlich 5 Minuten in Anspruch nehmen. Wie lange dauert ein Ladevorgang bei den von Lesch und Ebert angenommenen 350 kW-Ladesäulen?

Heutige E-Autos haben einen Verbrauch von ca. 15 kWh/100 km.

Um 400 km nachzuladen, bräuchte eine 350 kW-Ladestation also ganze 10 Minuten.

Aber wenn wir schon von einer MODERNEN elektrischen Zukunft reden, warum dann eigentlich nicht von Schnellladesäulen mit 600 kW-Leistung ausgehen? Technisch möglich wäre das ohne größere Probleme.

Aber es macht das Rechnen so schön einfach. Nach 6 Minuten wäre dann auch ein E-Auto komplett nachgeladen. Und damit bräuchte ein E-Auto in Zukunft auch nicht mehr Zeit für das Aufladen als ein Verbrenner beim Tanken.

Wenn es also unsinnig ist, dass 1 Mio. Verbrenner-Autos gleichzeitig an den Tankstellen stehen, dann ist es zukünftig GENAUSO unsinnig, dass 1. Mio. E-Autos an der Schnellladesäule hängen. Und das selbst dann, wenn es irgendwann 48 Mio. E-PKW GÄBE.

Bei Verbrenner-Autos liegt dieser Umstand daran, dass sich die Tankvorgänge durch das mehrtägige Fahren des Verbrenners mehrere verzögern.

Bei E-Autos macht es Sinn, die täglich verfahrenen Kilometer direkt wieder nachzuladen. Weil sämtliche Zukunftsszenarien nämlich davon ausgehen, dass elektrische Ladevorgänge vornehmlich im privaten Bereich stattfinden. Deshalb sind gegenwärtig Besitzer: innen von Eigenheimen und Garagen deutlich im Vorteil.

Zukünftig wird es auch Lademöglichkeiten in Tiefgaragen oder an Masten zur Straßenbeleuchtung oder an öffentlichen Ladesäulen mit geringer(er) installierter Leistung geben. Das Laden an Schnellladesäulen mit hohen installierten Leistungen, um kurzfristig hohe Reichweiten nachzuladen, wird vornehmlich auf Ladestationen an Autobahnen und einzelnen städtischen Knotenpunkten beschränkt sein.

Beim privaten Laden geht es hingegen darum, die täglich gefahrenen Kilometer nachzuladen. Das sind im Bundesdurchschnitt in Deutschland derzeit 37 km am Tag.

Bei einem heutigen E-Autos also gerade einmal 5,55 kWh Verbrauch. Wer sein Elektroauto an eine stinknormale 230 Volt Steckdose anschließt, die mit 16 Ampere abgesichert ist, lädt sein Fahrzeug mit einer Leistung von 3,68 kW.

Selbst mit einer solch geringen Ladeleistung wäre ein E-Auto also in anderthalb Stunden wieder nachgeladen. Ohne das Stromnetz mehr zu belasten als ein handelsüblicher Backofen. Der hat nämlich eine installierte Leistung von etwa 4 kW.

Somit sind die Berechnungen von Lesch und Ebert Milchmädchenrechnungen.

Mir wäre nicht bekannt, dass das deutsche Stromnetz schon in Gefahr geraten wäre, weil der Hausmann einen Braten in die Röhre schiebt. Denn die Elektromobilität der Gegenwart verzeichnet gerade einmal 309.983 vollelektrische PKW in Deutschland. Wie groß ist da wohl die Wahrscheinlichkeit, dass 1 Mio. E-Autos gleichzeitig laden müssen? Welchen Sinn macht es, den Zuschauer: innen und Leser: innen, auf Basis der aktuellen Randbedingungen und heutigen Technologien ein Zukunftsszenario zu extrapolieren, welches mit der Elektromobilität der Zukunft nichts zu tun haben wird?

Natürlich wird in Zukunft niemand sein E-Auto über eine Haushaltssteckdose aufladen (wollen). Selbst heutzutage lassen sich die meisten Besitzer: innen eines E-Fahrzeuges eine Wallbox mit 11 kW Leistung installieren. Und das ist bei der heutigen Anzahl von E-Autos auch überhaupt kein Problem.

In Zukunft werden diese Wallboxen jedoch noch ganz andere Funktionalitäten übernehmen als es heute der Fall ist. Das wissen wir deshalb so genau, weil es bereits heute intelligente Ladesysteme gibt, die alle Anforderungen erfüllen, die für die Elektromobilität der Zukunft benötigt werden. Diese ‚intelligenten‘ Ladesysteme werden automatisch registrieren, wann eine Netzüberlastung droht und die Ladeleistung dann automatisch reduzieren. (siehe Grafik)

Dennoch droht bei keinem E-Auto, welches über Nacht nachgeladen wird, dass die Nutzer: in am nächsten Morgen vor einem Wagen mit nur halber Ladung steht. Selbst, wenn man 600 km Reichweite nachladen wollte, wäre das mit einer 11 kW-Wallbox innerhalb von ca. 8 Stunden möglich. Mit einer 22 kW-Wallbox sind es nur 4 Stunden.

Die meisten Autos stehen deutlich länger am Straßenrand oder in der Garage/dem Carport. Intelligente Wallboxen passen die Ladeleistung daher auch der Akku-Ladung der unterschiedlichen Fahrzeuge innerhalb des Ladesystems an.

Dass innerhalb eines Netzbereiches/Ladesystems lauter E-Autos mit komplett leeren Akkus geladen werden müssen, ist dabei genauso wahrscheinlich wie der Fall, dass 1 Mio. Verbrenner-Autos an der Tankstelle stehen.

Natürlich wird es den Fall geben, dass die tüchtige Geschäftsreisende erst abends spät von ihrem letzten Termin nach Hause kommt und bereits vier Stunden später zu einem neuen Termin aufbrechen muss, um das Bruttosozialprodukt zu steigern.

Dann würde das Aufladen nur zeitgerecht funktionieren, wenn andere Besitzer: innen von E-Autos im selben Ladesystem auf ihr Laderecht verzichten.

Auch das ist kein Problem. Denn bei intelligenten Ladesystemen wird es finanzielle Anreize für Kund: innen geben, die sich bereit erklären, in lastschwachen Phasen zu laden. Entsprechend wird das Laden für Kund: innen teurer, die darauf bestehen, trotz hoher Netz Last, die volle Ladeleistung zur Verfügung gestellt zu bekommen.

Das Stichwort zum preisgünstigen Laden lautet dann: Flexibilität.

Fazit:

Die LADELEISTUNG wird zukünftig KEIN Problem sein.

Und das gilt auch, wenn es irgendwann einmal 48 Mio. Elektro-PKW in Deutschland geben sollte. Was, wenn es nach den Expert: innen geht, niemals so kommen wird… aber das ist ein anderes Thema.

Warum wir das wiederum so genau wissen, und uns nicht mit depperten Berechnungen von Comedians begnügen müssen, hat einen einfachen Grund:

In Deutschland gibt es tatsächlich Unternehmen, die sich hauptberuflich damit beschäftigen (müssen), die Netzstabilität auch wissenschaftlich genau nachzuweisen.

Die Netzbetreiber. Wer hätte das gedacht? Die haben es nachgerechnet. Und kommen zu einem für Skeptiker: innen erschütternden Ergebnis.

Schon mit dem BESTEHENDEN Stromnetz, könnten 45 Millionen Elektrofahrzeuge mit Strom versorgt werden. Damit wäre das Leistungsproblem hoffentlich ausreichend beleuchtet.

Bleibt noch das Mengenproblem. Natürlich wird durch den Verbrauch von E-Fahrzeugen in Zukunft mehr Strom benötigt als heutzutage.

Es bleibt das Geheimnis der Bundesregierung, warum sie glaubt, diesem Problem mit einer Initiative für synthetische Kraftstoffe begegnen zu müssen. Denn synthetische Kraftstoffe benötigen bei der Herstellung noch mehr Strom.

Quellen:

Tankstellen in D

Fahrzeugbestand in D

Elektroautos im Vergleich

Ladetechnik

Fahrleistung

Bestand Elektrofahrzeuge

Elektrofahrzeuge und Stromnetze

All credits by https://www.facebook.com/RotzgoereJosh

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