Beschreibung
Die aktuelle EU-Verordnung über Emissionen für Autos ist die strengste weltweit. Zusammen mit weiteren Einschränkungen können die Grenzwerte nicht mehr nur mit herkömmlichen Autos eingehalten werden. Eine alternative Technologie, die die lokalen Emissionen reduziert, sind Elektrofahrzeuge (EVs). Für eine erfolgreiche Markteinführung von E-Fahrzeugen ist eine funktionierende Infrastruktur erforderlich. Kunden stufen den unzureichenden Zugang zu Ladestationen als drittgrößtes Hindernis für den Kauf eines Elektrofahrzeugs ein, nach Preis und Reichweite(Mckinsey, 2018). Daher unterstützen öffentliche Ladesysteme für Elektrofahrzeuge die Elektrifizierung der städtischen Mobilitätssysteme. Während sich der Preis und die Reichweite jedes Jahr verbessern, können die Ladegeräte unterschiedliche Leistungsbereiche und Ladetechnologien aufweisen. Außerdem können sie intelligent in das lokale Stromnetz integriert werden und Informationen über das System für Kunden, Betreiber und andere Interessengruppen bereitstellen. Für die Nutzererfahrung wird empfohlen, ein Zahlungs- und Authentifizierungssystem einzubauen, das den Zugang erleichtert und die Transparenz des Ladevorgangs erhöht. Ein weiteres Problem ist der Zugang zu den Ladestationen, da der Ladevorgang durchgeführt wird, während das Auto geparkt ist, und die Möglichkeit, Parkplätze (in der Nähe der Ladestation) zu reservieren, in vielen Ländern eine rechtliche Herausforderung darstellt. Spezielle Parkplätze nur für E-Fahrzeuge lösen das Problem nicht, da ein anderes (voll aufgeladenes) E-Fahrzeug für längere Zeit auf dem Platz parken kann, für den man nach der Ankunft das Laden abrechnet.
Zu lösende Probleme
| Wachsender Bedarf an Ladestationen für E-Fahrzeuge | Kohlenstoff-Emissionen | Luftverschmutzung |
Regierungsinitiativen
Welche Anstrengungen und Maßnahmen unternehmen die lokalen/nationalen öffentlichen Verwaltungen, um diese Lösung zu fördern und zu unterstützen?
In den europäischen Ländern gibt es eine Vielzahl von Subventionen und Anreizen für den Aufbau einer Ladeinfrastruktur für Elektrofahrzeuge. Deutschland zum Beispiel bietet für öffentliche Ladestationen Folgendes an:
- Einen Zuschuss von bis zu 3.000 € für den Kauf von Ladestationen bis zu 22 kW.
- Einen Zuschuss von bis zu 12.000 € für den Kauf von DC-Ladegeräten bis zu 100 kW.
- Eine Subvention von bis zu 30.000 € für den Kauf von DC-Ladegeräten über 100 kW.
- Netzanschlüsse werden mit bis zu 5.000 € für Niederspannungsanschlüsse und 50.000 € für Mittelspannungsanschlüsse bezuschusst.
(Noyens, 2020)
Stakeholder Mapping
Welche Interessengruppen müssen bei der Planung und Umsetzung dieser Lösung berücksichtigt werden (und wie)?
Stakeholder Map für öffentliche Ladeinfrastruktur (BABLE, 2021)
Marktpotenzial
Wie groß ist der potenzielle Markt für diese Lösung? Gibt es EU-Ziele, die die Umsetzung unterstützen? Wie hat sich der Markt im Laufe der Zeit und in letzter Zeit entwickelt?
Implementierung
Durchschnittliche Implementierungsdauer: 0,5 - 1 Jahr
Höhe der Erstinvestition: 50.000 - 250.000 Euro für eine oder zwei Schnell-Ladestationen
Marktübersicht
Der Markt für Elektrofahrzeuge ist ein stetig wachsender Markt. Die meisten öffentlichen Ladestationen werden von den Regierungen finanziert und gefördert.
Kosten und Ladedauer
Im Allgemeinen verkürzen steigende Kosten die Ladezeit. Ein Grund dafür ist, dass die Erhöhung der Ladeleistung eine Aktualisierung des Stromnetzes erfordert, was zu deutlich höheren Investitionskosten führt.
Aber abgesehen von den steigenden Kosten erlauben niedrige Ladezeiten mehr Menschen, das Ladegerät pro Tag zu nutzen. Aus diesem Grund konkurrieren alle öffentlichen Ladegeräte von 3,6 kW AC bis 62,5 DC auf einem vergleichbaren Kostenniveau mit ca. 1370-1800 EUR/kW bei den Kosten pro Kapazität. Das Kostenniveau der 250 DC-Ladegeräte liegt bei weniger als der Hälfte davon. Aber das gilt nur für einen (fiktiven) Vollzeitbetrieb.
Eine Schnellladestation ist für bis zu 75 Nutzer pro Tag ausgelegt, während ein AC-Ladegerät für maximal vier Nutzer pro Tag ausgelegt ist. Um eine Schnellladestation zu erreichen, wären also fast 20 langsame Ladegeräte erforderlich. Da Gleichstrom-Schnellladestationen voll ausgelastet sind, sind sie die billigste öffentliche Option. Die Wartungskosten für die Ladestationen auf der Straße können beträchtlich sein, was ein Grund für die niedrigen Kosten eines Heimladegeräts ist.
Kostenstruktur
Im Allgemeinen besteht in der Branche ein Konsens darüber, dass die Kosten für öffentliche Ladestationen tendenziell sinken und weiter sinken werden. Allerdings sind die Installationskosten sehr variabel und es gibt keinen Konsens unter den Interessenvertretern der Branche über die Richtung der zukünftigen Installationskosten(US Department of Energy, 2015).
Ladehäfen erfordern in der Regel eine Investition von:
- Level 2 AC reicht von 400 bis 6500 USD, oder
- DC-Schnellladung liegt zwischen 10.000 und 40.000 USD
und führen zu variablen Kosten für die Installation von:
- Level 2 AC liegt zwischen 600 und 12700 USD, oder
- DC-Schnellladung liegt zwischen 4.000 und 51.000 USD.
Die folgende Grafik gibt einen Überblick über die verschiedenen Kostenbereiche.
Ungefähre Kostenspannen (US DOE, 2015)
Rechtliche Anforderungen
Einschlägige gesetzliche Richtlinien auf EU- und nationaler Ebene.
1) Regulierung, die die Freiheit der Geschäftstätigkeit einschränkt:
Regulierung des Verkaufs auf Basis des Energieverbrauchs:
- Europäische Verordnung 2014/31/EU: Bereitstellung von nichtselbsttätigen Waagen
- 2014/32/EU : Europäische Messgeräterichtlinie
(Intertek, 2015)
2) Sicherheitsvorschriften:
- IEC 61851: Minimale elektrische Sicherheitsanforderungen für die Produktion und Installation von Ladeinfrastruktur
- 2004/108/EG : Regelung der elektromagnetischen Verträglichkeit (EMV)
- 2006/95/EG: Sicherheitsstandards der Niederspannungsrichtlinie
- ISO 19363: Induktives Laden, Anforderungen für Fahrzeuge und Sicherheitsvorschriften
(Intertek, 2013)
