Beschreibung
Die derzeitige EU-Verordnung über Emissionen von Autos ist die strengste weltweit. Zusammen mit weiteren Einschränkungen können die Grenzwerte mit konventionellen Autos allein nicht mehr eingehalten werden. Eine alternative Technologie, die die lokalen Emissionen reduziert, sind Elektrofahrzeuge (EVs). Für eine erfolgreiche Marktdurchdringung ist eine funktionierende Infrastruktur notwendig. Der unzureichende Zugang zu Ladestationen wird von Kunden als drittgrößtes Hindernis für den Kauf eines Elektrofahrzeugs genannt, nach Preis und Reichweite(Mckinsey, 2018). Öffentliche Ladesysteme für Elektrofahrzeuge unterstützen daher die Elektrifizierung urbaner Mobilitätssysteme. Während sich der Preis und die Reichweite jedes Jahr verbessern, können die Ladestationen unterschiedliche Leistungsbereiche und Ladetechnologien aufweisen. Darüber hinaus können sie intelligent in das lokale Stromnetz integriert werden und Kunden, Betreibern und anderen Akteuren Informationen über das System liefern. 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, den man nach der Ankunft zum Aufladen gebucht hat.
Zu lösende Probleme
| Wachsender Ladebedarf für E-Fahrzeuge | Kohlenstoff-Emissionen | Luftverschmutzung |
Regierungsinitiativen
In den europäischen Ländern gibt es eine Vielzahl von Subventionen und Anreizen für den Aufbau von Ladeinfrastruktur für Elektrofahrzeuge. In Deutschland gibt es zum Beispiel folgende Angebote für öffentliche Ladestationen:
- Einen Zuschuss von bis zu 3.000 € für die Anschaffung von Ladestationen bis zu 22 kW.
- Einen Zuschuss von bis zu 12.000 € für die Anschaffung von Gleichstrom-Ladegeräten bis zu 100 kW.
- Ein Zuschuss 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
Stakeholder Map für öffentliche Ladeinfrastruktur (BABLE, 2021)
Marktpotenzial
Umsetzung
Durchschnittliche Implementierungszeit: 0,5 - 1 Jahr
Höhe der Anfangsinvestition: 50.000 - 250.000 Euro für eine oder zwei Schnellladestationen
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 die steigenden Kosten die Ladezeit. Ein Grund dafür ist, dass die Erhöhung der Ladeleistung eine Aktualisierung des Stromnetzes erfordert, was zu erheblich höheren Investitionskosten führt.
Abgesehen von den steigenden Kosten ermöglichen niedrige Ladezeiten jedoch, dass mehr Menschen das Ladegerät pro Tag nutzen können. 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. Das gilt aber nur für einen (fiktiven) Vollzeitbetrieb.
Eine Schnellladestation ist für bis zu 75 Nutzer pro Tag ausgelegt, ein AC-Ladegerät für maximal vier Nutzer pro Tag. Um eine Schnellladestation zu erreichen, wären also fast 20 Langsamlader nötig. Da Gleichstrom-Schnellladegeräte voll ausgelastet sind, stellen sie die billigste öffentliche Option dar. Die Wartungskosten können für Straßenladegeräte erheblich 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 künftigen Installationskosten(US Department of Energy, 2015).
Ladehäfen erfordern in der Regel eine Investition von
- Level 2 AC liegt zwischen 400 und 6500 USD, oder
- DC-Schnellladung zwischen 10.000 und 40.000 USD
und führen zu variablen Kosten für die Installation von
- Level 2 AC reicht von 600 bis 12700 USD, oder
- DC-Schnellladung zwischen 4.000 und 51.000 USD.
Die folgende Grafik gibt einen Überblick über die verschiedenen Kostenbereiche.
Ungefähre Kostenspannen(US DOE, 2015)
Rechtliche Anforderungen
1) Regulierung, die die Freiheit der Geschäftstätigkeit einschränkt:
Regelungen zum Verkauf von energieverbrauchsabhängigen:
- 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 Herstellung 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)
