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Elektromobilität Bis die Infrastruktur passt: E-Autos an mobilen Stationen laden

| Autor: Thomas Günnel

Die Ladeinfrastruktur hat sich entwickelt, reicht jedoch für eine flächendeckende Versorgung noch nicht aus. Mobile Stromspeicher könnten vorübergehend helfen.

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Volkswagen will flexible Ladesäulen in Serie herstellen.
Volkswagen will flexible Ladesäulen in Serie herstellen.
(Bild: Volkswagen)

Das Netz von Ladestationen für Elektrofahrzeuge wächst, hat aber noch etliche Lücken. Einige Unternehmen bieten deshalb modulare, mobile Stromspeicher an. In Deutschland hat zum Beispiel die Firma Ads-Tec eine mobile Schnellladestation entwickelt – die auf einem Lkw-Trailer steht. „StoraXe“ heißt das System. Es verfügt über Akkus mit rund zwei Megawattstunden Speicherkapazität. Das soll für bis zu zehn E-Autos und 320 Kilowatt Strom reichen. Entwickelt wurde es, um bei Bedarf Strom an die entsprechenden Orte zu bringen. Erstmals im Einsatz war der Schnelllader Ende 2019 an einer Rennstrecke bei Barcelona.

Flexible Ladesäulen in Wolfsburg

Ladestationen mit ausgemusterten E-Fahrzeug-Akkus setzt Volkswagen seit Januar dieses Jahres ein: Zwölf Stück davon hat der Automobilhersteller in Wolfsburg aufgestellt. Als „Powerbank für E-Autos“ beschreibt sie VW. Vorgestellt hat Volkswagen die Säulen auf dem Genfer Automobilsalon 2019, die Serienproduktion soll noch in diesem Jahr starten. Die technischen Daten: Die Gesamtkapazität einer Säule kann bis zu 360 Kilowattstunden betragen, E-Autos können mit bis zu 100 Kilowatt geladen werden.

Zwei Varianten sind denkbar: Fest an das Stromnetz angeschlossene Säulen laden ihr Akkupack eigenständig nach. Bei autarken Säulen ohne Stromanschluss, wird die Ladestation ersetzt, sobald der Energieinhalt des verbauten Akkusatzes einen vorgegebenen Wert unterschreitet. Neun der aufgestellten Säulen sind in der ersten Phase des Pilotprojekts fest an das Stromnetz angeschlossen, drei weitere kommen flexibel zum Einsatz. Eine „Zugabe“: Innerhalb der ersten 80 Wochen können Fahrer von E-Fahrzeugen an den Säulen kostenlos laden.

Lade-Roboter bringen Strom zum Auto

Außerdem entwickelt der Automobilhersteller sogenannte Lade-Roboter, die vor allem in Parkhäusern oder auf Parkplätzen für mehr Lademöglichkeiten sorgen sollen. Sie bestehen aus einem kompakten, selbst fahrenden Roboter und flexibel beweglichen Energiespeichern, sogenannten Akkuwaggons. Diese verfügen voll aufgeladen über einen Energiegehalt von jeweils zirka 25 kWh. Ein Laderoboter kann laut VW mehrere der Akkuwaggons gleichzeitig bewegen.

Auf Abruf via App oder Car-to-X-Kommunikation bringt er einen Energiespeicher zum E-Fahrzeug und schließt diesen eigenständig an. Am Fahrzeug ermöglicht der Akkuwagon mit integrierter Ladeelektronik das DC-Schnellladen mit bis zu 50 kW.

Der autonom fahrende Roboter ist ausgestattet mit Kameras, Laserscannern und Ultraschallsensoren. Das ermöglicht es ihm, den Ladevorgang eigenständig abzuwickeln und sich frei im Parkraum zu bewegen, mögliche Hindernisse zu erkennen und auf diese zu reagieren. Je nach Größe des Parkareals können Lade-Roboter parallel einsetzbar sein – in der Vision ist dann jeder Parkplatz auch ein potenzieller Ladeplatz.

Ladesäule für Geschäftskunden

Mobile Schnellladesäulen will auch der Energiekonzern Uniper einsetzen. Bis Ende des Jahres 2024 will das Unternehmen mehr als 1.300 der Säulen für Geschäftskunden aufstellen: in Berlin, München und dem Ruhrgebiet. Bis zu 150 kW Ladeleistung aus einem mit Ökostrom gefüllten Akku verspricht das Unternehmen. Für voraussichtlich rund 50 Euro pro Tag können die Ladesäulen gemietet werden, die leere Säule wird anschließend abgeholt und geladen.

Strom per Fahrradanhänger

Strom aus dem Fahrradanhänger will das Start-up „Chargery“ in Berlin anbieten. Die Idee: Findet der Fahrer eines Elektroautos keine freie Ladesäule, kann er per App einen der mobilen Akkus ordern. Derzeit bietet das Unternehmen zwei Lader an: Einen AC-Lader der mit 5 kW lädt und einen DC-Lader, der mit bis zu 30 kW DC und 11/22 kW AC lädt.

Ladestationen mit Generatoren

Hyb Energy plant einen Kompromiss: Es will mit modularen Ladestationen Strom zur Verfügung stellen – der jedoch teilweise aus Verbrennungsmotoren stammen soll, die als Generatoren fungieren. Außerdem sollen die Ladepunkte Energie von Solaranlagen oder Windkraftanlagen beziehen können, vorhandene Netzanschlüsse lassen sich zudem nutzen.

Rund 500 Kilowattstunden passen in die Speicher, in der einfachsten Ausführung können drei Fahrzeuge mit einer Dauerleistung von 80 Kilowatt laden. Die Energie erzeugen bei Bedarf „zwei 150 Kilovoltampere-Aggregate neuester Abgasnorm und Partikelfilter-Technologie“, Gasmotoren sind ebenfalls möglich – und mit Blick auf die CO2-Emissionen wohl die einzig sinnvolle Variante, wenn es schon ein verbrennungsmotorisch betriebener Generator sein muss.

Modul als Fundament für Windrad

Eine Besonderheit der Stationen: „Durch das Eigengewicht stellen zum Beispiel ein Lade- und ein Batterie-Speicher Modul das Fundament für eine vertikale Windkraftanlage oder in Kombination einen 5-G-Funkmast“, sagt der Hersteller. Das soll einen von der Netz-Infrastruktur unabhängigen Betrieb ermöglichen. Die Produktion der Module soll im kommenden Jahr zwischen Aurich und Emden beginnen.

Hyb Energy will mit den Modulen eine Übergangstechnik stellen, bis ein flächendeckendes, belastbares Netz aus Ladestationen vorhanden ist. Und weil das noch dauern kann, wird es die modularen Stationen auch in einer Ausbaustufe als „Lounge Modul“ geben, ähnlich den heutigen Tankstellenshops.

Strom aus der Brennstoffzelle

Sinnvoller erscheint da schon die Idee, die „Nexus-e“ im Herbst 2019 vorstellte: brennstoffzellenbasierte Schnellladestationen lautet hier das Ziel. Diese soll es mit oder ohne Netzanschluss geben. Die größeren industriellen Brennstoffzellen stammen dabei vom Mutterunternehmen Proton Motor Fuel Cell, Leistungselektronik, Batterie und Wasserstoffspeicher liefert Schäfer Elektronik zu. Mehr als ein Megawatt Strom soll so bereitstehen, um damit Ladestationen für Elektrofahrzeuge zu betreiben.

Überblick der Ladestationen in Deutschland

Laut Bundesnetzagentur sind in Deutschland mit Stand 2. März 2020 13.005 Ladesäulen angemeldet und in der Ladesäulenkarte verzeichnet. Das Statistikportal Statista listet bis zum zweiten Quartal 2020 rund 19.000 Stationen.

Die Differenz resultiert aus der Ladesäulenverordnung, nach der nur die Ladesäulen meldepflichtig sind, die bestimmten technischen Mindestanforderungen entsprechen. Herkömmliche Tankstellen gab es in Deutschland im August 2019 ebenfalls laut Statista rund 14.500 – direkt vergleichbar sind die Werte jedoch nicht, weil an Tankstellen meist mindestens vier Tank-Punkte vorhanden sind und diese nicht von der Netzleistung limitiert werden.

Mit Material von SP-X

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Über den Autor

 Thomas Günnel

Thomas Günnel

Redakteur/Fachjournalist, Redaktion AUTOMOBIL INDUSTRIE