Karlsruher Forscher haben ein Programm entwickelt, mit dem Kommunen den Aufbau einer Ladeinfrastruktur für Elektroautos bedarfsgerecht planen können. Die Wissenschaftler haben das neue Planungswerkzeug am Beispiel der Region Stuttgart getestet.
Forscher aus Karlsruhe haben ein Programm entwickelt, mit dem sie den Ausbau der Ladeinfrastruktur für Elektroautos bedarfsgerecht planen können. An der Entwicklung waren Wissenschaftler des Karlsruher Instituts für Technologie (KIT) und des Fraunhofer-Instituts für System- und Innovationsforschung (ISI) beteiligt. Konkret geht es darum, an bestimmten Punkten in einer Region Schnellladestationen zu errichten, die von vielen Besitzern von Elektroautos oft angefahren werden.
Alle Wege einbeziehen
Grundlage des neuen Planungswerkzeugs ist das vom KIT und vom Fraunhofer ISI entwickelte Programm Mobitopp. Dieses Tool modelliert detaillierte Modelle, wie der Verkehr in einer Stadt oder Region über den Tag hinweg verläuft. Dabei werden alle Verkehrsmittel, alle zurückgelegten Wege und alle Ziele der Einwohner berücksichtigt. So können die Forscher beispielsweise aus dem routinemäßigen Aufsuchen bestimmter Orte die Nutzung der einzelnen Verkehrsmittel ableiten. Es spiegelt sozusagen ein gesamtes Mobilitätsprofil einer ganzen Stadt oder Region wieder.
Aus diesen Daten wiederum können die Forscher genau herausfiltern, welche Wege wie oft und wann mit dem Auto zurückgelegt werden. Aus diesem Profil der Autonutzung können sie abschätzen, wann und wo und wie viele Ladesäulen gebraucht werden, damit die Autofahrer – während sie beispielsweise einkaufen oder ein Museum besuchen – ihr Fahrzeug laden können. Dabei spielen die Schnellladestationen eine besondere Rolle. Denn nur dadurch lohnt es sich, das Auto auch an die Ladesäule anzuschließen, wenn der Besitzer nur wenige Minuten in einem Geschäft oder Restaurant ist.
Weg zur nächsten Stromtankstelle beachten
Immerhin können solche Ladepunkte mit einer Ladeleistung von 50 Kilowatt den Strom so schnell in die Akkus pumpen, dass schon nach 20 Minuten genügend Energie für 100 Kilometer Fahrstrecke vorhanden ist. „An den bislang im öffentlichen Raum zumeist üblichen 22-Kilowatt-Ladesäulen dauert der Ladevorgang länger“, erklärt Martin Kagerbauer vom Institut für Verkehrswesen am KIT. „Außerhalb von Autobahnen finden sich bislang allerdings kaum Schnellladestationen.
Das Planungswerkzeug prognostiziert aber nicht nur den Ladebedarf, sondern bezieht auch die Erreichbarkeit der Stationen mit ein. Hier ist die Frage, wie lange der Elektroautofahrer bis zur nächsten Ladestation braucht. Die Forscher haben es für den Raum Stuttgart getestet. Soll die Ladestation mit dem Auto innerhalb von zehn Minuten erreichbar sein, müssten in Stuttgart 58 Schnellladestationen aufgebaut werden. Wird die vorgegebene maximale Fahrzeit bis zur nächsten Stromtankstelle auf fünf Minuten verkürzt, sind dafür schon 218 Ladestationen notwendig. Unter anderem auf diese Weise lässt sich das Planungsprogramm an unterschiedliche Rahmenbedingungen anpassen.
Nah ans Stromnetz ran
Die Forscher haben mit ihrem Programm vor allem Kommunen im Blick, die bisher noch keine entsprechende Möglichkeit haben, die Ladeinfrastruktur praxistauglich zu planen. Da das Werkzeug auch die Entfernung zum nächsten Stromanschluss mit einbezieht, kann die Kommune ihre Planung auch auf der Basis eines wirtschaftlichen Betriebs konzentrieren. Denn bisher ist diese für die Ladeinfrastruktur noch nicht gegeben. Die hängt schließlich zunächst einmal davon ab, wie viele Elektroautos in der Region unterwegs sind. Sie ist aber auch abhängig von den Errichtungskosten, die um so geringer sind, je näher die Ladesäule vom Stromnetz weg ist. „Bei gut ausgelasteten Standorten ist in wenigen Jahren ein wirtschaftlicher Betrieb möglich“, weiß Patrick Plötz vom Fraunhofer ISI. „Die dafür notwendige Anbindung der Ladesäulen an das Mittelspannungsnetz ist jedoch sehr komplex und von vielen lokalen Faktoren abhängig, hier müssen konkrete Lösungen gefunden werden.“ (su)
