Schnellladen – Pfeiler der E-Mobilität

Bereits 2025 soll jedes zweite in der Schweiz neu zugelassene Fahrzeug über einen Elektroantrieb verfügen. Dieses ehrgeizige Ziel verfolgt die Roadmap Elektromobilität, welche von Bund, Kantonen und Gemeinden sowie den Automobil-, Elektrizitäts- und Immobilienbranchen getragen wird. Die Chancen für einen Erfolg der Kampagne stehen nicht schlecht: Gemäss Autostatistik Schweiz liegt der Anteil der «Steckerfahrzeuge» (Elektro- und Hybridantriebe) bei den Neuzulassungen inzwischen bei 30 Prozent, Tendenz steigend.

Verdoppelung der Schnellladestationen

Mit der wachsenden Zahl von reinen Elektrofahrzeugen steigen gleichzeitig auch die Anforderungen an die Infrastruktur. Ganz besonders hinsichtlich allgemein zugänglicher Ladestationen sind enorme Investitionen erforderlich. Existieren heute schweizweit etwa 10 000 solcher Stationen entlang von Autobahnen, bei Einkaufszentren und öffentlichen Einrichtungen, sollen es bis Ende 2025 bereits 20 000 sein. Das Hauptaugenmerk gilt dabei den Ultra-Schnell-Ladestationen, die es ermöglichen, einem Elektromobil binnen weniger Minuten Energie für die Weiterfahrt zu verleihen. Diese besonders schnellen Ladestationen weisen Ladeleistungen von 150 bis 360 kW auf.

Schöne Aussichten für die Elektrobranche also. Gleichzeitig bedeutet dies aber auch, dass sich sämtliche Stakeholder mit der neuen Materie auseinandersetzen müssen. Technisch sind die Ladeinfrastrukturprojekte mit einigen wenigen Ausnahmen nicht anspruchsvoller als bekannte Niederspannungsthemen – in Sachen Planung und Umsetzung indes aber eine neue Herausforderung. Wer sich hier etabliert und Erfahrung sammelt, ist bestens für die Aufträge der nächsten Jahre vorbereitet.

Richtiger Partner, genügend Zeit

Eine von ABB ausgearbeitete, kompakte Orientierungshilfe «Projektplaner für Ladeinfrastruktur» hilft Verantwortlichen, die zentralen Aspekte eines anstehenden Ladeinfrastruktur-Projektes zu identifizieren. Ein integrierter Fragenkatalog zur E-Mobilität erleichtert gerade Elektroplanern und Installateuren die grundlegende Evaluation passender Ladelösungen bereits in einer frühen Projektierungsphase. Zudem werden direkt Optionen für zentrale Fragen zu Zugang, Abrechnung und Lastmanagement bereitgestellt. Für tiefergehende Beratung zu Detailfragen bietet sich in Folge der Austausch mit einem entsprechenden Spezialisten an.

Letztlich sind es aber eine ganze Anzahl unterschiedlicher Faktoren, die bei der Realisierung einer neuen Ladeinfrastruktur mitspielen. Sie betreffen sowohl planerische wie auch technische und kaufmännische Aspekte und weisen in der Inbetriebsetzung eine gewisse Komplexität auf, da stets mehrere Parteien involviert sind. Wie in allen baulichen Belangen gilt es selbstverständlich auch hier, dem Faktor Zeit genügend Aufmerksamkeit zu schenken. Gerade in der Vorbereitungsphase müssen viele Weichen gestellt werden. Gesetze und Voraussetzungen zur Platzierung, Gewährleistung der Stromzufuhr, Einholen von Sicherheitsnachweisen, Anbindung ans Internet, künftige Skalierbarkeit, Klärung von Abrechnungslösungen oder die Bereitstellung von Informationen zuhanden des Kunden sind nur ein paar wenige Stichworte, welche zwingend auf die Checkliste gehören.

Erfolgreiche Projektplanung

Die Projektplanung hinsichtlich der Realisierung von Schnellladeinfrastrukturen kann grundsätzlich in sechs Phasen aufgeteilt werden:

• Mobilitätskonzept: Im Rahmen dessen wird das Kundenbedürfnis geklärt. Also zum Beispiel, welche Anzahl Fahrzeuge die Anlage zu vorsorgen hat, wie viele Fahrzeuge elektrifiziert werden, wie lange diese die Parkplätze belegen, wie die Zusammensetzung der Nutzergruppen aussieht, ob der Öffentliche Verkehr Teil des Mobilitätskonzepts ist oder welche Distanzen mit den Fahrzeugen zurückgelegt werden. Die Erkenntnisse daraus führen zu einer Kenngrösse, welche wiederum Aufschluss zur Art der Ladestationen, zu deren Umfang und dem damit verknüpften Lastmanagement liefern.
• Lade- und Betriebskonzept: Welche Nutzergruppen sollen die Station nutzen dürfen? Wer zahlt den Strom der Ladestation? Werden die Ladevorgänge manuell oder automatisch ausgewertet? Solche und weitere Fragen werden im Zuge der Definition des Lade-, beziehungsweise des Betriebskonzepts geklärt.
• Elektrofachplanung: Auf Basis der eruierten Ladeinfrastruktur kann die notwendige Gesamtbezugsleistung bestimmt werden. Basierend auf dem Merkblatt SIA 2060 kann zum Beispiel abgeleitet werden, welche «Gleichzeitigkeit» anzusetzen ist, wie viel der gesamthaft installierten Leistung also gleichzeitig bezogen wird.
• Bauplan: Herausforderungen für die bauliche Umsetzung gibt es einige. In dieser Planungsphase sind daher einige wesentliche Entscheide zu treffen. Da DC-Ladestationen ein Gewicht von bis zu 600 kg aufweisen, sind ordentliche Fundamente essenziell. Weiterhin ist infolge der hohen Leistungen besonders die Verlegung und Auslegung von Leistungskabeln und Datenleitungen zu berücksichtigen, damit es keine Interferenzen der Signale und keine Probleme mit den Biegeradien gibt. Direkten Einfluss auf die Nutzer und auf einschlägige Vorgaben ist die behindertengerechte Auslegung von Ladepunkten.
• Eingaben: Bauliche Massnahmen müssen den lokalen Vorgaben entsprechen und dementsprechend bewilligt werden. Ebenso muss bei Planungsbeginn die Einwilligung des Versorgers für die notwendigen Versorgungsleistung vorhanden sein.
• Übergabe an Umsetzung: Für die erfolgreiche Umsetzung des Projekts muss eine vollumfängliche Übergabe an die umsetzenden Parteien vorhanden sein, inklusive klarer Abgrenzung der Tätigkeiten und Koordination der verschiedenen Gewerke. Potenzial für Missverständnisse bietet unter anderem immer wieder die Konnektivität, die Abhängigkeiten von Lastmanagementsystem (Internetzugang, Messpunkt, Verdrahtung), Lieferung der Ladestation gegenüber Platzierung und Montage, Bereitstellung Hebewerkzeug, Ablauf Inbetriebsetzung. Die grösste Herausforderung sind naturgemäss die Schnittstellen zwischen den Parteien.

Ein Hexenwerk ist die Realisation einer Schnellladeinfrastruktur sicherlich nicht. Und wer die sechs an dieser Stelle rudimentär ausgeführten Punkte im Auge behält, der wird selbst schwierige Vorhaben in erfolgversprechende Projekte verwandeln.

Wenige Minuten, Hunderte Kilometer

Die Zukunft, so viel ist nicht erst seit heute klar, gehört der Elektromobilität. Und die entwickelt sich stetig weiter. Ging man vor ein paar Jahren beispielsweise noch davon aus, dass «Steckerfahrzeuge» vor allem zum Zurücklegen innerstädtischer und kurzer Distanzen genutzt würden, so zeigt sich heute: Moderne E-Fahrzeuge weisen Reichweiten von über 500 Kilometern auf und sind somit auch für längere Fahrten und Transporte geeignet. Je stärker die Reichweite gewachsen ist, desto kürzer wurden gleichzeitig die Ladezeiten. Ein dreiminütiger Ladevorgang an einem Hochleistungsgerät wie beispielsweise der Terra 360 von ABB (siehe Kasten) ermöglicht bereits eine Reichweite von 100 Kilometern, einmal «volltanken» nimmt heutzutage auch nicht mehr als 20 Minuten in Anspruch.

Die passende Ladeinfrastruktur bildet das Rückgrat jedes Mobilitätskonzepts, insbesondere, wenn es um die Versorgung grosser Fahrzeugparks und Kundenströme geht. Das A und O bei der Planung und der Realisation bildet dabei die genaue Abstimmung auf die jeweiligen Bedürfnisse. Ob Dreirad der Post, Privatauto, Lieferwagen eines Handwerkers, City-Bus oder Firmenflotte – die Elektromobilität hat viele Gesichter und Bedürfnisse, welche alle ihre ganz eigene Lösung erfordern. Oder anders gesagt: Laden ist letztlich eben nicht gleich laden.