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Stromnetze & Smart Grids

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E-Infrastruktur im Alltagseinsatz

Text: Uwe Hahner, Swarco Traffic Systems Fotos: Stadtraum, Schroff
Ein Verbund aus mittelständischen Unternehmen hat 2011 in der Berliner Wallstraße in Parkscheinautomaten integrierte E-Fahrzeug-Ladesäulen in Betrieb genommen. Dabei mussten zunächst unerwartete Hürden genommen werden. Nach mehr als zwölf Monaten im Alltagstest konnte dennoch eine positive Bilanz gezogen werden.

Ladesäulen in bestehende Verkehrstechnik-Anlagen zu integrieren klingt nach einer guten Idee. Dass das auch wirklich funktioniert, zeigen Geräte, die nun seit mehr als zwölf Monaten im Alltagsbetrieb in Berlin eingesetzt werden.

E-Fahrzeug-Infrastruktur

Seit Mai 2011 stehen in der Wallstraße in Berlin-Mitte ungewöhnlich wirkende Parkscheinautomaten: Sie sind grün und grau gestrichen, größer und breiter als die in der Landeshauptstadt üblichen blau-grauen Automaten und haben großflächige Touch-Scre

ens. Vor allem aber haben Sie Ladeanschlüsse für Elektro-Fahrzeuge an den Seiten - hier laden tags wie nachts immer häufiger vor den Automaten abgestellte E-Autos oder E-Roller.

Entwickelt und aufgebaut wurden die Anlagen von Swarco Traffic Systems gemeinsam mit Schroff, Stadtraum und weiteren Partnern. Die Unternehmen haben sich bereits vor vier Jahren zusammengetan, um ihr Straßenverkehrstechnik-Know-how zu bündeln und gemeinsam eine Elektro-Fahrzeug-Ladesäule zu entwickeln, die sich wirtschaftlich betreiben lässt.

Ein integriertes Geschäftsmodell

Eine Herausforderung, denn Ladesäulen, die "nur" Strom verkaufen, rechnen sich nicht. Hardware, Aufbau und Wartung sind teuer, und die mit dem Stromverkauf erzielbaren Einnahmen gering - zumindest, solange nur wenige E-Fahrzeuge auf den Straßen unterwegs sind.

Deshalb haben die Unternehmen keine reine Ladesäule entwickelt, sondern einen Parkscheinautomaten, in den eine Ladesäule integriert ist. Das Gerät erwirtschaftet somit nicht nur eine, sondern zwei Arten von Einnahmen - von denen eine auch noch unabhängig ist von der Anzahl der E-Fahrzeuge in der Stadt. Das Versprechen der Hersteller: Auf diese Weise werde der wirtschaftliche Betrieb möglich. Ein Versprechen, das auch die Bezirksverwaltung von Berlin-Mitte überzeugte - sie gab den Unternehmen die Chance, die Alltagstauglichkeit der Neuentwicklung zu beweisen.

Aufwendige Vorbereitung

Vor dem Start des Vorhabens standen zunächst Planung und Genehmigungen an. Dabei stellten die Projektpartner schnell fest: Die Berliner Behörden verfügen über keinerlei feststehende Planungs- und Genehmigungsverfahren für Parkscheinautomaten "unter Strom". Alle Beteiligten betraten Neuland: Vertreter der Hersteller-Unternehmen sprachen mit Behörden, mit allen Betreibern der örtlichen Kabel- und Rohrleitungen, sogar mit der Berliner Polizei. Nach und nach fand sich alles Nötige zusammen, die für die Planung verantwortliche Stadtraum GmbH erhielt alle Genehmigungen. Schließlich stellte sich nur noch die Parkplatz-Frage: Wie lassen sich die Parkplätze unmittelbar vor den Ladesäulen ausschließlich für E-Fahrzeuge freihalten?

Straßenverkehrsrechtlich keine einfache Sache - die Betreiberunternehmen und die Berliner Straßenverkehrsbehörde mussten erst eigens eine neue Beschilderung entwickeln: Heute hält in der Wallstraße ein Halteverbotsschild mit der Ergänzung "ausgenommen E-Fahrzeuge" die Plätze vor dem Parkscheinautomaten frei - ein erwiesenermaßen rechtlich einwandfreier, durchsetzbarer und alltagstauglicher Ansatz.

Geräte nach Master-Satelliten-Prinzip

Nachdem auch diese verkehrsrechtliche Fragen geklärt waren, begannen im Frühjahr 2011 die Bauarbeiten: Fundamente für die Geräte wurden gegossen und Kabel verlegt, nach und nach wurde das technische Grundprinzip hinter den Parkscheinautomaten mit Ladesäule erkennbar.

Die Geräte sind nach dem Master-Satelliten-Prinzip modular konzipiert: Ein Master steuert per Datenfernübertragung beliebig viele Satelliten. Am Master kann gewählt, bezahlt und Strom bezogen werden, die Satelliten dienen als Ladeanschlüsse auch für weiter entfernte Parkplätze. Ob ein eigenes Corporate Design die Säulen schmücken, Bargeld-, Karten- oder Smartcard-Annahme eingesetzt werden soll, entscheidet der Betreiber. Die Geräte wurden als offene Systeme entwickelt, als Parkscheinautomat mit Stromversorger-unabhängigem Ladesäulen-Modul.

Das äußere Design der Ladesäulen stammt vom Institut für Innovationstransfer der Universität Hannover, ist ergonomisch durchdacht und entspricht allen städtebaulichen Anforderungen. Die Gehäuse für Master und Satelliten bestehen aus Edelstahl und die Schutzklappen vor den Ladeanschlüssen sind verriegelt, was ein Abziehen von Ladekabeln durch Unbefugte verhindert. Der TFT-Bildschirm des Masters ist durch Sicherheitsglas geschützt. Damit sind die Geräte gegen Einbruchsversuche und Vandalismus gewappnet und für den Aufbau an jeder Art Parkfläche geeignet.

Geladen wird immer

Am 23. Mai 2011 war es dann soweit: Die Geräte in der Wallstraße wurden in Betrieb genommen. Die an der Entwicklung beteiligten Unternehmen übernahmen Betrieb und Wartung, der Stromkonzern Vattenfall die Lieferung des Ladestroms. Die Parkraumbewirtschaftung - und auch das Leeren der Münzfächer der Automaten - übernimmt ein Dienstleister der Stadt, die eingenommenen Parkgebühren gehen an den Stadtbezirk Mitte.

Der Betrieb verläuft nach Angaben der beteiligten Unternehmen bisher zufriedenstellend: Der Parkgebührenumsatz entwickelt sich wie geplant, und auch der - unter Plan liegende - Stromverkaufs-Umsatz ist grundsätzlich noch zufriedenstellend. Die Auslastung der Ladeanschlüsse liegt zwar etwas unter der Zielmarke, aber nicht sehr weit: Die meiste Zeit über stehen zumindest ein, zwei E-Fahrzeuge vor den Geräten. Das ist allerdings auch dem Umstand geschuldet, dass in der Wallstraße in Berlin mehr E-Fahrzeuge unterwegs sind als anderswo: Der Bundesverband für eMobilität BEM hat dort sein Büro.

Geringe Nachfrage

Auch wenn die Technik den Alltagstest bestanden hat, Strom-Umsatz und Auslastung grundsätzlich zufriedenstellend sind und die integrierten Ladesysteme somit nachweislich zukunftsweisend sind: der große Durchbruch der Technik steht noch nicht bevor - dafür ist die Nachfrage doch noch zu niedrig.

Die Unternehmensberatung McKinsey & Co. geht beispielsweise davon aus, dass der Anteil von E-Fahrzeugen an der Gesamtflotte je nach Ölpreis zwischen einem und neun Prozent liegen wird - das entspräche derzeit etwa 500.000 beziehungsweise 4,5 Millionen Fahrzeugen [3]. Die "Nationale Plattform Elektromobilität" (NPE) schätzt, dass es bis 2014 rund 100.000 elektrische Bestandsfahrzeuge geben wird; bis 2017 soll deren Zahl auf 500.000 Fahrzeuge steigen. Diese "Flotte" wird Schätzungen zufolge aus durchschnittlich 45 Prozent rein batterieelektrischen Fahrzeugen bestehen, dazu kommen 50 Prozent Plug-in-Hybridfahrzeuge beziehungsweise Elektrofahrzeuge mit Range-Extender-Lösungen, sowie fünf Prozent Plug-In-Hybrid-Nutzfahrzeuge [4].

Aus diesem "Markthochlauf" und einer Abschätzung des Nutzungs- und Ladeverhaltens lässt sich der grundsätzliche Bedarf an Ladeanschlüssen ableiten. Dabei gilt grundsätzlich: Die Anzahl der benötigten Anschlüsse ist wegen der recht langen Ladezeiten deutlich höher als die Anzahl an Kraftstofftankstellen von denen es in Deutschland derzeit etwa 15.000 gibt. Schon 2014 werden nach einer Hochrechnung der NPE etwa 118.000 Anschlüsse benötigt, 19.495 davon im teilöffentlichen und öffentlichen Raum. Bis 2017 steigt der Bedarf auf rund eine halbe Million. Der Bedarf an rein öffentlichen Anschlüssen fällt nicht ganz so hoch aus: Eine Hochrechnung der NPE geht von zunächst 2200 benötigten Anschlüssen im Jahr 2011 aus, bis 2014 werden 7000 Anschlüsse gebraucht [5].

Mittelfristig gute Aussichten

Dennoch: Auch wenn der Markt sich langsam entwickelt - er entwickelt sich eben doch. Auch wenn die aufgeführten Zahlen nicht sehr hoch wirken, zeigen sie: Mittelfristig kommen die E-Fahrzeuge, und dann wird Deutschland auf eine flächendeckende Versorgung mit Ladesäulen auch im öffentlichen Raum angewiesen sein. Das Erproben in der Wallstraße hat gezeigt, dass integrierte Geräte wie ChargeLine Park²Power dafür geeignet sind: Sie lassen sich wirtschaftlich betreiben und können auch an andere Verkehrstechnik wie zum Beispiel Verkehrsbeeinflussungs- oder Parkleitsysteme angeschlossen werden.

Nicht zuletzt deshalb ist der Parkscheinautomat aus der Wallstraße inzwischen übrigens auch auf dem Berliner Gelände des Europäischen Energieforums Euref im Einsatz, dem Sitz der InnoZ, wo er fürs Laden der Fahrzeuge aus der Flinkster-Mietwagenflotte der Deutschen Bahn verwendet wird. Auch an anderen Orten Deutschlands sind bereits Geräte im Einsatz - in Parkhäusern, auf Parkplätzen und auf Unternehmensgrundstücken. Auch wenn es noch dauert, und der Markt kleiner bleiben wird als erwartet: "Parken und Laden" wird sich durchsetzen - nicht nur in Berlin.

Weitere Informationen

[1] Nationale Plattform Elektromobilität: Zweiter Bericht der NPE, Gemeinsame Geschäftsstelle Elektromobilität der Bundesregierung (Hrsg.), 2011, S. 38.

[2] Wietschel, M.: Die energiewirtschaftliche Perspektive auf die Elektromobilität. Vortrag vor der IHK Nordschwarzwald vom 05.05.2010, Fraunhofer Institut System- und Innovationsforschung (Hrsg.).

[3] N.A.: Willkommen in der volatilen Welt, Herausforderungen für die deutsche Wirtschaft durch nachhaltig veränderte Märkte; Fachveröffentlichung von McKinsey Deutschland (Hrsg.), McKinsey & Company, Inc., 2011, S. 39.

[4] Nationale Plattform Elektromobilität: Zweiter Bericht der NPE, Gemeinsame Geschäftsstelle Elektromobilität der Bundesregierung (Hrsg.) 2011, S. 31 ff.

[5] Ebd., S. 37 ff.

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