Ladesäulen müssen nicht nur installiert, sondern auch intelligent betrieben werden. Hierzu bedarf es Akzeptanz bei den Nutzern (Quelle: Adobe Stock)
Vor diesem Hintergrund werden hier einige der wichtigsten auf digitale Technologien gestützte Anwendungen für die Systemintegration von Elektrofahrzeugen vorgestellt. Eine Untersuchung der Akzeptanz dieser Technologien zeigt, dass das Sicherheitsempfinden der Nutzer eine Schlüsselrolle in Bezug auf die Akzeptanz digitaler Technologien bei der Elektromobilität spielt.
Stand und Akzeptanz der Elektromobilität in Deutschland
Anfang 2020 betrug der Bestand der batterieelektrischen Autos mit amtlichem Kennzeichen laut Kraftfahrtbundesamt in Deutschland 136.617 Stück. Bei einer Gesamtanzahl von 47,7 Mio. Automobilen entspricht dies einem Anteil von gerade einmal 0,3 % [1]. Das im Nationalen Entwicklungsplan Elektromobilität angestrebte Ziel von 1 Mio. Elektrofahrzeugen bis 2020 wird damit klar verfehlt [2]. Gleichwohl liegt das Emissionsreduktionsziel im Verkehrssektor 2030 bei 42 % gegenüber 1990, weswegen die Elektrifizierung des motorisierten Individualverkehrs ein wichtiger Faktor bei der Erreichung der deutschen Klimaschutzziele ist. Das aktuelle Ziel gemäß dem Klimaschutzprogramm 2030 der Bundesregierung liegt gegenwärtig bei 7 bis 10 Mio. Elektrofahrzeugen bis 2030 [3].
Um dieses Ziel zu erreichen, muss – vorausgesetzt, der Gesamtbestand an Kraftfahrzeugen in Deutschland bleibt weitestgehend gleich – der Anteil von Elektroautos bei den Neufahrzeugen in den nächsten Jahren deutlich ansteigen. Eine im Jahr 2019 durchgeführte Studie der Aral AG kommt zwar zu dem Ergebnis, dass mittlerweile für 55 % der Teilnehmer ein Elektroauto in Frage kommt. Es gibt allerdings nach wie vor Vorbehalte gegenüber einer Anschaffung und zwar insbesondere in Bezug auf Preis, Reichweite und Ladedauer [4].
Um entsprechende Kaufanreize zu setzen, hat die Bundesregierung erst kürzlich im Konjunkturpaket die Kaufprämie für Elektroautos auf bis zu 9.000 € pro Fahrzeug erhöht. Dank fortschrittlicher Batterien erreichen Elektroautos zudem mittlerweile Reichweiten, die sich denen konventioneller Verbrenner annähern. Laut ADAC beträgt die realitätsnahe Reichweite vieler aktueller Mittelklassemodelle um die 300 bis weit über 400 km [5].
Auch die Zahl der verfügbaren Lademöglichkeiten wächst stetig: Im Mai 2020 gab es gemäß BDEW in Deutschland 27.730 öffentlich zugängliche Ladepunkte für Elektroautos [6]. Es wird also zunehmend wahrscheinlich, dass in den nächsten Jahren deutlich mehr Elektroautos auf Deutschlands Straßen unterwegs sein werden als dies heute noch der Fall ist. Damit sind 7 bis 10 Mio. Elektrofahrzeuge bis 2030 plausibel.
Mit einem zunehmenden Markthochlauf der Elektrofahrzeuge ergeben sich jedoch auch Herausforderungen für die Stabilität der Versorgungssicherheit. Ladesäulen müssen nicht nur installiert, sondern auch intelligent betrieben werden. Dank High Power Charging werden zukünftig Ladeleistungen von bis zu 400 kW möglich sein. Ohne ein geschicktes Management der Ladeleistung kann das gleichzeitige Laden mehrerer Elektroautos also schnell zu Überlastungen, insbesondere auf Verteilnetzebene, führen.
Umgekehrt bieten die in Elektroautos verbauten Batterien eine gute Möglichkeit, dezentral Strom zu speichern und so systemstabilisierend genutzt zu werden. Dies gilt insbesondere, da Autos zum überwiegenden Teil der Zeit nicht zur Fortbewegung genutzt werden: 2017 betrug die mittlere Betriebszeit eines Pkw in Deutschland lediglich ca. 45 Minuten pro Tag [7]. Durch die stetig wachsende Vernetzung aufgrund der Digitalisierung kann die Speicherkapazität der Elektroautos in den verbleibenden gut 23 Stunden zur Systemstabilisierung genutzt werden.