Ladeinfrastruktur: Auf ganzer Linie

Hier gibt’s Strom fürs Auto: Beim Aufbau eines Ladestandortes gilt es die technischen Bedingungen wie etwa den Netzanschluss zu klären. Weitere Faktoren sind ausreichende Raumverhältnisse, bauliche Barrierefreiheit, Beleuchtung. - Foto: Stockwerk-Fotodesign/Adobe Stock

Beim Aufbau der öffentlichen Ladeinfrastruktur muss alles zusammenpassen – Standort der Ladesäulen und -kapazität, Netzversorgung und Abrechnungstechnologie. Zu den Aufgaben der Kommune zählt die Integration der beteiligten Akteure wie etwa Investoren, Stromanbieter oder Carsharing-Dienstleister.

Die Elektromobilität kann einen wichtigen Beitrag leisten, um Autofahrten künftig klimaschonender und umweltverträglicher zu gestalten. Eine Reduktion der negativen Umweltauswirkungen des motorisierten Straßenverkehrs ist dringend geboten. Dies zeigt nicht nur die Entwicklung der verkehrsbedingten CO2-Emissionen, sondern auch die Tatsache, dass in vielen Städten aufgrund der hohen Luftschadstoffe und des wiederholten Überschreitens der zulässigen Stickoxid-Grenzwerte Fahrverbote für Dieselfahrzeuge drohen. Dabei ist zwar hierzulande die Zahl der E-Fahrzeuge in Deutschland in den letzten Jahren deutlich gestiegen, ihr Anteil an der gesamten Fahrzeugflotte ist jedoch nach wie vor gering.

Eine gute Ladeinfrastruktur ist Voraussetzung, um elektrisch unterwegs sein zu können. Dabei muss die zusätzlich benötigte elektrische Energie durch erneuerbare Energien bereitgestellt werden, wenn Elektromobilität eine Klimaschutzwirkung haben soll. Im Folgenden werden zentrale Aspekte des Aufbaus der Ladeinfrastruktur erläutert.

Ladetechnik

Geladen wird meist am Wohnort und am Arbeitsplatz. Kann eine Garage genutzt werden, so wird das Fahrzeug in der Regel zuhause geladen. Doch viele Autofahrende, die elektrisch unterwegs sein möchten, leben in verdichteten Innenstädten und besitzen keinen festen Stellplatz. Für diese Menschen sind öffentliche nutzbare Lademöglichkeiten durchaus von Bedeutung, wenn es um die Anschaffung eines E-Autos geht. Zusätzlich tragen öffentliche Ladesäulen, bei denen die Batterien zwischengeladen werden können, dazu bei, das Vertrauen in die Elektromobilität zu erhöhen und die sogenannte Reichweitenangst zu reduzieren.

Grundsätzlich zu differenzieren sind zwei Typen von Ladesäulen: Bei der AC-Ladetechnologie wird Energie per Wechselstrom übertragen, bei der DC-Technologie per Gleichstrom. Der Ladevorgang der Batterie im Fahrzeug erfordert Gleichstrom, wobei die Energieübertragung im Stromnetz auf Wechselstrom basiert. Das nötige Gleichrichten führt die im Fahrzeug verbaute AC-Ladetechnologie durch. AC-Systeme liefern Leistungen bis etwa 43 Kilowatt (kW).

Dagegen erreichen DC-Systeme durch den in der Ladesäule verbauten leistungsfähigeren, aber auch deutlich teureren Gleichrichter Ladekapazitäten bis 450 kW. Es ist zu beachten, dass nicht für jedes am Markt verfügbare E-Fahrzeug eine Schnellladung möglich ist, sondern vielmehr eine maximal mögliche Ladeleistung von 22 kW. Leistungen ab 300 kW sind nur für Oberklassefahrzeuge sowie beim Aufbau an Autobahnraststätten relevant.

Derweil genügen in Gemeinden üblicherweise Ladeleistungen von 22 und 50 kW, die in der Niederspannungs- und Mittelspannungsebene installiert werden. Die Ladezeiten reichen von etwa 60 Minuten an 22-kW-AC-Ladesäulen bis hin zu 10 bis 30 Minuten an DC-Ladestationen mit 50 kW (und mehr) Leistung. Der Ladestandort sollte in fußläufiger Nähe zu Einrichtungen des Einkaufens und der Freizeit geplant werden, damit die Ladezeit zum Beispiel für Erledigungen genutzt werden kann. Der Betreiber oder ein kommunaler Energieversorger trifft dann die Auswahl der Ladetechnologie für einen Standort.

Identifizierung geeigneter Flächen

Bei der Realisierung der Ladeinfrastruktur sind öffentliche und private Flächen zu unterscheiden. Denn diese Flächenkategorien bestimmen die kommunalen Instrumente und die Handlungserfordernisse weiterer Akteure. Zum Beispiel ist es aussichtsreich, Ladeinfrastruktur auf privaten Kundenparkplätzen zu realisieren. Die eher halböffentlich einzustufenden Räume obliegen nicht dem Gemeingebrauch und es entstehen weniger Nutzungskonflikte, als wenn knapper öffentlich nutzbarer Raum in Innenstädten für Parkplätze wegfällt. Die Standorte sollten zeitlich ohne Einschränkung erreichbar sein. Bauordnungsrechtliche Vorgaben sind zu beachten. Der Aufbau der Anlagen bedarf in der Regel aber keiner Baugenehmigung.

Ist eine geeignete Fläche im halböffentlichen Raum gefunden, so ist es Aufgabe der Kommune, Kooperationen mit Grundstückseigentümern und lokalen Unternehmen zu schließen. Hierbei geht es darum, Anreize zu schaffen, die diese motivieren, Lademöglichkeiten aufzubauen, am besten gemeinsam mit dem lokalen Stromanbieter. So können etwa Supermärkte, in denen während des Ladens Erledigungen getätigt werden, als wichtige Standorte zur Entwicklung von Ladeinfrastruktur gewonnen werden.

Kommunen können Ladesäulen zudem auf öffentlichen Flächen realisieren. Zur Realisierung von Ladesäulen Im öffentlichen Straßenraum muss die Kommune eine straßenverkehrsrechtliche Sondernutzungserlaubnis erteilen. In geplanten Neubaugebieten können im Bebauungsplan Verkehrsflächen mit besonderer Zweckbestimmung festgesetzt werden, zum Beispiel als Sonderparkzonen für E-Fahrzeuge.

Generell sind für den Aufbau eines Ladestandortes ausreichende Raumverhältnisse und die Erweiterbarkeit der Anlage genauso von Bedeutung wie bauliche Barrierefreiheit und ausreichende Beleuchtung. Technische Bedingungen müssen geklärt werden. Das sind vor allem die Verfügbarkeit eines Netzanschlusspunktes, der AC-/DC-Laden an zumindest zwei Ladepunkten ermöglicht, sowie die Verfügbarkeit eines geeigneten Kabelstranges zur Installation.

Der Netzanschluss sollte keine zusätzlichen Ausbau- oder Puffermaßnahmen erfordern, um eine hohe Gleichzeitigkeit der Ladevorgänge abzudecken. Denn neben den Kosten für die Hardware fallen Aufwendungen zur Anbindung der Ladeinfrastruktur an das Stromnetz ins Gewicht.

Wichtig ist zudem, dass der Betreiber einer Ladesäule jeden Ladevorgang detailliert für die Kundschaft nachvollziehbar halten kann. An den Säulen muss zudem die Voraussetzung geschaffen sein, dass diese auch per Roaming bezahlt werden kann.

Philipp Hillebrand

Der Autor
Philipp Hillebrand ist Projektleiter im Bereich Verkehrsplanung beim Unternehmen Brenner Bernard Ingenieure (p.hillebrand@brenner-bernard.com)

Info: Aufgaben der Kommunen

Städte und Gemeinden nehmen in der Förderung der Elektromobilität eine Schlüsselrolle ein. Als Querschnittsthema für Kommunen berührt die Elektromobilität die Zuständigkeiten verschiedener Fachplanungen sowie lokaler und regionaler Akteure. Zu den vielfältigen Einflussmöglichkeiten einer Kommune gehört die Integration von E-Fahrzeugen in kommunale Fuhrparks oder auch die Schaffung günstiger Bedingungen im Rahmen der Lokalpolitik, welche die Nutzung von E-Fahrzeugen erleichtern, wie zum Beispiel die Förderung des Ausbaus öffentlich nutzbarer Ladeinfrastruktur.

Aufgabe der Kommune ist es auch, umsetzungsrelevante Akteure außerhalb der Kommune einzubinden, zum Beispiel private Investoren, Stromanbieter, Carsharing-Dienstleister oder den Handel. Nicht zuletzt entscheidend für die Akzeptanz der Konzepte und Maßnahmen ist die Bürgerbeteiligung.

Alle Maßnahmen sollten sich auf übergeordnete Ziele der Kommune beziehen und in Strategien und Plänen, wie etwa dem Verkehrsentwicklungsplan, oder im kommunalen Klimaschutzkonzept integriert werden.

Obgleich hierzulande noch viel unternommen werden muss, um ein flächendeckendes Netz an öffentlich nutzbarer Ladeinfrastruktur aufzubauen, sollte beim Aufbau stets geprüft werden, inwiefern Ladebedarfe noch bestehen. Denn die durchschnittlichen Distanzen, die Autofahrende in Deutschland pro Tag zurücklegen, sind heute schon mit den meisten Elektrofahrzeugen mit einer Batterieladung und ohne Reichweitenangst möglich. Und es ist wahrscheinlich, dass die technische Innovation in den nächsten Jahren noch weitere Potenziale ausschöpfen wird.