Das sind die Trends 2021 rund um Elektroautos
Das Jahr 2020 war ein entscheidendes Jahr für die Elektrifizierung der Fahrzeuge. Die Zahl der neu zugelassenen Elektroautos stieg weltweit deutlich an. Ende 2020 und Anfang 2021 haben große Autohersteller wie Volvo, Volkswagen oder BMW angekündigt, ihre Investitionen in Lithiumbatterien und elektrisch betriebene Fahrzeuge massiv auszuweiten.
Die Entwicklung der Ladetechnik bildet diesen Trend ab. Die Zahl der Anbieter hat sich deutlich vergrößert, die Vielfalt der Produkte im Markt stieg an. Damit wächst diese Branche aus den Kinderschuhen, denn mehr Produkte bedeuten sinkende Kosten und mehr Möglichkeiten zur Anwendung. Zudem rückt die Ladetechnik für Elektrofahrzeuge enger an die Solarbranche heran.
Bund und Länder legen Förderprogramme auf
Mittlerweile ist die Installation einer Ladebox bei privaten Photovoltaikanlagen beinahe Standard, ebenso wie ein Stromspeicher. Die neue Bundesförderung in Deutschland unterstützt den Umstieg auf E-Autos, um den Eigenverbrauch des Sonnenstroms zu optimieren. Auch bei gewerblichen Solaranlagen wird sich dieser Trend bald bemerkbar machen, zumal einige Bundesländer bereits spezielle Förderprogramme für gewerbliche Ladesäulen aufgelegt haben.
So hat Nordrhein-Westfalen mit dem Förderprogramm „Emissionsarme Mobilität“ eine Unterstützung für den Aufbau einer betrieblichen Ladeinfrastruktur gestartet. Zwar ist der Zuschuss zur Ladesäule auf 50 Prozent der förderfähigen Kosten gedeckelt. Doch gibt es einen Bonus, wenn nicht nur zertifizierter Ökostrom aus dem Netz in die Autoakkus fließt, sondern vor Ort produzierter regenerativer Strom – beides eine Voraussetzung, dass Düsseldorf die Förderung überhaupt zahlt.
Wenn die Ladesäulen mit dem Überschussstrom aus der Photovoltaikanlage auf dem Dach des Firmengebäudes betrieben werden, gibt es nochmals 500 Euro für jeden Ladepunkt zusätzlich. Wenn der Ladepunkt mit einem Stromspeicher kombiniert wird, bekommen die Unternehmer, zu denen auch Handwerker und Solarteure zählen, zusätzliche 150 Euro aus dem Fördertopf.
Auch Schleswig-Holstein unterstützt den Bau von Ladesäulen für Unternehmen, Gewerbetreibende und Handwerksbetriebe mit ähnlichen Konditionen. Andere Bundesländer wie Baden-Württemberg haben schon Förderprogramme angekündigt. Kleine und mittlere Unternehmen unterstützt die Bundesregierung beim Bau von Ladesäulen zudem im Rahmen der Förderung mit dem Namen „Ladeinfrastruktur vor Ort“. Damit zielt sie vor allem auf Einzelhandelsunternehmen, Hotels und Restaurants, die neben Waren, Speisen und Logis ihren Kunden auch Energie fürs Auto anbieten können – idealerweise ist dies vor Ort produzierter überschüssiger Sonnenstrom.
Ladepunkte: 80 Prozent Investitionszuschuss
Insgesamt 300 Millionen Euro liegen im Fördertopf, um den Kauf und die Anbindung der Ladepunkte finanziell zu unterstützen. Denn pro Ladepunkt gibt der Bund 80 Prozent der Kosten als Zuschuss dazu. Unternehmen, die eine Ladesäule mit zwei Ladepunkten bauen, können also die doppelte Fördersumme beantragen.
Natürlich gibt es hier auch einen Deckel. Dieser liegt bei 200.000 Euro pro Unternehmen, Kommune, Gebietskörperschaft oder Privatperson und bei 100.000 Euro für Transportunternehmen. Diese Summen gelten für jeweils einen Zeitraum von drei Jahren und basieren auf den Förderrichtlinien der Europäischen Union.
Die normale Ladestation mit einer Ladeleistung bis 22 Kilowatt wird dabei mit maximal 4.000 Euro pro Stück unterstützt. Für Schnellladestationen mit einer Leistung von 22 bis 50 Kilowatt gibt es einen Zuschuss von maximal 16.000 Euro.
Außerdem fördert der Bund den Anschluss an das Niederspannungsnetz mit bis zu 10.000 Euro. Ist die Ladestation an das Mittelspannungsnetz angeschlossen, gibt es sogar 100.000 Euro dazu. Ist ein Pufferspeicher an die Ladestation angeschlossen, gibt es zusätzlich 10.000 beziehungsweise 100.000 Euro als Zuschuss – je nachdem, an welche Netzebene die Ladestation mit Speicher angeschlossen ist.
Damit ist die Richtung klar. Die Elektromobilität soll einerseits das Netz mit den hohen Ladeleistungen nicht zu stark belasten. Das geht vor allem in Kombination mit einem leistungsstarken Speicher, der Lastspitzen abdeckt. Schließlich wächst der Hunger nach mehr Ladeleistung: Der Trend geht eindeutig zu 22 Kilowatt (bei AC-Ladung Typ 2), bisher waren es elf Kilowatt.
Andererseits ist in den Förderungen die Nutzung des selbst produzierten Solarstroms gleich mit angelegt – für Unternehmen wie auch für private Autobesitzer ohnehin die beste Lösung. Denn dadurch entfallen die Ausgaben für den mitunter grauen Strom an den öffentlichen Ladesäulen. Er wird durch kostengünstigen eigenen Sonnenstrom ersetzt.
Ladestationen werden zum Aushängeschild
Unterstützt wird diese Entwicklung durch das neue EEG 2021. Darin wurde die Umlagebefreiung für Solaranlagen von zehn auf 30 Kilowatt erweitert. In diesem Förderprogramm werden aber auch Gebietskörperschaften berücksichtigt. So können die Gemeinden ihre kommunalen Einrichtungen mit Ladepunkten ausstatten – nicht nur um die eigenen Fahrzeuge zu betanken, sondern auch als Aushängeschild, um die Elektromobilität sichtbar zu machen.
Mit solchen Zuschüssen will die Politik auch die öffentliche Ladeinfrastruktur für alle schneller ausbauen. Denn sowohl die Förderung aus Düsseldorf als auch aus den Mitteln des Bundeshaushaltes gibt es nur, wenn die Ladestation öffentlich zugänglich ist.
In NRW reicht es aber beispielsweise aus, wenn dies mindestens an fünf Tagen in der Woche für wenigstens zwölf Stunden der Fall ist. Der Bund fördert hingegen nur, wenn die Ladesäule jederzeit für alle Autofahrer erreichbar ist. Außerdem schreiben einige Förderprogramme technische Spezifikationen der Ladesäule vor. So muss eine förderfähige Ladesäule in NRW so ausgerüstet sein, dass die Autos mit den gängigen Typ-2-Steckern geladen werden können, wenn es sich um eine AC-Ladesäule handelt. Liefert der Ladepunkt Gleichstrom, ist ein CCS-Stecker vorgeschrieben.
Gleichstromsysteme legen zu
Damit deckt diese Förderung den derzeitigen technologischen Trend ab. Denn die Ladetechnik im privaten und im gewerblichen Segment wird vornehmlich AC-gestützt installiert, wobei bei gewerblichen Flotten auch leistungsstarke DC-Systeme eine wichtige Rolle spielen. Im halböffentlichen und öffentlichen Raum dürften die DC-Systeme dominieren, während AC-Systeme hier kaum eine Rolle spielen. Denn die Gleichstromladesäulen laden die Autos in kürzerer Zeit.
Das ist nicht nur eine Anforderung der Elektroautofahrer, die unterwegs die Akkus wieder schnell befüllt wissen wollen. Deshalb dominieren die DC-Systeme mit ihren CCS-Steckern und den hohen Ladeleistungen vor allem an Autobahnen, wo die Nutzer hohe Reichweiten und kurze Ladezeiten erwarten. 150 Kilowatt oder mehr sind hier die Regel.
Stadtwerke bauen öffentliche Ladesäulen für Elektroautos
Solche Schnellladesysteme sind aber auch eine Chance für Unternehmen und Gewerbetreibende. Denn sie können so ihre Ladeplätze effektiv nutzen. Schließlich sind auch Kurzzeitparker wie Kunden dankbare Abnehmer des Ladestroms.
Die DC-Ladetechnik im Straßenraum wird vor allem durch Stadtwerke finanziert und installiert, die sich auf das Mittelspannungsnetz stützen. Lange Zeit haben die Betreiber der öffentlichen Ladesäulen mit der Wirtschaftlichkeit gekämpft. Doch diese Herausforderung schwindet zunehmend. Denn je mehr Elektrofahrzeuge unterwegs sind, desto mehr Kunden finanzieren die Ladesäule.
Mehr Kunden ohne eigene Solaranlage
Entsprechend prognostizieren die Analysten des Bonner Marktforschungsinstituts EuPD Research ein höheres Marktvolumen an Ladestrom. Dies hat aber auch noch andere Gründe. Denn während die ersten Elektroautos vor allem von Betreibern eigener Solaranlagen mit dem selbst produzierten Sonnenstrom geladen wurden, kommt die Elektromobilität jetzt auch bei Kunden an, die keine eigene Solaranlage haben. Diese sind dann nicht mehr nur hin und wieder auf eine öffentliche Ladesäule angewiesen, sondern müssen generell an solchen Ladepunkten tanken.
Zudem werden die teilweise ohnehin sehr hohen Tarife weiter steigen, wobei derzeit die Kostensteigerungen für das Laden der Elektroautos vor allem im mittleren Preissegment stattfinden, wie Christine Koch, Leiterin der Vergleichsanalyse mobiler Ladestromtarife 2021 bei EuPD Research, weiß.
Gesetzliche Vorgaben treiben die Preise
Dies liege vor allem an der höheren Nachfrage an Schnellladesäulen. Dort sind die Preise ohnehin grundsätzlich höher. Zudem sind überregionale Tarife meist höher als Ladetarife, die auf ein bestimmtes Einzugsgebiet beschränkt sind. Doch mit zunehmender Marktdurchdringung werden die überregionalen Tarife beliebter.
Einen dritten Preistreiber hat die Bundesregierung mit der Ladesäulenverordnung eingebaut. Denn diese schreibt schon in der ursprünglichen Version aus dem Jahr 2016 vor, dass alle Ladesäulen mit eichrechtskonformen Messsystemen ausgestattet werden müssen. Damit soll eine genaue Abrechnung nach Kilowattstunden möglich sein. Die jüngste Novelle im Mai 2021 erweitert die Anforderungen um ein Kartenlesegerät mit Tastenfeld zur Eingabe einer PIN. Damit will die Bundesregierung die Möglichkeit der Kartenzahlung an allen Ladesäulen schaffen.
Doch diese Vorgaben erhöhen die Investitionskosten, die über die Ladetarife wieder eingespielt werden müssen. Entsprechend wird sich das Marktvolumen des mobilen Ladens von 72 Millionen Euro im Jahr 2021 auf 3,3 Milliarden Euro im Jahr 2030 erhöhen.
Ladestation als Maßnahme für Kundenbindung
Hier ist es von Vorteil, wenn das Elektroauto mit selbst erzeugtem Sonnenstrom geladen werden kann. Damit kann aber auch das Solarstromangebot für den Autoakku ein Argument für die Kundenbindung in verschiedenen Branchen sein, etwa wenn Supermarktkunden ihren Pkw gleich auf dem Parkplatz zu einem übersichtlichen Preis laden können.
So zumindest stellt es sich die Schweizer Supermarktkette Coop vor. Sie hat im vergangenen Jahr 100 Geschäfte mit Elektroladestationen ausgerüstet. Bis 2023 sollen noch weitere Ladesäulen folgen. „Mit den Elektroladestationen möchten wir dem Bedürfnis unserer Kunden nach Lademöglichkeiten bei unseren Verkaufsstellen nachkommen und gleichzeitig die Verringerung der Treibhausgasemissionen vorantreiben“, begründet Salome Hofer, Leiterin Nachhaltigkeit und Wirtschaftspolitik bei Coop, die Entscheidung.
Nicht nur Pkw: Elektrifizierung der Straße
Es sind aber nicht nur die Pkw, die den Markt der Elektroautos befeuern. Inzwischen sind auch immer mehr elektrisch angetriebene Lkw, Transporter und Busse auf Deutschlands Straßen unterwegs. Der Elektroantrieb führt weit vor den anderen Alternativen zum Diesel wie Flüssiggas oder Erdgas. So gibt das Statistische Bundesamt die Zahl der elektrisch angetriebenen Lkw inzwischen mit 32.210 Fahrzeugen an. Ende 2020 waren noch 24.380 elektrisch angetriebene Lkw in Deutschland unterwegs.
Auch wenn immer noch die Mehrheit der Lkw mit dem alten Dieselantrieb über Deutschlands Straßen donnert – die Zahl der gemeldeten Lkw liegt bei 3,4 Millionen –, kommen die leisen Elektro-Lkw immer mehr auf Touren. Angesichts der noch begrenzten und sehr jungen Modellpalette und der kurzen Zeit von wenigen Jahren ist der Anteil von knapp einem Prozent aber schon mal ein Achtungszeichen.
Der Markt wird in den nächsten Jahren weiter zulegen. „Denn immer mehr Transportunternehmen erkennen, dass der Zeitpunkt für die Elektrifizierung der Straße nunmehr gekommen ist, sowohl im Hinblick auf den Umweltschutz als auch aus Wettbewerbsgründen, um den Anforderungen der Kunden an einen nachhaltigen Gütertransport zu entsprechen“, ist sich Roger Alm, Präsident von Volvo Trucks, sicher. Deshalb erweitert der schwedische Hersteller seine Palette an Lkw mit Elektroantrieb um weitere Modelle. Neben den bisher vor allem auf den städtischen und regionalen Lieferverkehr zugeschnittenen Sechstonnern elektrifiziert Volvo auch die großen Trucks mit 16 und 40 Tonnen Gesamtgewicht.
Diese sollen im kommenden Jahr auf den Markt kommen. Um den Anforderungen an den überregionalen Transport zu genügen, setzen die Schweden vor allem auf eine höhere Ladekapazität, leistungsstärkere Antriebsstränge und eine Reichweite von bis zu 300 Kilometern.
Doch auch neue Hersteller etablieren sich am Markt. So hat der Schweizer Anbieter Designwerk mit seiner Marke Futuricum eine komplette Palette an Lkw im Portfolio, die die meisten Transportanforderungen abdecken. Die jüngste Entwicklung ist ein Niederflurfahrzeug auf der Basis eines Mercedes Econic, das Kommunen als Müllfahrzeug einsetzen können.
Auch der Nahverkehr wird elektrifiziert
Für Kommunen, aber auch für Unternehmen ist eine solche breitere Modellpalette die Voraussetzung für den Umstieg auf die Elektromobilität. Dieser ist in vollem Gange. Denn eine ganze Reihe von Städten elektrifizieren derzeit ihre Flotte an Bussen für den städtischen Nahverkehr. So hat Regensburg entschieden, 22 neue Elektrobusse anzuschaffen und die dafür notwendige Ladeinfrastruktur aufzubauen. Auch in Hamburg, Köln und Solingen sind inzwischen Elektrobusse unterwegs.
Mit 137 elektrisch angetriebenen Bussen liegt Berlin zurzeit ebenfalls gut im Rennen, wenn es um die Verringerung der Treibhausgasemissionen im Nahverkehr geht. Nach Angaben des Beratungsinstituts Pricewaterhouse Coopers (Pwc) waren im März 2021 in Deutschland mehr als 650 elektrisch angetriebene Busse unterwegs. Die Hälfte davon wurde allein im vergangenen Jahr in Betrieb genommen. Bis Ende dieses Jahres werde die Zahl um fast 1.000 Fahrzeuge deutschlandweit steigen. Die Verkehrsbetriebe der Städte bauen deshalb schon jetzt fleißig an der eigenen Ladeinfrastruktur.
Netzbetreiber steuert Ladesäulen für Elektroautos
Doch selbst wenn es nur um den Pkw-Fuhrpark eines Unternehmens oder Gewerbebetriebes geht, der elektrifiziert werden soll, gibt es Ansätze, mit den Autos sogar die Betriebskosten zu senken. Denn das Energiewirtschaftsgesetz hält einen Passus bereit, mit dem beim Laden des Elektroautos aktiv Geld verdient werden kann.
Wie das geht, zeigt der Anbieter von Ladelösungen The Mobility House am Hauptsitz des Architekturbüros Creaplan Metzler in Blaichach im Allgäu. Dort hat das Unternehmen eine Infrastruktur für das Laden von Elektroautos aufgebaut, die vom örtlichen Netzbetreiber gesteuert werden kann. Mit der gleichen Lösung hat das Unternehmen auch die Ladeinfrastruktur an der eigenen Firmenzentrale in München ausgestattet.
Voraussetzung ist die Kommunikation mit dem Netz. Dazu sind die Ladestationen jeweils mit einem Charge Pilot ausgerüstet. Um hier möglichst flexibel zu sein, nutzt The Mobility House nicht nur die bewährte Rundsteuertechnologie, sondern auch noch andere Kommunikationsstandards wie Open ADR und IE 60870-5-104. Der Netzbetreiber hat so die Möglichkeit, den Ladevorgang anhand des Zustands im Netz zu steuern. Das bedeutet, er passt die Ladeleistung innerhalb von Sekunden an, je nachdem, ob genügend oder zu wenig Strom im Netz vorhanden ist. Dabei wird die Energie phasengenau und intelligent verteilt. Dadurch werden diejenigen Autos bevorzugt geladen, die entsprechend als priorisiert im Lademangement eingestuft sind.
Falls die Ladesäulen im Falle eines Netzengpasses als Last vom Netzbetreiber abgeworfen werden, sorgt der Charge Pilot wiederum dafür, dass die Stromzufuhr nicht schlagartig physikalisch unterbrochen, sondern gesteuert abgeregelt wird. Dadurch verhindert er in solchen Fällen Schäden am Fahrzeug oder der Infrastruktur. Ist wieder ausreichend Strom vorhanden und das Netz wieder stabil, startet der Charge Pilot die Ladung automatisch oder erhöht die vorher abgeregelte Ladeleistung.
Mit dieser Lösung können die Betreiber der Ladeinfrastruktur viel Geld für den Ladestrom sparen – nach Angaben von The Mobility House bis zu 20 Prozent. Denn dieses netzdienliche Laden muss der Netzbetreiber auf Basis des Paragrafen 14a des Energiewirtschaftsgesetzes (EnWG) belohnen. Schließlich tragen die Betreiber der Ladeinfrastruktur mit der netzdienlichen Anpassung der Ladevorgänge zu einer stabilen Stromversorgung bei und vermeiden maßgeblich den vielfach befürchteten Verteilnetzausbau.
Ein Schaden für den Nutzer der Elektroautos entsteht dadurch meist nicht. Denn in der Regel sind die Autos ohnehin länger mit dem Ladepunkt verbunden, als es nötig wäre. „Für uns als Netzbetreiber ist dies wiederum ein wichtiger Schritt in die richtige Richtung”, betont Thomas Rohde von Stadtwerke München Infrastruktur.
Der Versorger hat die Umsetzung des intelligenten Ladens am Unternehmenssitz von The Mobility House begleitet. „Durch die Integration von steuerbarer Ladeinfrastruktur können wir das Netz weiter stabilisieren. Darüber hinaus können die angeschlossenen flexiblen Verbraucher Netznutzungsentgelte sparen. Und wir können die Netzentgelte für alle Netznutzer relativ stabil halten, weil wir das Netz nicht bis auf das letzte Kilowatt ausbauen müssen“, betont Rohde.
Nächster Schritt: Elektroautos bidirektional laden
Damit ist schon der erste Ansatz für ein netzdienliches Laden geschaffen. Doch die Möglichkeiten gehen viel weiter. Allerdings sind sie in Deutschland noch nicht so weit entwickelt, dass sich daraus Geschäftsmodelle ableiten lassen. Denn die Idee des sogenannten bidirektionalen Ladens ist längst nicht vom Tisch.
Der Ansatz besteht darin, dass die Besitzer der Elektroautos ihren Speicherplatz dem Netz teilweise zur Verfügung stellen. Das wird vom Netzbetreiber im Rahmen von Systemdienstleistungen vergütet. Dies wäre für alle eine vorteilhafte Lösung. Denn auf diese Weise könnten die netzbetreibenden Stadtwerke nicht nur die Ladeleistung abregeln, sondern aktiv die Ladung so steuern, dass sie komplett an den Zustand des Netzes angepasst ist.
Die gesetzlichen Rahmenbedingungen lassen solche Lösungen noch nicht zu. Technisch ist das aber keine Zukunftsmusik mehr und die Anbieter von Ladesäulen und Wallboxen stehen in den Startlöchern, diese Funktionen in ihre Geräte einzubauen.
