Ladeinfrastruktur

Säulen der Elektromobilität

Für das Erreichen der von der Bundesregierung gesetzten Klimaziele im Verkehrssektor ist der Wandel zur Elektromobilität essenziell. Dazu gehört auch eine gut ausgebaute Ladeinfrastruktur.

Bis zum Jahr 2030 sollen 15 Millionen Elektroautos auf Deutschlands Straßen fahren. Dieses ambitionierte Ziel hat sich die Bundesregierung gesetzt, um die durch den Verkehr verursachten Treibhausgasemissionen gegenüber 1990 um 48 Prozent zu reduzieren. Anfang 2022 waren es laut dem Bundesministerium für Digitales und Verkehr (BMDV) knapp 1,2 Millionen Fahrzeuge, Plug-In-Hybride eingeschlossen. Allein im ersten Halbjahr 2022 kamen mehr als 300.000 weitere E-Fahrzeuge hinzu.

Erwartungen der Verbraucher

Eine Umfrage des ADAC unter 400 E-Auto- Fahrern hat gezeigt, dass zu den wichtigsten Erwartungen der weitere Ausbau der Lademöglichkeiten, eine Vereinfachung der Abläufe und verlässlich funktionierende Schnellladesäulen gehören. Die immer wieder aufgegriffene Reichweitenangst spielte noch für 23 Prozent der Befragten eine Rolle. Ende Oktober 2022 hat die Bundesregierung den „Masterplan Ladeinfrastruktur II“ verabschiedet. Darin enthalten: mehr als 60 Maßnahmen für eine flächendeckende, bedarfsgerechte und nutzerfreundliche Ladeinfrastruktur, die Deutschland auf den erwarteten exponentiellen Anstieg von E-Fahrzeugen vorbereiten sollen. So will man das Land außerdem zum globalen Leitmarkt für Elektromobilität machen.

Der Masterplan Ladeinfrastruktur II

Der Masterplan greift daher neben Maßnahmen für den Ausbau der Infrastruktur auch die Vereinfachung des Bezahlvorgangs auf. Kurz gesagt: Das Laden soll so einfach und selbstverständlich werden wie heute das Tanken. Im Plan wurde festgelegt, dass Ladesäulenbetreiber in Zukunft einen kontaktlosen Zahlungsvorgang mittels Kredit- und Debitkarte anbieten müssen. Damit fällt ein mögliches Problem für Elektroauto-Besitzer weg. Denn bisher kann an einigen öffentlichen Ladesäulen nur mit der Ladekarte des jeweiligen Anbieters bezahlt werden. Eine flächendeckende und bedarfsgerechte Ladeinfrastruktur ist ein weiteres wichtiges Ziel des Masterplans. Das BMDV möchte dazu auf Basis einer Bedarfsanalyse die Ausschreibung von voraussichtlich rund 5.000 weiteren öffentlichen Schnellladestandorten ab Ende 2023 prüfen.

„Laden muss grundsätzlich überall ohne Umwege und längere Wartezeiten möglich sein – am Wohnort, im Betrieb und auf der Fernstrecke.“

Masterplan Ladeinfrastruktur II der Bundesregierung

E-Mobilität im EU-Vergleich

Auch in anderen Ländern Europas ist die Lade-infrastruktur ein möglicher Flaschenhals für den schnellen Ausbau der E-Mobilität. Das hat eine Studie des Unternehmens LeasePlan ergeben, welche die Voraussetzungen von 22 EU-Staaten für den Umstieg auf die E-Mobilität untersucht hat. Deutschland liegt in der Gesamtwertung auf Platz 8 und damit im oberen Mittelfeld des Ländervergleichs. Am besten abgeschnitten haben Norwegen, die Niederlande und das Vereinigte Königreich. Dort ist man in Sachen Elektromobilität schon einen Schritt weiter, zum Beispiel was die Anzahl an Ladestationen, umgerechnet auf die Gesamtbevölkerung sowie die zugelassenen E-Fahrzeuge, angeht.

Initiativen und Bündnisse

Für den Ausbau der deutschen Ladeinfrastruktur ist die Vermittlung zwischen den Interessen von Bund, Ländern, Kommunen, Städten, der Automobilindustrie und der Energiewirtschaft eine wichtige Aufgabe. Eine zentrale Rolle kommt dabei der Nationalen Leitstelle Ladeinfrastruktur zu. Im Auftrag des BMDV steuert sie die Aktivitäten zum Ausbau des Ladenetzes. Zu ihren Aufgaben zählen unter anderem die Ermittlung des Bedarfs, die Koordination der laufenden Förderprogramme oder die Unterstützung von Kommunen vor Ort.

Engagement der Wirtschaft

Um den Übergang zur Elektromobilität zu beschleunigen, setzt die Privatwirtschaft auch auf Kooperationen. Ein Beispiel dafür ist IONITY: Das Joint Venture der europäischen Automobilindustrie arbeitet an einem europaweiten Schnellladenetz. Zu den Mitgliedern zählen BMW, Ford, Hyundai, Mercedes, VW, Audi, Porsche sowie BlackRock, einer der größten Vermögensverwalter weltweit. Mit einem zusätzlichen Investment von 700 Millionen Euro ist geplant, bis 2025 an bis zu 1.000 Standorten rund 7.000 Ladepunkte zu betreiben. Dabei geht es nicht mehr nur um Ladesäulen. Dr. Marcus Groll, COO bei IONITY, betont in diesem Zusammenhang: „Ob überdachte Ladestationen oder Ladeparks mit angebundenen Cafés, Restaurants oder Shops – wir möchten unseren Kunden zukünftig mehr Komfort bieten.“

Ladeparks der EnBW ermöglichen je nach Fahrzeug innerhalb von 20 Minuten ein Aufladen für bis zu 400 Kilometer Reichweite

Auch die EnBW, einer der größten Stromanbieter Deutschlands, treibt den Ausbau der Ladeinfrastruktur voran. Nach eigener Aussage ist das Unternehmen Betreiber des größten Ladenetzes in Deutschland, Österreich und der Schweiz und bietet insgesamt Zugang zu mehr als 300.000 Ladepunkten in 16 europäischen Ländern. Bis 2025 ist der Bau von 2.500 Schnellladestandorten geplant – laut Medienberichterstattung womöglich gemeinsam mit einem Investor.

„Ob überdachte Ladestationen oder Ladeparks mit angebundenen Cafés, Restaurants oder Shops – wir möchten unseren Kunden zukünftig mehr Komfort bieten.“

Dr. Marcus Groll, COO bei IONITY

Mineralölunternehmen im Wandel

Der Ölriese Shell zeigt sich ebenfalls umtriebig, wenn es um Elektromobilität geht: Das Unternehmen ist Standortpartner von IONITY, zusätzlich arbeitet man zum Beispiel mit der REWE Group zusammen und möchte den Ausbau von innerstädtische Ladestationen an REWE- und Penny-Supermärkten vorantreiben. Gleichzeitig werden eigene Tankstellen mit Schnellladesäulen nachgerüstet – und die Tochtergesellschaft ubitricity hat eine Berliner Ausschreibung über 200 Laternenladepunkte für E-Fahrzeuge gewonnen, die ohne weitere Flächenversiegelung des Bürgersteigs an die Straßenlaternen montiert werden. Jeder Ladepunkt bietet mit einer Kapazität von 3,7 kW die Voraussetzung für schnelles Laden während der gewohnten Parkzeiten. So möchte Shell nach eigener Aussage Teil der Lösung sein und den Umstieg auf die E-Mobilität mit ermöglichen. Dazu gehört auch, den eigenen CO2-Fußabdruck zu verringern. Felix Faber, Geschäftsführer von Shell in Deutschland, sagt „Shell kann eine wichtige Rolle für die Energiewende in Deutschland spielen“. Ähnliche Aktivitäten finden sich auch bei den Konkurrenten von bp oder exxon.

Anbieter von Ladetechnik

Dass sich auch privatwirtschaftliche Unternehmen stark am Ausbau der Ladeinfrastruktur beteiligen, ist laut der Bundesregierung wichtig, um das ausgegebene Ziel von einer Million Ladepunkten zu erreichen. Zum 1. Juli 2022 zählte man laut der Bundesnetzagentur rund 54.000 normale und ungefähr 10.000 Schnellladepunkte. Das vorhandene Wachstumspotenzial sehen viele Unternehmen als Chance. Unter der Vielzahl an Anbietern von Ladetechnik finden sich neben Autoherstellern und Energieunternehmen auch Mittelständler, Start-ups oder Quereinsteiger wie die Heidelberger Druckmaschinen AG. Das Feld der technisch komplexeren Schnellladesäulen bestimmen hingegen oftmals Großkonzerne wie ABB oder Spezialisten wie das niederländische Unternehmen Alfen. ABB hat bereits im September 2021 mit der Terra 360 die nach eigenen Angaben schnellste Ladesäule der Welt vorgestellt. Sie ermöglicht bis zu 360 kW Leistung, womit ein durchschnittliches Elektroauto theoretisch innerhalb von 15 Minuten aufgeladen ist. Bis Mitte 2022 hat der Technologiekonzern nach eigenen Angaben bereits über 680.000 Ladestationen verkauft, darunter auch mehr als 30.000 Schnellladestationen.

Schutz für Elektrik und Elektronik

Da Normal- wie auch Schnellladestationen in der Regel im Freien stehen, müssen sie robust und sicher sein. Schließlich sind die Komponenten das ganze Jahr über nicht nur wechselnden Wetterbedingungen ausgesetzt, sondern müssen auch hohen Betriebstemperaturen und mechanischen Belastungen standhalten.

Komponenten für die Ladeinfrastruktur, ob innerhalb oder außerhalb des Fahrzeugs, müssen vor allem hohen Betriebstemperaturen und mechanischen Belastungen standhalten

Daher hat Wevo individuelle Vergussmassen und Klebstoffe für unterschiedliche Ladeinfrastruktur-Anwendungen entwickelt. Zum Beispiel eine wasserabweisende und flammgeschützte Vergussmasse mit UL-Zulassung für Ladestecker. Sie stellt unter anderem die Isolierung sicher und schützt den Anwender vor Stromschlägen. Für das Thermomanagement, insbesondere von Schnellladestationen, bietet Wevo wärmeleitfähige Vergussmassen und Thermal-Interface-Materialien auf Basis von Polyurethan, Epoxidharz und Silikon. Sie sorgen für eine schnelle und sichere Ableitung der beim Ladevorgang entstehenden Wärme aus den Transformatoren, Kondensatoren und Batterien an die Kühlkörper sowie die Umgebung.

Auch „On-Board-Charger“ enthalten leistungselektronische Komponenten sowie Transformatoren, Drosseln und Kondensatoren, die durch die Miniaturisierung sowie die kompakte Bauweise im Betrieb heiß werden. Für diese Anwendungen hat Wevo spezielle wärmeleitfähige Vergussmassen und Gap-Filler entwickelt, die nicht nur für eine schnelle Wärmeabfuhr sorgen, sondern zudem den hohen Temperaturen von bis zu 160 °C standhalten.

Elektromobilität für morgen

Zur Erreichung der von der Bundesregierung festgelegten Klimaziele ist die Elektromobilität ein wichtiger Baustein. Hier ist die flächendeckende Verfügbarkeit von Ladesäulen ein zentraler Punkt zur Akzeptanz von E-Autos. Der Ausbau der Ladeinfrastruktur wird entsprechend vorangetrieben, dabei erhöhen Schnellladestationen für Pkw und Ultraschnellladestationen für die auf den Markt kommenden E-Lkws die Anforderungen an die Technik. Auch wenn die technologische Entwicklung, beispielsweise für induktives oder bidirektionales Laden, noch lange nicht abgeschlossen ist: Die Mobilitätswende ist unumkehrbar.

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