Energieschub aus dem Bordstein

Früher, als die Welt noch in Ordnung war, traf sich die Familie pünktlich um acht Uhr abends vor den Fernsehgeräten, um den trockenen Worten des Tagesschausprechers gebannt zu lauschen. Dementsprechend liefen in Deutschland um diese Zeit die Fernseher auf Hochtouren, weswegen man dieses Phänomen den Tagesschau-Effekt nannte. Ein vergleichbares Szenario könnte künftig beim Laden von Elektroautos auftreten: Wenn nämlich Menschen abends mehr oder minder zeitgleich von der Arbeit nach Hause kommen und ihr E-Auto an die Ladebuchse klemmen. In der Konsequenz könnte dies zu hohen Spitzenbelastungen für die Stromnetze führen.

Lokale Stromnetze könnten leiden

Einer Analyse des Beratungsunternehmens McKinsey zufolge steigt die Jahresspitzenlast in Deutschland durch den zusätzlichen Strom für E-Fahrzeuge bis zum Jahr 2030 selbst bei starkem Ausbau nur um wenige Prozentpunkte. Anders jedoch die Situation bei lokalen Verteilnetzen, wo eine steigende Anzahl an Elektroautos durchaus zu massiven Engpässen führen könnte, so die Experten. „Die unkoordinierte Lastwirkung von E-Autos wird sich erwartungsgemäß auf jene Abendstunden konzentrieren, in denen die lokale Verteilnetzzelle mit ihren beispielhaft angenommenen 150 angeschlossenen Haushalten heute ohnehin schon ihre Spitzenlast hat“, konstatiert McKinsey-Experte Hauke Engel. Schon ein E-Auto-Anteil von 25 Prozent mit typischem Strommix und Ladeleistungen zwischen 1,7 und 11 kW könnten zu einem Anstieg der Spitzenlast in der lokalen Verteilnetzzelle um 30 Prozent führen.

Um einen möglichen Tagesschau-Effekt für die Stromnetze der Zukunft zu verhüten, müssten sich die Ladezeiten dann auf den ganzen Tag und auf das gesamte Stadtgebiet verteilen. Dabei geht es in der Konsequenz nicht nur um einen quantitativen Ausbau der Ladeinfrastruktur, auch die Art und Weise, wie wir künftig Elektroautos laden, muss überdacht werden. Ein Ansatz besteht darin, Charging-Lösungen intelligent in die bestehende urbane Infrastruktur zu integrieren, ohne gleichzeitig das Stadtbild durch eine Vielzahl unansehnlicher Ladesäulen zu verschandeln.

In London hat das Berliner Startup Ubitricity zusammen mit Siemens beispielsweise schon mehr als 400 bestehende Laternen zu Ladepunkten umgerüstet, an denen Anwohner mit intelligenten Ladekabeln E-Fahrzeuge während des Parkvorgangs wieder mit Energie versorgen können. Das sogenannte „SmartCable“ verfügt über einen mobilen Stromzähler und eine SIM-Karte, die die verbrauchten Kilowattstunden an ein digitales Kundenportal sendet, über das der Bezahlvorgang abgeschlossen werden kann. Die Stadt London scheint von dem System überzeugt zu sein: Bis 2020 sollen in zahlreichen Bezirken der britischen Hauptstadt mehr als 1.150 solcher Ladepunkte in Laternen versteckt werden.

Der Bordstein lädt und ist vernetzt

Das Bild der Stadt noch weniger beeinflussen und dabei einen umso größeren Impact auf die Energiebalance der Netze haben, könnte eine Lösung des britischen Startups Connected Kerbs. Das Unternehmen hat kleine Ladesteckdosen entwickelt, die sich am Bordstein oder an einem Begrenzungspfahl am Straßenrand montieren lassen. Auch dieser Ansatz wird zuerst in London ausprobiert. Die Devices sind etwa 30 Zentimeter groß und 2.000 Euro teuer und werden aus recyceltem Material hergestellt. Die Ladeleistung der Typ-2-Steckdosen liegt nach Angaben des Unternehmens zwischen drei und sieben kW/h.

Wie bei Ubitricity müssen die E-Auto-Besitzer ein eigenes Ladekabel mitführen, das selbst jedoch nicht intelligent ist. Smarte Funktionen können über den mit einem WLAN-Zugang ausgestatteten „Connected Kerb“ selbst abgerufen werden. Angeschlossen an ein Glasfaser-Breitbandkabel übermitteln die Geräte Verkehrs- oder Wetterdaten an die kommunale Verwaltung.

Der „vernetzte Bordstein“ lädt mit einer Leistung zwischen drei und sieben Kilowattstunden.

„Da die Connected Kerbs eine schnelle Daten-Verbindung erlauben, unterstützen sie neben dem Laden von Elektroautos auch eine hohe Anzahl an neuen Geschäftsmodellen, die beispielsweise mit dem autonomen Fahren, induktiven oder anderen kabellosen Ladelösungen einhergehen“, erklärt Paul Ayres, COO bei Connected Kerbs, gegenüber carIT. „Wenn Ladepunkte flexibel und datenfähig konzipiert werden, sind sie im Grunde smart und zukunftsfähig. Und wenn sie es nicht sind, warten sie über kurz oder lang auf Ersatz.“

Die Briten sind sogar so selbstbewusst, mit ihren vernetzten Bordsteinen ein funktionsfähiges 5G-Netzwerk aufzubauen. „Sobald 5G technisch realisierbar ist, werden wir die Sockets mit dem neuen Mobilfunkstandard ausstatten, vielleicht schon in diesem Jahr“, zeigt sich Ayres überzeugt. Sollte dies gelingen, könnte Connected Kerb zu einem tragfähigen IoT-Netzwerk zwischen Fahrzeugen, Straßen und Wohnhäusern beitragen.

Das Startup hat zusammen mit dem Rat des Londoner Stadtbezirks Southwark inzwischen die ersten öffentlichen Ladestationen installiert. Derlei Anstrengungen sind angesichts der anstehenden Elektromobiliäts-Wende freilich nur ein Tropfen auf den heißen Stein. Doch ohne Zweifel könnten sie künftig dazu beitragen, den ökologischen und wirtschaftlichen Effekt von Elektroautos nachhaltig zu verbessern.