Der Ladebedarf in einer vollständig elektrifizierten Tiefgarage lässt sich mit einem Bruchteil der maximal abrufbaren Ladeleistung der Elektroautos decken. Das hat ein Testprojekt des baden-württembergischen Netzbetreibers Netze BW in einer Wohnanlage bei Tamm in der Nähe von Stuttgart ergeben. An den 58 Ladepunkten fanden in den 16 Monaten maximal 13 Ladevorgänge gleichzeitig statt.
Die maximale verfügbare Leistung von 124 kW im sogenannten E-Mobility-Carré sei kein einziges Mal vollständig abgerufen worden, sagt Netze BW. Der sogenannte Gleichzeitigkeitsfaktor lag demnach bei 0,22. Dieser berechnet sich aus dem Verhältnis der gleichzeitigen Ladevorgänge und der Zahl der Ladepunkte. Damit bestätigten sich vorläufige Werte aus den ersten Monaten des Tests.
45 BMW i3 und E-Golf
Die EnBW-Tochterfirma wollte mit dem Projekt herausfinden, welche Belastungen auf das Stromnetz zukommen, wenn in einigen Jahren tatsächlich viele Tiefgaragen mit Lademöglichkeiten ausgestattet sind. Denn davon hängt ab, ob und wie die Netze ausgebaut und verstärkt werden müssen. Daher ist es wichtig, dass die Bewohner auch tatsächlich Elektroautos haben und diese intensiv nutzen.
Für den Test wurden den Bewohnern der Anlage Pura Vida deshalb 45 Elektroautos vom Typ VW E-Golf und BMW i3 sowie kostenloser Ladestrom zur Verfügung gestellt. Die übrigen 13 Ladepunkte wurden von privaten Elektroautos der Bewohner genutzt. Weitere 27 Stellplätze in der Garage wurden nicht elektrifiziert. Die Anschlussleistung von 124 kW verteilte ein Lastmanagement auf die insgesamt 58 Ladepunkte. Der Netzbetreiber nutzte dazu die Ladelösung Charge Here des Mutterkonzerns EnBW.
Maximal 98 kW abgerufen
Die Auswertung des Tests ergab: In den 16 Monaten betrug die maximale Leistungsspitze knapp 98 kW. Während 884 Minuten (14,7 Stunden) wurden mehr als 80 kW abgerufen, während 91 Minuten mehr als 90 kW.
Nach 16 Uhr steigt der Strombedarf deutlich. Doch weniger stark als vom Netzbetreiber erwartet. Grafik: Netze BW
Die Leistungsspitzen mit mehr als 80 kW lagen zwischen abends zwischen 18 und 20:30 Uhr, die Spitzen mit mehr als 90 kW zwischen 18 und 19:30 Uhr. Durchschnittlich luden die 58 Autos zusammen 241,4 kWh pro Tag. Und pro Ladevorgang wurden im Durchschnitt 17,13 kWh geladen. Die durchschnittliche Ladeleistung der Autos pro Tag lag bei 4,61 kWh. Im Mittel luden weniger als fünf Fahrzeuge gleichzeitig.
Das Lademanagement ermöglichte zudem ein priorisiertes Laden anhand eines Scoring-Algorithmus. Diese Funktion wurde jedoch nicht ausgewertet. „Die Akzeptanz der Bewohner für eine Leistungsreduktion war sehr hoch: 93 Prozent der E-Pioniere fühlte sich hierdurch nicht eingeschränkt“, sagte der Sprecher von Netze BW. Die ursprünglich vorgesehene Möglichkeit, über einen „Sofort Laden“-Knopf bevorzugt einen Ladevorgang zu starten, wurde jedoch nicht umgesetzt.
1.100 km Fahrleistung im Monat
Im Schnitt fuhren die Elektroautos jeden Monat rund 1.100 Kilometer. Das sei in Anbetracht von Homeoffice und coronabedingten Einschränkungen ein beachtlicher Wert, schreibt der Netzbetreiber. Die jährliche Fahrleistung von 13.200 km liegt damit noch über dem Durchschnittswert von Baden-Württemberg, der vom Vergleichsportal Check24 im vergangenen Jahr mit 11.300 km ermittelt wurde. In Stadtstaaten wie Berlin ist die Fahrleistung mit 9.545 km deutlich niedriger.
In Tamm bei Ludwigsburg wurde untersucht, ob die Anschlussleistung einer Wohnanlage auch für nachträglich in der Tiefgarage installierte Ladestationen reicht. Foto: Netze BW
Von Netze BW wurde nicht ausgewertet, wie hoch der Anteil der Energie war, die in der heimischen Tiefgarage nachgeladen wurde. Es wird allgemein davon ausgegangen, dass dieser Anteil bei 80 Prozent liegt. Für einen hohen Anteil an Ladevorgängen in Tamm spricht die Tatsache, dass der Strom umsonst zur Verfügung gestellt wurde und sich der BMW i3 und der E-Golf wegen der geringen Akkukapazität nicht gut für Langstreckenfahrten eignen.
Die Messergebnisse dürften sich dennoch auf andere Tiefgaragen übertragen lassen.
Strommenge lässt sich problemlos nachladen
Die eingesetzten 21 BMW i3 lassen sich dreiphasig mit 11 kW laden, die 24 E-Golf hingegen nur zweiphasig mit 7,4 kW. Rein rechnerisch könnte das Limit von 124 kW bei 13 gleichzeitig ladenden Elektroautos mit Drehstromlader überschritten werden. Zumindest dann, wenn die maximale Ladeleistung von jedem einzelnen Auto noch abgerufen werden kann. Das ist bei 11 kW recht lange der Fall.
In der Praxis dürfte dies jedoch kein Problem darstellen. Die durchschnittlich gelieferte Strommenge von 241,4 kWh am Tag ließe sich bei der genannten Anschlussleistung in weniger als zwei Stunden laden. Damit wäre ein sicheres Aufladen aller Fahrzeuge über Nacht auf jeden Fall problemlos möglich.
20 kW Anschlussleistung würden reichen
Allerdings dürften nur die wenigstens Hausanschlüsse über eine Reserve von 124 kW verfügen, die dann komplett den Elektroautos zur Verfügung gestellt werden kann. Aber die Testergebnisse zeigen: Selbst bei einer Reserve von 50 kW lässt sich tägliche Strommenge im Durchschnitt innerhalb von fünf Stunden laden. Unter der Annahme, dass die Autos komplett zwischen 18:00 und 6:00 Uhr nachgeladen werden, würden sogar 20 kW reichen.
Die verfügbare Leistung für das Laden könnte noch durch ein dynamisches Lastmanagement gesteigert werden. Dabei wird die abgerufene Leistung des Hauses in Echtzeit gemessen und die nicht abgerufene Leistung über die Reserve hinaus dem Laden der Elektroautos zur Verfügung gestellt. Vor allem nachts, wenn leistungsstarke Verbraucher wie Herde, Backöfen oder Waschmaschinen in den Wohnungen nicht eingeschaltet sind, steht dann mehr Strom für die Autos zur Verfügung.
Entwarnung auch für Eigentümer
Der Gleichzeitigkeitswert in Tamm war mit 0,22 deutlich niedriger als bei einem anderen Pilotprojekt von Netze BW in Ostfildern. Dort wurden in einer Straße mit Eigenheimen zehn Haushalte mit Elektroautos ausgestattet. Dabei luden maximal fünf von zehn Autos gleichzeitig. Netze BW hat allerdings eingeräumt, dass diese kleine Stichprobe nicht als repräsentativ angesehen werden könne.
Insgesamt zeigt der Test, dass die Stromnetze durch eine stärkere Verbreitung von Elektromobilität nicht so schnell an ihre Grenzen kommen werden. Mit Hilfe eines Lastmanagements steht sogar bei schwachen Hausanschlüssen noch genügend Strom zur Verfügung, um den Ladebedarf zu decken. Eine zusätzliche Spitzenglättung durch den Stromnetzbetreiber, wie aktuell von der Bundesregierung diskutiert wird, dürfte dann nur in den wenigsten Fällen erforderlich sein.Elektromobilität: Theorie und Praxis zur Ladeinfrastruktur (de-Fachwissen)
Für Eigentümer von Tiefgaragen, die ihre Stellplätze elektrifizieren wollen, sind die Ergebnisse des Tests ebenfalls eine positive Nachricht. Eine teure Nachrüstung des Hausanschlusses dürfte sich in vielen Fällen vermeiden lassen. Zumal davon auszugehen ist, dass fast vollständig elektrifizierte Tiefgaragen und Parkplätze wie in Tamm erst in fünf bis zehn Jahren erforderlich sein werden. Bis dahin ist die Akkutechnik möglicherweise schon deutlich weiter fortgeschritten. Dann könnte die heimische Ladestelle nicht mehr so wichtig sein wie heute.
“ An den 58 Ladepunkten fanden in den 16 Monaten maximal 13 Ladevorgänge gleichzeitig statt.“ Hmm, ist das so, weil das Lademanagement Ladevorgänge von Fahrzeugen mit relativ hohem SoC temporär abblockt?
Ich hätte ja gerne gewusst, wieviel m Kabel für diese 58 Ladepunkte verlegt wurden bzw. wie hoch die Investitionssumme war. Und ob diese Summe dividiert durch die Anzahl der Ladepunkte unter oder über 3.000€ liegt.