Keine Angst vor begrenzten Reichweiten dank optimierter Ladeinfrastruktur für Elektrofahrzeuge

Mit zunehmender Beliebtheit dieser Fahrzeuge steigt auch der Bedarf an Ladestationen.

Von nahezu Null auf über 2 Millionen: In den letzten fünf Jahren konnten Elektrofahrzeuge weltweit deutliche Zuwachsraten verzeichnen. Eine Steigerung, die insbesondere auf ein höheres Umweltbewusstsein der Kunden zurückzuführen ist. Aber auch Kilometerkosten, die im Vergleich zu herkömmlich betriebenen Fahrzeugen viel geringer sind, spielen eine wichtige Rolle. Hinzu kommt, dass der Kauf eines Elektroautos in manchen Ländern mit einer staatlichen Prämie belohnt wird. Doch mit zunehmender Beliebtheit dieser Fahrzeuge steigt auch der Bedarf an Ladestationen. Falls Sie ein Elektrofahrzeug besitzen, haben Sie sich sicherlich auch schon mit dem Thema „begrenzte Reichweiten“ befasst.

Angst vor begrenzten Reichweiten? Was heißt das genau? Elektrofahrzeuge haben tendenziell kürzere Reichweiten als Benziner oder Dieselfahrzeuge. Auch der Ladevorgang beansprucht deutlich mehr Zeit als das Betanken eines Fahrzeugs. So kann man beim Aufladen eines Elektrofahrzeugs mit einer halben Stunde bis hin zu 12 Stunden rechnen, je nach Größe des Akkus und Geschwindigkeit der Ladestation. Ein Standard-E-Fahrzeug (30kWh) benötigt beispielsweise vier Stunden, um seinen leeren Akku komplett über einen Hausanschluss mit einer Leistung von 7 kW aufzuladen. Bei einer Heimladestation mit 3,7 kW Leistung lassen sich pro Stunde ca. 24 Kilometer laden, bei einer Leistung von 7 kW wären es rund 48 Kilometer.

Doch es gibt auch schnellere Lademöglichkeiten. Sogenannte „Schnelllader“, die man häufig an Autobahntankstellen vorfindet, laden Ihr Fahrzeug innerhalb von 30 Minuten und sind damit die ideale Lösung bei weiteren Strecken. Angesichts des frühen Entwicklungsstadiums der Elektrofahrzeuge gibt es noch viel Optimierungspotenzial. So sind Regierungen, Automobilhersteller und andere Akteure bemüht, Ladestationsnetze weiter auszubauen. Was kann die PTV Group zur Verbesserung dieser Situation beitragen?

Mit der Verkehrsplanungssoftware PTV Visum können routenbasierte Analysen durchgeführt werden, die bereits für Standortbewertungen genutzt werden. Ein neu entwickeltes Tool baut auf diesen Ergebnissen auf und bewertet die potentiellen Standorte für E-Ladestationen nicht nur nach der Verkehrsmenge am Standort, sondern auch danach, ob die dort vorbeifahrenden Fahrzeuge auf ihrer Route an schon existierenden E-Ladestationen vorbeikommen. So lässt sich ermitteln, wo E-Ladestationen errichtet werden müssten, um Lücken im Tankstellennetz zu schließen und bisher noch nicht abgedeckte Langstrecken-Verkehrsströme bedienen zu können.

Um die Funktionsweise des Tools zu verdeutlichen, wird die Analyse innerhalb eines Testgebiets, genauer gesagt im Bundesland Hessen, durchgeführt. Hierbei kommt Validate, das deutschlandweite Verkehrsmodell der PTV, zum Einsatz. Wo und in welcher Reihenfolge sollten also E-Ladestationen in Hessen errichtet werden, um möglichst schnell möglichst viele Langstrecken-Verkehrsströme abdecken zu können und damit die Angst vor begrenzten Reichweiten zu minimieren? Das neue Tool auf Basis von PTV Visum liefert Ihnen folgende Informationen:

  • Anzahl der Fahrten, bei denen ein E-Fahrzeug (abhängig von der Reichweite – im Beispiel gehen wir von 30 kWh aus) unterwegs aufgeladen werden müsste, um den Zielort zu erreichen. In unserem Beispiel sind es laut Validate-Modell 38.888 relevante Langstreckenfahrten pro Werktag.
  • Die besten Standorte für Ladestationen auf Basis einer Vorauswahl (in unserem Beispiel haben wir alle 54 Autobahntankstellen und Autohöfe in Hessen ausgewählt), um so viele Fahrten wie möglich unter Berücksichtigung bereits vorhandener Standorte abzudecken.
  • Die Reihenfolge, in welcher diese Standorte errichtet werden müssten, um so viele Langstreckenfahrten wie möglich mit der geringstmöglichen Anzahl an Ladestationen abzudecken.

Standortbewertung für E-Tankstellen in Hessen auf Basis des deutschlandweiten Verkehrsmodells Validate in PTV Visum.

 

Beschreibung:

  • Unter der Annahme einer Batteriekapazität von 30 kWh gibt es laut Validate-Modell in Hessen insgesamt 38.388 Langstreckenfahrten pro Werktag, die nur dann mit einem E-Fahrzeug absolviert werden können, wenn zwischendurch aufgeladen wird.
  • Die 54 Autobahntankstellen in Hessen werden als mögliche Standorte für E-Ladestationen ausgewählt.
  • Das Tool ermittelt nun, wo Ladestationen aufgebaut werden müssten, um schnell möglichst viele dieser Langstreckenfahrten für E-Fahrzeuge zu ermöglichen.

Die Analyse zeigt, dass nur zehn Standorte entlang hessischer Autobahnen mit E-Ladestationen ausgestattet werden müssten, um zu ermöglichen, dass über 50% aller Langstreckenfahrten auch mit E-Fahrzeugen absolviert werden könnten. In einem zweiten Schritt ließe sich über eine Modellanalyse auch ermitteln, welche Kapazitäten die jeweiligen E-Ladestationen haben müssten, um den prognostizierten Bedarf an Ladevorgängen zu erfüllen. So ermöglicht das Tool der öffentlichen Hand, Automobilherstellern oder Tankstellenbetreibern, ihr Ladestationsnetz zu optimieren und an den Bedürfnissen der Elektrofahrzeugbesitzer auszurichten.

Warum ist eine solche Analyse erforderlich? Die Nutzung von Elektrofahrzeugen ist wesentlicher Bestandteil einer nachhaltigen Verkehrspolitik und trägt dazu bei, das Ausmaß der verkehrsabhängigen Luftverschmutzung zu reduzieren. Um das Zwei-Grad-Ziel des Pariser Abkommens zur Begrenzung der globalen Erderwärmung einzuhalten, müssten nach Angaben der Internationalen Energieagentur bis zum Jahr 2040 weltweit 600 Millionen konventionell angetriebene Autos durch Elektrofahrzeuge ersetzt werden.

Mehrere Länder, darunter Großbritannien, Frankreich und Indien, wollen in weniger als 25 Jahren auf Fahrzeuge mit Verbrennungsmotor verzichten. Auch China mit seinem weltweitgrößten Automobilmarkt (allein über 28 Millionen verkaufte Fahrzeuge im Jahr 2016) überraschte mit seiner Absichtserklärung, den Verkauf und die Produktion von Verbrennungsmotoren künftig zu verbieten.

Angesichts dieser deutlichen Trendwende steht jetzt die beschleunigte Vermarktung der E-Fahrzeuge im Mittelpunkt, die wiederum einen steigenden Bedarf an E-Ladestationen mit sich bringt.

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