Masterplan für Schnelllade-Tankstellen

Die täglichen Ladevorgänge von Elektro­fahrzeugen ortsaufgelöst prognos­tiziert das Planungs­instrument für den Ausbau der Lade­infra­struktur in der Region Stuttgart. (Quelle: KIT)

Ein bedarfs­gerechtes Netz an Lade­säulen ist ein wichtiger Schlüssel für die Akzep­tanz von Elektro­mobilität. Wissen­schaftler des Karlsruher Instituts für Techno­logie und des Fraun­hofer-Instituts für System- und Innovations­forschung ISI haben für die Region Stuttgart ein Geoin­formations-Tool für die Analyse von Stand­orten für Schnell­ladesta­tionen entwickelt. Das Planungs­werkzeug berück­sichtigt unter anderem die Erreic­hbarkeit der Stationen, prognos­tiziert den Ladebedarf und lässt sich an unter­schiedliche Rahmen­bedingungen anpassen.

Der „Master­plan Schnelllade­infra­stuktur Region Stuttgart“ spielt verschiedene Frage­stellungen und Szenarien für die rund 3.600 Quadrat­kilometer große Region Stuttgart durch: Wie hoch ist der Bedarf an öffentlich zugäng­lichen Schnelllade­stationen für welche Anzahl von Elektro­autos? Wie viele Standorte werden benötigt, wenn sie von jedem Punkt der Region aus inner­halb einer bestimmten Fahrtzeit erreichbar sein sollen? Wie viele Lade­vorgänge pro Tag sind bei welcher Anzahl von Elektro­fahrzeugen zu erwarten, und wie viel Energie wird je Lade­vorgang abgegeben? So werden zum Beispiel 58 Lade­stationen benötigt, wenn sie jeweils innerhalb von zehn Autofahr­minuten erreichbar sein sollen, und 218 für eine Erreich­barkeit innerhalb von fünf Minuten. Das Bewertungs­instrument haben die Forscher des Instituts für Verkehrs­wesen am KIT und des Fraunhofer ISI im Auftrag des Verbands Region Stuttgart erarbeitet.

Eine aus­reichende, öffent­lich zugäng­liche Ladeinfra­struktur für Elektro­fahrzeuge ist eine wesent­liche Voraus­setzung für die Alltags­tauglich­keit und Akzep­tanz von Elektro­fahrzeugen. Schnelllade­stationen mit einer Lade­leistung von etwa 50 kW ermög­lichen es, den Fahrzeug­akku innerhalb von knapp 20 Minuten soweit aufzu­laden, dass das Elektro­auto eine Strecke von rund 100 Kilometer zurück­legen kann. An den bislang im öffent­lichen Raum zumeist üblichen 22-kW-Lade­säulen dauert der Lade­vorgang länger. „Außerhalb von Auto­bahnen finden sich bislang aller­dings kaum Schnelllade­stationen“, sagt Martin Kager­bauer vom Institut für Verkehrs­wesen am KIT.

Das von den Wissen­schaftlern ent­wickelte Planungs­instrument unter­stützt die Kommunen und mögliche Inves­toren darin, geeignete Standorte für den Ausbau der Schnelllade­infra­struktur in der Region Stuttgart zu finden. Der Master­plan Schnelllade­infra­struktur berück­sichtigt unter anderem die Zahl der in der Region bereits vorhandenen Lade­säulen, stark besuchte Punkte wie Museen, Einkaufs­zentren oder Restau­rants sowie die Anbindung an das Strom­netz und die zu erwartende Wirtschaft­lichkeit. Patrick Plötz vom Fraun­hofer ISI betont: „Bei gut ausge­lasteten Standorten ist in wenigen Jahren ein wirtschaft­licher Betrieb möglich. Die dafür not­wendige Anbindung der Lade­säulen an das Mittel­spannungsnetz ist jedoch sehr komplex und von vielen lokalen Faktoren abhängig, hier müssen konkrete Lösungen gefunden werden.“

Für die Erstellung des Master­plans haben Forscher des KIT Daten des von ihnen entwickelten mikro­skopischen multi-agenten­gestützten Verkehrsnach­fragemodells mobiTopp zugrunde gelegt. Das Modell bildet in einem Simulations­zeitraum von einer Woche die Mobi­lität aller Einwohner der Region Stuttgart mit allen zurück­gelegten Wegen, Zielen und Verkehrs­mitteln ab, zum Beispiel die regel­mäßige Nutzung bestimmter Verkehrs­mittel oder das routine­mäßige Aufsuchen bestimmter Ziele. Die Verkehrs­nachfrage­simulation, die im Auftrag des Verbands Region Stuttgart erstellt worden ist, beinhaltet rund 50 Millionen zurück­gelegte Wege je Woche mit allen Verkehrs­mitteln und spiegelt das voll­ständige Mobilitäts­profil der Region Stuttgart wider.

Neben den Verkehrs­mitteln Rad, Pkw und öffent­licher Verkehr wurde im Schau­fenster Projekt „LivingLab BWe mobil“ Elektro­mobilität in die Model­lierung inte­griert. Zudem flossen auch weitere Pilot- und Forschungs­projekte des Bundes und des Landes Baden-Württem­berg in die Berech­nungen ein. „Der Master­plan ist durch die zugrunde­liegenden Daten speziell auf die Region Stuttgart zuge­schnitten, die Methodik ist jedoch auf andere Regionen über­tragbar“, betont Kager­bauer. Der Verkehrs­planer erwartet für die kommenden fünf bis zehn Jahre einen signi­fikanten Zuwachs an Elektro­fahrzeugen. „Ich nehme wahr, dass die Einstellung der Menschen sich zugunsten der E-Mobi­lität ändert“, sagt Kager­bauer. Umwelt­aspekte spielten dabei ebenso eine Rolle wie die Tatsache, dass die tech­nischen Ent­wicklungen voran­schreiten. Der Ausbau eines flächen­deckenden Netzes von Lade­säulen im Land gehört auch zu den Zielen der aktuellen „Landes­initiative Elektro­mobilität III“, die Baden-Württem­berg in Deutsch­land zur Leitregion für Elektro­mobilität machen soll. (Quelle: KIT)

Links: Projekt Schnellladeinfrastruktur, Institut für Verkehrswesen, Karlsruhe Institut für Technologie KIT, Karlsruhe • KIT-Zentrum Mobilitätssysteme, Karlsruhe

Speak Your Mind

*