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e-station - Requirements for charging stations of electric vehicles

In its approach to develop an optimal charging station e-moove has moved beyond known Limits and faced without any reservation the necessary requirements:

Infrastructure today: Although electricity is available everywhere, owners of an electric vehicle or a PHEV (Plug-In-Hybrid vehicle) must use in urban areas a extension cables from their apartment, in order to charge their electric vehicle.

Every form of mobility requires a concurrent infrastructure in order to succeed. Regarding e-mobility this can be achieved comparatively easy and cheap, but on the other hand a higher desity of the infrastructuredense with charging stations is necessary. Electric vehivles are charged optimal in areas where those naturally park for a longer period of time (e.g. at home, at work, at the supermarket and on public areas).

  • "Leuchtturm der Elektromobilität" weithin sichtbar im öffentlichen Raum
    Letztlich wird für eine erfolgreiche Einführung der e-Mobilität die subjektive Wahrnehmung der Anzahl an Lademöglichkeiten entscheidend sein. Es ist daher von großer Bedeutung, dass diese auch klar erkennbar und weithin sichtbar aufgestellt werden.
  • Ein für alle frei zugängliches, einfach zu handhabendes und intelligentes System:
    Heute ist eine Fahrt mit dem e-Auto durch österreich eine Herausforderung. Die bisherigen Pioniere der Modellregionen für Elektromobilität waren wegen noch fehlender Standards sowie fehlender einheitlicher Spezifikationen gezwungen, selbst Vorgaben zu definieren. Daraus resultierten für jede Region unterschiedliche Zugangs- und Abrechnungssysteme. Das Elektroauto kann schon in der nächsten Region nicht mehr problemlos aufgeladen werden!
  • Erneuerbare Energie:
    Die Elektrifizierung des Antriebsstranges ist dann besonders sinnvoll, wenn die Energie aus erneuerbaren Quellen gewonnen wird. Für die Kaufentscheidung zu Gunsten eines e-Fahrzeuges wird der Wunsch, keinen ökologischen Fußabdruck hinterlassen zu wollen, Voraussetzung sein. Optimaler Weise sollte die nachhaltige Energiegewinnung auch gleich vor Ort erfolgen.
  • Energiebereitstellung (techn. Spezifikation der Steckverbindungen und Ladekabel):
    Für die Ladung von e-Fahrzeugen wurden europaweit bereits Steckverbindungen definiert (IEC 61851-1 bzw. EN 61851-1, aber auch die Stecksysteme IEC 60309-2 CEE Stecksystem rot oder blau). Das Ladekabel wird üblicherweise im Fahrzeug mitgeführt und ist auf der Seite der Ladestation in der Regel mit den o.a. CEE Steckverbindungen oder einem Schukostecker versehen. Auf der Fahrzeugseite kommt eine große Vielfalt zum Einsatz. Aufgrund der oben beschrieben Vielfalt und der unbefriedigenden technischen Lösungen (Sicherheit und fehlende Kommunikationsschnittstelle von Fahrzeug/ Ladestation im Sinne von v2g) wurde von den Automobilherstellern und den Elektrizitätsversorgungsunternehmen (EVUs) gemeinsam mit der Firma Mennekes eine neue Steckverbindung entwickelt, die einerseits über zwei Kommunikationsleitungen verfügt und andererseits Ladeströme bis zu 400V und 63A ermöglicht. Die großen EVUs und Automobilhersteller haben das System (gemeinsam mit dem japanischen Standard und einer italienischen Entwicklung) bei der EU als Vorschlag für einen zukünftigen europäischen Standard eingereicht. Aus heutiger Sicht kann davon ausgegangen werden, dass diese Steckverbindung (trotz aller Kritik daran) die lang ersehnte Standardisierung und damit die Kompatibilität und die Investitionssicherheit für alle Stakeholder bringt. Um als Ladestation für bereits am Markt befindliche e-Fahrzeuge und auch für zukünftige Fahrzeuge zu dienen, muss sie zumindest über die drei oben beschriebenen Steckverbindungen verfügen.
  • Smart Grid-Einbindung bzw. vehicle-to-grid (v2g):
    Einerseits könnten e-Fahrzeuge bei großer Verbreitung und unkontrollierter Ladung zu einer Destabilisierung der Netze führen, andererseits können sie aufgrund ihres in Summe riesigen Speichers zu einer Stabilisierung der Netze beitragen. Durch intelligente Netze könnten in jedem Land zahlreiche Kraftwerke eingespart werden. Daher strebt die EU auch ein smart metering bis 2020 an. Für neu hinzukommende Verbraucher (e-Fahrzeuge) wird "Intelligenz" von Anfang an gefordert. Allerdings gibt es derzeit keine Standards. Zudem scheint es aus heutiger Sicht fraglich in wie weit Fahrzeughalter einem System zustimmen, das die Lebensdauer ihres Akkus verkürzt. Die Herausforderung hierbei besteht, dennoch eine sofort umsetzbare Lösung zu entwickeln.
  • Attraktives Geschäftsmodell:
    Um neuen Mobilitätskonzepten zum Durchbruch zu verhelfen, sind in einer Initialphase Förderungen von großer Bedeutung. Letztlich sollte den überlegungen aber zumindest mittel- bis langfristig ein sich selbst finanzierendes Business Modell zugrunde liegen.

Auf Basis dieses Anforderungskataloges wurden mehrere Konzepte für eine Nachladeinfrastruktur entwickelt und evaluiert. Dazu wurden auch Modelle angefertigt und Planungen und Berechnungen von Stationen durchgeführt. Damit verknüpft war auch eine umfangreiche Marktrecherche. Nur ein Konzept - das vorliegende - war letztlich in der Lage, alle oben angeführten Kriterien erfüllen.