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Elektromobilität : In der Tiefe der Garage

Reihenschaltung: Was passiert, wenn in der Wohnanlage plötzlich alle ihre Elektroautos laden wollen, wird gerade in Baden-Württemberg getestet. Bild: Netze BW

Wer einen Tiefgaragen-Stellplatz hat, soll dort künftig sein Elektroauto laden können. Doch was passiert, wenn dies alle tun?

          3 Min.

          Die Werbebilder gleichen sich, stets laden schicke Elektroautos vor eleganten Einfamilienhäusern. Doch von den 40,8 Millionen Wohnungen, die das Statistische Bundesamt Ende 2018 in Deutschland verzeichnete, befinden sich 21,7 Millionen in Mehrfamilienhäusern mit mindestens drei Wohneinheiten. Und da kann das Übernacht-Laden eines Elektroautos zum Problem werden. Längst nicht immer ist ein eigener Stellplatz vorhanden. Und selbst wenn der Wohnblock über eine Tiefgarage verfügt, ist die Installation einer eigenen Wallbox nicht ohne weiteres möglich. Zwar will die Bundesregierung nach der parlamentarischen Sommerpause ein neues Gesetz verabschieden, demzufolge ein einstimmiger Beschluss der Eigentümerversammlung nicht mehr zwingend ist, um eine Ladestation anzuschließen. Dennoch bleibt eine technische Hürde: Schon in einer Tiefgarage mit 20 Stellplätzen käme eine Spitzenlast von mehr als 200 Kilowatt zusammen, wenn alle Fahrzeuge nach der Rückkehr aus dem Büro gleichzeitig an einer Wechselstrom-Wallbox geladen werden. Ein gängiger Hausanschluss ist damit schnell überfordert, ebenso wie der Ortnetztrafo und das zuführende Kabel.

          Johannes Winterhagen
          Redakteur in der Wirtschaft, Ressort Technik und Motor

          Ein Pilotversuch des Verteilnetzbetreibers Netze BW in Tamm, einem kleinen Städtchen im Stuttgarter Speckgürtel, soll nun zeigen, dass es doch geht. Unter der 2012 errichteten Wohnanlage „Pura Vida“ mit 63 Wohneinheiten befindet sich eine Tiefgarage mit 85 Stellplätzen, von denen 58 mit einem Ladepunkt ausgestattet wurden. Das entspricht jener Zwei-Drittel-Quote, die batterieelektrische Autos und Plug-in-Hybride im Jahr 2030 nach Einschätzung von Experten an den Neuzulassungen erreichen könnten. Um die Wohnungseigentümer zum Mitmachen zu verführen, stellt EnBW insgesamt 45 batterieelektrische BMW i3 und VW e-Golf zur Verfügung. „Ziel des Projektes ist es, das tatsächliche Nutzerverhalten zu analysieren und darauf basierend unsere Annahmen zur entstehenden Netzlast zu überprüfen“, erläutert Projektleiter Ralph Holder. „Zudem wollen wir herausfinden, wie weit steuernde Eingriffe akzeptiert werden.“

          Der Aufwand für die elektrische Aufrüstung der Tiefgarage war erheblich. Vom etwa 200 Meter entfernten Ortnetztrafo verlegte der Netzbetreiber zwei Kabel mit einem Querschnitt von jeweils 95 Millimeter bis an den Schaltschrank in der Garage, der auf eine Anschlussleistung von 124 Kilowatt abgesichert wurde. Ein separater Batteriespeicher, der maximal 36 Kilowattstunden Strom bunkern kann, speist ebenfalls hier ein. Zum Vergleich: Der separate Hausanschlusspunkt verfügt über eine Anschlussleistung von 286 Kilowatt. Neben dem Schaltschrank steht das Herz der Installation: der regelbare Leistungsverteiler, vom dem aus die Ladepunkte angesteuert werden. Letztere bestehen im Prinzip nur aus einer Halterung für den Stecker und der Zuleitung. Die Bewohner autorisieren sich nach dem Einstecken des Ladekabels mit einem Transponderchip an einem Terminal.

          Die ersten Ergebnisse des bis Ende des Jahres laufenden Projekts überraschen. Bis Mitte März, bevor Corona zuschlug, betrug die maximal abgeforderte Leistung durchschnittlich etwas mehr als 60 Kilowatt, obwohl in dieser Phase keine steuernden Eingriffe erfolgten. Ein einziges Mal wurden 98 Kilowatt erreicht. „Wir haben das System also eher überdimensioniert“, so Holder. In der von Homeoffice und Homeschooling geprägten zweiten Versuchsphase sank naturgemäß die Nachfrage nach Ladestrom, die Maxima aus dieser Zeit bewegen sich überwiegend zwischen 30 und 50 Kilowatt. Von Ende Mai an steuerte EnBW mehrere Wochen lang die maximal verfügbare Leistung aktiv, die durchschnittliche Ladezeit stieg dadurch von zwei auf zweieinhalb Stunden. Eine danach durchgeführte Umfrage unter den Bewohnern zeigte: Mehr als 90 Prozent haben die Leistungsdrosselung überhaupt nicht wahrgenommen.

          Dass die Netzlast deutlich geringer ausfällt als theoretisch möglich, liegt nicht an mangelnder Bewegungsfreude der Testteilnehmer: Insgesamt fuhren sie im ersten Halbjahr durchschnittlich 1100 Kilometer monatlich. Ausschlaggebend sei vermutlich eher ein anderes Nutzerverhalten, vermutet Hans-Peter Willmann, der sich im Beirat der Eigentümergemeinschaft für das Projekt starkgemacht hat: „Mit der Zeit lernt man, dass man nicht jeden Tag nachladen muss.“ Ganz leergefahren wurden die Akkus allerdings selten, denn die durchschnittliche Energieaufnahme betrug nur etwas mehr als 17 Kilowattstunden, rund die Hälfte der Akkukapazität in den Versuchsfahrzeugen.

          Es ist noch Luft im System

          Der bisherige Projektverlauf zeigt: Zwar kann durch das gesteuerte Laden die Nachfragekurve die Form eines Tafelbergs annehmen, dessen Plateau zwischen 19 und 23 Uhr etwa auf gleicher Höhe bleibt – doch dann sind die Akkus voll, und in der zweiten Nachthälfte tut sich fast nichts mehr. „Für das Verteilnetz ist das aber zunächst nicht entscheidend. Hier bietet schon eine kurze Begrenzung der Ladeleistung in den relevanten Abendstunden großes Potential“, merkt Markus Wunsch an, der bei Netze BW die Netzintegration der Elektromobilität verantwortet. „Es ist mitnichten so, dass die Verteilnetze durch die Elektromobilität zusammenbrechen. Es ist noch ordentlich Luft im System.“

          Ein Vorgängerprojekt in einer Straße mit Einfamilienhäusern hatte ebenfalls gezeigt, dass Elektropioniere schnell Routine bekommen. Im Verlauf eines Jahres hatte sich die durchschnittliche Strommenge je Ladevorgang verdoppelt, und die Fahrzeuge wurden nur noch dreimal in der Woche geladen.

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