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NEW MOBILITY WORLD @IAA 2019Frankfurt/Main, 10. – 15. September, 2019
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Alternative Antriebe – Das Problem mit der Tankstellen- und Ladeinfrastruktur

By Editorial Team on June 17, 2018

Moderne Antriebs- und Fortbewegungskonzepte sind in aller Munde. Und tatsächlich sind Elektro-, Wasserstoff- und Erdgasmotoren sind vielversprechende Lösungen für die Zukunft. Doch während die technischen Probleme schrittweise behoben und die Antriebsarten verbessert werden, entwickelt sich die Tank- und Ladeinfrastruktur zu langsam. Fahrer müssen wahlweise entweder stundenlang nach einer Tankstelle suchen oder ihr Fahrzeug stundenlang an eine Ladestation hängen. Das schreckt viele Menschen ab, sich Pkw mit alternativen Motorenkonzepten anzuschaffen. Schließlich sind die meisten Menschen und Unternehmen auf ihre Fahrzeuge angewiesen, müssen einsatzbereit sein. Verfügbarkeit ist ein entscheidender Faktor, eine lange Suche nach der nächsten Tankstelle oder Schnellladestation können sich die Fahrzeugnutzer kaum erlauben.

Eine Zahl bringt diese Problematik besonders auf den Punkt: 2.694. So viele Einwohner kommen in Stuttgart auf eine Ladesäule für Elektroautos. Wohlgemerkt, Stuttgart ist in der Ladestelleninfrastruktur Spitzenreiter in Deutschland. Zum Vergleich: In Oslo kommen 488 Einwohner auf eine Ladesäule. Ende letzten Jahres teilten sich 110.000 elektrifizierte Fahrzeuge 12.500 Ladepunkte, was einem Verhältnis von 9 zu 1 entspricht. Hinzu kommt: Diverse Anbieter betreiben hierzulande Ladesäulen. Jeder Anbieter setzt auf ein eigenes Tarifsystem. Die Anzahl von Wasserstofftankstellen ist sogar noch deutlich geringer. Um die 80 Stück gibt es derzeit in Deutschland. Für den nach Sprit, Brennstoff und Strom suchenden Verbraucher wird die Lage dadurch mit Sicherheit nicht übersichtlicher.

Klar ist: Ohne das entsprechende Angebot an Lade- und Tankmöglichkeiten werden sich die alternativen Fortbewegungsmittel nur langsam, wenn überhaupt, am deutschen Markt durchsetzen. Doch zwei neue Vorhaben könnten dem Ausbau der Lade- und Tankstelleninfrastruktur vielleicht schon bald einen neuen Schub verpassen.

Elektroautos laden in Minuten – IONITY

Die Automobilindustrie arbeitet an der Zukunft. BMW, Daimler, Ford und Volkswagen haben sich zum Joint Venture IONITY zusammengeschlossen. Das Ziel: Ein flächendeckendes Netz von Ladestationen an Europas Schnellstraßen. Bis 2020 sollen alle 120 Kilometer HPC (HighPowerCharging) Ladeparks von IONITY verfügbar sein – insgesamt 400 Stück. Das besondere an den Ladestationen ist die schnelle Ladezeit. 350 Kilowatt Ladeleistung speisen die Fahrzeuge innerhalb weniger Minuten mit Energie für 400 Kilometer. Zum Vergleich: Teslas Supercharger sind bislang auf 145 kW ausgelegt. Das Joint Venture hat schon erste Stationen eröffnet. Eine an der A61 bei der Raststätte Brohtal Ost sowie in Aabenraa in Dänemark.

Die Multizapfsäule – Das Modell der Zukunft?

Doch die Mobilität von Morgen wird nicht ausschließlich aus elektrisch betriebenen Fahrzeugen bestehen können. Trotz schnellladender Säulen werden Wasserstoff und Erdgas, gerade bei langen Distanzen, eine gewichtige Rolle einnehmen. Und wie Eingangs erwähnt, steht es um deren Tankstelleninfrastruktur nicht wirklich besser.

Da kommt das Forschungsprojekt des Zentrums für Sonnenenergie- und Wasserstoffforschung (ZSW) gerade richtig. In Europa können an tausenden Tankstellen sowohl Diesel als auch Benzin getankt werden – Tankstellen, an welchen Strom, Wasserstoff und Erdgas aufgenommen werden können sind eine Rarität. Stattdessen verteilen sich einzelne Ladesäulen und Tankstellen für die einzelnen Antriebsstoffe über gesamte Landkarte.

Abhilfe schaffen soll die Multizapfsäule. Diese ist in der Lage sowohl Strom und Wasserstoff als auch Methan aus regenerativen Energien und eigener Produktion anzubieten. Viele werden nun ihre Stirn runzeln und fragen, was es damit auf sich hat. Nun: Praktisch gesehen ist die Multizapfsäule eine kleine Fabrik. Ihre erste Priorität ist die Einspeisung von regenerativ erzeugter Energie aus dem Stromnetz in die Akkus von Elektroautos. Nebenbei ist eine Großbatterie an die Zapfsäule geschaltet. Diese speichert überschüssige Energie und kann bei Bedarf hinzugeschaltet werden. Sollte das volatile Stromangebot zu groß werden, produziert die Zapfsäule in einem zweiten Schritt Wasserstoff, welches entsprechend betriebene Fahrzeuge tanken können. Ist auch dieser Speicher voll und kein Fahrzeug kann den Kraftstoff abnehmen, so wird aus dem Wasserstoff in einem dritten Schritt Methan erzeugt. Methan kann problemlos von Erdgasbetriebenen Fahrzeugen getankt werden. Schließlich ist Methan Hauptbestandteil des Gases. Und wenn auch der Methanvorrat die Speicherkapazitäten überschreitet, gibt es eine weitere Lösung. Das überschüssige Methan wird einfach von der Zapfsäule in das Erdgasnetz eingespeist.

Warum legt die Zapfsäule ihre Priorität auf elektrischen Strom? Weil elektrischer Strom die effizienteste Variante ist. Hier fallen keine Energieumwandlungsverluste an. Wasserstoff und Methan müssen hingegen erst erzeugt werden; Wirkungsgrad ist entsprechend schlechter. Von Strom zu Wasserstoff liegt dieser bei rund 75%, von Strom zu Methan bei 60%.

Allerdings klingt die Idee der Multizapfsäule noch verdächtig nach Zukunftsmusik. Oder? Tatsächlich ist geplant, dass bis 2020 die technische Entwicklung abgeschlossen sein soll und der Demonstrationsbetrieb starten kann.

Die Ideen von Morgen – sind näher als man vielleicht denkt

Infrastruktur und Ladezeiten. Beide gelten bisher mit als die größten Hindernisse für die Durchsetzung alternativer Antriebskonzepte. Logisch; schließlich wird sich keiner solche Fahrzeuge kaufen, wenn diese nicht auf Bedarf betankt werden können. Menschen und vor allem Firmen sind auf ihre Fahrzeuge angewiesen. Flächendeckende Schnellladestationen, wie z.B. die von IONITY, oder Zapfsäulen mit mehreren integrierten Antriebsstoffen aus regenerativen Energien sind allerdings Mittel um das Ruder rumzureißen.

 

Hero Image Source: Thomas Kelley on Unsplash

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