Elektromobilität: Einsatzbereiche, Zielgruppen und Produktlösungen

Elektromobilität: Einsatzbereiche, Zielgruppen und Produktlösungen

Es ist nicht mehr die Frage, ob die Elektromobilität kommt, sondern nur noch wann sie kommt. Denn die Elektromobilität wird in den nächsten Jahren unsere Straßen erobern. Und mit einem Elektrofahrzeug fährt man nicht mehr zur Tankstelle, denn sie werden am Stromnetz aufgeladen. Zu Hause in der Garage genauso wie an Ladestationen in Parkhäusern, auf öffentlichen Parkplätzen oder auf dem Firmenparkplatz – eben überall dort, wo man parkt. Die verschiedenen Ladeorte stellen unterschiedliche Anforderungen an die Technik.
Das Aufladen von Elektroautos im Privatbereich erfordert normalerweise keine Autorisierung, was aber im halb-öffentlichen und öffentlichen Bereich unverzichtbar ist. Auch der Aspekt der Abrechnung stellt sich abhängig vom Einsatzbereich unterschiedlich dar. Ebenso verhält es sich mit den Anforderungen an die Kommunikation sowie die Backendsoftware.

Einsatzbereiche

Die verschiedenen Einsatzbereiche von Ladestationen lassen sich grundsätzlich in zwei Bereiche aufteilen: den sogenannten privaten und halb-öffentlichen Bereich und den öffentlichen Bereich.

Privater und halb-öffentlicher Bereich

Hierzu gehören alle Ladestationen, die an das lokale Netz – also der Bereich hinter dem Zähler des Energieversorgers – angeschlossen werden.
– Der Private Bereich zu Hause umfasst Garagen, Carports und Stellplätze an Ein- oder Mehrfamilienhäusern.
– Im halb-öffentlichen Bereich werden die Ladestationen z.B. auf Parkplätzen oder in Tiefgaragen von Hotels, Banken, Gastronomie-Betrieben, Einkaufs-Zentren oder Autohäusern eingesetzt.
In diesen Bereichen werden Ladestationen als Wand-Ladestationen oder als Ladesäulen eingesetzt, die je nach Bedarf über unterschiedliche Kommunikations- und Autorisierungsmöglichkeiten verfügen.

Öffentlicher Bereich

Ladestationen für den öffentlichen Bereich stehen z.B. auf öffentlichen Parkplätzen, an Flughäfen oder Bahnhöfen und werden direkt an das öffentliche Stromnetz angeschlossen. Sie verfügen über Autorisierungsfunktionen und ermöglichen eine leistungsbezogene Abrechnung. Diese Ladestationen werden kudenindividuell projektiert sowie parametriert und verfügen darüber hinaus über eine Schnittstelle zu spezieller Software, die für jeden Betreiber anders aussehen kann.

Unterschiedliche Zielgruppen

Ladestationen im privaten und halb-öffentlichen Bereich sind in der Regel anschlussfertig verdrahtet und nach der Installation am lokalen Netzanschluss sowie der Inbetriebnahme durch den Elektrofachmann sofort betriebsbereit. Diese Ladestationen eignen sich zur Vermarktung über den dreistufigen Vertrieb. Ladestationen für den öffentlichen Bereich werden hingegen überwiegend von Energieversorgern und Netzbetreibern im öffentlichen Parkraum errichtet. Die kundenspezifische Projektierung erfordert dabei einen direkten Dialog zwischen Hersteller und Betreiber.

Marktentwicklung

Bisher wurden die meisten Ladepunkte im Rahmen von Pilotprojekten von Energieversorgungsunternehmen und Netzbetreibern im öffentlichen Bereich errichtet. Die überwiegende Anzahl der Ladepunkte wird jedoch zukünftig im privaten sowie im halb-öffentlichen Bereich errichtet werden (siehe Grafik Marktentwicklung). Hier erschließt sich für das Elektrohandwerk ein äußerst attraktiver Zukunftsmarkt, handelt sich hier doch um Zielgruppen, welche das Handwerk jetzt schon bedient. Deshalb ist es ratsam, sich frühzeitig hiermit zu beschäftigen und sich für diese neue Technologie qualifizieren zu lassen.

Grundlagen: Normung und Standardisierung

Ende 2011 wurde die weltweit gültige Norm IEC 62196-2 für Ladesteckvorrichtungen veröffentlicht. Sie beschreibt drei Steckvorrichtungstypen, die jedoch nicht untereinander kompatibel sind (siehe Tabelle). Grundsätzlich erfüllen alle drei genormten Typen die hohen Sicherheitsanforderungen für den Verbraucher. Der aus Japan kommende Typ 1 ist jedoch nur für einphasigen Betrieb ausgelegt und bietet für die dreiphasigen europäischen Netze zu wenig Möglichkeiten. Deshalb spielt er in der Infrastruktur in Europa keine Rolle. Für den europäischen Markt kommen also nur Typ 2 und Typ 3 in Frage. Im Sinne der Verbraucher und für europaweit uneingeschränkte Elektromobilität sollten sich die europäischen Länder auf ein gemeinsames System einigen.

Europa bevorzugt Typ 2

BdEW, VDA, VDE und ZVEI haben Typ 2 und Typ 3 verglichen. Das eindeutige Ergebnis: Der von Mennekes entwickelte Typ 2 ist die beste Lösung für Europa. Das System berücksichtigt ganzheitlich sowohl die Infrastruktur- als auch die Fahrzeugseite beim Ladeanschluss und bietet ein Maximum an Robustheit und Zuverlässigkeit. In manchen europäischen Ländern ist ein Shutter bzw. der Schutzgrad IP XXD für Haushaltssteckvorrichtungen vorgeschrieben. Um den Gewohnheiten in diesen Ländern nachzukommen, hat Mennekes ein Shutter-Add On zum Typ 2 entwickelt. Dadurch ist ein modulares System entstanden, welches den Einsatz von Typ 2 Steckdosen mit oder ohne Shutter bei voller Kompatibilität ermöglicht. Damit ist der Typ 2 eine Lösung für ganz Europa, welche allen Anforderungen gerecht wird.

Verschiedene Ladekonzepte

Für die Ladung der Fahrzeugakkus wurden unterschiedliche Konzepte entwickelt, die teilweise sogar kombiniert werden können und die ihre Vor- und Nachteile haben. Die Wechselstromladung (AC-Ladung) hat sich mittlerweile als Standard-Ladeart etabliert. Das Ladegerät ist im Fahrzeug fest eingebaut und dessen Leistung an die Fahrzeugbatterie angepasst. Wechselstromladung ist sowohl im privaten Bereich zu Hause als auch an Ladestationen im halb-öffentlichen sowie öffentlichen Bereich mit relativ geringen Investitionen möglich. Deshalb hat diese Ladeart auch langfristig eine Zukunft. Bei der Gleichstromladung (DC-Ladung) ist das Ladegerät Teil der Ladestation. Dadurch sind DC-Ladestationen im Vergleich zu AC-Ladestationen deutlich teurer. DC-Ladung setzt ein entsprechendes Netz an Ladestationen voraus, die aufgrund der hohen Leistung große Investitionen in die Infrastruktur erfordern. In der Praxis werden Fahrzeuge mit DC-Ladeanschluss über einen zusätzlichen Ladeanschluss für AC-Standardladung verfügen, damit das Fahrzeug auch zu Hause geladen werden kann. Die Induktionsladung erfolgt kontaktlos über Induktionsschleifen. Der technische Aufwand und dadurch auch die Kosten sowohl für die Ladestation als auch für das Fahrzeug sind beträchtlich. Dieses System ist noch nicht marktreif und steht für den Serieneinsatz noch nicht zur Verfügung. Außerdem gibt es noch die Möglichkeit des Batteriewechsels. Der Fahrzeugakku wird an Wechselstationen gegen einen vollgeladenen ausgetauscht. Voraussetzung hierfür wären standardisierte Akkus an standardisierten Stellen im Fahrzeug oder Wechselstationen mit riesigen Lägern für die verschiedenen Akkutypen. Beides ist in der Praxis kaum realisierbar. Ein solcher Batteriewechsel lässt sich daher heute nur in geschlossenen Flotten realisieren.

Systemprogramm für alle Einsatzbereiche

Der Markt bietet bereits heute Ladestationen für jeden Bedarf mit unterschiedlichsten Ausstattungen bis hin zu vernetzten Systemen. Für die Ladung zu Hause bieten die Hersteller eine breite Palette vom einfachen Ladeanschluss bis zum komfortablen Home Charger. Für den halb-öffentlichen Bereich gibt es inzwischen ein riesiges Angebot an Wand-Ladestationen und Ladesäulen die sich in den Komfortmerkmalen, in den Autorisierungsmöglichkeiten und in den Kommunikationsmöglichkeiten unterscheiden. Selbst anschlussfertige Komplettsysteme mit Ladestationen, Vernetzungskomponenten und IT-Komponenten sind bereits auf dem Markt. Die Autorisierungsmöglichkeiten reichen vom einfachen Schlüsselschalter über die Autorisierung via RFID-Karten bis zur Handy-Autorisierung per SMS. So findet jeder das Angebot, welches zu seinen individuellen Ansprüchen passt.

Info-Portal Elektromobilität

Unter www.DieLadestation.de werden anschaulich die verschiedenen Einsatzbereiche im privaten und halb-öffentlichen sowie öffentlichen Bereich mit den jeweiligen Bedarfen an Ladestationen aufgezeigt. Weiter findet der Besucher dort umfangreiches Grundlagenwissen als interaktive Lerneinheit sowie Informations- und Schulungsangebote zum Thema Elektromobilität.

MENNEKES Elektrotechnik GmbH & Co. KG
www.mennekes.de

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Elektromobilität: Einsatzbereiche, Zielgruppen und Produktlösungen

Es ist nicht mehr die Frage, ob die Elektromobilität kommt, sondern nur noch wann sie kommt. Denn die Elektromobilität wird in den nächsten Jahren unsere Straßen erobern. Und mit einem Elektrofahrzeug fährt man nicht mehr zur Tankstelle, denn sie werden am Stromnetz aufgeladen. Zu Hause in der Garage genauso wie an Ladestationen in Parkhäusern, auf öffentlichen Parkplätzen oder auf dem Firmenparkplatz – eben überall dort, wo man parkt. Die verschiedenen Ladeorte stellen unterschiedliche Anforderungen an die Technik.
Das Aufladen von Elektroautos im Privatbereich erfordert normalerweise keine Autorisierung, was aber im halb-öffentlichen und öffentlichen Bereich unverzichtbar ist. Auch der Aspekt der Abrechnung stellt sich abhängig vom Einsatzbereich unterschiedlich dar. Ebenso verhält es sich mit den Anforderungen an die Kommunikation sowie die Backendsoftware.

Einsatzbereiche

Die verschiedenen Einsatzbereiche von Ladestationen lassen sich grundsätzlich in zwei Bereiche aufteilen: den sogenannten privaten und halb-öffentlichen Bereich und den öffentlichen Bereich.

Privater und halb-öffentlicher Bereich

Hierzu gehören alle Ladestationen, die an das lokale Netz – also der Bereich hinter dem Zähler des Energieversorgers – angeschlossen werden.
– Der Private Bereich zu Hause umfasst Garagen, Carports und Stellplätze an Ein- oder Mehrfamilienhäusern.
– Im halb-öffentlichen Bereich werden die Ladestationen z.B. auf Parkplätzen oder in Tiefgaragen von Hotels, Banken, Gastronomie-Betrieben, Einkaufs-Zentren oder Autohäusern eingesetzt.
In diesen Bereichen werden Ladestationen als Wand-Ladestationen oder als Ladesäulen eingesetzt, die je nach Bedarf über unterschiedliche Kommunikations- und Autorisierungsmöglichkeiten verfügen.

Öffentlicher Bereich

Ladestationen für den öffentlichen Bereich stehen z.B. auf öffentlichen Parkplätzen, an Flughäfen oder Bahnhöfen und werden direkt an das öffentliche Stromnetz angeschlossen. Sie verfügen über Autorisierungsfunktionen und ermöglichen eine leistungsbezogene Abrechnung. Diese Ladestationen werden kudenindividuell projektiert sowie parametriert und verfügen darüber hinaus über eine Schnittstelle zu spezieller Software, die für jeden Betreiber anders aussehen kann.

Unterschiedliche Zielgruppen

Ladestationen im privaten und halb-öffentlichen Bereich sind in der Regel anschlussfertig verdrahtet und nach der Installation am lokalen Netzanschluss sowie der Inbetriebnahme durch den Elektrofachmann sofort betriebsbereit. Diese Ladestationen eignen sich zur Vermarktung über den dreistufigen Vertrieb. Ladestationen für den öffentlichen Bereich werden hingegen überwiegend von Energieversorgern und Netzbetreibern im öffentlichen Parkraum errichtet. Die kundenspezifische Projektierung erfordert dabei einen direkten Dialog zwischen Hersteller und Betreiber.

Marktentwicklung

Bisher wurden die meisten Ladepunkte im Rahmen von Pilotprojekten von Energieversorgungsunternehmen und Netzbetreibern im öffentlichen Bereich errichtet. Die überwiegende Anzahl der Ladepunkte wird jedoch zukünftig im privaten sowie im halb-öffentlichen Bereich errichtet werden (siehe Grafik Marktentwicklung). Hier erschließt sich für das Elektrohandwerk ein äußerst attraktiver Zukunftsmarkt, handelt sich hier doch um Zielgruppen, welche das Handwerk jetzt schon bedient. Deshalb ist es ratsam, sich frühzeitig hiermit zu beschäftigen und sich für diese neue Technologie qualifizieren zu lassen.

Grundlagen: Normung und Standardisierung

Ende 2011 wurde die weltweit gültige Norm IEC 62196-2 für Ladesteckvorrichtungen veröffentlicht. Sie beschreibt drei Steckvorrichtungstypen, die jedoch nicht untereinander kompatibel sind (siehe Tabelle). Grundsätzlich erfüllen alle drei genormten Typen die hohen Sicherheitsanforderungen für den Verbraucher. Der aus Japan kommende Typ 1 ist jedoch nur für einphasigen Betrieb ausgelegt und bietet für die dreiphasigen europäischen Netze zu wenig Möglichkeiten. Deshalb spielt er in der Infrastruktur in Europa keine Rolle. Für den europäischen Markt kommen also nur Typ 2 und Typ 3 in Frage. Im Sinne der Verbraucher und für europaweit uneingeschränkte Elektromobilität sollten sich die europäischen Länder auf ein gemeinsames System einigen.

Europa bevorzugt Typ 2

BdEW, VDA, VDE und ZVEI haben Typ 2 und Typ 3 verglichen. Das eindeutige Ergebnis: Der von Mennekes entwickelte Typ 2 ist die beste Lösung für Europa. Das System berücksichtigt ganzheitlich sowohl die Infrastruktur- als auch die Fahrzeugseite beim Ladeanschluss und bietet ein Maximum an Robustheit und Zuverlässigkeit. In manchen europäischen Ländern ist ein Shutter bzw. der Schutzgrad IP XXD für Haushaltssteckvorrichtungen vorgeschrieben. Um den Gewohnheiten in diesen Ländern nachzukommen, hat Mennekes ein Shutter-Add On zum Typ 2 entwickelt. Dadurch ist ein modulares System entstanden, welches den Einsatz von Typ 2 Steckdosen mit oder ohne Shutter bei voller Kompatibilität ermöglicht. Damit ist der Typ 2 eine Lösung für ganz Europa, welche allen Anforderungen gerecht wird.

Verschiedene Ladekonzepte

Für die Ladung der Fahrzeugakkus wurden unterschiedliche Konzepte entwickelt, die teilweise sogar kombiniert werden können und die ihre Vor- und Nachteile haben. Die Wechselstromladung (AC-Ladung) hat sich mittlerweile als Standard-Ladeart etabliert. Das Ladegerät ist im Fahrzeug fest eingebaut und dessen Leistung an die Fahrzeugbatterie angepasst. Wechselstromladung ist sowohl im privaten Bereich zu Hause als auch an Ladestationen im halb-öffentlichen sowie öffentlichen Bereich mit relativ geringen Investitionen möglich. Deshalb hat diese Ladeart auch langfristig eine Zukunft. Bei der Gleichstromladung (DC-Ladung) ist das Ladegerät Teil der Ladestation. Dadurch sind DC-Ladestationen im Vergleich zu AC-Ladestationen deutlich teurer. DC-Ladung setzt ein entsprechendes Netz an Ladestationen voraus, die aufgrund der hohen Leistung große Investitionen in die Infrastruktur erfordern. In der Praxis werden Fahrzeuge mit DC-Ladeanschluss über einen zusätzlichen Ladeanschluss für AC-Standardladung verfügen, damit das Fahrzeug auch zu Hause geladen werden kann. Die Induktionsladung erfolgt kontaktlos über Induktionsschleifen. Der technische Aufwand und dadurch auch die Kosten sowohl für die Ladestation als auch für das Fahrzeug sind beträchtlich. Dieses System ist noch nicht marktreif und steht für den Serieneinsatz noch nicht zur Verfügung. Außerdem gibt es noch die Möglichkeit des Batteriewechsels. Der Fahrzeugakku wird an Wechselstationen gegen einen vollgeladenen ausgetauscht. Voraussetzung hierfür wären standardisierte Akkus an standardisierten Stellen im Fahrzeug oder Wechselstationen mit riesigen Lägern für die verschiedenen Akkutypen. Beides ist in der Praxis kaum realisierbar. Ein solcher Batteriewechsel lässt sich daher heute nur in geschlossenen Flotten realisieren.

Systemprogramm für alle Einsatzbereiche

Der Markt bietet bereits heute Ladestationen für jeden Bedarf mit unterschiedlichsten Ausstattungen bis hin zu vernetzten Systemen. Für die Ladung zu Hause bieten die Hersteller eine breite Palette vom einfachen Ladeanschluss bis zum komfortablen Home Charger. Für den halb-öffentlichen Bereich gibt es inzwischen ein riesiges Angebot an Wand-Ladestationen und Ladesäulen die sich in den Komfortmerkmalen, in den Autorisierungsmöglichkeiten und in den Kommunikationsmöglichkeiten unterscheiden. Selbst anschlussfertige Komplettsysteme mit Ladestationen, Vernetzungskomponenten und IT-Komponenten sind bereits auf dem Markt. Die Autorisierungsmöglichkeiten reichen vom einfachen Schlüsselschalter über die Autorisierung via RFID-Karten bis zur Handy-Autorisierung per SMS. So findet jeder das Angebot, welches zu seinen individuellen Ansprüchen passt.

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