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AFIR-konformes Bezahlsystem für Ladeparks

Mon, 22 Jul 2024 22:00:00 GMT

Der Screenshot zeigt einen Ladepark-Simulator am PC.

Die AFIR (Alternative Fuels Infrastructure Regulation) ist für Neuinstallationen seit 13. April 2024 Europaweit in Kraft. Bis 1. Januar 2027 müssen auch bestehende Anlagen ab 50kW nachgerüstet werden. Es ist davon auszugehen, dass die Kunden den Komfort rasch bei sämtlichen öffentlichen Ladestationen erwarten.
Bestehende Anlagen fit für die Zukunft zu machen, davon handelt dieser Beitrag mit Fokus auf diskriminierungsfreiem Bezahlen am Kartenterminal. Informationen zu Tarifstruktur und Preisdeklaration sowie einige Besonderheiten finden sich in Videos am Schluss, zu einem späteren Zeitpunkt folgen weitere Beiträge mit Details und Hintergründen.

Integration in bestehende Anlagen

In bestehenden Anlagen ist vieles schon vorhanden, so in aller Regel ein Backend-System, meist in der Cloud. Auch Bildschirme sind oft installiert, ebenso besteht meist eine Internet-Verbindung. Aus diesem Grund konzentriert sich die sympacharge.gmbh auf know-how-Transfer für die Integration: was es schon gibt muss man weder installieren noch entwickeln. Das spart Zeit und Geld. Kontaktformular.

Schuster bleib bei Deinen Leisten

Laden ist ein Spezialgebiet, bezahlen ebenso. Je besser die beiden Bereiche auseinander gehalten werden, umso einfacher das Ganze. Entsprechend kommuniziert das Kassensystem nicht direkt mit den Ladepunkten, sondern mit der Ladesteuerung.
Im Demonstrator sympaPay / sympaCharger ist ein RaspberryPi installiert, welcher gleichzeitig als Webserver für den Bildschirm und OCPP-Server für die angeschlossenen Ladepunkte (NRGkick) arbeitet sowie über ein paar Zeilen JavaScript mit dem Kartenterminal kommuniziert.
Hinweise:

Das Kartenterminal nutzt eine vorhandene Internet-Verbindung, jedoch über einen eigenen, regulationskonformen Kanal.
Das verwendete Kartenterminal UPT1000F zeigt übrigens automatisch einen Ziffernblock für die PIN-Eingabe, sofern diese vom verwendeten Zahlungsmittel gefordert wird.

Zahlung und Ladung verknüpfen

Eine elektronische Transaktion ist durch zwei Nummern eindeutig definiert: die Terminalnummer (TerminalID) und eine Laufnummer (Transaction Sequency Counter, TrxSeqCnt).

Somit wird das Ganze ziemlich einfach: TerminalID und Laufnummer mit dem Ladeprotokoll verknüpfen, fertig!
Positiver Nebeneffekt: weitere Details über den Ladekunden erfährt die Ladesteuerung nicht, also weder seinen Namen noch weitere Daten über das verwendete Zahlungsmittel. Gedeckt JA/Nein reicht.
Der #Datenschutz ist aus Sicht des Kunden optimal sichergestellt.

Transparente Preisstruktur

Die obenstehende Anzeige erscheint unaufgefordert und bevor der Kunde die Ladung startet. Besondere Merkmale:

Moderate Startgebühr,
Parkgebühr integriert mit der Möglichkeit einer Karenzeit (kostenloses Parkieren),
Blockiergebühr (sinnvoll beim Schnellladen, AC nur in Ausnahmefällen) ebenfalls mit Karenzzeit.

Den Prozess sieht man in den Videos, ebenso weitere Eigenschaften. Diese und auch die Tarifstruktur werden in späteren Beiträgen erläutert.

Aktuelle Funktionsweise in bewegten Bildern

Praktische Anwendung im sympaCharger

Ein früheres Entwicklungsstadium

Hinweis: Wie im Titel angedeutet, handelt es sich um ein früheres Entwicklungsstadium. Verbessert wurde insbesondere die Ladungsüberwachung, zudem kann die Quittung nun als PDF direkt auf das Smartphone heruntergeladen werden.

Die Batterie auf Rädern, ein Riesenpotential

Fri, 12 Jul 2024 07:24:30 GMT

Elektrofahrzeuge haben grosse Batterien die für die täglichen Fahrten nur zu einem kleinen Teil genutzt werden. Unter dem Sammelbegriff Vehicle to X (V2X) sind verschiedene Nutzungsmöglichkeiten in Entwicklung, zum Teil schon Realität, die nur die Elektromobilität bieten kann.

Vehicle to Device (V2D): Das Fahrzeug bietet eine oder mehrere Steckdosen, über welche Elektrogeräte betrieben, oder eben andere Fahrzeuge geladen werden können. Die beiden Videos weiter unten zeigen so eine Anwendung: Die Batterie des Silence S01 - Elektrorollers hat eine Kapazität von 5.6kWh. Damit können über den Inverter, der bequem unter dem Sitz verstaut werden kann, viele Elektrogeräte mehrere Stunden, ein Fernseher wie im Beispiel (es gab grad nichts zu schleifen und zu bohren 😀) mehrere Tage betrieben werden.
- Anmerkung: V2D wird zuweilen auch als V2L (load) bezeichnet. Andere Fahrzeuge zu laden dürfte aber eher eine untergeordnete Bedeutung haben, deshalb verwende ich V2D.
Vehicle to Home (V2H): Die Fahrzeugbatterie speist (meist über eine bidirektionale Wallbox) das Gebäude, im Einfamilienhaus bereits zu hunderten Wirklichkeit.
Vehicle to Building (V2B): Mehrere Fahrzeuge speisen grössere Gebäude. Rein technisch keine Utopie mehr, vor allem regulatorisch warten noch einige Herausforderungen.
Vehicle to Grid (V2G): Eine grosse Anzahl Batterien von Elektrofahrzeuge werden zentral gesteuert und zur Netzstabilisierung genutzt. Ist Strom knapp, werden sie entladen, hat es zu viel (ist an sonnigen Tagen schon heute der Fall), werden sie geladen. Wenn 100'000 Elektroautos je nur 10kW Regelleistung zur Verfügung stellen, ergibt das zusammen 1'000 Megawatt, gleich viel wie das Pumpspeicherkraftwerk Limmern in den Glarner Alpen das Grösste der Schweiz. Technisch funktioniert es bereits, wie das Pilotprojekt V2X Suisse beweist. Für die praktische Verbreitung fehlen zur Zeit vor allem ebenfalls noch die regulatorischen Rahmenbedingungen.

Der Elektroroller speist den Bildschirm - im Praxiseinsatz

Und im vorgängigen Test

Getaktete Verbraucher intelligent takten.

Thu, 11 Jul 2024 05:15:01 GMT

Im Privatbereich sind es vor allem Wärmepumpen und Wallboxen (und Stromspeicher, dazu demnächst ein eigener Beitrag), die intelligent gesteuert werden können. Dazu kommen vielerorts Elektroboiler, die zwar gesteuert werden, aber meistens noch ausgelegt auf überschüssigen #Bandstrom in der Nacht und nicht auf kostengünstigen PV-Strom tagsüber. Daraus resultieren Lastkurven wie in untenstehendem Beispiel: kurz nach Mitternacht werden alle Boiler im Gebäude eingeschaltet, nach kurzer Zeit ist die eingestellte Wassertemperatur erreicht und die Heizungen schalten sich wieder ab. Die könnten auch tagsüber aufheizen!

Optimierungspotential

In der Titelgrafik gehen wir in einem einfachen Optimierungsmodell gehen von einem Verbrauch von 18kWh pro Tag aus (Haushalt plus Elektroauto mit 40km Tagesfahrstrecke) und vergleichen einen linearen Verbrauch zum Doppeltarif mit zwei Varianten:

einmal mit einer Reduktion auf 50% des linearen Verbrauches bei Tarifen über 25 Rappen,
einmal ab derselben Grenze eine Reduktion auf 30%.
In Zeiten mit Preisen unter 25 Rappen wird durch Einschalten der entsprechenden Verbraucher natürlich entsprechend mehr Strom verbraucht,

trotzdem resultiert in diesem einfachen Beispiel eine Einsparung von knapp zwei Franken pro Tag.

In der Praxis dürfte die erzielbare Kostenreduktion deutlich höher sein, eine intelligente Steuerung somit innert nützlicher Frist amortisierbar. Insbesondere in Mehrparteienhäusern muss ja für Ladeinfrastruktur ohnehin ein Lade-Lastmanagementsystem installiert werden. Da ist gegebenenfalls zu prüfen, in wie weit dieses bereits für dynamische Preisgestaltung ausgelegt ist.

Wesentlich interessanter als für Privathaushalte dürften diese Überlegungen in Industrie und Gewerbe sein. Da reicht eine einfache Excel – Kalkulation natürlich nicht mehr, bietet aber Potential für innovative Systeme: Intelligenz statt Kupfer

Projekt erfolgreich umgesetzt: Ladung läuft!

Thu, 27 Jun 2024 08:13:31 GMT

Im Idealfall beginnt ein Projekt mit einer Situationsaufnahme vor Ort, (auch Gebäudecheck genannt) damit kann man die Sache von Anfang an in die richtigen Bahnen lenken: So ist es in der Regel nützlich, wenn in einer Ausschreibung nicht nur unterschiedliche Firmen, sondern auch unterschiedliche technische Lösungen verglichen werden. Schlechte Angebote gibt es zwar kaum, aber keine Lösung ist für alle Objekte die Bestgeeignete.
Im vorliegenden Fall wurde sympacharge.gmbh erst im Rahmen der Offertvergleiche beigezogen. Da zwei mal die gleich und einmal eine ähnliche technische Lösung angeboten wurde, ist die Empfehlung schnell gemacht:

Beurteilen Sie die Anbieter nicht nur nach dem Preis, wichtiger ist seine Zuverlässigkeit in Bezug auf Arbeitsqualität, Termintreue und die spätere Unterstützung während dem Betrieb.

Zusätzlich zu dieser kurzen Stellungnahme, wurde eine neutrale Projektpräsentation vor der Miteigentümerversammlung gebucht.

Neutrale Projektpräsentation an der MEG-Versammlung

Die neutrale Projektpräsentation hat einen Hauptvorteil: Der Präsentierende ist nicht persönlich betroffen, weder als Anbieter einer Anlage, noch als Miteigentümerin oder Mitnutzer.

In diesem Zusammenhang kommen oft auch ganz allgemeine Themen rund um Elektromobilität und Energiewende zur Sprache, so kann es gegebenenfalls auch etwas länger dauern. Die Projektpräsentation wird deshalb unabhängig von der Dauer zu einem Pauschalpreis angeboten.

Diese Miteigentümerversammlung hat die Dienstleistung gebucht, Ort und Zeit der GV wurden fixiert, eine problemlose Umsetzung war zu erwarten.

Reicht der Strom?

Anfang Februar ging ein umfangreiches Dokument ein mit dem Auftrag, dazu eine Stellungnahme abzugeben. Hauptbefürchtung des Miteigentümers: der Hausanschluss sei zu schwach um alle Autos zu laden und müsse teuer ausgebaut werden.
Hausanschlüsse sind in aller Regel im Tagesablauf meistens nur zu einem geringen Anteil ausgelastet. Aber eben in aller Regel bietet nicht die gewünschte Sicherheit (und Überzeugungskraft an der GV). Deshalb die Empfehlung:

Eine Lastgangmessung bringt belastbare Daten

Über mehrere Tage wird die tatsächliche Belastung des Hausanschlusses aufgezeichnet. Die Dienstleistung wird von vielen Energieversorgern für wenige hundert Franken angeboten. Eine Investition die sich lohnt, Facts statt Vermutungen und Behauptungen.

Wie erwartet, hat die Lastgangmessung ergeben, dass der Anschluss die meiste Zeit zu kaum 20 Prozent ausgelastet ist. Mehr als genug Reserven, um alle 16 Abstellplätze mit ausreichend Ladeleistung zu versorgen. Der Peak kurz nach Mitternacht wird übrigens durch das gleichzeitige Einschalten aller Elektroboiler verursacht. Mit einer geschickteren Steuerung könnte auch dieser Einschaltzeitpunkt optimiert werden und vor allem: Boiler wenn möglich tagsüber aufheizen wenn die PV-Anlage Strom liefert.
Tipp: Zu Beginn sind ja in der Regel nur wenige Autos zu laden. Oft kann man ungefähr abschätzen, ob der vorhandene Hausanschluss noch Reserven hat oder nicht. Falls ja:

Ein dynamisches Lastmanagement überwacht den Hausanschluss permanent und liefert somit die Lastgangmessung kostenlos mit.

Von diesen Argumenten liess sich die Versammlung überzeugen.

Werkvertrag

Ich empfehle, die Vereinbarung mit der Installationsfirma in einem kurzen Werkvertrag festzuhalten, in welchem insbesondere die Zwischenziele samt Terminen vermerkt sind, selbstverständlich auch der Endzustand.
Zuweilen zu Diskussionen Anlass gibt die Frage, wann denn eine Anlage genau „fertig“ ist. Mit der Übergabe, sagt der Installateur, wenn sie eine angemessene Zeit einwandfrei funktioniert, ist meine Ansicht. Damit die Vereinbarung auch durchgesetzt werden kann, empfehle ich, diese mit den Zahlungsmodalitäten abzustimmen.
Nach Möglichkeit wird eine Restzahlung nach einer angemessenen Betriebszeit vereinbart, zum Beispiel nach zwei Monaten, noch besser nach einem Quartal:

Zu diesem Zeitpunkt ist in der Regel auch eine Teilrechnung der EVU verfügbar, so dass die korrekte Ermittlung der Strombezüge überprüft werden kann.

Umsetzungsplanung

Für eine reibungslose Installation müssen vor allem zwei Eckpunkte genau geplant werden:

Räumung der Abstellplätze: Damit die Installation speditiv vonstatten gehen kann, müssen die Autos weggestellt sein. Das gilt es frühzeitig zu kommunizieren: bleibt das Auto während einer längeren Abwesenheit der Besitzer daheim, muss das wegstellen organisiert werden.
Stromunterbruch: In aller Regel ist auch ein einmaliger Stromunterbruch nötig, von dem man als Bewohnerin/Bewohner nach Möglichkeit nicht erst am Vorabend erfahren möchte. Bewährt hat sich:
- Vorankündigung drei bis vier Wochen zum Voraus per Mail oder Flugblatt.
- Erinnerung kurz vor dem Stromunterbruch auf einem anderen Kommunikationskanal, z.B. durch Plakate im Hauseingang und in der Tiefgarage.
- Angekündigt wird eine etwas längere Unterbruchdauer als erwartet.
  - Lautet die Angabe bis zehn Uhr, kommen um fünf nach zehn die ersten Anrufe;
  - lautet sie bis elf Uhr, wird gedankt wenn der Strom schon um halb elf wieder da ist.

Ein mit dem Installateur frühzeitig vereinbarter Detailzeitplan hat noch einen weiteren Vorteil: man gegebenenfalls bereits bei Nicht-Einhaltung von Zwischenziel-Terminen einschreiten. Wird nur der Endtermin vereinbart, wird oft gewartet bis es zu spät ist.

Überwachung des Projektfortschrittes

Es gibt Eckpunkte, anhand derer man den voraussichtlichen Überwachungsbedarf abschätzen kann. Deshalb wird der Arbeitsbeginn am ersten Installationstag jeweils genau vereinbart und überprüft.

In diesem Fall wusste ich schon zehn Minuten vor dem vereinbarten Zeitpunkt, dass voraussichtlich eine problemlose Realisierung bevorsteht: Nicht nur mehrere Mitarbeiter, sondern auch der Chef der Firma war auf Platz, zügig wurde mit den Arbeiten begonnen.
- Das war auch schon anders: um viertel nach Acht noch keiner da, also Rückfrage per Telefon.
  - Wir kommen morgen.
  - Nein! Morgen stehen wieder Autos auf den Abstellplätzen!
- Die Erst-Erfahrungen zeigt auf, mit wie vielen Kontrollgängen ein Projekt begleitet werden muss.
Hier war ich während der Installation ein einziges Mal auf Platz, an einem Samstag als ich ohnehin in der Gegend war. Feststellung: wir sind im Zeitplan, saubere Arbeit.

Inbetriebnahme und erste Erfolgsmeldung

Für "Ende Juni" war die Inbetriebnahme vereinbart, am 25. Juni Mittags hat das erste Auto geladen. Wie zu erwarten war, sind zu Beginn nur wenige Wallboxen installiert. Eine erste Erfolgsmeldung konnte das Projekt aber noch vor der Inbetriebnahme vermelden:

Aufgrund eines grösseren Defektes musste eine Bewohnerin ihren Autokauf vorziehen - und weil die Grundinstallation nun verfügbar und die Wallbox damit in Kürze installiert ist, wurde gleich ein Elektroauto bestellt. So geht Förderung!

Nachbetreuung bis zur Abrechnung

Die Abrechnung des Ladestroms wird hier durch die Liegenschaftsverwaltung erledigt. Das ist optimal, denn es besteht bereits ein Vertragsverhältnis. Und eigentlich ist eine Ladestromabrechnung nichts anderes als eine weitere Nebenkostenabrechnung.

Die Arbeit wird selbstverständlich mit einem angemessenen Betrag separat entschädigt (üblich bei Abrechnungssystemen sind Tarife zwischen fünf und zwanzig Franken je Wallbox und Monat).
Zur Zeit sind noch wenige Elektroautos abzurechnen, da bietet sich eine "halbautomatische" Lösung an:
- Über das Web-Portal des Lade-Lastmanagement-Systems werden die Bezüge an den einzelnen Wallboxen periodisch ermittelt;
- Die Werte werden von Hand ins Abrechnungssystem der Liegenschaftsverwaltung übertragen.
Wenn Mittelfristig dann viele Elektroautos geladen werden, wird man Schnittstellen zwischen den verschiedenen Ladesteuerungen und den Fakturiersystemen der Liegenschaftsverwaltungen realisieren. Mit etwas Erfahrung weiss man dann auch, wie die genau aussehen müssen. Im Moment ist jedoch der pragmatische Weg der Richtige.

Ende September wird eine erste Zwischenauswertung erstellt, die über die Wallboxen ermittelten Strommengen mit derjenigen am separaten Elektromobilitäts-Zähler verglichen und voraussichtlich gerundete A-Konto - Rechnungen je Wallbox erstellt. Einmal im Jahr wird dann exakt abgerechnet.
Im Rahmen der Projektbegleitung ist auch noch etwas Budget-Zeit reserviert, um diese erste Nutzungsphase zu begleiten. Hat ein System dann ein paar Wochen einwandfrei funktioniert, kann man davon ausgehen dass es so bleibt. Damit ist das Projekt abgeschlossen.

Bidirektional laden, aber nur 4'000h / 10'000kWh?

Fri, 07 Jun 2024 11:09:32 GMT

Der Bedarf ist da, aber wie wirkt sich bidirektionales Laden auf die Garantieleistung aus? Die Informationen sind eher spärlich.

Für die ID – Modelle von Volkswagen gibt es immerhin Angaben: 4‘000 Stunden kann man die Batterie bidirektional nutzen, 10‘000 Kilowattstunden dürfen entnommen werden.
Bei 20 kWh/100km entspricht das einer Garantie-Erweiterung um 50‘000 Fahrkilometer, insgesamt sind es dann quasi 210‘000km, nach welchen die Batterie noch mindestens 70 Prozent Restkapazität aufweisen muss.
Wie man inzwischen weiss, sind die üblichen 160'000km keine relevante Grenze: wenn die Batterie nicht wegen einem Defekt ersetzt werden muss, gibt es keinen Grund, sie zu tauschen. Im Gegenteil: ist der Rest des Autos reif für den Schrottplatz, geht die Batterie ins SecondLife als stationärer Speicher - voraussichtlich noch für viele Jahre.

Offene Fragen

Gemäss Webseite wird die bidirektionale Nutzung bei den VW-Modellen nach Aufbrauchen der eingestellten Werte „nicht weiter verwendbar“. Warum eigentlich? Ablauf der Garantie würde man ja noch verstehen, aber ausschalten?
Und dann stellen sich weitere Fragen:

Wie sind 4‘000 Stunden denn genau gerechnet?
- Gemäss VW-Webseite gibt es zwei wählbare Modi.
- Läuft der Zähler immer wenn „bidirektional“ gewählt und das Fahrzeug angeschlossen ist?
- So wären die 4‘000 Stunden schnell mal aufgebraucht (ein Jahr hat 8‘740 Stunden).

Für Details wird man auf der VW-Webseite an Partner e3dc verwiesen - und von da zurück zu den Herstellern. Also versuchen wir selber eine Interpretation.

Wohlfühlprogramm für die Batterie

Gängige bidirektionale Wallboxen haben eine Leistung von 10 Kilowatt.

Folglich liegt die mögliche Belastung der Batterie weit unterhalb derjenigen im Fahrbetrieb (die 150kW des ID.Buzz wollen gefüttert sein).
Aus einem Video von e3dc habe ich zudem entnommen, dass bei der Energieübertragung via bidirektionale Wallbox eine Leistungs-Untergrenze besteht.
Deshalb braucht es eine stationäre Batterie als Puffer. Deren Inverter ist so konzipiert, dass er exakt die im Haus oder vom Netz benötigte Strommenge liefern kann: wenig für Fernseher und Co. oder viel Leistung, wenn abends Kochherd, Backofen, Waschmaschine und Tumbler gleichzeitig laufen.
- Andere Kombinationen (Auto/Wallbox) haben im Inselbetrieb keine Leistungsuntergrenze, d.h. können auch minimale Strommengen liefern. Sie sind so wahrscheinlich dauernd im Bidirektional-Betrieb.
Ich schätze, dass der minimale Abgabe-Strom bei 6 Ampere liegt, gleich wie beim laden. Damit kommen wir auf eine Minimalleistung von knapp 2.5 kW, mit welcher die Traktionsbatterie die stationäre Hausbatterie laden kann.
Und was gibt 10‘000kWh geteilt durch 4‘000h? Genau: 2.5 kW. Wird die maximale Energiemenge mit der minimalen Leistung übertragen, treten beide Grenzen gleichzeitig ein.
- Werden Systeme nicht getaktet gefahren, sondern z.B. jede Nacht 10 Stunden bidirektional betrieben, sind die 4'000 Betriebsstunden in weniger als 14 Monaten aufgebraucht.

So eng sind die Grenzen gar nicht – Anpassungen trotzdem wünschbar.

Die Übertragung erfolgt aber kaum mit Minimalleistung, sondern eher im Bereich der Wallbox-Maximalleistung. Wenn wir also annehmen, dass die 10‘000kWh mit jeweils 10kW in die stationäre Batterie übertragen werden, benötigt das 1‘000 Stunden. Also besteht zu den "erlaubten" 4'000 Stunden einiges an Reserven, ebenso bei der Energiemenge:

Es geht ja nicht um Dauerbetrieb, sondern hauptsächlich um die Nutzung von PV Strom in der Nacht. Auch "Shiften" genannt. Wenn also bei einem Tagesbedarf von 10kWh deren fünf via Traktionsbatterie geshiftet werden können, dauert es 2'000 Tage oder knapp fünfeinhalb Jahre, bis die Grenze von 10'000kWh erreicht ist.

Trotzdem sollten die Automobilhersteller die neuen Möglichkeiten nicht nur anpreisen, sondern bei der Umsetzung etwas mehr Mut zeigen und die Garantie-Bestimmungen anpassen.

Das Ganze wird ja per Software gesteuert, over the air zusätzliche 10‘000kWh bidirektional, das wär doch was!
Abzulehnen ist jedoch nach meiner Auffassung, dass die Funktion nach einer bestimmten Energiemenge oder Betriebsstunden einfach abgeschaltet wird - aber auch das ist ja nicht Hard- sondern Software und kann folglich korrigiert werden.

V2G mit grossem Potential

Das grösste Pumpspeicherwerk der Schweiz, Linth-Limmern, hat eine Leistung von 1‘000 MW.

Wenn 100‘000 bidirektionale Autos je nur 10kW zur Verfügung stellen, haben sie zusammen die gleiche Leistung.
Systeme, die Primärregelleistung anbieten, müssen innerhalb von zwei Sekunden auf Frequenzänderungen reagieren, das wurde im V2X-Praxisversuch bewiesen (siehe Link am Schluss).

Fehlen nur noch die regulatorischen Rahmenbedingungen, attraktive Geschäftsmodelle – und weniger restriktive Bestimmungen der Automobilhersteller.

Weiterführende Links

VW - bidirektional laden:
https://www.volkswagen.de/de/elektrofahrzeuge/laden-und-reichweite/smartes-laden.html
Für Details wird man auf der VW-Webseite an e3dc verwiesen (etwas nach unten scrollen, bis zu „Fahrzeugeinstellung und Equipment").

Praxisversuch bidirektionales Laden V2X: Durchbruch
https://sun2wheel.com/blog/weltpremiere-v2x-suisse-erfolgreich-praequalifiziert/

Wachsendes Bedürfnis - begrenztes Angebot.

Wed, 22 May 2024 06:45:36 GMT

Auf booking.com testhalber eine Unterkunft gesucht: total 6‘705 Angebote werden für die gesamte Schweiz angezeigt, wird der Filter Aufladestation gesetzt, bleiben noch 688. Trotz schönen Bildern, attraktiven Preisen und „kostenloser Stornierung“ werden 89.7 Prozent aller Angebote ausgefiltert. Und das für ein stark wachsendes Gästesegment! Schränkt man auf Hotelunterkünfte ein sieht es etwas besser aus, aber auch da sind es über zwei Drittel der Angebote, die per Filter automatisch aussortiert werden.

Muss jetzt aber jedes Hotel, jede Pension und jedes Ferienhaus gleich tausende von Franken in eine Ladeanlage investieren? Nein, nicht in erster Linie Geld sondern etwas Hirnschmalz in die Planung einer ausbaufähigen Grundinstallation, die den längerfristigen Bedarf abdeckt: bis in dreissig Jahren wollen fast alle laden. Aktuell sind es jedoch immer noch recht wenige, der Anteil Steckerautos beträgt ungefähr 3.5% am Gesamtbestand. Also genügen zur Zeit ein, zwei Wallboxen. Auch der Leistungsbedarf ist relativ gering, Gäste kommen zum übernachten oder in die Ferien und nicht zum schnellladen.

Mehr planen als bauen!

In Tiefgaragen von Mehrparteienhäusern hat sich das zweistufige Vorgehen nach SIA 2060 inzwischen durchgesetzt:

Schritt 1 Grundinstallation Ausbaustufe C1 Power to Garage.
Schritt 2 Endausbau D Ready to Charge sukzessive nach Bedarf.

Das gilt sinngemäss auch für Hotels und Ferienanlagen. Eine Situationsaufnahme vor Ort schafft Klarheit und die Basis für einen schrittweisen Ausbau.

Einige weitere branchenspezifische Überlegungen in den unten verlinkten Artikeln.

htr HotelRevue 13. Oktober 2023.

htr HotelRevue 25. Januar 2022.

Elektromobilität: Informieren ist gut, Kernzielgruppe unterstützen ist besser!

Tue, 30 Apr 2024 11:05:59 GMT

Handänderungen nach Antriebsart.

Etwa eine Million Autos wechseln in der Schweiz pro Jahr den Besitzer. Die Grafik zeigt die ermittelte bzw. geschätzte Aufteilung: Die Neuwagenverkäufe stammen aus der Jahresstatistik von Auto Schweiz; der Bestand sowie die Anteile der verschiedenen Antriebsformen von der Website des Bundesamtes für Statistik. Der Occasionsmarkt beträgt gemäss verschiedenen Quellen etwa 750‘000 Fahrzeuge pro Jahr, die Anteile der verschiedenen Antriebsformen wurden prozentual aus der BFS-Bestandesstatistik berechnet, sie liegen für Elektroautos und Plugin-Hybride wohl etwas zu hoch.
Günstige Rahmenbedingungen schaffen.
Wie kann die Kernzielgruppe der Autokäuferinnen und Autokäufer optimal unterstützt werden? Ein Recht auf laden wird zuweilen gefordert und jeweils Deutschland als Beispiel aufgeführt. Ich habe meine Zweifel ob das wirklich zielführend ist, denn man kann die Installation einer Wallbox zwar rechtlich durchsetzen, muss sie aber auch als Mieterin oder Mieter selber bezahlen. Wichtige Details, wie zum Beispiel was mit der Wallbox bei Wegzug passiert, muss vertraglich geregelt werden. Der entscheidende Punkt ist aber ein anderer:
Einzelinstallationen sind in Tiefgaragen meist unzweckmässig!
Ab der zweiten oder dritten Wallbox am gleichen Hausanschluss ist ein Lade-Lastmanagement erforderlich, so Anforderung der Energieversorger. Der Hauptnutzen liegt aber beim Liegenschaftseigentümer: Werden die Wallboxen geregelt, ist in den meisten Fällen selbst in fernerer Zukunft (in dreissig Jahren dürfte fast jeder Abstellplatz ausgerüstet sein) keine Erweiterung des Hausanschlusses erforderlich. Zum Start müssen zudem in aller Regel erst wenige Autos geladen werden, da reicht es sowieso. Und im Zweifelsfall:
Eine Lastgangmessung zeigt die tatsächliche Belastung des Hausanschlusses.

Beispiel einer Lastgangmessung - der Carport hat 16 Plätze.

Dabei wird in der Regel während einer Woche die tatsächliche Auslastung des Hausanschlusses aufgezeichnet, das Bild zeigt die Resultate einer Überbauung mit gut vierzig Wohneinheiten und einer Tiefgarage mit sechzig Plätzen. Die verfügbaren 100 Ampere sind, in Kombination mit einem Lastmanagement, bei weitem ausreichend. Für weniger als tausend Franken hat man Facts statt Vermutungen.
Vielfach kann man jedoch aufgrund der Ampere-Angaben am Hausabschluss schon abschätzen, ob es für die ersten zwei, drei Wallboxen ausreicht. Ein dynamisches Lade-Lastmanagement erhebt dann die entsprechenden Informationen ohnehin und liefert so die Lastgangmessung quasi kostenlos mit.
Grundinstallation statt Wallbox!
Noch immer wird viel zu viel über „Ladestationen“ deren Förderung und Installation diskutiert. Für Tiefgaragen, Carports und Aussenparkplätze von Mehrparteienhäusern muss man unbedingt aufteilen: Die Grundinstallation (SIA 2060 C1 Power to Garage) ist die Basis und muss möglichst rasch realisiert werden. Die einzelnen Wallboxen werden dann sukzessive, dem Bedarf folgend daran angeschlossen.
Und wer bezahlt?
Man darf es nicht verheimlichen: die Grundinstallation ist eine Vorleistung, welche die (Mit-) Eigentümerschaft zu tragen hat. Sie rechnet sich erst in einigen Jahren. Dabei ist jedoch zu bedenken, dass ein Grossteil der Kosten für Kabel & Co. anfallen und die halten bekanntlich Jahrzehnte.

Sichtbarer Teil einer Grundinstallation: das Flachkabel, hier in einer Kabeltrasse.

Der Hauptteil der Kosten ist durch die tatsächlichen Nutzer zu tragen: In einer Miteigentümergemeinschaft bezahlt jede einzelne Miteigentümerin, jeder Miteigentümer die Enderschliessung des Abstellplatzes (SIA 2060 D Ready to Charge) selbst. Im Vergleich zum Elektroauto, das mehrere zehntausend Franken kostet ist die Investition, um dieses auch effizient zu nutzen - Laden beim parkieren – mit rund dreitausend Franken überschaubar.

Wallbox mit Vorsicherung - bei der Sicherheit sollte nicht gespart werden!

Im Mietverhältnis empfehle ich, dass die Wallboxen durch die Eigentümerschaft beschafft und den Mieterinnen und Mietern gegen eine angemessene Mietzinserhöhung (1/4 – 1/3 der Abstellplatzmiete) zur Verfügung gestellt werden. Strombezug selbstverständlich individuell.
Zuweilen wird auch diskutiert, ob die Grundinstallation eine generelle Mietzinserhöhung für alle rechtfertigt, also auch für diejenigen, die (noch) kein Elektroauto haben. Sehe ich persönlich nicht so! Zum Vergleich: wenn Familien mit Kindern zur Zielgruppe gehören, braucht es einen Spielplatz. Für Autohalterinnen und –halter eine Ladeinfrastruktur - Grundinstallation!

Rheinring Basel morgens um sechs: in dreissig Jahren alles Elektroautos – mit Ladebedarf!

Mon, 29 Apr 2024 14:25:12 GMT

Rheinring Basel morgens um sechs.

Auf die Idee kam ich frühmorgens am Rheinring in Basel. Wo sollen all die Autos dereinst laden? Während dem Wocheneinkauf an der Schnellladestation beim Einkaufszentrum? Das braucht viele Schnelllader und gibt trotzdem lange Schlangen!
In Städten haben zum Teil bis die Hälfte aller eingelösten Autos keinen festen Parkplatz. Soll sich die Elektromobilität auch bei diesen Fahrzeugen durchsetzen, muss auch da der Hauptvorteil genutzt werden können: am Abend einstecken, das Fahrzeug ist am Morgen vollgeladen und hat genügend Energie für (fast) alle Tagesfahrstrecken.
Mit einigen herkömmlichen Doppelstationen in den Quartieren kommen wir nicht weiter, denn wie so hunderte oder tausende Elektroautos geladen werden sollen, erscheint etwas schleierhaft: Wird analog dem Waschplan einen Ladeplan erstellt? Ich am Montag, der Nachbar am Dienstag usw.? Bei einer zweckmässig konzipierten Anlage müssen nicht Personen die Fahrzeuge umparkieren, die Ladesteuerung sorgt dafür, dass am Morgen alle Autos geladen sind.
Flexibel und ausbaubar – auch im freien
Beton-Kanäle werden u.a. im Bahntrassenbau verwendet. An diesen Installationsorten spielt die Belastbarkeit in der Regel eine untergeordnete Rolle, da sie nicht oder allenfalls von leichten Fahrzeugen überfahren werden können. Beton-Deckel sind in der Regel ausreichend. Anders bei Verwendung im Bereich von Strassen, da bestehen je nach Einsatzort unterschiedliche Bedürfnisse. Gussplatten sind für verschiedene Belastungsklassen verfügbar, entsprechend steht ein Einsatz auch an von Fahrzeugen befahrenen Flächen nichts im Weg. Ein konkretes Einsatzbeispiel ist bei der Raststätte Grauholz Süd an der Autobahn A1 zu besichtigen: Abgedeckt werden Zuleitungen zur neuen Wasserstoff-Tankstelle. Vertrieben wird dieser Kanal in der Schweiz durch CREABETON.

Betonkanal an der Autobahnraststätte Grauholz Ost.

Die Ausbaubarkeit
CREABETON fabriziert auch Betonfundamente und Träger für Ladestationen, also lag die Verbindung relativ nahe: Werden Fundament und Träger so konzipiert, dass sie auf die Gussplatten aufgeschraubt werden können, haben wir günstige und flexible Fundamente. Der Weiterausbau ist dann rasch erklärt: sind die bestehenden Ladepunkte regelmässig ausgelastet, ist es an der Zeit die Anlage zu erweitern: Fundament und Träger montieren, zwei handelsübliche Wallboxen installieren und fertig ist die Erweiterung.

Träger für handelsübliche Wallboxen

Mit dieser Idee ging ich zu CREABETON. Die Realisierbarkeit ist inzwischen abgeklärt, Grundrisspläne und Richtpreise liegen vor, bereits in zwei Varianten!
Grundsätzlich ist das Prinzip für sämtliche Parkplätze, bei welchen die Zuleitungen nicht an einer Decke oder einer Stirnwand installiert werden können, eine zweckdienliche Lösung. Ganz besonders von Interesse ist es jedoch in Parkkartenzonen.
Rechtzeitig in geplante Bauten integrieren
Strassen und Plätze werden immer mal wieder umgebaut: Werkleitungen sind zu ersetzen, Belagssanierungen sind nötig, veränderte Bedürfnisse erfordern eine Umgestaltung. Wenn bei allen Tiefbauarbeiten das Thema Ladeinfrastruktur in einem frühen Planungsstadium integriert wird, ist die Realisierung flexibler und ausbaufähiger Vorbereitungen und Grundinstallationen in der Regel mit vertretbarem Aufwand möglich. Dabei geht es nicht darum, bis in alle Ewigkeit Bedürfnisse abzudecken, aber bis zur nächsten Sanierung sollte eine Installation schon dienen. Näheres dazu in diesem Artikel:ladeinfrastruktur-in-einem-fruhen-planungsstadium-einbeziehen.html

Ladeinfrastruktur in einem frühen Planungsstadium einbeziehen!

Mon, 29 Apr 2024 09:44:01 GMT

Kommt man auf dem Weg zum Treffpunkt für eine Sitzung an dieser Situation vorbei, ist es für grundlegende Optimierungen wahrscheinlich zu spät. Die Vermutung bestätigte sich. Es gab nur noch wenig Handlungsspielraum, die mit Ladeinfrastruktur auszurüstenden zwei Parkfelder waren bereits definiert. Möglicherweise installiert der lokale Ladenetzbetreiber gleich eine Ladestation mit zwei Ladepunkten, jedenfalls wird aber ein Leerrohr zum entsprechenden Standort eingelegt. Besser als in wenigen Jahren die Strasse wieder aufzureissen.
Grundsätzlich ist es zu begrüssen, wenn auch in diesem Quartier in Zukunft eine öffentliche Lademöglichkeit zur Verfügung steht, aber zwei von zwei verfügbaren Parkfeldern zu Ladeplätzen zu erklären ist suboptimal. Sie stehen nur zum Laden zur Verfügung und werden auch so gekennzeichnet: Parkverbot für alle anderen, auch für Elektroautos die nicht laden.
Besser wäre ein Standort mit mehreren Parkfeldern, von denen jedoch vorerst nur wenige als Ladeplätze genutzt werden. Ein Teil oder alle der Restlichen werden aber erschlossen und vorbereitet. Stichwort Leerrohre (man kann es nicht genug wiederholen), eventuell auch bereits Fundamente für die späteren Ladestationen.

Neugebaute Parkfelder - leider ohne Vorbereitungen für Ladeinfrastruktur.

Ein wichtiges Kriterium ist natürlich auch der Standort des nächsten Verteilkastens, hier befindet er sich neben dem Bagger im Hintergrund. Mit den entsprechenden Vorbereitungen kann an so einem Standort bei Bedarf in einigen Jahren ein lokaler Lade-Hub realisiert werden – in diesem konkreten Fall kommen alle derartigen Vorschläge aber natürlich zu spät.
Selbstverständlich sind bei der Standortwahl auch noch andere Kriterien zu berücksichtigen. Fliessen diese bereits in die Planung ein, können mit minimalem Aufwand optimale Resultate erzielt werden.
Wichtig ist deshalb, dass alle involvierten Stellen mögliche Ladeinfrastruktur frühzeitig in die Überlegungen einbeziehen. In einem ersten Schritt sollten alle laufenden Projekte unabhängig vom Planungsstand geprüft und so weit möglich optimiert werden. Bei zukünftigen Vorhaben dürfte die frühzeitige Integration der Elektromobilität dann selbstverständlich sein.