Grün = frei, rot = besetzt, grau = offline.

Während Jahren hat die Automobilindustrie fehlende Ladestationen als Grund für den schleppenden Ausbau der Elektromobilität angegeben. Entsprechend wurde ausgebaut. Es gibt einige gut ausgelastete Standorte, dazu und über Standortkriterien wird in einem späteren Beitrag berichtet. Vielerorts ist di Auslastung aber ungenügend wie nachfolgend beschrieben. Die Frage ist: warum ist das so?

In der Studie Verständnis Ladeinfrastruktur 2050 werden verschiedene Ladewelten definiert und der jeweilige Bedarf für Ladeinfrastruktur im Jahr 2035 geschätzt. Über die ganze Schweiz werden dannzumal voraussichtlich rund 50% aller Autos im Gesamtbestand elektrisch angetrieben sein, mit leichten Unterschieden zwischen den Gemeinden und Regionen. 
​Nachfolgend die Zahlen einer Agglomerationsgemeinde, die Bedarfsschätzung für 2035 zurückgerechnet auf den heutigen Bestand Elektroautos. 

Basierend auf dem aktuellen Elektroauto-Anteil hat die Gemeinde also heute je nach Ladewelt Bedarf für ein bis sechs Ladepunkte. Interessant ist, dass der Bedarf bei Ladewelt bequem ziemlich genau der Anzahl Ladungen pro Tag entspricht - also ist wohl diese Ladewelt diejenige, die dem tatsächlichen Bedürfnis entspricht. Logisch, es ist die Ladewelt mit dem höchsten Anteil Heimlademöglichkeiten, der Situation die wir anstreben müssen. 

Die Grafik zeigt: die Lademöglichkeiten werden genutzt und diejenigen die laden müssen sind froh dass sie laden können. Effektiv kommt man jedoch auf eine Gesamt-Ladedauer von 623 Stunden (sechs Monate haben 4'368 Stunden). Rein rechnerisch hätten also sämtliche Ladungen problemlos an einem einzigen Ladepunkt stattfinden können. 
Von Total 182 Tagen hat an 52 Tagen niemand geladen, an 63 Tagen fand eine Ladung statt, entsprechend 67 Tage mit mehreren Ladungen, die sich teilweise zeitlich überschnitten. Dazu die nächste Überlegung.

Doch die Nutzung ist nicht gleichmässig, wie die obige Grafik zeigt. Am Standort mit zwei Ladepunkten waren diese an fünf  Tagen zeitweise gleichzeitig belegt, ärgerlich für einen weiteren Nutzer, der genau zu diesem Zeitpunkt ebenfalls laden möchte. Warten oder einen anderen Ladeplatz suchen ist angesagt.
An einem  zweiten Standort stehen vier Ladepunkte zur Verfügung. Da ist es bisher nie vorgekommen, dass alle besetzt sind, in der ersten Hälfte 2024 waren maximal zwei, im ganzen 2023 kam es einmal kurzzeitig vor, dass drei Ladepunkte gleichzeitig belegt waren.
Anmerkung: Bei der Evaluation hatte die sympacharge.gmbh nur den Standort mit vier Ladepunkten vorgeschlagen, ausbaubar auf acht. Der Anbieter wollte jedoch, ebenfalls auf eigene Kosten das zweite Parkhaus (250m entfernt) auch ausrüsten. Und wie heisst es so schön: Einem geschenkten Gaul schaut man nicht ins Maul.

​Somit müsste der Standort mit nur zwei Ladepunkten bereits jetzt ausgebaut werden. Bei den erzielten Erträgen hat es ein Weiterausbau natürlich schwer, der Hauptgrund sind aber nicht die Kosten an sich, sondern deren Höhe – weil ein Ausbau nicht geplant wurde. Wie das Bild zeigt, ist das Ganze für zwei Ladepunkte konzipiert. Ein Weiterausbau kostet fast gleich viel wie die ursprüngliche Installation.

In Zukunft muss Ladeinfrastruktur in Parkhäusern deshalb gleich flexibel und ausbaubar geplant und umgesetzt werden, wie in Tiefgaragen oder Carports von Mehrparteiengebäuden. Grundinstallation SIA2060 C1 Power to Garage lautet auch in Parkhäusern der Begriff, den es sich zu merken gilt.

Damit ist die wichtigste Voraussetzung geschaffen: Steigt die Nutzung, sind in kurzer Zeit und zu moderaten Kosten weitere Abstellplätze zu Ladeplätzen aufgewertet. Gilt für jedes Parkhaus und erst recht für jeden privaten Abstellplatz!

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.

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.

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.

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.

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. 

Im Privatbereich sind es vor allem Wärmepumpen und Wallboxen (und Stromspeicher, dazu gelegentlich 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!

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,