E-Mobility Angebot für Vielfahrer und KMU

ibee studer engagiert sich für eine saubere Energiezukunft. Die Zukunft der Elektro-Mobilität spielt eng mit dem Zubau von Solarstromanlagen zusammen. CO2-neutral und auslandsunabhängig versorgt sind e-Autos mit lokal produzierter erneuerbarer Energie; umgekehrt kommen mit Elektrofahrzeugen grosse Batteriekapazitäten ans Netz, die Solarstrom puffern können. 

 

ibee studer investiert in eine Flotte von Elektrofahrzeuge, um deren Batterien mittelfristig auch stationär im Stromnetz einzusetzen. Das Angebot richtet sich insbesondere an Vielfahrer, KMU und Taxi-Unternehmen. Neue e-Autos haben eine Reichweite von über 200 km, optional erweitert ein Range-Extender die Reichweite. Die Energiekosten sind mit rund 4 Rp/km deutlich unter jenen von Verbrennungsmotoren. Die Elektromobilität bringt signifikante Einsparungen im Betrieb, insbesondere bei über 20‘000 Jahreskilometern.

ibee studer organisiert die Lade-Infrastruktur sowie die erneuerbare Energieversorgung und finanziert auf Wunsch Elektrofahrzeuge. Im Idealfall stellt der Kunde seine Dachfläche zur Solarstromproduktion zur Verfügung, oder ein PV-Car-Port wird ergänzt. 

Empfehlenswerte Links:

Broschüre Ladeinfrastruktur von e'mobile

Übersicht Elektrofahrzeuge von e'mobile

 

Ladestationen Europaweit: lemnet.org

 

Abrechnungs-Netzwerke:

Move: Kooperation mit diversen Elektrizitätswerken (BKW, CKW, EBM, IWB, SIG, Energie Uster)

Swisscharge: Kooperation mit Energie360°, speziell Immocharge-Lösungen für Mehrfamilienhäuser/Tiefgaragen

evpass (Netz) / Greenmotion (Ladestationen): Kooperation mit Swisspass und Energiebranche (SAK) 

Easy4you: Kooperation mit AlpiQ, Swisscom und Zurich

eCarUp: Startup, welches auch Heim-Stationen öffentlich zugänglich und abrechenbar macht. 

 

Protoscar: Beratung für Immobilien-Portofolios, Gemeinden und Energieversorger

Symbiose von Elektromobilität und Solarstromproduktion

Verfechter von Wind- und Solarstrom müssen oft gegen das Argument antreten, dass sich der Strom nicht speichern lässt. Zu unterscheiden ist die Herausforderung der saisonale Speicherung - welche in Europa signifikant, in Indien und Afrika hingegen unbedeutend ist - und der Ausgleich über Tage. Solange nachts der Strompreis tiefer ist als tagsüber - weil Bandlast-Kraftwerke nachts schlecht ausgelastbar sind - ist das Speichern vom gefragten Tagesstrom in die Nacht nur mässig sinnvoll. Solar-Batterien können das Netz entlasten - aber Elektrizitätswerke werden solche sinnvollerweise erst belohnen, wenn eine entsprechende Notwendigkeit dafür besteht. Nichts desto Trotz - die Batteriepreise sinken - getrieben von der Elektromobilität. Für eine stationäre Haushaltsbatterie zur PV-Anlage wird eine Kapazität von 5 bis 10 kWh empfohlen - ohne Elektromobilität und Wärmepumpe verbraucht ein Haushalt täglich rund 10 kWh. Die meisten Elektroautos haben Batterien mit 20-40 kWh - im Tesla Model S und X sind bis zu 100 kWh verbaut. Die heute in der Schweiz verkehrenden Elektroautos führen eine Batteriekapazität von rund 0.15 Mio kWh mit sich. Schweizer Solarstromanlagen produzieren an einem Sonnentag aktuell rund 7.5 Mio kWh. 20% Solarstrom-Anteil im Schweizer Stromnetz sind mittelfristig denkbar - das wären 65 Mio kWh an einem Sonnentag. Wenn währenddessen 50% der Automobile elektrisch unterwegs sind, wäre deren Batteriekapazität auch gut 65 Mio kWh, sodass sie die "volatile Solarstromproduktion" gut puffern kann. 

Zukünftig mag Elektrizität nicht nur vom Stromnetz in die e-Autobatterie fliessen, sondern auch zurück - bidirektionales Laden kann interessant werden, da Autos weniger als 20% unterwegs sind. Unterwegs wird aus einer 30 kWh-Batterie über 100 kW Leistung gezogen; stationär am Haushalt angeschlossen würden kaum 5 kW beansprucht. Batterien, die den mobilen Ansprüchen nicht mehr gerecht werden, können ein zweites Leben stationär am Stromnetz haben.

 

Für eine saisonal ausgeglichen Stromproduktion ist die sommerlastige Solarstromproduktion mit winterlastiger Wärme-Kraftkoppelung - z.B. aus Biomasse - und Windenergie zu ergänzen. Auch Power-to-Gas mag für die Langzeitspeicherung interessant werden. Zum Ausgleich von Angebot und Nachfrage über Tage ist die Lösung Elektromobilitäts-Batterien hingegen eine ideale Symbiose. Mit der Elektromobilität könnte der Strombedarf um 10% steigen - dafür entfallen jährlich 3 Mrd CHF Erdölimporte.    

Ladeinfrastruktur

Von den etwas über 3000 Elektroautos, welche 2016 in der Schweiz verkauft wurden, kamen über 50% von Tesla. Dass die Verkaufszahlen nur um 10% zugelegt haben statt sich wie im Vorjahr zu verdoppeln, mag mit der Ankündigung von Tesla zu verstehen sein: Das Tesla Model 3 wurde angekündigt, mit 345 km Reichweite, mit 35'000 USD fast 2/3 günstiger als bisherige Modelle. Mitte 2017 sind nun die ersten Exemplare unterwegs. Tesla-Fahrer konnten soweit kostenlos an den Tesla-Supercharcher-Stationen auftanken - wird es bald eng an den Ladestationen? Die kostenlose Ladung ist bei dem für jedermann erschwinglichen Tesla Model 3 nicht inklusive - die meisten Elektrofahrzeuge werden ohnehin zuhause aufgeladen. Wie funktioniert das genau mit der Ladeinfrastruktur? Die nachfolgende Tabelle soll einen Überblick schaffen; horizontal gelesen zeigt sie typische Lösungen, aber verschiedene Kombinationen der vertikal aufgeführten Optionen sind möglich. Mit einem Übergangskabel kann ein Elektroauto grundsätzlich überall tanken, wo es eine Steckdose hat - nur dauert eine volle Ladung dann bis zu 12 h. Eine Ladung mit tiefer Leistung über Nacht ist durchaus zweckmässig und zuhause sowie wohl in jedem Hotel organisierbar. Damit es schneller und komfortabler geht, sind "Home Charge Devices" zweckmässig - bei einem dreiphasigen Anschluss reduziert sich die Ladezeit auf ein Drittel. An einer Haushaltssteckdose (10 Ampere) sollten Elektrofahrzeuge nur ausnahmsweise - unterwegs bei Freunden - angeschlossen werden - besser wäre zumindest eine CE-Steckdose mit 16 Ampere.    

Eine korrekt (mit FI-Schutz) abgesicherte Steckdose ohne Freigabeverriegelung kann im Einfamilienhaus durchaus ausreichen. Ist der Ladepunkt für andere Personen zugänglich, ergeben sich Berechtigungs- und Abrechnungsfragen. Wer in einem Mehrfamilienhaus wohnt, mag an seinem Tiefgaragen-Platz eine "Wallbox" mit Schlüsselschalter installieren; oder die Freigabe zum Tanken erfolgt mit einer RFID-Karte. Die Elektroinstallation ist grundsätzlich einfach - erfordert jedoch die Einwilligung vom Eigentümer. Werden mehr als 6 Ladestationen eingerichtet, empfiehlt sich eine Stromschienen-Montage. Und wenn die Stationen untereinander kommunizieren, können unschöne Leistungsspitzen vermieden werden.

 

Mit RFID-Karten sind auch komplexere Abrechnungslösungen möglich, die jedoch eine Internet-Anbindung erfordern: Es wird erfasst, mit welcher Karte wie viel Strom getankt wurde. Eine Wohngenossenschaft kann beispielsweise zwei Parkplätze mit Ladestationen ausstatten, an der auch externe laden können. Dafür empfiehlt sich eine Angliederung an ein entsprechender Plattform-Betreiber: In der Schweiz konkurrenzieren greenmotion, easy-4-you, move oder swisscharge um die Gunst einer wachsenden Anzahl Kunden. Mit einer entsprechenden Kundenkarte erfolgt die Abrechnung über das Netzwerk - zwischen den Anbietern gibt es vermehrt Roaming-Abkommen. Wer seine Ladestation an ein solches Netz anschliesst, muss sich mit den Gebühren oder der Umsatzbeteiligung vom Netzwerkbetreiber auseinandersetzen - dafür stellt der Netzwerkbetreiber den störungsfreien Betrieb sicher.

 

Zumindest als Einstieg kann eine kostenlose Lademöglichkeit auf Kundenparkplätzen sinnvoll sein. Eine Abrechnung kann auch über einen speziellen Parkhaus-Tarif erfolgen, oder über SMS oder Kreditkarte. Auf www.lemnet.org sind 1'997 Ladestationen in der Schweiz und 26'000 europaweit verzeichnet. Öffentliche Stationen - wie der Tesla-Super-Charger - mögen ein Elektroauto mit über 50 kW in weniger als 30 Minuten tanken. Sie sind jedoch nur ein Element der Ladeinfrastruktur - das teuerste - für Weitfahrer. Für den Alltag ist es entscheidender, dass in Wohnsiedlungen und am Arbeitsplatz mit überschaubarem Aufwand Lademöglichkeiten entstehen. Diese kommunizieren sinnvollerweise mit der lokalen Solarstromproduktion - die Firmen-Autos werden über Mittag mit Strom vom Dach geladen. Ein KMU kann mit einer 30 kWp-PV-Anlage (Investition unter 60'000 CHF) auf dem Dach Strom für 10 Elektrofahrzeuge produzieren und dabei jährlich 14'000 CHF Benzinkosten sparen.    

Ist Elektromobilität zweckmässig?

Ein Elektroauto braucht auf 100 km 12 bis 20 kWh Strom - bei jährlich 15'000 km sind dies rund 2250 kWh oder 560 CHF. Vergleicht man damit ein Auto mit Verbrennungsmotor und einem Benzinverbrauch von 5 Liter pro 100 km, sind das bei gleichen Jahreskilometern 7'500 kWh oder 1'000 CHF. 

 

Dass Elektroautos nicht alle Verkehrsprobleme lösen, ist klar: Die Strasseninfrastruktur beansprucht viel Platz - und Geld - und erst mit dem autonomen Fahren, kann man auf weniger Unfälle hoffen. Zu gesundheitsförderlichem Fahrradfahren wird die wachsende Wohlstandsgesellschaft jedoch so schnell nicht zurück finden. Deshalb seien hier - unter Annahme eines bestehenden Automobilitätsbedürfnisses - vorerst die CO2-Problematik und die begrenzten Erdölressourcen thematisiert. 92% der Mobilitäts-Energie stammt aus Erdöl - und 65% vom Erdöl fliesst in den Transport-Sektor. Das ist nachvollziehbar, wenn man bedenkt, dass die hierzulande wichtige Wärmeerzeugung für einen grossen Teil der Weltbevölkerung von untergeordneter Bedeutung ist, die Mobilitätsnachfrage jedoch weltweit wächst. Bleibt die Mobilität auf Erdöl angewiesen, ist ihre Wachstumsperspektive begrenzt - nicht umsonst ist China führend in der Elektromobilität. Elektrizität wird im globalen Durchschnitt zu 41% aus Kohle, zu 22% aus Erdgas, zu 10% aus Nuklearenergie und nur zu 4% aus Erdöl erzeugt - erneuerbar sind soweit erst 23% . Immerhin hat sich die Zubau von Wind- und Sonnenenergie in den letzten 15 Jahren global ver-20-facht. Wenn sich der Wind- und Solarstromzubau nochmals ver-10-facht, wird die globale Energieperspektive einiges sonniger, als man in Angesicht von Ressourcenkriegen im Mittleren Osten befürchten kann. Kohlestrom ist grundsätzlich weniger limitiert wie Erdöl, doch in Indien und China verlagert sich der Kraftwerkszubau von Kohle Richtung Sonne - in der Masse ist dies günstiger . 

Ein Kohlekraftwerk macht aus 3 kWh fossiler Primär-Energie etwas mehr als 1 kWh Elektrizität; ähnlich benötigt ein Verbrennungsmotor über 3 kWh fossile Primär-Energie, um 1 kWh Bewegungsenergie zu erzeugen - der Rest verpufft als Abwärme. Würde die Elektrizität für die Mobilität aus Kohle hergestellt, wäre der Primärenergie-Einsatz via Elektromotor etwa gleich schlecht wie bei einem Benzinmotor. Jede in der Elektromobilität eingesetzte erneuerbare kWh Elektrizität spart 3 kWh fossile Primärenergie. Lange war die Aussage richtig, dass der Erfolg der Solarbranche mehr mit dem Strommarkt als mit dem Ölpreis zusammen spielt. Mit dem Erfolg der Elektromobilität wird das Zusammenspiel mit der erneuerbaren Stromproduktion jedoch vielversprechend und eine global wachsende saubere Energieversorgung realistisch. In der Schweiz ist die wachsende Bedeutung elektrischer Energie im Wärmebereich - via Wärmepumpe - bereits stark auf dem Vormarsch. Mit der Verlagerung vom Verbrennungsmotor zum Elektromotor wird der Zubau erneuerbarer Energien umso essenzieller - aber im Gegensatz zur Steigerung der Erdöl-Förderung ist eine Vervielfachung möglich. 

ibee studer

Lehnstrasse 45a

Postfach 1031

CH-9001 St.Gallen

 

Inhaber:

Heinrich Lüthi-Studer

Dipl. Betriebsingenieur ETH

Dipl. Energieingenieur NDS/FH

 

Tel. Büro 081 740 26 34

Tel. Mobil 078 621 78 82

hs@ibee-studer.net

 

Bürozeiten: Di / Do / Fr 8-18 Uhr

 

Verband unabhängiger Energieerzeuger VESE -

eine Fachgruppe der SSES

ibee studer engagiert sich in der Geschäftsleitung

www.vese.ch

Empfehlenswerte Solargenossenschaften:

Genossenschaft Solar St.Gallen, gegründet 2012, produziert Solarstrom für über 300 Haushalte. Innert 3 Jahren hat ibee studer Projekte mit über 1000 kWp ans Netz begleitet.

www.solar-sg.ch

ADEV Energiegenossenschaft bzw. ADEV Solarstrom AG, Betreiber von über 50 Solarstromanlagen in der ganzen Schweiz, sowie Wasser-/Windkraftanlagen und Holz/BHKW-Wärmeverbünden. Hierfür habe ich gearbeitet, bevor ich in St.Gallen selbstständig wurde.

www.adev.ch 

Befreundete Energiefachleute:

 

INES Energieplanung GmbH

www.ines-energy.ch (Bern)

 

EBF GmbH Energy Biosphere Food

www.ebf-gmbh.de (Heppenheim)