Zukunft Auto: Strom und Software

Feature | 18. März 2010 von Frank Völkel 0

Intelligenz erforderlich: Ladung des Akkus und Nutzung als Pufferspeicher (Foto: Frank Völkel)

Intelligenz erforderlich: Ladung des Autoakkus und Nutzung als Pufferspeicher (Foto: Frank Völkel)

Erfolgreicher Automobilbau wird nicht mehr allein in leistungsstarken Motoren, Sportlichkeit und Größe gemessen. Vielmehr geht es um den Wandel einer bestehenden Branche. Und der Trend führt eindeutig weg vom Verbrennungsmotor hin zum Elektroantrieb. Neben dem Anstieg der Kraftstoffpreise sorgen immer strengere Abgasvorschriften für den Ausschluss von Fahrzeugen aus Innenstädten.

Damit scheint das Ende des konventionellen Fortkommens absehbar. Glaubt man den Studien einiger Marktforscher, so sollen bis zum Jahre 2030 Fahrzeuge mit konventionellem Antrieb zur Minderheit gehören. Doch noch steht nicht fest, wo und wie die Fahrzeuge einheitlich aufgeladen werden und welche Abrechnungsmodelle es geben wird.

Kurzfristig werden bestehende Fahrzeuge mit elektrischen Antrieben und Akkus zu Elektroautos umgerüstet. Diese Fahrzeuge werden in kleineren Stückzahlen produziert und erprobt. Damit lassen sich in Feldversuchen – siehe Artikel Smart Meter Stromzähler 2.0 – und Modellregionen Erfahrungen sammeln, die später in eine Serienproduktion einfließen. Der Aufbau erster kleiner Testflotten soll bis Ende 2011 abgeschlossen sein, darauf folgend beginnt der Markthochlauf bis 2016 damit der Volumenmarkt ab 2017 anlaufen kann. Das erklärte Ziel: 2020 sollen 1 Million Elektrofahrzeuge allein in Deutschland unterwegs sein.

Um Deutschland zum Leitmarkt für Elektromobilität zu entwickeln, wurden acht verschiedene Modellregionen für Elektromobilität festgelegt. Gleichzeitig führt das die Branchen Autoindustrie und Energieversorgung zusammen. Von der Bundesregierung gibt es einen „Nationalen Entwicklungsplan Elektromobilität“. Dieser geht von einer Akku-Energiedichte mit 200 Wh/kg im Jahre 2015 aus. Das würde bedeuten, dass eine Batterie mit einer Kapazität von 20 kWh auf mindestens 100 kg kommt -siehe auch Artikel eCarTec 2009: Zukunft Elektroauto.

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Ladebuchse für die Haushaltssteckdose oder Stromtankstelle (Foto: Frank Völkel)

Ladebuchse für die Haushaltssteckdose (230 Volt) oder Stromtankstelle (Foto: Frank Völkel)

SAP-Software für Verteilung von Elektroenergie

Abrechnung per Kreditkarte: Strombezug an einer Tanksäule (Foto: Frank Völkel)

Abrechnung per Kreditkarte: Strombezug an einer Tanksäule 2010 - Genfer Autosalon (Foto: Frank Völkel)

Ein zentraler Bestandteil von Meregio wird der von SAP geschaffene E-Energy-Marktplatz sein. Er soll Marktteilnehmern die aktive Beteiligung an intelligenten Energienetzen ermöglichen. Diese können dann miteinander interagieren, sich nahtlos an Marktbedingungen anpassen und dadurch erneuerbare und verteilte Energiequellen in vollem Umfang nutzen. MVV Energie arbeitet mit SAP am Projekt „Future Fleet“.

Das Projekt Future Fleet zielt darauf ab, bis zu 100 Elektrofahrzeuge in die betriebliche SAP-Fahrzeugflotte einzuführen. Dabei wird vom Projektpartner MVV Energie eine Ladeinfrastruktur für die vollelektrischen Fahrzeuge auf den SAP-Firmengeländen eingerichtet. Da die Fahrzeuge zu 100% mit erneuerbarer Energie geladen werden, kann die Flotte auch als „grüne Flotte“ bezeichnet werden. Der eingesetzte Prototyp bietet SAP-Forschern, dem Berliner Öko-Institut und dem Institut für sozial-ökologische Forschung in Frankfurt am Main die Möglichkeit, neue Anforderungen der elektrischen Mobilität zu untersuchen. Diese beinhalten zusätzliche Parameter wie beispielsweise die Länge und Dauer einer geplanten Fahrt und die Reichweite der Fahrzeuge. Zusätzliche wissenschaftliche Projektunterstützung leistet die Hochschule Mannheim.

Im Prinzip geht es um eine intelligente Steuerung und Abrechnung, bei der Elektroenergie dezentral von verschiedenen Erzeugern zu den Verbrauchern geleitet wird. Beispielsweise sollen Elektroautos mit Hilfe ausgefeilter Ladeelektronik nur dann betankt werden können, wenn Elektroenergie zu einem günstigen Preis zur Verfügung steht – etwa außerhalb der Spitzenlastzeiten.

Das Projekt „MeregioMobil“ geht sogar noch einen Schritt weiter: Durch die Einführung von intelligenten Ladestationen können die Akkus der Elektroautos als dynamische Pufferspeicher verwendet werden. Ebenfalls ist die Einbindung des Auto-Akkus in ein Hausstromnetz (Smart Home) und der Betrieb von Haushaltsgeräten möglich.

Smart fortwo electric drive

Smart fortwo: Kleinserie für Modellregionen am Start (Foto: Frank Völkel)

Smart fortwo: Kleinserie für Modellregionen am Start (Foto: Frank Völkel)

Beim Rundgang über den 80. Automobilsalon in Genf konnte man eine ganze Reihe an Fahrzeugen und Konzeptstudien entdecken, die ganz oder teilweise andere Energiequellen nutzen als Benzin oder Diesel. Aus heutiger Sicht wird der Markteinstieg über kleine Stadtfahrzeuge erfolgen und höhere Leistungsklassen werden folgen.

Daimler ist weltweit der erste Autohersteller, der ein vollkommen elektrisches Fahrzeug in einer Kleinserie gestartet hat. Immerhin sollen bis Ende 2010 weltweit in verschiedenen Städten bis zu 1.000 Smart Fortwo als Elektroauto unterwegs sein. Als Pilot-Städte im deutschen Sprachraum wurden Berlin (100 Fahrzeuge), Hamburg und Zürich (jeweils 50 Fahrzeuge) vorab ausgestattet. Bei diesem E-Mobility-Projekt, bei dem es um eine Integration der Elektromobilität (IKT Forschungsprojekt des BMWi) in die Netzsysteme der Zukunft geht, ist SAP als Projektpartner maßgeblich engagiert.

Das e-mobility Forschungsprojekt, das gemeinsam mit RWE durchgeführt wird, untersucht ebenfalls die Möglichkeiten elektrischer Mobilität, indem es Konzepte der Versorgungsindustrie und Telekommunikationsbranche vereint. Ziel ist es, mobile Dienstleistungen in offene E-Mobility Dienstleistungs-Plattformen zu integrieren, ein universelles Netzwerk an öffentlichen und privaten Ladestationen zu generieren und mittels eines innovativen Abrechnungssystems ein schnelles, sicheres und effizientes Aufladen der elektrischen Fahrzeugen zu ermöglichen.

Zusätzliche Dienstleistungen und Prozesse, die in Betracht gezogen werden, sind beispielsweise die Registrierung und Authentifizierung von elektrischen Fahrzeugen oder Kunden an den Ladestationen, die Fernwartung und -analyse von Ladestellen sowie der Austausch zwischen Versorgungsunternehmen und Dienstleistungsanbietern.

Und was die Verfügbarkeit der Elektroautos angeht, da sieht es momentan recht schwierig aus: Der Smart fortwo lässt sich nicht für Geld und gute Worte anschaffen: Daimler schickt ausgewählte Privat- und Geschäftskunden mit einem Leasing-Vertrag auf die (Test-) Strecke. Die Eckdaten das qualitativ hochwertigen Kleinwagens lauten:

135 Kilometer Reichweite des Lithium-Ionen-Akkus mit einer Kapazität von 16,5 kWh. Die Höchstgeschwindigkeit des Autos wurde vorerst auf 100 km/h begrenzt – in Anbetracht des 30-kW-Motors (41 PS) wären theoretisch mindestens 140 km/h. In der normalen Haushaltssteckdose mit 230 Volt soll der Akku innerhalb dreieinhalb Stunden auf 80% seiner Kapazität wieder aufgeladen sein – für eine volle Akkuladung sind 8 Stunden notwendig.

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Tazzari Zero

Tazzari Zero: Der Elektro-Kleinwagen aus Italien entsteht in Handarbeit

Tazzari Zero: Der Elektro-Kleinwagen aus Italien entsteht in Handarbeit

In Form einer konventionellen Karosserie und eines herkömmlichen Package zeigte sich Tazzari auf der Messe. Kaum länger als ein Smart (2,88 Meter) und mit einem konkurrenzlos niedrigen Gewicht von 542 kg soll der Mini 140 km Reichweite schaffen und bis zu 100 km/h schnell sein. Er kann an 400 Volt (Drehstrom) und an 230 Volt in knapp einer Stunde auf 80% seiner Akkukapazität geladen werden.

Bleibt noch das Fazit zum Schluss: Elektroautos müssen preislich konkurrenzfähig werden und eine halbwegs passable Reichweite bieten. Hinzu kommen die notwendige Infrastruktur für den Betrieb und die Produktskapazitäten. Sinnvoll ist nur der Antrieb ausschließlich mit erneuerbarer Energie – also auf Basis von Sonnen-, Wind- und Wasserkraft.

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