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Start-ups für die E-Mobiltät - Ladeinfrastruktur

Junge Unternehmen drängen im Zuge des Mobilitätswandels auf den Markt
Strom von allen Seiten

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Die Elektromobilität ist – angetrieben durch Klimaziele und Subventionen – weltweit auf Wachstumskurs. Das hat zur Folge, dass Start-ups mit nachhaltigen und teils disruptiven Technologien auf dem Markt mitmischen wollen. Das gilt für die Fahrzeughersteller genauso wie für die Anbieter von Ladetechnik. Autor: Yannick Schwab

Durch den von der Bundesregierung im Zuge der Corona-Krise nochmals erhöhten Umweltbonus soll der Mobilitätswandel schnellstmöglich in Schwung gebracht werden, um möglichst viele Elektrofahrzeuge auf die Straße zu bringen. Hierunter könnten theoretisch auch einige Modelle fallen, die noch gar nicht in Deutschland unterwegs sind. In der Praxis ist es jedoch so, dass die Regierung ihren Anteil der Prämien auf 6000 Euro erhöht hat, der Herstelleranteil liegt aber nach wie vor bei 3000 Euro. Weshalb junge Unternehmen, wie schon zuvor, nicht die nötigen Mittel haben dürften, um die eigenen Fahrzeuge zu fördern.

Solarstrom für die Fahrt zum Supermarkt

Auch für Sono Motors ist deshalb unklar, inwieweit sie die Kaufprämie nutzen können. Das Start-up hat zu Beginn des Jahres eine wichtige Finanzierungsrunde abgeschlossen und plant aktuell seine nächsten Schritte in Richtung Serienproduktion. Das Produkt der Münchner, der Sion, ist das erste serienmäßige Solar Electric Vehicle. Die Solarzellen aus monokristallinem Silizium, die in die gesamte Karosserie des Autos integriert sind, generieren jährlich – bei viel Sonnenschein – bis zu 5800 km zusätzliche Reichweite. Die verbaute Lithium-Ionen-Batterie hat eine Kapazität von 35 kWh und nach WLTP-Standard eine Reichweite von 255 km. Eine weitere Besonderheit befindet sich im Innenraum: Dort soll ein organischer Filter aus Moos die Luftfeuchtigkeit regulieren und Feinstaub filtern.

Produziert wird der Sion ab September 2021 mit dem Partner NEVS im ehemaligen Werk der Marke Saab in Trollhättan, Schweden. NEVS ist spezialisiert auf die Fertigung von Automobilen und hat Erfahrungen im Bereich der Elektromobilität. Der chinesische Milliardenkonzern Evergrande, der bereits einen Großteil der Anteile am skandinavischen Autobauer besitzt, übernimmt diesen nun vollständig. Auf die geplante Produktion hat das laut Sono Motors aber keine Auswirkungen.

Stromer aus Fernost

Evergrande selbst könnte auch Interesse daran haben die Kapazitäten der schwedischen Produktion für eigene Elektrofahrzeuge zu beanspruchen, um die Präsenz auf dem europäischen Markt zu stärken. Das Unternehmen hat zuletzt mehrere Milliarden Euro in diesem Bereich investiert. In China konnten sich durch die hohen Subventionen der Regierung für Elektroautos in den letzten Jahren zwar viele Hersteller wie Aiways, Byton oder Nio auf dem heimischen Markt etablieren. Aber auch sie haben, in Kombination mit dem Hochfahren ihrer Produktion, mit den Auswirkungen der Covid-19-Pandemie zu kämpfen und konnten bislang keine Fahrzeuge in größeren Mengen nach Europa exportieren.

Im Fall von Aiways ist das aber nachgeholt worden, als im Juli 500 reinelektrische SUV U5 für ein Mietwagen-Unternehmen auf Korsika ankamen. In Deutschland wird das Auto vom Elektrogerätehändler Euronics vertrieben und soll ab September ausgeliefert werden.

Versorgung deutschlandweit sicherstellen

Wenn immer mehr E-Fahrzeuge im Einsatz sind, dann muss auch die Ladeinfrastruktur wachsen. Der Bundesverband der Energie- und Wasserwirtschaft e. V. (BDEW) zählt aktuell knapp 28 000 öffentliche Ladepunkte in Deutschland. Das entspricht einem Wachstum von 60 % innerhalb eines Jahres und soll für etwa 440 000 elektrisch betriebene Fahrzeuge reichen – aktuell sind 280 000 E-Autos und Plug-in-Hybride in Deutschland gemeldet. Allerdings sollen im Jahr 2030 laut Bundesregierung bis zu zehn Millionen E-Fahrzeuge auf den Straßen sein, die dann von insgesamt einer Million Ladepunkte Energie beziehen sollen. Um bei längeren Strecken außerdem nicht zu viel Zeit an den Ladestationen verbringen zu müssen, werden sogenannte Schnellladesysteme entlang wichtiger Verkehrsrouten installiert. Diese High-Power-Charging-Netzwerke machen laut BDEW aktuell einen Anteil von rund 14 % der öffentlichen Stationen aus.

Ionity, ein Joint Venture von BMW, Ford, Mercedes und VW, will sich als führendes Schnelllade-Netzwerk etablieren. Aktuell betreibt Ionity rund 250 Ladestationen mit durchschnittlich sechs Ladesäulen entlang wichtiger europäischer Hauptverkehrsachsen, knapp 50 weitere sind im Aufbau. Bis zum Ende des Jahres wurden ursprünglich 400 Stationen angepeilt. Die Anlagen des 2017 in München gegründeten Unternehmens richten sich nach dem europäischen CCS-Standard und bieten mit bis zu 350 kW hohe Ladegeschwindigkeiten. Dem Unternehmen zufolge werden die Ladeinfrastrukturen ausschließlich mit erneuerbarer Energie betrieben.

Der niederländische Anbieter Fastned setzt bei seinem Netzwerk ebenfalls zu 100 % auf Solar- und Windenergie. Das Unternehmen möchte in Europa 1000 Schnellladestationen aufbauen. Im vergangenen Jahr sind die Erlöse der Niederländer aus dem Aufladen von E-Fahrzeugen um 178 % auf 4,5 Mio. EUR gestiegen. Im ersten Quartal 2020 konnte der Umsatz noch einmal verdoppelt werden (+102 %) im Vergleich zum Vorjahreszeitraum.

Häufig geht es aber gar nicht darum, dass das Auto schnellstmöglich geladen wird, sondern, dass es überhaupt einen Platz zum Laden gibt – zum Beispiel beim Arbeitgeber oder auf öffentlichen Parkplätzen. Die ChargeX GmbH bietet mit ihrem modularen Ladesystem Aqueduct einen „intelligenten Mehrfachstecker“, der die Energie bedarfsgerecht zwischen mehreren angeschlossenen Elektroautos verteilt. Das System benötigt nur eine Stromversorgung und kann bis zu acht Fahrzeuge mit Energie versorgen. Damit eignet es sich unter anderem für Firmenparkplätze, wo die Geschwindigkeit des Ladevorgangs meist keine große Rolle spielt.

Straße unter Strom

Auch beim induktiven Laden ist bisher Geduld gefragt. Mit Leistungen im einstelligen oder niedrigen zweistelligen Bereich brauchen auch kleine E-Autos mehrere Stunden bis sie aufgeladen sind. Das dürfte in der eigenen Garage aber nur eine untergeordnete Rolle spielen. Dabei wird das Fahrzeug über der Ladestation platziert – was mithilfe von Assistenzsystemen funktioniert, da Sender und Empfänger möglichst genau übereinander platziert werden müssen. Der Sender überträgt die Energie daraufhin drahtlos an den Empfänger des Akkus.

Das Startup Solmove, das unter anderem mit dem Deutschen Nachhaltigkeitspreis ausgezeichnet wurde, geht noch einen Schritt weiter. Der ambitionierte Plan: Intelligente Solarstraßen, die insbesondere zur Stromerzeugung genutzt werden und perspektivisch – durch die Kombination mit induktiver Ladetechnik – E-Autos während der Fahrt mit Strom sowie Informationen versorgen könnten. Der Straßenbelag besteht dabei aus einer Solarzelle, die von oben und unten mit einer stabilen Glasschicht geschützt wird, die gleichzeitig dafür sorgt, dass das Licht möglichst effektiv in der Zelle gebündelt wird. Auf einer Testanlage auf dem ehemaligen Gelände der Zeche Westerholt wurde die Smart Solar Street von Solmove installiert. Dort liefert sie nun laufend Solarstrom für ein angrenzendes Bürogebäude sowie eine Ladestation für E-Bikes.

Die Kombination birgt hohes Potenzial

Ladesäulen, induktives Laden oder Stromerzeugung mittels Photovoltaik – die Möglichkeiten batteriebetriebene Fahrzeuge mit Energie zu versorgen sind vielfältig. Doch in Anbetracht dessen, dass die Zahl der reinelektrisch betriebenen Fahrzeuge weiter steigen wird und der Rohstoffeinsatz sowie Energieeintrag bei der Akkuherstellung gänzlich konträr zu den Zielen der Klimapolitik ist, ist eine Kombination dieser Technologien vielleicht das erfolgversprechendste Modell. Hierfür sind die technischen Voraussetzungen zum Teil allerdings nur theoretisch gegeben. Öffentliche Ladepunkte gibt es aktuell genügend, oft zentrieren sich diese aber auf urbane Gebiete; außerdem wird nicht jeder die Möglichkeit haben zu Hause einen Ladepunkt zu installieren. Das induktive Laden funktioniert, allerdings ist eine sehr genaue Positionierung nötig was den Einsatz im Betrieb erschwert. Die Photovoltaikanlagen sind stark vom Wetter abhängig und und haben Verbesserungspotenzial beim Wirkungsgrad.

Zukünftig könnte das Auto dann aber zum Beispiel über Nacht in der Garage oder tagsüber bei der Arbeit geladen werden, integrierte Solarzellen liefern zusätzliche Energie für Kurzstrecken. An Bahnübergängen oder Ampeln könnte mittels berührungsloser Stromübertragung der Akku bei jedem Stop ein wenig aufgeladen werden. Da das Fahrzeug auf diese Weise regelmäßig Energie aufnimmt, könnten die Kapazitäten zukünftiger Akkus kleiner ausfallen. Das würde dazu führen, dass bei der Produktion sowohl die eingebrachte Energie als auch die Menge seltener Rohstoffe zurückgeht.


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