Der Umbau unseres Energiesystems in der Mobilität

Foto: Mit dem »Compact Power Charger 50 kW« können Elektroautos innerhalb von 20 Minuten auf 80 % Batteriekapazität geladen werden. Foto: Mit dem »Compact Power Charger 50 kW« können Elektroautos innerhalb von 20 Minuten auf 80 % Batteriekapazität geladen werden.

Mit hoher Leistung und einem breiten Spannungsbereich sind Schnellladetechnologien von Siemens gerüstet, um die Herausforderungen unterschiedlicher Ladeanwendungen anzunehmen.

Es ist keine Frage mehr des Ob, sondern des Wann – oder besser: eine Frage der Geschwindigkeit der Verkehrswende bei alternativen Antrieben. Aktuell verantwortet weltweit der Verkehrssektor ein Siebentel des CO2-Ausstoßes. Elektromobilität könnte dabei eine der Antworten auf die großen klimapolitischen Fragen sein. Sie wird in naher Zukunft immer wichtiger, um Menschen und neue Geschäftsideen voran zu bringen. Doch nötig für den Wandel auf den Straßen sind nicht nur die Fahrzeuge, sondern auch eine flächendeckende Versorgung für die Betankung mit Strom.

»Die Elektromobilität von heute wächst schnell, ebenso wie der Bedarf an Ladeinfrastruktur«, weiß Christoph Ebersdorfer, E-Mobility-Experte bei ­Siemens. »Die Notwendigkeit intelligenter, flexibler und kompakter Lösungen war nie größer – ganz gleich, ob sie platzmäßig in ein bestehendes Parkhaus passen muss oder auf einen neuen Campus, der gebaut werden soll.«
Autohersteller bringen heute bereits batteriebetriebene Fahrzeuge auf den Markt, die sich in 15 bis 20 Minuten auf bis zu 500 km Reichweite aufladen lassen. Das heißt: Schnellladetechnik für E-Mobilität wird das heutige Tankstellennetz erweitern.

Bild oben: Christoph Ebersdorfer, Siemens: »Elektromobilität wächst schnell, ebenso wie der Bedarf an Ladeinfrastruktur.«

Doch brauchen Betreiber von Ladeinfrastruktur passgenaue Lösungen für beispielsweise Flottenmanagement, Logistik, Parkhäuser und Einkaufszentren. Die Multi-Standard-Ladestation »Compact Power Charger 50 kW« wurde von Siemens für Elektroautos und Plug-in-Hybride der heutigen und zukünftigen Generation entwickelt und eignet sich aufgrund ihrer hohen Leistung speziell für stark frequentierte Standorte und im Fernverkehr. Dank der Ladeleistung von 50 kW können Elektroautos innerhalb von 20 Minuten auf bis zu 80 % Batteriekapazität geladen werden. Dabei stehen mit Combined Charging System (CCS), CHAdeMO und Typ-2 die drei wichtigsten internationalen Ladestandards zur Verfügung.

Die Benutzer werden dabei über einen Touchscreen durch die Bedienschritte geleitet. Die Benutzeroberfläche kann dabei für den öffentlichen Gebrauch – etwa bei Tankstellen, Depots, Unternehmen und Einzelhandelsstandorten – den Design-Vorgaben der Betreiber angepasst werden.

Ebenso ist gleichzeitiges Laden mit Gleichstrom (DC) und mit Wechselstrom (AC) möglich. Mit weiteren Produkten der ­»Sicharge UC«-Familie ist Laden sogar noch stärker möglich. Elektrische Busse, Trucks und Nutzfahrzeuge etwa können mit bis zu 600 kW Ladeleistung bedient werden. Um die steigenden Anforderungen der Fahrzeugindustrie hinsichtlich höherer Spannungen zu erfüllen, arbeiten die Stationen mit bis zu 1.000 Volt. Überwacht und gesteuert werden die Ladevorgänge über eine MindSphere-Applikation. MindSphere ist das cloudbasierte, offene IoT-Betriebssystem von Siemens.

Auch das Sicharge UC Portfolio ist mit dem Ladestandard CCS kompatibel und ermöglicht dadurch herstellerunabhängiges Laden. Damit ist das Ladesystem auch im Hinblick auf seine Anwendungsbereiche flexibel. Für Busse, die beispielsweise eine größere Strecke am Tag zurücklegen, reicht oftmals die einmalige Ladung im Depot nicht aus. Weitere Ladepunkte auf der Strecke werden nötig. Deshalb ist es wichtig, dass Ladestationen mit unterschiedlichen Kontaktsystemen wie Ladesteckern, die oft für das Laden im Depot genutzt werden, aber auch mit Pantographen für das Laden an weiteren Streckenpunkten, verbunden werden können. Vorteil des Pantographen ist, dass die Verbindung der Ladevorrichtung mit dem Fahrzeug vollautomatisch erfolgt, das manuelle Anschließen eines Steckers entfällt.

Sicharge UC Ladestationen mit einer Leistung von 150 kW sind bereits im Charging Test Center des niederländischen Busherstellers VDL Bus & Coach (VDL) in Valkenswaard im Einsatz. Siemens und VDL arbeiten dort zusammen an zukunftsweisenden Gesamtlösungen für Depotladen.

Stromschienen-Ladelösung

Doch es muss nicht immer Superpower zu Verfügung stehen. Schließlich stehen Autos im Schnitt 23 Stunden am Tag – und können so auch mit weniger Leistung über einen längeren Zeitraum geladen werden. Doch sind herkömmliche Wallboxen mit einem hohen Verkabelungsaufwand verbunden, vor allem dann, wenn diese nachträglich eingebaut werden soll. Aus dieser Herausforderung ist die Idee entstanden, herkömmliche Wallboxen mit der Niederspannungs-Stromschiene »SIVACON 8PS BD2« – die bislang in Rechenzentren und industriellen Anlagen zum Einsatz kommt – zu kombinieren und so Garagenbesitzern eine flexible  Lösung anbieten zu können.

Aufgesteckt auf eine SIVACON 8PS BD2 Stromschiene und verbunden über ein Typ-2-Ladekabel mit dem Elektroauto können Fahrzeuge mit bis zu 22 kW AC geladen werden. Die Niederspannungs-Stromschiene SIVACON 8PS BD2 steht in Ausführungen von 160A bis zu 1250A zur Verfügung. So können unter Verwendung der 1250A-Schiene bis zu 39 Elektroautos mit je 22 kW beziehungsweise 32A gleichzeitig geladen werden – sofern diese Anschlussleistung zur Verfügung steht. Unterstützt durch ein übergeordnetes Lademanagement, das in einem SICAM A8000-Microgrid Controller implementiert wird, lässt sich die Anzahl an Ladepunkten auf einer einzelnen Schiene noch weiter erhöhen.

»Siemens sorgt mit ganzheitlichen Konzepten dafür, dass Elektromobilität künftig zum Bestandteil eines smarten und nachhaltigen Lebensstils wird. Wir bieten Lösungen für alle Anforderungen, die unsere Kunden an die Ladeinfrastruktur haben«, so Christoph ­Ebersdorfer.

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