Difference between revisions of "Ladezeit/100km"

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== E-Mobilität: Ladezeit und Kosten als Schlüsselfaktoren ==
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== E-Mobilität: Warum Ladezeit und Kosten wichtiger sind als Reichweite ==
  
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Die Zukunft der Elektromobilität hängt maßgeblich von zwei Schlüsselfaktoren ab: Ladezeit und Kosten pro 100 km.
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Neulich auf der Fahrt nach München wurde ich mal wieder nach der Reichweite meines Elektroautos gefragt.
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Diese Parameter werden die Diskussion und politische Weichenstellung in den kommenden Jahren prägen und die Vergleichbarkeit von Verbrennerfahrzeugen und elektisch betriebenen Fahrzeugen vereinfachen.
 
  
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=== Ladecharakteristik und wichtige Faktoren ===
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Dabei ist das gar nicht das wichtigste Thema - als langjähriger E-Autofahrer antworte ich: "Viel entscheidender sind die '''Ladezeit und die Kosten pro 100 Kilometer'''."
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* Batterien laden nicht linear: bis 50% schnell, ab 80% deutlich langsamer
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* Entscheidend für die Zukunft:
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Diese Erfahrung verdeutlicht ein weit verbreitetes Missverständnis in der Diskussion um Elektromobilität.
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** Dichte des Ladenetzes
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Zwei Schlüsselfaktoren bestimmen die Zukunft:
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** Zuverlässigkeit der Ladesäulen
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* Ladezeit/100 km
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** Reservierbarkeit von Ladepunkten
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* Kosten/100 km
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** Verbesserung und Automatisierung der Abrechnung
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Mit diesen Parametern ist es leichter E-Autos und Verbrenner zu vergleichen.
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** Nutzung günstiger Energiequellen (z.B. Solarenergie) für das Laden
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Unser Alter Skoda Diesel z.B. hatte z.B. eine Ladezeit/100km von 30s wenn man von 5 min Tankzeit und 1000 km Reichweite ausgeht. Die Kosten/100km lagen bei 7.50 EUR bei 1.50 EUR/l und 5 l/100 km Verbrauch. Damals nannte man den Vorgang noch "Tanken".
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=== Was Verbrennerfahrer oft missverstehen ===
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# Ladecharakteristik: Batterien laden nicht linear. Bis 50% geht es schnell, ab 80% wird es deutlich langsamer.
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# Ladestrategie: Oft ist es effizienter, mehrere kurze Ladestopps einzulegen, statt einmal "vollzutanken".
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# Heimladen: Für viele Nutzer ist das tägliche Laden zu Hause oder am Arbeitsplatz ausreichend, bequem und günstiger als öffentliches Laden. Kein "Tanken" mehr notwendig.
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# Gesamtsituation: Neben den Kosten müssen auch Zeitaufwand und Komfort berücksichtigt werden.
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Nicht die Batteriergröße, sondern die Geschwindigkeit mit der die Batterie geladen werden kann ist entscheidend! Was nützt mir eine 100 kWh Batterie mit der ich theoretisch 1000 km mit 80km/h nach Volladung erreichen kann, wenn ich die Batterie nur mit 22 kW am Haushaltstrom laden kann? Dann brauche ich ca. 5 h für das Laden was 30min Ladezeit pro 100/km entspricht.
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An einer 300 kW Säule eine 60 kWh Batterie in 6 min halb voll zu laden ist wesentlich sinnvoller - das ergibt bei 120 km/h und 20 kWh/100km Verbrauch 3 min/100km als Ladezeit. Das ist zwar 6x langsamer als beim Diesel - ändert aber die Gesamtfahrzeit selbst auf Langstrecke weniger als die Frage, wie lange die Pinkelpause oder der Stau die Fahrt aufhält.
  
 
=== Beispielfahrten im Vergleich ===
 
=== Beispielfahrten im Vergleich ===
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Die folgende Tabelle zeigt einige Fahrzeuge und Fahrten zur Verdeutlichung:
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{| class="wikitable" style="text-align: right;"
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! style="text-align: left;" | Strecke
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! style="text-align: left;" | Fahrzeug
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! Batterie<br/>(kWh)
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! Max.<br/>Ladeleistung<br/>(kW)
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! Ø<br/>Ladeleistung<br/>(kW)
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! Ladezeit/<br/>100km<br/>(min)
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! Max<br/>Tempo<br/>(km/h)
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! Ø<br/>Tempo<br/>(km/h)
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! Σ h
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| style="text-align: left;" | Hamburg - München (780 km) || style="text-align: left;" | Luxus-E || 75 || 175 || 100 || 25 || 0,50 || 15 || 12,50 || 200 || 120 || 7,5 || +1,5
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| style="text-align: left;" | Köln - Frankfurt (190 km) || style="text-align: left;" | Mittelklasse-E || 50 || 100 || 70 || 20 || 0,45 || 17 || 9,00 || 160 || 100 || 2,2 || +0,3
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| style="text-align: left;" | Köln - Düsseldorf (40 km) || style="text-align: left;" | Stadt-E || 22 || 50 || 40 || 16 || 0,30 || 24 || 4,80 || 130 || 80 || 0,5 || 0
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==== Erläuterung der Tabellenspalten ====
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* Batterie: Kapazität des Akkus
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* Max./Ø Ladeleistung: Maximale und durchschnittliche Ladeleistung
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* Verbrauch: Energieverbrauch pro 100 km
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* Stromkosten: Preis pro kWh (variiert je nach Ladeort und -zeit)
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* Ladezeit/100km: Benötigte Zeit zum Laden für 100 km Fahrstrecke
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* Kosten/100km: Gesamtkosten für 100 km Fahrt
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* Max/Ø Tempo: Maximale und durchschnittliche Geschwindigkeit
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* Σ h: Gesamtfahrzeit inklusive Ladezeiten
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* Δ h: Zeitdifferenz im Vergleich zu einem Verbrennerfahrzeug
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==== Analyse der Beispielstrecken ====
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* Hamburg - München: Trotz höherer Geschwindigkeit und Reichweite benötigt das Luxus-E mindestens einen Ladestopp, was zu einer Gesamtfahrzeit von 7,5 Stunden führt - 1,5 Stunden mehr als ein vergleichbarer Verbrenner.
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* Köln - Frankfurt: Das Mittelklasse-E schafft die Strecke ohne Zwischenstopp, benötigt aber für die Rückfahrt eine Ladepause.
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* Köln - Düsseldorf: Ideale Pendlerstrecke für das Stadt-E, keine Ladung unterwegs nötig.
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=== Wirtschaftlichkeit und Nutzerfreundlichkeit ===
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* Pendlerstrecken: Laden zu Hause oder am Arbeitsplatz ist deutlich günstiger und bequemer.
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* Langstrecken: Schnellladestationen sind teurer, aber zeiteffizienter. Die Optimierung von Ladestopps ist entscheidend.
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=== Notwendige Verbesserungen für die Zukunft ===
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==== Ausbau und Verbesserung der Ladeinfrastruktur ====
  
 
{| class="wikitable"
 
{| class="wikitable"
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! Strecke
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! Maßnahme !! Messgrößen
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! Fahrzeug
 
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! Batterie-
 
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! Max. Lade-
 
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! Ø Lade-
 
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! Verbrauch
 
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! Stromkosten (€/kWh)
 
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! Ladezeit/100km
 
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! Kosten/100km
 
 
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| Hamburg - München (780 km) || Luxus-E || 75 kWh || 175 kW || 100 kW || 25 kWh/100km || 0,50 || 15 min || 12,50 €
+
| Ausbau des Ladenetzes ||  
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* Ladepunkte pro 1000 zugelassene E-Autos
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* Ladepunkte pro 100 km Autobahn
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* Ladepunkte pro km² in Ballungsräumen
 
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| Köln - Frankfurt (190 km) || Mittelklasse-E || 50 kWh || 100 kW || 70 kW || 20 kWh/100km || 0,45 || 17 min || 9,00 €
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| Leistungsfähigkeit der Ladesäulen ||
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* Durchschnittliche Ladeleistung in kW
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* Anteil der Schnellladesäulen (>150 kW) am Gesamtnetz
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* Maximale Ladeleistung der Spitzenmodelle
 
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| Köln - Düsseldorf (40 km) || Stadt-E || 22 kWh || 50 kW || 40 kW || 16 kWh/100km || 0,30 || 24 min || 4,80 €
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| Zuverlässigkeit und Verfügbarkeit ||
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* Verfügbarkeitsrate der Ladesäulen
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* Mittlere Zeit zwischen Ausfällen (MTBF)
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* Reparaturzeit bei Störungen
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| Reservierungssysteme ||
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* Anteil der reservierbaren Ladesäulen
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* Vorlaufzeit für Reservierungen
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* Stornierungsrate
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| Abrechnungsprozesse ||
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* Anzahl der akzeptierten Zahlungsmethoden
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* Durchschnittliche Dauer des Bezahlvorgangs
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* Kundenzufriedenheit mit dem Abrechnungsprozess
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| Integration erneuerbarer Energien ||
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* Anteil erneuerbarer Energien am Ladestrom
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* CO2-Fußabdruck pro geladener kWh
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* Anzahl der Ladestationen mit eigener Solaranlage
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| Ladekomfort ||
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* Anteil überdachter Ladestationen
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* Verfügbarkeit von Sanitäranlagen
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* Angebot von Verpflegungsmöglichkeiten
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| Standardisierung ||
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* Anzahl der unterschiedlichen Steckertypen
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* Kompatibilitätsrate zwischen Fahrzeugen und Ladesäulen
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* Grad der Interoperabilität zwischen Ladenetzwerken
 
|}
 
|}
  
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==== Hamburg - München ====
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==== Zielwerte und aktueller Stand ====
−
* Mindestens ein Ladestopp nötig
 
−
* Effektive Ladezeit: ca. 45 min (10-80% Ladung)
 
−
* Zusätzliche Zeit für Anfahrt, Warten und Bezahlen: ca. 15 min
 
−
* Gesamte "Warteladezeit": ca. 60 min
 
−
* Ladezeit/100km: 15 min (inkl. Wartezeiten)
 
−
* Kosten/100km: 12,50 € (bei Schnellladetarif)
 
  
−
==== Köln - Frankfurt ====
+
=== Notwendige Verbesserungen für die Zukunft ===
−
* Kein Zwischenstopp nötig bei voller Ladung zu Beginn
 
−
* Bei Rückfahrt: Laden am Zielort für ca. 30-40 min
 
−
* Ladezeit/100km: 17 min
 
−
* Kosten/100km: 9,00 € (bei normalem Ladetarif)
 
  
−
==== Köln - Düsseldorf (Pendlerstrecke) ====
+
{| class="wikitable"
−
* Keine Ladung unterwegs nötig
+
! colspan="4" | Wirtschaftlichkeit
−
* Laden zu Hause oder am Arbeitsplatz:
+
|-
−
** Ladezeit/100km: 24 min (theoretisch, praktisch keine Wartezeit)
+
! Messgröße !! Ist 2024 !! Ziel 2026 !! Ziel 2030
−
** Kosten/100km: 4,80 € (bei günstigem Haushaltsstromtarif)
+
|-
−
 
+
| Ø Kosten/100km || ? || ? || ?
−
=== Wirtschaftlichkeit des Ladens ===
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−
* Pendlerstrecken: Laden zu Hause und am Arbeitsplatz deutlich günstiger
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| Ø Kosten/kWh an Schnellladesäulen || ? || ? || ?
−
** Niedrigere Stromkosten
+
|-
−
** Keine zusätzlichen Wartezeiten
+
! colspan="4" | Leistung
−
** Möglichkeit, günstige Nachttarife oder eigene Solarenergie zu nutzen
+
|-
−
* Langstrecken: Schnellladestationen teurer, aber zeiteffizienter
+
! Messgröße !! Ist 2024 !! Ziel 2026 !! Ziel 2030
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** Höhere Kosten pro kWh
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|-
−
** Zusätzliche Zeit für Anfahrt und Bezahlvorgang
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| Ø Ladeleistung/100km || ? || ? || ?
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| Schnellladepunkte pro 1000 km Autobahn || ? || ? || ?
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| Schnellladepunkte pro 1000 E-Autos || ? || ? || ?
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| Ø Leistung Schnellladepunkte || ? || ? || ?
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! colspan="4" | Zuverlässigkeit
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! Messgröße !! Ist 2024 !! Ziel 2026 !! Ziel 2030
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| Verfügbarkeitsrate || ? || ? || ?
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| Anteil reservierbarer Schnellladesäulen || ? || ? || ?
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| Anteil automatisches Pay by Plug || ? || ? || ?
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! colspan="4" | Komfort
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! Messgröße !! Ist 2024 !! Ziel 2026 !! Ziel 2030
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| Anteil überdachter Schnellladestationen || ? || ? || ?
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| Anteil Schnellladestationen mit WC || ? || ? || ?
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| Anteil Schnellladestationen mit Verpflegungsmöglichkeit || ? || ? || ?
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! colspan="4" | Nachhaltigkeit
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! Messgröße !! Ist 2024 !! Ziel 2026 !! Ziel 2030
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| Anteil erneuerbarer Energien am Ladestrom || ? || ? || ?
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| CO2-Fußabdruck pro geladener kWh || ? || ? || ?
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=== Fazit und Ausblick ===
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=== Fazit ===
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Die Fokussierung auf Ladezeit/100km und Kosten/100km als Hauptkriterien wird die E-Mobilität vorantreiben. Verbesserungen in diesen Bereichen werden die Akzeptanz erhöhen:
 
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* Ausbau des Ladenetzes für kürzere Anfahrtswege
 
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* Erhöhung der Zuverlässigkeit von Ladesäulen
 
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* Einführung von Reservierungssystemen
 
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* Vereinfachung der Abrechnungsprozesse
 
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* Integration erneuerbarer Energien in die Ladeinfrastruktur
 
  
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Für Pendler und Kurzstreckenfahrer bleibt das Laden zu Hause oder am Arbeitsplatz die wirtschaftlichste Option. Bei Langstreckenfahrten wird die Optimierung von Schnellladevorgängen entscheidend sein.
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Die Fokussierung auf Ladezeit/100km und Kosten/100km als Hauptkriterien wird die E-Mobilität vorantreiben.  
  
 
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Latest revision as of 11:43, 14 October 2024

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Charging Time/100km de

E-Mobilität: Warum Ladezeit und Kosten wichtiger sind als Reichweite

Neulich auf der Fahrt nach München wurde ich mal wieder nach der Reichweite meines Elektroautos gefragt.

Dabei ist das gar nicht das wichtigste Thema - als langjähriger E-Autofahrer antworte ich: "Viel entscheidender sind die Ladezeit und die Kosten pro 100 Kilometer."

Diese Erfahrung verdeutlicht ein weit verbreitetes Missverständnis in der Diskussion um Elektromobilität. Zwei Schlüsselfaktoren bestimmen die Zukunft:

  • Ladezeit/100 km
  • Kosten/100 km

Mit diesen Parametern ist es leichter E-Autos und Verbrenner zu vergleichen.

Unser Alter Skoda Diesel z.B. hatte z.B. eine Ladezeit/100km von 30s wenn man von 5 min Tankzeit und 1000 km Reichweite ausgeht. Die Kosten/100km lagen bei 7.50 EUR bei 1.50 EUR/l und 5 l/100 km Verbrauch. Damals nannte man den Vorgang noch "Tanken".

Was Verbrennerfahrer oft missverstehen

  1. Ladecharakteristik: Batterien laden nicht linear. Bis 50% geht es schnell, ab 80% wird es deutlich langsamer.
  2. Ladestrategie: Oft ist es effizienter, mehrere kurze Ladestopps einzulegen, statt einmal "vollzutanken".
  3. Heimladen: Für viele Nutzer ist das tägliche Laden zu Hause oder am Arbeitsplatz ausreichend, bequem und günstiger als öffentliches Laden. Kein "Tanken" mehr notwendig.
  4. Gesamtsituation: Neben den Kosten müssen auch Zeitaufwand und Komfort berücksichtigt werden.

Nicht die Batteriergröße, sondern die Geschwindigkeit mit der die Batterie geladen werden kann ist entscheidend! Was nützt mir eine 100 kWh Batterie mit der ich theoretisch 1000 km mit 80km/h nach Volladung erreichen kann, wenn ich die Batterie nur mit 22 kW am Haushaltstrom laden kann? Dann brauche ich ca. 5 h für das Laden was 30min Ladezeit pro 100/km entspricht.

An einer 300 kW Säule eine 60 kWh Batterie in 6 min halb voll zu laden ist wesentlich sinnvoller - das ergibt bei 120 km/h und 20 kWh/100km Verbrauch 3 min/100km als Ladezeit. Das ist zwar 6x langsamer als beim Diesel - ändert aber die Gesamtfahrzeit selbst auf Langstrecke weniger als die Frage, wie lange die Pinkelpause oder der Stau die Fahrt aufhält.

Beispielfahrten im Vergleich

Die folgende Tabelle zeigt einige Fahrzeuge und Fahrten zur Verdeutlichung:

Strecke Fahrzeug Batterie
(kWh) 		Max.
Ladeleistung
(kW) 		Ø
Ladeleistung
(kW) 		Verbrauch
(kWh/100km) 		Stromkosten
(€/kWh) 		Ladezeit/
100km
(min) 		Kosten/
100km
(€) 		Max
Tempo
(km/h) 		Ø
Tempo
(km/h) 		Σ h Δ h
Hamburg - München (780 km) Luxus-E 75 175 100 25 0,50 15 12,50 200 120 7,5 +1,5
Köln - Frankfurt (190 km) Mittelklasse-E 50 100 70 20 0,45 17 9,00 160 100 2,2 +0,3
Köln - Düsseldorf (40 km) Stadt-E 22 50 40 16 0,30 24 4,80 130 80 0,5 0

Erläuterung der Tabellenspalten

  • Batterie: Kapazität des Akkus
  • Max./Ø Ladeleistung: Maximale und durchschnittliche Ladeleistung
  • Verbrauch: Energieverbrauch pro 100 km
  • Stromkosten: Preis pro kWh (variiert je nach Ladeort und -zeit)
  • Ladezeit/100km: Benötigte Zeit zum Laden für 100 km Fahrstrecke
  • Kosten/100km: Gesamtkosten für 100 km Fahrt
  • Max/Ø Tempo: Maximale und durchschnittliche Geschwindigkeit
  • Σ h: Gesamtfahrzeit inklusive Ladezeiten
  • Δ h: Zeitdifferenz im Vergleich zu einem Verbrennerfahrzeug

Analyse der Beispielstrecken

  • Hamburg - München: Trotz höherer Geschwindigkeit und Reichweite benötigt das Luxus-E mindestens einen Ladestopp, was zu einer Gesamtfahrzeit von 7,5 Stunden führt - 1,5 Stunden mehr als ein vergleichbarer Verbrenner.
  • Köln - Frankfurt: Das Mittelklasse-E schafft die Strecke ohne Zwischenstopp, benötigt aber für die Rückfahrt eine Ladepause.
  • Köln - Düsseldorf: Ideale Pendlerstrecke für das Stadt-E, keine Ladung unterwegs nötig.

Wirtschaftlichkeit und Nutzerfreundlichkeit

  • Pendlerstrecken: Laden zu Hause oder am Arbeitsplatz ist deutlich günstiger und bequemer.
  • Langstrecken: Schnellladestationen sind teurer, aber zeiteffizienter. Die Optimierung von Ladestopps ist entscheidend.

Notwendige Verbesserungen für die Zukunft

Ausbau und Verbesserung der Ladeinfrastruktur

Maßnahme Messgrößen
Ausbau des Ladenetzes
  • Ladepunkte pro 1000 zugelassene E-Autos
  • Ladepunkte pro 100 km Autobahn
  • Ladepunkte pro km² in Ballungsräumen
Leistungsfähigkeit der Ladesäulen
  • Durchschnittliche Ladeleistung in kW
  • Anteil der Schnellladesäulen (>150 kW) am Gesamtnetz
  • Maximale Ladeleistung der Spitzenmodelle
Zuverlässigkeit und Verfügbarkeit
  • Verfügbarkeitsrate der Ladesäulen
  • Mittlere Zeit zwischen Ausfällen (MTBF)
  • Reparaturzeit bei Störungen
Reservierungssysteme
  • Anteil der reservierbaren Ladesäulen
  • Vorlaufzeit für Reservierungen
  • Stornierungsrate
Abrechnungsprozesse
  • Anzahl der akzeptierten Zahlungsmethoden
  • Durchschnittliche Dauer des Bezahlvorgangs
  • Kundenzufriedenheit mit dem Abrechnungsprozess
Integration erneuerbarer Energien
  • Anteil erneuerbarer Energien am Ladestrom
  • CO2-Fußabdruck pro geladener kWh
  • Anzahl der Ladestationen mit eigener Solaranlage
Ladekomfort
  • Anteil überdachter Ladestationen
  • Verfügbarkeit von Sanitäranlagen
  • Angebot von Verpflegungsmöglichkeiten
Standardisierung
  • Anzahl der unterschiedlichen Steckertypen
  • Kompatibilitätsrate zwischen Fahrzeugen und Ladesäulen
  • Grad der Interoperabilität zwischen Ladenetzwerken

Zielwerte und aktueller Stand

Notwendige Verbesserungen für die Zukunft

Wirtschaftlichkeit
Messgröße Ist 2024 Ziel 2026 Ziel 2030
Ø Kosten/100km ? ? ?
Ø Kosten/kWh an Schnellladesäulen ? ? ?
Leistung
Messgröße Ist 2024 Ziel 2026 Ziel 2030
Ø Ladeleistung/100km ? ? ?
Schnellladepunkte pro 1000 km Autobahn ? ? ?
Schnellladepunkte pro 1000 E-Autos ? ? ?
Ø Leistung Schnellladepunkte ? ? ?
Zuverlässigkeit
Messgröße Ist 2024 Ziel 2026 Ziel 2030
Verfügbarkeitsrate ? ? ?
Anteil reservierbarer Schnellladesäulen ? ? ?
Anteil automatisches Pay by Plug ? ? ?
Komfort
Messgröße Ist 2024 Ziel 2026 Ziel 2030
Anteil überdachter Schnellladestationen ? ? ?
Anteil Schnellladestationen mit WC ? ? ?
Anteil Schnellladestationen mit Verpflegungsmöglichkeit ? ? ?
Nachhaltigkeit
Messgröße Ist 2024 Ziel 2026 Ziel 2030
Anteil erneuerbarer Energien am Ladestrom ? ? ?
CO2-Fußabdruck pro geladener kWh ? ? ?

Fazit

Die Fokussierung auf Ladezeit/100km und Kosten/100km als Hauptkriterien wird die E-Mobilität vorantreiben.


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