Experte: Welche Möglichkeiten bieten Batteriewechselstationen für Europa?

Moin,

als Standard sehe ich ein gleich großes Gehäuse. Z.B. 140x80x20cm. Im Unterboden können je nach Fahrzeuggröße und Typ ein oder zwei, vielleicht auch drei Gehäuse untergebracht werden. Die können dann sowohl einzeln als auch gleichzeitig gewechselt werden.

Einigen müsste man sich auf eine gleiche Spannung. Die Stromstärke könnte variieren und somit können unterschiedliche Leistungen angeboten werden.

Und ja, Wechselakkus bringen jetzt riesige Probleme, weil diese Technik nie in Fahrzeugen umgesetzt wurde. Weil es für diese Technik eine eigene und vor allen Dingen flächendeckende Infrastruktur geben muss. Allerdings funktioniert die Technik bei z.B. Gabelstaplern in Industriehallen hervorragend! Und ja, eine Industriehalle ist ein kleiner Mikrokosmos. Aber warum soll das nicht im Masstab 1:1 funktionieren?

Was die Gewichte der Akkus angeht? Da braucht ja niemand im Ansatz daran denken, dass der Akkuwechsel von Hand erledigt wird. Natürlich muss hier ebenso neu gedacht werden. Angefangen von händisch möglicher Hubwagentechnik über automatisierte Wechselstraßen (ähnlich einer Waschanlage) stehen hier Denkoptionen zur Verfügung.

Moin,
ich denke, dass zentrales Laden wesentlich einfacher umzusetzen ist, als das dezentrale Laden. Das dezentrale Laden erfordert ein riesiges ELT-Netz, denn die erforderlichen Abnahmemengen dürften aus dem normalen Leitungsnetz nicht zu entnehmen sein. Es dürfte doch sicher unstreitig sein, das es einfacher sein wird einen Knotenpunkt herzustellen, als flächendeckend das Leitungsnetz zu ertüchtigen.

Es müssen ja nicht die Tankstellen als Wechselstationen umgebaut werden. Die Tankstelle ist hier als Beispiel zu verstehen. Eine Wechselstation ist natürlich eine komplett andere Infrastruktur als eine Tankstelle. Aber perspektivisch könnten Wechselstationen in den kommenden Jahrzehnten die Tankstellen weitgehend ersetzen.

Die Haltbarkeit von Akkus – vor allen Dingen auch deren Speicherkapazität – sehe ich eher skeptisch, aber fachlich fundiert kann ich dazu natürlich keine Aussage machen.

Wir leben auch zukünftig in Zeiten, in denen Zeit Geld ist. Und sicherlich sind Pausen im Arbeitsalltag zu begrüßen. Das 20-minütige Warten an einer Ladestation ist für einigen Menschen nicht tolerierbar. Diese Auffassung resultiert aus meiner eigenen Lebenserfahrung, denn ich habe 20 Jahre ständig nach der Uhr gearbeitet. Hinzu kommt, dass die Ladesäulen nicht immer frei sind und das direkt am Zielpunkt oftmals keine Ladesäule vorhanden ist.

An dieser Stelle möchte ich zum Ausdruck bringen, dass ich durchaus aufgeschlossen bin und mich mit der Anschaffung eines vollelektrischen KFZ beschäftige. Und was die Leistung und vom Kunden abgeforderten Leistungen betrifft, so sollte das doch gar kein Problem sein. Nehme sie als ganz profanes Beispiel Akku-Werkzeuge. Da gibt es Werkzeuge mit einem Akku und leistungsfähige Werkzeuge nehmen zwei Akkus. Die werden zusammen geschaltet und somit steht eine höhere Leistung zur Verfügung. Nehmen sie z.b. ein Gehäuse 140x80x20 cm. Darin befindet sich der Akku. Davon passen auch zwei in den Unterboden. Innerhalb des Gehäuses können sogar unterschiedlich Akkuleistungen verwendet werden.

Die Wallboxen sind aus meiner Sicht gut für Einfamilienhäuser zu gebrauchen. Die sind sogar in Verbindung mit PV und Speicherakku sogar sehr empfehlenswert. Der EFH Besitzer wird den Wechselakku also nur für die Langstrecke benötigen. Aber für dichte Wohnbezirke mit Mehrfamilien- oder Hochhäusern sehe ich da keine gebrauchstaugliche Ladestruktur.

Ah ja, Polemik als stechende Argumentation in der Diskussion ist sehr überzeugend! Nun kann ich die Logik der Automobilindustrie besser verstehen. Danke.

„…“

Bitte sorgfältiger lesen und zwischen dem Zitat und meiner Meinung dazu unterscheiden! NMC.

„so bekommt man auch die Vielfahrer, die am Tag 800 km in 6 Stunden fahren wollen überzeugt !“
Das ist zwar eine gefühlt lautstarke, aber mengenmäßig absolut irrelevante Randgruppe.

Also ich fahre mit meinem Diesel 20 Stunden mit 200km/h durch.
Täglich. Mehrfach.Ich bin nämlich Vertreter für BettEnten.
/ironieoff

*Die Fahrzeuge müssten nicht 90 % ihres Einsatzes eine Batterie herumschleppen, die sie die nächsten Tage gar nicht brauchen.

• Das gilt nur, wenn du in jeder Ecke des Landes und der Nachbarländer so eine Station hast. Ansonsten wirst du trotzdem lieber einen größeren Akku nehmen als einen kleineren.

*Die Ressourcen zur Batterieherstellung würden wesentlich besser genutzt werden.

• Bist du dir sicher, dass die Leute so viel kleinere Akkus haben wollen, dass die zusätzlichen Akkus für die Ladestationen, ausgeglichen werden? Aktuell brauchen wir ja einen Akku pro Fahrzeug, mit Wechselstationen müssen diese ja auch gefüllt sein.

*Das Aufladen bzw. Wechseln würde wesentlich schneller gehen,

• Was ist „wesentlich“, von 20 Minuten Schnellladen auf 5 Minuten Wechsel sind grad mal 15 Minuten weniger und auch das ist relativ, da ich beim Wechseln wohl dabei sein muss und erst dann meine eigene Pause machen kann und nicht gleichzeitig. Vor allem du willst ja kleinere Akkus einbauen damit sich das Wechseln von den Kosten und den Ressourcen her lohnt. Mit einem 40Kwh Wechselakku musst du dann doppelt so oft wechseln wie ein 100KWh Festakku BEV laden muss. Und wenn die an der Ladezeit weiter solche Fortschritte machen lädt der ja bis die Wechselinfrastruktur endlich steht auch in unter 15 Minuten. Dann gewinnst du nur noch einzelne Minuten.

*und die Ladung erfolgt unabhängig von Verbrauchsspitzen.

• Auch fraglich. Desto langsamer du die Wechselakkus in den Stationen lädst, desto mehr Wechselakkus braucht jede Station, die Hersteller werden wohl lieber die Akkus dann schnell laden und dafür ein paar weniger pro Station vorhalten. Damit hast du dann die Ladelast auch zu den selben Zeitpunkten wie mit Schnellladern.

*Die Problematik der langsamen Ladung wenn viele Fahrzeuge gleichzeitig geladen werden, gäbe es nicht.

• Wie im Punkt davor, auch relativ, klar du kannst auf der Autobahn viele zig Tausend Akkus vorhalten, damit auch sicher jeder sofort seinen Akku bekommt selbst zu Spitzenzeiten, aber die Realität wird wohl eher sein, dass zu Spitzenzeiten einfach die Station irgendwann leer ist und erstmal wieder die eingetauschten Akkus aufladen muss. Dazu das selbe Problem mit den Terminals, hast du dann 20 Wechselterminals, damit auch zu den Spitzenzeiten noch alle direkt drann kommen, und zu den restlichen Zeiten stehen immer viele leer, was das ganze Teuer und ressourcenfressend macht, oder nimmst du Wartezeiten in Kauf? Vor allem mehrere Tauschterminals machen das ganze ja nochmal teurer. Denn entweder hat jedes seinen eigenen Akkuvorrat oder du brauchst einen Logistikapperat dahinter, der die Akkus auf die Stationen organisiert.

*die Tankstellen werden zu automatisierten Stationen ausgebaut, das würde der Branche eine große Zukunft in Verbindung mit der europaweiten Robotertechnik bringen.

• Und wie verbindest du das mit den Verbrennern, die noch fahren? Es werden nicht von einem auf den anderen Tag alle Autos zu WechselBEVs. Die Tankstellen werden noch eine weile gebraucht, so schade das auch ist. Außerdem wer sagt denn, dass die Tankstellenbetreiber alle zu Ladebetreibern werden? Kleine Tankstellen werden sich die Kosten wohl kaum leisten können und große musst du auch erstmal überzeugen. Neue Anbieter mit eigenen Plätzen wären wahrscheinlich sogar die schnelleren. Und wer sagt, dass in Frankreich die selbe Normbatterien genutzt werden wie hier? Wir haben es bis heute nicht geschafft europaweit alles auf Metrik um zu stellen. Warum soll das bei Akkus jetzt auf einmal besser und leichter gehen?

Hinweise:

• die Tankstellen können mkt Ihren MhW Speicherkapazität auch zur Netzstabilisierung dienen

-> Theoretisch ja, aber nur soweit es genug Akkus gibt die trotzdem randvoll bleiben können um sofort bereit zum Einsatz zu sein. Und ob die Betreibe diese Zusatzlogistik wollen? Zumal du die Stationen, besonders die großen nicht in Städten hast, also da wo man die Pufferfunktion braucht, sondern sonstwo an den Autobahnen. Ganz zu schweigen, dass das mit V2G auch so geht.

• eine gewisse Standardisierung der Akkus wäre vorteilhaft, aber die Roboter erlauben da auch eine Flexibilität.

-> Du musst auch Bauraum und somit Akkuform standardisieren, wenn du nicht massenhaft lehren Raum im Fahrzeug vorhalten willst. Dazu machen Unterschiede die Roboter teuer und aufwendig, du wirst also nicht um erhebliche Standardisierungen herum kommen.

• gesucht sind da Vorstände und Politiker, die schon seit längerem selbst e-Auto fahren und auch sebst PV nutzen, denn nur diese können verstehen worum es wirklich geht…

-> Vielleicht erstmal die fragen, die das Ganze planen und umsetzen können. Nur weil man Nutzer ist, überblickt man nicht automatisch das Ganze.

• eine Schnelladung ist für mich innerhalb 5 Minuten – 30 Min oder länger ist eher Zeitlupe …

->aktuelle Ladezeiten sind bei den besseren Fahrzeugen in jedem Fall unter 25 Minuten, die meisten unter 20 Minuten. Tendenz zu den 15 Minuten. Bis wir eine Wechselakkuladestruktur aufgebaut haben, werden wir sicher kaum noch Fahrzeuge mit mehr als 20 Minuten haben und die besseren werden sich mit der 10 Minuten Marke prügeln.

• so bekommt man auch die Vielfahrer, die am Tag 800 km in 6 Stunden fahren wollen überzeugt!

-> 800km in 6 Stunden sind ein Schnitt von >140km/h + Tankpause. Da muss schon geistekrank geraßt werden, ohne Rücksicht und massive Geschwindigkeitsüberschreitungen in Baustellen. Ich habe auf solchen Strecken mit 140km/h bis 160km/h wo es geht und immer leicht über dem Tempolimit, etwa 80er bis 90er Schnitte gefahren und das war schon das meiste Autobahn. Und auch da musste ich dann eine 10 Minuten Tankpause einlegen bis es weiter ging. Mit einem BEV brucht man dann bei zügiger Fahrt 3 15 Minuten pausen, also 800km in 6 3/4 Stunden anstatt 6 Stunden. Ich sehe da kein Problem. Zumal jeder Stau sofort viel mehr Zeit kostet. Daher muss man die Zeit eh einplanen. Außerdem wenn ein Unternehmen das Geld hat einen ach so teurern Arbeiter + Firmenauto für Stunden durch die Welt zu jagen, der hat mehr als Genug Geld, dass es auf eine Stunde auch nicht ankommt.

Du gehst bei dem Kostenvergleich bei gebrauchtes Auto vs Neuakku von den Verbrennerwerten aus. Verbrenner haben so einen hohen Wertverfall da mit der Lebensdauer die Wahrscheinlichkeit von Ausfällen immer mehr zunimmt. Bei BEV ist das aber nicht so sehr der Fall. Du hast wenige bewegliche Teile und etwas Halbleiterelektronik, die altert. Beides kann aufgrund der geringeren Menge leicht haltbarer ausgelegt werden, so dass auch ein 20 Jahre altes BEV noch einen guten Wert hat.
Und auch in 2040 wird ein 2020er Tesla M3 oder ID3 einiges Wert sein wenn es dann den neuen Akku bekommen mit mit den dann üblichen 200KWh Kapazität.

Die Ladepausen werden auf Dauer auch immer weniger ein Problem sein. Selbst wenn ich 40 Minuten pause machen muss, wenn mein Akku mit 150KWh danach und davor reale 700km schafft, dann bricht man sich da doch keinen ab. Auf >1000km Reise mal 40 Minuten Pause machen den Bock auch nicht mehr Fett und jeder mit nur einem minimum an Intelligenz wird das dann an seine menschliche Pause anpassen.

Warum immer der Wunsch alles an Tankstellen zu machen?
Die sind für Flüssige Kraftstoffe in einen Tank füllen optimiert, alles andere daran wären immer nur Notlösungen. Zumal du nicht von einem auf den anderen tag alle Autos ausgetauscht hast, in sofern bekommst du nur Konflikte wenn du Tankstellen zu Wechselstationen umbauen willst.

Dazu sind die 10 Jahre totaler Unsinn, alleine (8 Jahre gibts Garantie auf die Akkus, mit der Kalendarischen Alterung, die wir aktuell beobachten wird ein Akku eher 20 Jahre halten. Und danach wird der einfach gewechselt. Das ist in sich nicht besonderst teuer und da BEVs ansonsten nicht so viel Verschleißteile haben, ist auch ein 20 Jahre alter BEV mit neuem Akku alles andere als Wertlos. Das wir bei einem Verbrenner der 20 Jahre alt ist keine 5000€ in eine Reperatur steckt liegt ja daran, dass man davon ausgehen muss, dass da auch bald weitere Teile ausfallen. Ist ja beim BEV erstmal nicht so.

Und es ist nicht nur das Gehäuse, auf das man sich einigen muss. Auch auf das Lade und Entladeverhalten, ein Mercedes Fahrer will vielleicht 300KW Leistung haben, ein Opel fahrer ist mit 100KW zufrieden will aber keine 300KW damit die Akkus länger halten und sein Auto nicht teurer wird um die mehr Akkus zu kompensieren. Gleiches mit der Kapazität, der eine will 150KWh, der andere will nur 50KWh. Machen wir dann 100KWh und beide sind unzufrieden?

Und wenn die Reichweite steigt, während die Ladeleistung auch zunimmt. Was für einen Vorteil erhoffst du dir vom Wechseln? Wenn auch ein Kompaktwagen in Zukunft 100KWh hat und die in 20 Minuten wieder auf 90% lädt, was macht es dann aus wenn du stadt den 5 Minuten Tauschstation, dann 20 Minuten an Laden stehst und kurz Pause machst?

Dazu verringern Tauschakkus nicht den Strombedarf. Im Gegenteil, wenn du in einem Wohnort 100 Fahrzeuge per Wechselakku versorgst wird der Betreiber der Ladestation auf Schnelladung bestehen, denn desto langsamer ein Akku lädt, desto mehr muss er vorhalten, damit nicht irgendwann die Leute vor der leeren Tauschstation warten müssen. Dagegen laden die privaten einfach mit ihren 11KW Wallboxen oder irgendwelchen 7KW Drehstromsteckern, gerne auch verteilt wenn der Strompreis sich nach Angebot und Nachfrage richtet. Und natürlich auch nicht immer und nicht immer für die ganze Nacht. Auch für Laternenparker ist das eigentlich kein Thema ein paar Stecker in den Bordstein ein zu lassen. Kostet nicht viel und wie gesagt, man muss da nicht gleich wie ein Idiot, 100KW durchjagen wollen.