Gastautor / 14.06.2019 / 06:15 / Foto: Pixabay / 186 / Seite ausdrucken

Die Leiden eines Hausplaners: Hilfe, E-Auto-Ladestation!

Von Paul Lech. 

Deutschland 2019. Umbruchstimmung entnehme ich vielen Schlagzeilen. Das ist der Aufbruch in die Elektromobilität, heißt es, 1.000.000 E-Autos werden angestrebt. So weit die Theorie. Die Praxis geht anders: Da landet die schöne neue Elektromobilität auf meinem Schreibtisch, und ich weiß nicht recht, wie ich damit umgehen soll.

Ich (m) werde in wenigen Wochen 59 Jahre alt und bin in einem Ingenieurbüro für Haustechnik in NRW beschäftigt. Ich arbeite nun seit zwei Jahren in einer Mini-Elektroabteilung – 4 Menschen = 3+1, entsprechend 25 Prozent Frauenanteil – und wie Sie sich denken können, bei weitem der Älteste. In den vergangenen zwei Jahren haben wir bei verschiedenen Projekten so zwischen 400 und 500 Wohnungen geplant, teils auch höherwertige Ausstattungen, alles in allem etwa 20 Prozent Sanierungen.

Nun ist bei einer Neubau-Wohnanlage (ca. 100 Wohnungen in 12 Häusern) Folgendes passiert. Der Bauherr möchte in der gemeinsamen Tiefgarage mindestens 20 Ladesäulen für Elektroautos installiert haben. Eine entsprechende Ladesäule kann bei Schnellladung einen Strom von 32 A liefern. Das heißt, würden alle Ladesäulen voll in Betrieb gehen, müsste ich theoretisch 640 Ampere vorhalten. Das geht natürlich nicht. Die Säulen sind untereinander vernetzt und regulieren sich gegenseitig. Somit kann die Ladezeit – bei Mehrfachnutzung – auf mehrere Stunden anwachsen, wo der Hersteller der Säulen sagt, dass dies vertretbar ist, aber der Bauherr hartnäckig nachfragt, warum das denn so sei. Er verkaufe oder vermiete schließlich hochwertige Wohnungen, und eine Ladezeit von mehreren Stunden (bis zu 8 Stunden) wären kein gutes Verkaufsargument.

Kann ich nachvollziehen... aber es kommt noch besser: 100 Wohnungen mit Warmwasserversorgung aus der Heizung (nicht mit Strom) haben nach DIN 18015 einen Anschlusswert von 108 kVA. Die Werte-Tabellen basieren auf den Erfahrungswerten der städtischen Energieversorger (Sehen Sie hierzu die Tabellen auf den Seiten 5 und 6.)

Zu den 100 Wohnungen kommt noch die Lüftungsanlage der Tiefgarage, einige Pumpen und Hebeanlagen, Außenbeleuchtung, Reserve und dergleichen. Ich hätte normalerweise bei den Stadtwerken eine Leistung von 15 bis 180 kVA, entsprechend 130-150 kW angemeldet. Nebenbei bemerkt, auch für diese Leistung hätte ein kleiner Trafo installiert werden müssen, da sich das Grundstück zwar auf Stadtgebiet aber mehr auf der "grünen Wiese" befindet. Bei Großstädten wäre diese Leistung – je nach Lage – aber noch im Netz vorhanden.

„Das muss ich den Bauherren erklären und kann es nicht“

Auf Grund der 20 Ladesäulen, gegebenenfalls auch mehr, muss nun ein Transformator mit 400 kVA installiert werden, weil diese hohe Leistung grundsätzlich nicht mehr im Niederspannungsnetz (400/230V) vorhanden ist. Außerdem möchte der Bauherr, dass die Ladesäulen doch eine entsprechende "Power" bringen und sich nicht selbständig komplett auf den Minimum-Ladestrom reduzieren. Somit also die Ladezeit auf weniger Stunden reduziert wird. Jetzt zu meinem Problem. Auf Grund der 20 Ladesäulen, gegebenfalls auch mehr, muss nun ein Transformator mit 400 kVA installiert werden, weil eine so hohe Leistung nicht im Niederspannungsnetz vorhanden ist.

Das wird in Zukunft bei fast jedem Bauvorhaben so sein, sage ich mal voraus. Denn in den Ingenieurbüros sind wir nicht nur Planer, sondern auch Berater. Wenn ein Bauherr eine neue Wohnanlage plant – und sei es nur ein 8-Familienhaus –, dann muss ich immer fragen, ob er auch eine Ladesäule in der Tiefgarage oder an den Parkplätzen wünscht. Das zählt zur guten Beratung der heutigen Zeit, jedenfalls meiner Meinung nach.

Wir werden in Zukunft viele Trafos verkaufen. Aber irgendwann geben uns die Elektrizitätsversorger/Stadtwerke keine Trafos mehr, weil auch das Mittelspannungsnetz am Ende ist. "Ausgelastet", wie man sagt. Sollte tatsächlich die Elektromobilität einen Boom bekommen, werden alle nach einem Zeitpunkt X nicht mehr schnell laden können.

Das muss ich den Bauherren erklären und kann es nicht. Wir in den Ingenieurbüros haben selten Kontakt zu anderen Büros, deshalb kann ich mich nicht immer in vollem Umfang austauschen oder beraten. Aber die nächste Elektromesse kommt bestimmt. 

Ich werde das Thema natürlich bei entsprechender Gelegenheit mit den Energieversorgern diskutieren, aber ich weiß jetzt schon, was die antworten werden: "Geh weg, wir haben andere Sorgen. Wenn was nicht geht, dann geht es nicht, und ein Netzausbau steht bei uns immer zum Schluss an".

Der hauseigene Trafo war schon ausgelutscht

Vor ein paar Jahren Jahren habe ich die Bauleitung in einem Luxus-Projekt mit fast 270 Wohnungen begleitet. Wir reden hier über Luxuswohnungen mit einem Preis zwischen 4.500 bis 16.000 Euro je Quadratmeter Wohnfläche, Innenstadt-Lage. Nur nebenbei, die kleinen Wohnungen sind mindestens 80 Quadratmeter groß, und die üppigen Wohnungen bis zu 120 oder gar 200 Quadratmeter. Wer hier lebt, kann sich einen flottes Tesla Luxusmodel als Hobby und gutes Gewissen leisten. Getreu dem Motto, "ich fahre grün".

Ich hatte das Thema Elektromobilität mal bei einer unserer Planungsrunden angesprochen. Wohlgemerkt, Planungsrunde während der Bauzeit zwischen Rohbau und Endausbau. Der lustige Vorschlag der Planer (war nicht unser Büro) und des Bauherrn war, ein paar gewöhnliche Steckdosen an ein paar Stellplätze der Tiefgarage zu verteilen, weil die Leistung der hauseigenen Trafos ja schon fast "ausgelutscht" wäre. Zudem sollten die "Interessierten" die Zusatzkosten für die Zuleitung, etwa 30 Meter im Durchschnitt und die Installation der Steckdose inklusive Absicherung, als Aufpreis bezahlen (280 bis 350 Euro netto ohne Mehrwertsteuer je Stellplatz/Wohnung, Stand 2014). An die Profis: Wir reden über eine offene Rohrinstallation auf-Putz in einer Tiefgarage, am Ende mit einer abschließbaren Klappdeckel-Schutzkontakt-Steckdose 230V, angeschlossen über eine NYM-Leitung 3x2,5 qmm (ggf. 3x4 qmm) separat abgesichert (16 A) in der Zählerverteilung.

Jetzt stellen Sie sich einmal vor, jemand zahlt für seine Wohnung eine Million Euro und bekommt für die Aufladung seines Teslas eine Steckdose, an die man normalerweise eine Waschmaschine anschließen würde. Ein Mittelklasse-Tesla Model S startet ab etwa 72.000,- Euro aufwärts, und nehmen wir einmal an, dass eine 70-kWh-Batterie installiert ist (Reichweite 440 Kilometer). Dann beträgt die Ladezeit laut Wikipedia etwa 20 Stunden, in Worten zwanzig (!), für eine Vollaufladung an eben jener oben genannten Normalo-Steckdose.

Doch noch einmal zu den oben genannten eine Million Elektroautos und den geforderten Schnell-Ladestationen.

1.000.000 Autos mal 16-Ampere-CEE-Steckdose (400 V) in der Garage zum laden, sind gleich 16.000.000 Ampere gleich 16 Mega-Ampere! Dabei könnte das größte deutsche Kraftwerk, Neurath in meiner Heimat NRW, mit 4.400 MW Leistung (Kohlekraftwerk!), bei einer Spannung von 400 V gleich 4.400 Mega-Watt geteilt durch Wurzel 3 = 1,73 x 400 Volt theoretisch nur 6,35 Mega-Ampere liefern. Da fehlen noch fast 10 Mega-Ampere.

Glücklicherweise steht neben dem Kraftwerk Neurath in vier Kilometer Entfernung auch noch das Kohlekraftwerk Frimmersdorf. Anfang der 1970er Jahre immerhin das größte Kohlekraftwerk der Welt! Doch das läuft aktuell nur noch auf 2 x 300 MW. Soll das wirklich abgeschaltet werden? 

Meine Intention ist, mit diesem Beitrag eine Diskussionsgrundlage für Fachleute und Interessierte zu schaffen. Interessant wären auch Fragen oder Hinweise und Beispiele von absoluten Laien. Erfahrungsgemäß kommen hier recht unbedarfte aber auch echt originelle Lösungsansätze. Ich weiß keinen anderen Weg, als mich an eine breitere Öffentlichkleit zu wenden. Jedes Mal, wenn ich dieses Thema anschneide, kommt ein Schulterzucken, von Kollegen, Freunden, teils werde ich auch belächelt.

Ich sammle die Zuschriften der Leserpost und werde diese in einem zweiten Beitrag oder auch weiteren Beiträgen ansprechen, auswerten und kommentieren. Das wird sicher einige Zeit in Anspruch nehmen, da ich ja nebenbei voll berufstätig bin. Es werden auch einige Profis meine Zahlenbeispiele kommentieren und gegebenfalls korrigieren, und das ist gut so. Nur so werden wir uns gemeinsam den tatsächlichen Gegebenheiten nähern können. Ich bitte sogar ausdrücklich darum, von Ihren Erfahrungen zu berichten, auch mit Berechnungsbeispielen. Ich bitte die Leserinnen und Leser um Verständnis, dass ich unter einem Pseudonym schreibe. Im oben beschriebenen Projekt handelt es sich um eine laufende Baumaßnahme. Der hier veröffentlichte Text ist mit der Geschäftsleitung unseres Büros abgestimmt.

Nachtrag/Update vom 17.06.2019:

Werte Leserinnen und Leser,

ich bin überwältigt von so vielen qualitativ hochwertigen Postings, schön gemischt mit Beiträgen wo ich laut aufgelacht habe, kontrovers aber doch effektiv geführte Diskussionsansätze und herrlich verrückte Vorschläge von den Laien. Ich habe alle 186 Postigs in mehreren Stunden gelesen - ich hatte das in dieser Form und Intensität nicht erwartet.

Hierfür möchte ich mich ganz besonders bei Ihnen bedanken!

Da kommt ein schönes Stück Freizeitarbeit auf mich zu, mit der ich mich gerne in den nächsten Tagen beschäftigen werde.

Klarstellung:

Die Berechnungen rund um das Kraftwerk Neurath waren rein fiktiv und sollten den Laien einmal zeigen, wieviel Energie für die E-Mobilität gebraucht werden könnte. Hierbei lege ich besonderen Wert auf den Konjunktiv, den ich auch im Beitrag häufig bewusst gewählt habe. Meine Intension ist weder ein Experte zu sein, noch irgendwie ein Besserwisser und Fingerzeiger. Mir geht es lediglich darum aufzuzeigen was auf uns zukommen könnte, wenn wir einen Boom bekommen. Ich möchte Ihre Vorschläge sammeln und am Ende dieser kleinen Serie zu Lösungsansätzen zusammen führen. Vielleicht nimmt das ja eine(r) außerhalb der Achse als Anregung.

Folgende Themen haben sich für den nächsten Beitrag heraus kristalisiert:

  • Brandgefahr!
  • Gleichzeitigkeit, damit verbunden das Lastmangement
  • standardisierte Batterien für die E-Autos - Tausch, Leasing o.Ä.
  • Speicherbatterien im eigenen Haus zur Abdeckung der Spitzenlasten
  • die Erfahrungen der E-Auto-Besitzer
  • die Energiepolitik in Deutschland 

Ich weiß noch nicht ganz wie ich die Themen kombinieren werde, um einerseits nicht zu lange Artikel zu verfassen, und andererseits "was passt zusammen?".

Paul Lech

Foto: Pixabay

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Leserpost

netiquette:

Günter Wagner / 14.06.2019

Auf diese Probleme angesprochen antworten die klimabeseelten, hysterischen, gesinnungsethischen Flachpfeifen, mit ein paar zusätzlichen Windrädern wäre das zu lösen, ziehen dann zu allem Überfluss ihre Sandalen an und gehen auf die Barrikaden, um das Windrad in ihrer Nähe zu verhindern. Mit solchen Doppelstandards wolĺen Leute ‘future’ gestalten, die für ihre Parteitage vegetarisches Essen beschließen und sich dann in rauhen Mengen Pizza in die Versammlungsstätte karren lassen, während dort das Vegetarisch-Kulinarische verwelkt!

Bernhard Reiter / 14.06.2019

Im konkreten Fall sehe ich ein größeres Problem als die Netzversorgung. Und zwar die Brandgefahr. Die Akkus können sich spontan entzünden (Samsung Handys, Tesla ist das auch schon passiert). Und E-Autos können nicht ohne Weiteres gelöscht werden. Der aktuelle Ansatz ist ein Wassercontainer, in dem das Fahrzeug versenkt wird. Das geht aber in der Tiefgarage auch nicht. Entzündet sich ein E-Auto, entzünden sich die anderen ebenfalls (so geschehen beim diesjährigen E-Moto-GP-Qualifying). Brennen nun 5 bis 10 Autos über 10 Stunden - wie sieht es da mit der Einsturzgefahr aus? Wird das beim Bau berücksichtigt?

Patrick Hartmann / 14.06.2019

Guten Tag Leider muss ich Ihnen mitteilen das Sie nicht verstanden haben wie Elektromobilität funktioniert. Denn es klingt für Sie verrückt und total unvorstellbar, aber eine einfache Steckdose reicht vollkommen aus. Warum? Erstens können die meisten Autos eh nur Einphasig laden und zweitens kommen sie seltenst an ihre Ladestation an und müssen 70kwh laden. Wenn sie Praxiserfahrung hätten, würde sie schnell merken das Sie im Schnitt zwischen 10-25 kwh Laden müssen. Das entspricht je nach Auto einer täglichen Strecke von 50-150 km. Und das dauert bei etwas über 6kwh ladeleistung 2-5 Stunden. Mit einer Wallbox können Sie das ganze auch mit 11-22 kwh betreiben. Dann liegen wir bei 1-2 Stunden. Und jetzt ehrlich, wie hoch, bei 1-2 Stunden ladezeit, ist es das alle 20 Ladegeräte gleichzeitig laden. Ich kann Ihnen versprechen das selbst 10 nicht gleichzeitig laden. Und selbst wenn wären alle trotzdem schneller geladen als sie das glauben können. Verwerfen Sie diese verrückten Theorien. Mieten Sie sich mal ein Elektroauto für ein zwei Wochen und lernen Sie die Praxis kennen. Danach können Sie Ihrem Kunden das ganz einfach erklären. Der Mensch hat irgendwie immer das Bedürfnis, einfach Dinge sich total kompliziert zu erklären. Mfg P. Hartmann

Helmut Inzinger / 14.06.2019

Na, was würde wohl Walter Ulbricht zu dem geschilderten Problem sagen? “Niemand hat die Absicht, flächendeckend individuelle Elektromobilität einzuführen!” Womit doch klar sein sollte, wohin die Richtung geht.

Hephaistos Papadopoulos / 14.06.2019

Mir ist grundsätzlich ein Rätsel, wie Ladestationen in Tiefgaragen genehmigungsfähig sind. Das Laden ist mit der kritischste Betriebszustand für den Akku und einen brennenden Akku kann man nur durch Versenken des Fahrzeugs löschen. Sollten sich die Ladesäulen nebeneinander befinden, kann man sicher sein, daß es zu einer Kettenreaktion kommt, wenn ein Akku brennt.

Dr. Joachim Lucas / 14.06.2019

Ich bin immer auf der Seite eines Praktikers. Natürlich verstehe ich die einzelnen Rechnungen als Nichtfachmann nicht aber das gebe ich auch zu. Ich bin sicher, dass Sie Recht haben. Und die Brandgefahr durch Batterieautos in Wohnhäusern(!) haben Sie noch nicht mal angesprochen. Aber belästigen Sie doch einen Grünen auf Wolke 7 nicht mit Fakten und Realitäten. Da ist Hopfen und Malz verloren. Die schaffen auch noch die Nacht und die Schwerkraft ab. Robert und seine JüngerInneninnen müssen das nur wollen.

P.Gross / 14.06.2019

Guten Morgen, Herr “Lech”. Hoffentlich macht Ihnen Ihr Job noch Spass.  Aber zunächst: ich würde diesen Beitrag auch nicht unter meinem guten Namen veröffentlichen. Mahnende und zweifelnde Praktiker und ähnlich kluge Menschen sind, nach neuester, öffentlich-rechtlicher Einsortierung,  “Schädlinge”. Ich bin gespannt auf das Echo Ihres Aufrufes. Meine Empfehlung bis dahin: fragen Sie Robert Habock oder seine Co-Amazone Frau Annalena Charlotte Alma Baerbeck - da werden Sie sicher geholfen…die haben den Durchblick.

B. Rilling / 14.06.2019

Sehr geehrter Herr Lech., vielen Dank dafür, dass Sie als Experte endlich einmal öffentlich dieses heiße Eisen anfassen! Zum Einen, weil es mich beruflich betrifft. Wir haben als GU diese Diskussionen direkt mit Bauherr und zukünftigen Wohnungseigentümern. Selten werden diese Ladestationen überhaupt vorgesehen. Wo sollten sie auch hin? Hier im innerstädtischen Bauen ist in den TG der Platz so knapp bemessen, dass die großen PKW´s heutzutage kaum in die Standplätze passen! Und die Stromversorgung für zukünftige E-Autos will Niemand mit kalkulieren. Egal, wen ich als Laie frage, man antwortet mir nicht! Ende vom Lied: Besagte Steckdose wird auf persönlichen Wunsch am Stellplatz vorgehalten. Und ich persönlich finde wir sind ein verlogenes Volk geworden! Wo bleibt die Innovation? Warum wird sie nicht explizit gefordert und gefördert? Jeder Klippschüler muss sich doch an fünf Fingern abzählen können, dass wenn in Zehn Jahren Mio von Elektroautos hier fahren sollen und Verbrenner nicht mehr zugelassen werden sollen, wann wird dann endlich für ein flächendeckendes Versorgungsnetz gesorgt damit wir alle weiter so mobil bleiben wie heute? Und nicht alle 100 - 150 km 8 Stunden parken müssen zum Nachladen? Woher kommt dann die Unmenge an dafür benötigter Energie, vor allem in Dunkelflauten? Wir haben schon jahrelang die Wahl: Bildung fördern nicht abbauen und Innovationen fördern,wie können wir zukünftig umweltfreundlich und zuverlässig Strom produzieren? Das Versorgungsnetz massiv jetzt ausbauen, nicht wenn es zu spät ist! Und vor allem diese unseligen Akkus verbessern! Weg von der Umweltsünde und sie müssen länger Energie liefern! Sonst werden wir bald fast alle wieder mit der Kutsche unterwegs sein! Denn Bus und Bahn sind auch unzuverlässig! Wir hauen Unsummen für Unsinniges heraus und vernachlässigen dabei die Zukunft unserer Kinder! Das wird sich eines Tages bitter rächen!

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