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

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Jürg Casanova / 14.06.2019

Die ganze sogenannte Energiewende ist ein Wahnprojekt von Wünschelrutengängern, linksgrünen Politikerinnen in allen Parteien ausser der einen. Es sitzen heute Menschen an den Schalthebeln der Macht, die nie gearbeitet haben, sondern lediglich das Geld anderer einziehen, enteignen und umverteilen. Leute, die wie Sie, Herr Lech, aus der Praxis kommen, werden bestenfalls belächelt, schlimmstenfalls ausgegrenzt und sozial erledigt, weil Ihre Botschaft die schönen Träume der Weltverbesserer, die wie immer zu einem Desaster führen, stören. Es muss doch jedem, auch wenn er von Physik nur rudimentäre Kenntnisse hat, einleuchten, dass die Elektroenergie für die deutschweiten rund 45 Millionen Autos niemals bereitgestellt werden kann, weil schlicht die Kapazitäten fehlen. Schon für die Million, für die Sie das durchgerechnet haben, ist es logistisch kaum machbar, geschweige denn für den Rest und erst recht nicht weltweit mit Milliarden Fahrzeugen. Nicht einmal dann, wenn alle andern stromfressenden Aktivitäten eingestellt würden. Und wie da die müllschmeissenden, hüpfenden, schuleschwänzenden, gretagläubigen Leute reagieren würden, wenn man ihnen ihr Gehirn in Form von Handys stilllegen würde, kann sich jeder selbst ausmalen.

Stephan Bujnoch / 14.06.2019

Das viel größere Problem stellt meiner unmaßgeblichen Meinung nach die “Umrüstung” von Tankstellen im Feld dar. Stellen wir uns eine mittlere Tankstelle mit heute zwölf Zapfstellen vor, an denen simultan zwölf Fahrzeuge in jeweils fünf Minuten betankt werden können. Da bei Schnellladung heute der gängige Wert eine halbe Stunde zu sein scheint, ist die Ladedauer bereits sechs mal länger als die Tankdauer. Ergo braucht man nicht 12, sondern 72 Ladestellen! Woher soll denn die Fläche kommen, die dafür benötigt wird und das Geld, die ganze Anlage zu überdachen, da dies der Kunde erwartet? Wenn wir im Durchschnitt mit 70 kWh pro Fzg rechnen, - was nicht zuviel ist angesichts der Reichweiten moderner Dieselfahrzeuge, - dann muß mit 140 kW geladen werden, damit das ganze in einer halben Stunde stattfindet. Für 72 Ladestationen heißt das 72 x 140 kW ergibt 10.080 kW, oder 10,08 MW. Das ist meines Wissens mit dem installierten Sekundärnetz heute nicht zu schaffen. Dies hieße neue Starkstromleitungen bis zur Tanke plus jeweils eine Trafostation. Den politischen Visionär, wie z.B. Frau Prof. Kempfert, ficht dies natürlich nicht an. Diese überbezahlte Polit Nomenklatura ist der Ansicht, die eigenen grandiosen Ideen müssten nur von nachgeordneten Technikern operativ “intelligent umgesetzt werden”. Wahrscheinlich entstand so auch das Konzept des BER. Helmut Schmitt hatte recht, wer Visionen hat, sollte zum Arzt gehen, oder zumindest die Leute, deren Vermessenheit so weit geht, mit ihren Visionen hausieren zu gehen, bevor sie auf Plausibilität und Machbarkeit überprüft wurden.

Siegfried Hermann / 14.06.2019

1 x 2,5qm mit 16 A absichern???  Und 20 Stunden warten???. Ja, nee is kla!? Kommt für ein dringend benötigtes buntes Facharbeitergenie gar nicht in Frage und haut eben einen 32A-Automaten rein. Die beiden anderen Phasen werden dann irgendwo im Keller auch noch “umgeleitet”, damit das passt mit dem “Tesla-Anschluß”. Da werden dann noch gaaanz andere Probleme als lange Ladezeiten hinzukommen. Ehrenamtlicher !! Feuerwehrmann im Dauereinsatz werden dann auch noch dringender benötigt, weil kein Deutscher so doof ist, für lau sich tot zu schuften. Viel Spaß beim Löschen! Wer dann keine wasserdichte Feuerversicherung mit Feindeinwirkung und “höherer Gewalt” intus hat, kann dann seine 2 Mio.  Loft-Wohnung in Rauch auf gehen sehen. Ehrlich Kollegen, da hab ich selbst beim Roulette bessere Chancen auf Gewinn. btw Grüner Loft-Hausi In P- Berg kostet son 200 qm Schuppen im Kollwitz schlappe 4 !!! Mio. Euronen Die Frage ist dann, WIE kann sich son grüner Apparatschik von Schlage Roth, Göring, Pau, Trittin, etc.  son Teil incl. Tesla, shusibushi und den ganzen Vollmond-Fraß und Los-Angeles Tripp zu Silvester-Mal-eben-Eis-schlecken-fliegen überhaupt leisten??? Mahlzeit!

Robert Weihmann / 14.06.2019

@Herr Lech, ich sehe schon, auch für Bauherren scheint der Strom einfach nur aus der Steckdose zu kommen. Vielleicht müssen Sie es ihrem Auftraggeber noch einfacher erklären. Z.B. so: In einer Straße liegen zwanzig Grundstücke mit Einfamilienhäuser nebeneinander. Jeder der Eigentümer hat einen Swimmingpool im Garten und möchte diesen so schnell wie möglich füllen. Die städtische Wasserleitung, an die die Grundstücke angeschlossen sind, hat einen bestimmten Druck, der für den Normalbedarf des Hause ausreicht. Füllt lediglich einer der Eigentümer seinen Pool, ist dieser in einer Stunde voll. Jetzt wollen aber alle gleichzeitig ihren Pool füllen, und der Druck pro Haus reicht dann nicht mehr aus, so dass es dann einen ganzen Tag dauert. Genauso kann man sich das mit den Ladesäulen in der Tiefgarage vorstellen.

A.Mack / 14.06.2019

Wir haben bei uns in der Firma auch 2 Ladesäulen mit 22 kw endlich installieren können. Teuer genug… Extra Leitung legen lassen weil die normale das nicht hergibt. Aber es sind nicht 2x22 kw, sondern wenn 2 landen sind es 2x11 kw. Mehr geht nicht laut Energieversorger! Also ähnlich wie in Ihrer zu planenden Tiefgarage. Denn wenn wir uns vorstellen da wären 4 oder 8 Säulen mit “22 kw”... ;)

Robert Krischik / 14.06.2019

Auf jede Ladestation wird eine Solarzelle installiert und keine weitere Stromzuführung. Wenn dann die Aufladung eines Tesla 5 Wochen oder länger dauert, wäre das die gerechte Strafe für diesen E-Auto-Schwachsinn. Auf keinen Fall sollten weitere Kohlekraftwerke in Betrieb genommen werden, auch nicht im Ausland.

Sandra Lehmann / 14.06.2019

Sie sollten diesen gut betuchten zukünftigen Mietern erklären, dass sie sich 2 Teslas zulegen müssen. Einer davon hängt dann immer an der Steckdose.

Bernd Feil / 14.06.2019

Seit Beginn der merkelschen Zeitrechnung kamen auf Bauwillige zahlreiche neue Vorschriften, Verordnungen und Gesetze zu. Der Schwarzwaelder Bote schrieb hierzu unter Berufung auf die Bauinnung und Handwerkskammer, dass sich allein dadurch das Bauen in der Region Nordschwarzwald und Kreis Karlsruhe um 40 Prozent verteuert hat. Nicht eingerechnet die Steigerung der Lohn- u. Materialkosten und der Grundstueckspreise. Nicht die boesen und habgierigen Bauherren und Vermieter sind die Preistreiber, sondern die Politik, die bei uns per Gemeinderatsbeschluss pro Wohnung zwei nach DIN genormte Fahrradstaender vorschreibt, die im ganzen Ort gleich aussehen muessen. 2er Staender = 700 Euro da man sie aus Sicherheitsgruenden von einer Fachfima, dem Dorfschmied, aufstellen lassen muss. .

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