Elektromobilität und die Rolle der Energiewirtschaft: Rechte und Pflichten eines Ladesäulenbetreibers

Von Marcel Linnemann und Christoph Nagel

Elektromobilität ist spätestens seit dem Pariser Klimaschutzabkommen und Fridays for Future im Fokus der Öffentlichkeit. Bis 2030 soll 20 % des Verkehrs elektrisch fahren. Diesbezüglich stehen oft die technischen Herausforderungen der Elektromobilität im Vordergrund. Die grundsätzlichen Fragen der Energiewirtschaft stehen oft im Hintergrund: Welche Aufgabe hat welche Marktrolle (Netz, Vertrieb, MSB…)? Welche Marktrolle nimmt der Ladesäulenbetreiber ein? Wie wird mit Drittstrommengen durch Ladesäulen auf Betriebsgeländen umgegangen? Diese Fragen und vieles mehr, soll das Buch: Die Rolle des Ladesäulenbetreibers, Elektromobilität in der Energiewirtschaft beantworten. Im Gegensatz zu bestehender Literatur soll nicht die Integration in die Stromnetze oder der Aufbau eines E-Autos im Vordergrund stehen, vielmehr sollen die energiewirtschaftlichen Zusammenhänge und Aufgaben der Marktrollen im Vordergrund stehen. Das Buch soll den klaren Fokus haben, Praktiker in ihrem Arbeitsalltag zu unterstützen.   

• Sprache: Deutsch
• Herausgeber: Springer Vieweg
• Erscheinungsdatum: 15. Juni 2020
• ISBN: 9783658302177

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© Springer Fachmedien Wiesbaden GmbH, ein Teil von Springer Nature 2020

M. Linnemann, C. NagelElektromobilität und die Rolle der Energiewirtschafthttps://doi.org/10.1007/978-3-658-30217-7_1

1. Einleitung

Marcel Linnemann¹  und Christoph Nagel²

(1)

Innovationsmanagement & Geschäftsfeldentwicklung IoT, items GmbH, Münster, Deutschland

(2)

Projektleiter technische Dienstleistungen, Stadtwerke Gronau, Gronau, Deutschland

Spätestens seit der Abgasaffäre und begünstigt durch die Proteste von Fridays for Future steht der Klimaschutz wieder im Fokus des Gesetzgebers. Durch die verbindlichen Klimaziele von Paris und einer CO2 Reduktion von 40 % gegenüber dem Referenzjahr 1990 steht die Bundesrepublik Deutschland einer neuen Herausforderung gegenüber. Durch das Verfehlen der Klimaziele 2020 sind weitere Maßnahmen erforderlich, welche eine Einhaltung der Klimaziele für das Jahr 2030 gewährleisten sollen.

Ein zentraler Bereich stellt der Verkehrssektor dar, welches bislang verfehlt wurden. Im Jahr 2019 lagen die CO2-Emissionen gar 20 % über dem Jahresniveau von 1995. Aus diesem Grund fokussiert der Gesetzgeber eine Umstellung des Mobilitätssektors auf die Elektromobilität. Erste Gesetzesänderungen sind bereits in den letzten Jahren auf den Weg gebracht worden. Zunehmend drängen neue Akteure auf den Markt, welche sich mit dem Betrieb von Ladeinfrastruktur oder z. B. der Abrechnung beschäftigen. Neben der Entwicklung von Elektromobilen mit einer höheren Reichweite strebt der Gesetzgeber im ersten Schritt eine flächendeckende Versorgung mit Ladeinfrastruktur an [1, 2].

Dabei wird der subjektive Eindruck erzeugt, dass andere relevante Themen, welche die Ladesäuleninfrastruktur betreffen, zunehmend in den Hintergrund geraten: Welche Pflichten hat der Ladesäulenbetreiber, um den Betrieb einer Ladesäule sicherzustellen? Welche Aufgaben sind von den einzelnen Akteuren der Energiewirtschaft zu übernehmen? Wie sieht der rechtliche Rahmen aus und gibt es Unterschiede zwischen der nationalen und europäischen Gesetzgebung? Ist die Schaffung einer neuen Marktrolle für den Betrieb von Ladesäulen zuständig oder übernimmt dies eine bereits bestehende? Welche Rechte kann der Ladesäulennutzer gegenüber dem Betreiber geltend machen? Besteht gar ein diskriminierungsfreies Zugangsrecht für den Nutzer? Wie kann die Ladesäule in den energiewirtschaftlichen Kontext eingeordnet werden? Und wie sieht ein funktionierendes Abrechnungssystem aus?

In diesem Zusammenhang soll das vorliegende Buch als erste Hilfestellung zur Beantwortung der Fragen dienen. Im ersten Schritt sollen zum Allgemeinen Verständnis die marktwirtschaftliche Situation sowie die technischen Rahmenbedingungen dargestellt werden. Im Anschluss erfolgen eine Analyse des rechtlichen Rahmens sowie eine genauere Betrachtung der Rechte und Pflichten der einzelnen Marktakteure der Energiewirtschaft. Ein besonderer Schwerpunkt wird dabei auf die Rolle des Ladesäulenbetreibers gelegt. Darüber hinaus werden auch die Themen Tarifierung und Rechnungsstellung sowie das Roaming betrachtet. Des Weiteren sollen die Themen Vehicle To Grid, die Vernetzung des Fahrzeuges mit dem Stromnetz, sowie die europäische Elektromobilitätsstrategie im Gebäudesektor betrachtet werden. Ziel des Buches ist es, ein erster Leitfaden zu sein, welcher die Rechte und Pflichten der einzelnen Akteure rund um die Ladesäule darstellt. Ob die Tarifierung an der Ladesäule, der Betrieb oder die Einhaltung der technischen Vorschriften. Das Buch soll dem Leser einen ersten Rundumblick über die Vielfältigkeit der Thematik Elektromobilität aus energiewirtschaftlicher Sicht geben. Dabei erhebt das Buch nicht den Anspruch eines wissenschaftlichen Werkes, sondern als Praxisbuch, welche bei der Umsetzung und Planung von Ladeinfrastruktur unterstützen soll.

Literatur

1.

Europäische Union (kein Datum) Rahmen für die Klima- und Energiepolitik bis 2030. Abgerufen am 25. November 2019 von https://​ec.​europa.​eu/​clima/​policies/​strategies/​2030_​de

2.

Umweltbundesamt (Mai 2019). Emissionen des Verkehrs. Abgerufen am 25. November 2019 von https://​www.​umweltbundesamt.​de/​daten/​verkehr/​emissionen-des-verkehrs#textpart-1

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M. Linnemann, C. NagelElektromobilität und die Rolle der Energiewirtschafthttps://doi.org/10.1007/978-3-658-30217-7_2

2. Aktueller Stand der Elektromobilität

Marcel Linnemann¹  und Christoph Nagel²

(1)

Innovationsmanagement & Geschäftsfeldentwicklung IoT, items GmbH, Münster, Deutschland

(2)

Projektleiter technische Dienstleistungen, Stadtwerke Gronau, Gronau, Deutschland

2.1 Ausbaustand Deutschland

Laut statistischen Erhebungen des BDEW gibt es in Deutschland 20.650 öffentliche Ladepunkte (Stand August 2018, vgl. Abb. 2.1). Dies entspricht einem Zuwachs von über 50 % gegenüber dem vergangenen Jahr mit ca. 13.500 öffentlichen Ladepunkten. Etwa 75 % der öffentlichen Ladesäulen werden hierbei von Energieversorgungsunternehmen betrieben. Der Anteil der Schnellladestationen über 22 kW liegt insgesamt bei ca. 12 %.

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Abb. 2.1

Öffentliche zugängliche Ladepunkte für Elektrofahrzeuge (Stand 2019) ©BDEW 2019 [1]

Circa 85 % der Ladevorgänge werden durch private Ladeinfrastruktur vollzogen, worunter das private Laden zu Hause, aber auch das gewerbliche Laden auf dem Firmengelände fallen. Die Stromnetze könnten nach Aussage einzelner Studien schon heute bis zu 13 Millionen E-Autos laden. Das entspricht 30 % des deutschen PKW-Bestandes [2].

Durch die Mobilitätswende soll der Verkehr bis 2050 klimaneutral sein, ohne dass die Mobilität der Menschen eingeschränkt wird. Zur Realisierung des Ziels sind zum einen alternative Mobilitätsangebote wie z. B. Carsharing Angebote notwendig, aber auch eine ausgebaute Ladeinfrastruktur mit einem gewissen Anteil an Schnellladeinfrastruktur, um insbesondere Fahrzeuge in kurzer Zeit zu laden, welche weitere Strecken zurücklegen müssen [1, 2].

Ein Grund für den hohen Anteil an Ladesäulenbetreibern unter den Energieversorgern könnte, die derzeit mangelnde Wirtschaftlichkeit des Geschäftsmodells sein. Teilweise liegt die Nutzung von Säulen nur bei einer Ladung pro Tag. Aus diesem Grund sehen manche Stadtwerke die Installation von Ladeinfrastruktur lediglich als Marketingmaßnahme an, welche durch das bestehende Geschäftsfeld querfinanziert werden muss, solange nicht ausreichend elektrisch angetriebene Fahrzeuge auf deutschen Straßen unterwegs sind [1, 2] (Abb. 2.2).

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Abb. 2.2

öffentlich zugängliche Ladepunkte für Elektrofahrzeuge ©BDEW 2019 [3]

Für den Erfolg der Elektromobilität sind zuverlässige Informationen über Standorte und Verfügbarkeit von Ladeinfrastruktur notwendig. Für Akteure und Kunden muss transparent sein, wie viele öffentlich zugängliche Ladepunkte tatsächlich installiert und funktionsfähig sind.

Regional betrachtet ist Hamburg nach wie vor Spitzenreiter im Städte-Ranking (Stand August 2019; vgl. Abb. 2.3), dicht gefolgt von München und Berlin. Im Vergleich der Bundesländer liegt Bayern mit großem Abstand vorn. Auf Platz zwei und drei folgen Baden-Württemberg und Nordrhein-Westfalen. Auffallend ist jedoch, dass Ladeinfrastruktur vor allem in Ballungsgebieten installiert wird und im ländlichen Raum weniger vorzufinden ist (siehe Abb. 2.2). Eine Ursache könnte die mangelnde Auslastung in diesen Gebieten sein [4].

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Abb. 2.3

Anzahl der öffentlich zugänglichen Ladepunkte Top 10 Städte ©BDEW 2019 [4]

2.2 Typen von Ladesäulen

Elektromobile benötigen als Antriebsmittel Strom. Es gibt viele verschiedene Möglichkeiten E-Fahrzeuge aufzuladen. Der überwiegende Anteil der Ladevorgänge geschieht privat, da die meisten E-Fahrzeughalter das Auto über Nacht aufladen. Das private Aufladen des Elektrofahrzeuges geschieht meistens durch eine eigens dafür installierte Wallbox, oder an der hauseigenen Elektroinstallation, beispielsweise über eine speziell dafür ausgelegte Schuko-Dose, die eine entsprechender Dimensionierung der Zuleitung und eine vorgelagerte Schutztechnik aufweist. Im öffentlichen Raum können sowohl vorhandene Anschlüsse (bereits installierte Steckdosen unterschiedlicher Steckertypen) und speziell dafür installierte Ladesäulen genutzt werden [5]. Wichtig ist zunächst die Definition der Begriffe Ladepunkt, Ladesäule und Ladestellplatz.

Ein Ladepunkt

ist ein elektrischer Anschluss, über den ein E-Fahrzeug mit dem Versorgungsnetz verbunden wird. Zu einem Ladepunkte kann eine Messeinrichtung gehören, welche die abgegebene Energiemenge erfasst. Die leitungsgebundene Ausführung kann mit mehreren Steckern ausgestattet sein.

Eine Ladesäule

hingegen muss mindestens die folgenden Kennzeichnungen aufweisen:

Ortsangabe, die für die Verwendung in Navigationsgeräten brauchbar ist

Anzahl von Stromparkplätzen

Anzahl von Ladepunkten

Zugangsmöglichkeiten (Autorisierung) und Abrechnungsmöglichkeiten

Art der Anschlussmöglichkeiten

Zur Verfügung stehende Ladeleistung

Der Ladestellplatz

ist eine Stellfläche für das E-Fahrzeug, welches dort zum Zweck der Ladung der Traktionsbatterie abgestellt wird [5]

Unter den heutigen Elektrofahrzeugen existieren drei unterschiedliche Systemansätze zum Aufladen der Energiespeicher. Zu diesen zählen das kabelgebundene Aufladen, der Batterie-/Elektrolytwechsel und das induktive Laden. Während das kabelgebundene Laden die aktuell weitverbreitetste Technologie darstellt, sind die beiden anderen Technologien im öffentlichen Raum bisher nicht verbreitet und befinden sich noch in der Erprobungs- und Entwicklungsphase, weswegen eine weitere Betrachtung im Rahmen der vorliegenden Arbeit entfällt [5].

Die Batterie im Fahrzeug wird immer mit Gleichstrom geladen. Hingegen kann die Bereitstellung von elektrischer Energie mittels Gleich- oder Wechselstroms erfolgen. Damit ist eine Unterteilung in Wechselstromladen und Gleichstromladen möglich. Während des Wechselstromladens wird im Auto der Wechselstrom in einen batterieverträglichen Gleichstrom durch ein eingebautes Ladegerät umgewandelt. Hingegen befindet sich für ein Gleichstromladen das Ladegerät zur Bereitstellung von Gleichstrom in der Ladesäule.

Daneben ist eine weitere Unterteilung in vier unterschiedliche Lademodi möglich. Hierbei liegt der Unterschied in der Phasenzahl, der Steckernutzung, der Leistung und in den Sicherheitskonzepten. Beschrieben und enthalten sind sie in der Norm IEC 6185112. Die Lademodi 1–3 sind für das Wechselstromladen (AC-Laden) und der Mode 4 für das Gleichstromladen (DC-Laden) vorgesehen. An den meisten öffentlich aufgestellten Ladesäulen in Deutschland erfolgt das Laden mit Wechselstrom. Das Gleiche gilt ebenfalls für das private Aufladen