Das Laden von Elektrofahrzeugen ist mit Herausforderungen verbunden.

Das Laden am Straßenrand bringt viele Herausforderungen mit sich.Zum einen sind diese Art von Ladegeräten im Allgemeinen langsam und benötigen zwischen drei und acht Stunden, um ein Elektrofahrzeug vollständig aufzuladen.Sie unterliegen auch der wunderbaren Zufälligkeit, die das Stadtleben ausmacht: Wenn zu viele Lastwagen, Motorräder oder Limousinen auf dem Block geparkt sind, kann das Elektrofahrzeug nicht an das verfügbare Ladegerät angeschlossen werden.Dann gibt es noch das Problem mit dem Verbrennungsmotor: So nennen es Fahrer von Elektrofahrzeugen, wenn ein Auto mit einem normalen alten Verbrennungsmotor ihren Ladeplatz belegt.„Das Parken auf der Straße ist definitiv eine Herausforderung“, sagt Anne Smart, Vizepräsidentin für öffentliche Ordnung bei ChargePoint, einem Unternehmen, das Ladegeräte für Elektrofahrzeuge baut und installiert.„Wir haben festgestellt, dass die Parkplätze ein besseres Ladeerlebnis bieten.“Ihr Unternehmen hat zusammen mit anderen in den USA ansässigen Unternehmen wie Greenlots und Electrify America Verträge mit städtischen Einkaufszentren und Einkaufszentren abgeschlossen, um Ladegeräte außerhalb von Geschäften zu bauen.

Dennoch ist es für Menschen am bequemsten, das Gerät zu Hause aufzuladen.Aber Mieter und Eigentümer von Eigentumswohnungen haben kaum eine Garantie dafür, dass ihre nächste Wohnung über ein Ladegerät verfügt, was es für sie schwieriger macht, den Auslöser für ein Elektrofahrzeug zu betätigen.Daher arbeiten viele Städte und Bundesstaaten daran, Wohnungsentwickler und -verwalter davon zu überzeugen, sich auf den ungewohnten und teuren Prozess der Installation einzulassen.Los Angeles bietet Verwaltern, die Ladestationen auf ihren Wohngrundstücken installieren, Rabatte an und aktualisiert seine Bauvorschriften, um in Neubauten Ladegeräte vorzuschreiben.„Los Angeles ist vor allem eine Stadt der Mieter, daher müssen wir uns dieser potenziellen Spannungen und der Lösungen, die wir anbieten müssen, wirklich bewusst sein“, sagt Lauren Faber O'Connor, Chief Sustainability Officer der Stadt.

Eine andere Möglichkeit besteht darin, Tankstellen stattdessen auf Strom umzustellen.Diese Räume würden eine schnellere Art von Ladegerät für Fahrer bieten, die schnellere Ladevorgänge benötigen.(Sie sind tendenziell auch teurer in der Installation und Nutzung.) „Die Herausforderung besteht nun darin, dass Sie genug von diesen großen Ladestationen haben können, die Strom in hohen Geschwindigkeiten abgeben?“fragt Michael Kintner-Meyer, ein Forschungsingenieur und Systemanalytiker am Pacific Northwest National Laboratory, der das Stromnetz untersucht.

Revel, ein Unternehmen, das Flotten von Elektromopeds und Ride-Hailing-Fahrzeugen betreibt, verfolgt eine etwas andere Ladestrategie.In Brooklyn baute das Unternehmen einen „Superhub“ – im Grunde einen leeren Parkplatz mit 25 Schnellladegeräten.(Andere Unternehmen haben ähnliche Projekte in europäischen und chinesischen Städten durchgeführt.) Die schiere Anzahl an Ladegeräten sollte garantieren, dass Fahrer laden können, wann sie wollen, sagt Paul Suhey, Chief Operating Officer von Revel.In einem platzbeschränkten Gebiet wie New York City neue Flächen für diese Hubs zu finden, wird immer eine Herausforderung sein, aber Suhey sagt, dass Revel flexibel bleiben will und Parkhäuser und Grundstücke in der Nähe großer Einkaufszentren in Betracht zieht.„Die erste und wichtigste Einschränkung ist das Raster“, sagt er.„Das treibt wirklich alles an, was wir tun.“

Tatsächlich geht das Ladedilemma weit über den Stecker hinaus.Sie müssen auch das Stromnetz berücksichtigen.Energieversorger sorgen für ein Gleichgewicht zwischen Angebot und Nachfrage, indem sie etwa so viel Strom erzeugen, wie verbraucht wird.Bei fossilen Brennstoffen ist das ganz einfach: Wenn die Nachfrage steigt, können Kraftwerke mehr Brennstoff verbrennen.Aber erneuerbare Energien erschweren die Sache, weil ihre Quellen unregelmäßig sind – der Wind weht nicht immer und die Sonne scheint nicht immer.Noch schlimmer ist, dass der Spitzenbedarf in der Regel am frühen Abend liegt, wenn die Leute nach Hause kommen, Geräte einschalten und Elektrofahrzeuge anschließen, genau dann, wenn die Sonne untergeht.

Elektrofahrzeuge könnten dazu beitragen, die Nachfrage zu stabilisieren.Mit einer besseren Verteilung der Ladeinfrastruktur laden einige Besitzer ihre Autos weiterhin über Nacht zu Hause auf, andere laden sie jedoch möglicherweise am Arbeitsplatz auf einem mit Solarpaneelen bedeckten Parkplatz auf.Andere schließen den Strom im Supermarkt oder an einer ehemaligen Tankstelle an.Dies würde den zeitlichen Bedarf gleichmäßiger verteilen, insbesondere indem er in die Tagesstunden verlagert würde, wenn mehr Solarstrom im Netz vorhanden ist.

Und im Gegenzug können Elektrofahrzeuge zu bedarfsgesteuerten Batterien werden, die ins Netz eingespeist werden können.Angenommen, 100 Autos stehen über Nacht voll aufgeladen auf einem Firmenparkplatz.Ein paar Kilometer weiter in der Stadt steigt die Nachfrage stark an – aber es ist dunkel, sodass keine Solarenergie verfügbar ist.Stattdessen könnte der Strom von den angeschlossenen Elektrofahrzeugen dorthin fließen, wo er benötigt wird.

Einzelne aufgeladene Autos könnten im Notfall sogar zur Unterstützung des Stromnetzes beitragen, wie zum Beispiel beim Stromausfall, der auf den Frost in Texas im letzten Winter folgte.„Sie könnten wie ein virtuelles Kraftwerk zusammenwachsen“, sagt Patricia Hidalgo-Gonzalez, Direktorin des Renewable Energy and Advanced Mathematics Laboratory an der UC San Diego.„Sie könnten tatsächlich diese Unterstützung bereitstellen, die wir zu jeder Tageszeit haben und die jederzeit eingreifen kann, wenn das Netz diese Art von Unterstützung benötigt.“

Wenn Netzbetreiber ungenutzte Elektrofahrzeuge nutzen können, müssen sie nicht so viel Geld für Batterien zur Speicherung von Notstrom ausgeben.„Wir könnten bis zu 30 Prozent der Gesamtbetriebskosten des Stromnetzes einsparen“, sagt Hidalgo-Gonzalez.„Das ist also ziemlich dramatisch.Das würde uns die Installation riesiger Mengen an Speicher ersparen, wenn wir den Speicher nutzen könnten, den wir in Elektrofahrzeugen haben.“

Das Beste für das Stromnetz – und für die Stadtbewohner – wäre natürlich ein insgesamt geringerer Strombedarf.Eine bessere Ladeinfrastruktur wird eine bessere Luftqualität fördern;Schließlich stoßen Elektrofahrzeuge keinen Kohlenstoff und keine Partikel aus.Aber jeden Bewohner in ein eigenes Auto zu setzen, ist auch nicht so toll.Es verschlimmert die Verkehrsbelastung, ist gefährlich für Fußgänger und verringert die Nachfrage nach öffentlichen Verkehrsmitteln.

Aber vielleicht muss man kein Elektrofahrzeug besitzen, um Freude daran zu haben.Kintner-Meyer beispielsweise stellt sich Ride-Hail-Unternehmen mit Elektrofahrzeugen vor, die auf zentralen städtischen Parkplätzen geparkt werden könnten, wo sie über Solarpaneele aufgeladen werden, bis sie von einem Fahrer abgeholt oder autonom eingesetzt werden.(Tatsächlich haben Uber und Lyft versprochen, bis zum Ende des Jahrzehnts auf Elektrofahrzeuge umzusteigen – und einige Regierungen fordern dies auch.) Eine andere Option: Busse und Züge elektrifizieren und die Stadtbewohner davon überzeugen, ganz auf Privatautos zu verzichten.„Öffentliche Verkehrsmittel sind die andere Seite der Medaille“, sagt Faber O'Connor, der Beamte von LA.Das Verkehrsunternehmen der Stadt hat eine Linie auf vollelektrische Busse umgestellt und plant, bis 2030 nur noch emissionsfreie Fahrzeuge zu betreiben. Bringen Sie die Stadtbewohner dazu, in den (elektrischen) Bus einzusteigen, und sie müssen sich überhaupt keine Gedanken über das Aufladen machen .