Umsetzung


Zur Umsetzung des Projekts sind verschiedene Maßnahmen notwendig. Die genauen Ladesäulenstandorte müssen festgelegt, Netzausbaumaßnahmen geplant und gleichzeitig Lösungen zur Stromspeicherung erarbeitet werden.

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Foto: Opel Automobile GmbH/Benjamin A. Ward

Ladestationen


Wer ein Elektrofahrzeug besitzt, benötigt die Möglichkeit, sein Fahrzeug aufzuladen. Für das Aufladen stehen grundsätzlich zwei Arten von Ladestationen zur Verfügung:

Normalladepunkte (maximal 22 Kilowatt)

Eine Ladesäule besteht aus einem oder mehreren Ladepunkten. Ein Normalladepunkt überträgt dabei den Strom mit einer Mindestladeleistung von 3,7 und höchstens 22 Kilowatt an ein Elektrofahrzeug. Diese Ladepunkte kommen vor allem dort zum Einsatz, wo während eines Arbeitstags oder über Nacht die Batterien der Elektrofahrzeuge auch mit begrenzten Leistungen ausreichend geladen werden können.

Schnellladepunkte (mindestens 50 Kilowatt)

An Schnellladepunkten kann der Strom mit einer Mindestladeleistung von 50 Kilowatt an ein Elektromobil übertragen werden. Schnellladestationen sind vor allem für den Langstreckenverkehr gedacht, um Nutzern von Elektrofahrzeugen die Möglichkeit zu geben, ihr Fahrzeug mit hoher Leistung in kurzer Zeit aufzuladen.

Ein Elektrofahrzeug kann auch an einer haushaltsüblichen Schuko-Steckdose aufgeladen werden. Dazu werden eine Kabelverbindung und ein Ladegerät benötigt, das den im Stromnetz vorliegenden Wechselstrom in Gleichstrom umwandelt. Das Ladegerät kann entweder in der Ladestation oder im Elektroauto verbaut sein.

Das Laden an einer Schuko-Steckdose ist aufgrund der geringen Leistung langsam und eignet sich deshalb eher als Notlösung oder für das Laden über Nacht.

Gemäß § 19 der Niederspannungsanschlussverordnung ist seit April 2019 die Ladeinfrastruktur mit einer Leistung ab 3,6 Kilo-Volt Ampere (kV A) bis 12 kV A beim Netzbetreiber anzuzeigen. Ab einer Leistung von 12 kV A (z.B. bei Verwendung einer Wallbox) ist vor Inbetriebnahme eine Genehmigung durch den Netzbetreiber einzuholen.
In Rüsselsheim am Main ist die Energieversorgung Rüsselsheim GmbH (EVR) als Tochter der Stadtwerke Rüsselsheim GmbH die Netzbetreiberin.

Das erforderliche Formular für die Anzeige bzw. die Anmeldung zur Installation einer E-Ladeeinrichtung und weitere Informationen finden Sie auf www.swr-netze-ruesselsheim.de/ladeinfrastruktur.

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Foto: Opel Automobile GmbH/Charlie Magee

Ladedauer

Generell spielen bei der Ladedauer mehrere Faktoren eine Rolle.

Hauptsächlich sind dies:

  • die Ladeleistung der Ladestation oder Steckdose
  • die Kapazität des Akkus
  • die Ladetechnik des Elektroautos

Die durchschnittliche Ladedauer an Normalladepunkten bis 22 Kilowatt liegt zwischen 2 und 4 Stunden, bei Schnellladepunkten ab 50 Kilowatt zwischen 0,5 und 1 Stunde. Bei der Haushaltssteckdose ist von einer durchschnittlichen Ladedauer von 8 bis 14 Stunden auszugehen. Die gemachten Angaben stellen aber lediglich Richtwerte dar und können abweichen. Wer es genauer wissen möchte, kann sich seine individuelle Ladezeit wie folgt berechnen: Akkukapazität (in kWh) / Ladeleistung (in kW) = Ladedauer (in h).

Die an den Ladestationen angebotene Ladeleistung ist ein wesentlicher Faktor für die Ladedauer. Um eine flexible Nutzung von elektrisch betriebenen Fahrzeugs in Rüsselsheim zu gewährleisten, werden innerhalb des Stadtgebiets Ladepunkte/Ladesäulen unterschiedlicher Kapazitäten aufgestellt. Der überwiegende Anteil wird eine Leistung von bis zu 22 kW (Arbeits- und Wohnortladen) haben. In nicht zu großer Entfernung zur Autobahn A 60 wird mindestens eine Schnellladestation entstehen.

An einem Ladepunkt mit 11 kW erzeugt der neue Opel Corsa-e bei einer Ladedauer von 90 Minuten eine Laufleistung von 100 Km. Um die selbe Strecke fahren zu können, wenn das Auto mit 50 kW geladen wird, bedarf es nur noch 19 Minuten Ladezeit. An einem Ladepunkt mit 100 kW benötigen sie dafür nur noch maximal 12 Minuten Zeit zum Laden.

Ladesäulenstandorte


Mit dem Projekt „Electric City“ werden in Rüsselsheim etwa 1.200 Ladepunkte installiert werden.
Die Ladesäulen (mit jeweils 2 Ladepunkten) werden in allen Stadtteilen und Wohngebieten, auf dem Opel-Gelände, auf dem Campus der Hochschule RheinMain, in Wohnanlagen der gewobau Rüsselsheim, sowie auf dem Gelände des städtischen Klinikums (GPR) aufgestellt. Der Aufbau der Ladesäulen liegt in der Verantwortung der Stadt Rüsselsheim am Main.

Öffentliche Ladepunkte

Rund 800 Ladepunkte werden öffentlich zugänglich sein. Bei 67.000 Einwohnern bedeutet dies 1 Ladepunkt je 84 Einwohner.
Damit entsteht in Rüsselsheim eine einzigartige Dichte an Ladesäulen. Nach jetzigem Kenntnisstand wird Rüsselsheim am Main die höchste Ladesäulendichte innerhalb der EU aufweisen.

Zum Vergleich: Die in puncto Ladeinfrastruktur derzeit bundesweit führende Metropole Hamburg mit ca. 1,8 Millionen Einwohnern kommt auf 834 öffentliche Ladepunkte (Quelle: BDEW Bundesverband der Energie- und Wasserwirtschaft e.V.: Städteranking des Bundesverbands der Energie- und Wasserwirtschaft – 21.01.2019).

Private Ladepunkte

Hinzu kommen bis zu 400 weitere Ladepunkte, die auf privaten Flächen stehen werden und vorwiegend auf dem Opel-Gelände für die Dienstwagenflotte zum Einsatz kommen.

Ladesäulenstandorte


Die Stadt Rüsselsheim wird nach aktuellem Planungsstand 542 Ladepunkte in Form von Ladefarmen auf drei öffentlich zugänglichen Parkplätzen rund um das Werkgelände der Opel Automobile GmbH sowie 250 öffentlich zugängliche Ladepunkte innerhalb des Stadtgebiets aufzustellen. Die Ladepunkte verteilen sich auf 125 Ladesäulen, deren Standorte in einem mehrstufigen Auswahlverfahren festgelegt wurden.

Die Ladepunkte an den Parkplätzen in der Stadt und entlang von Straßen sind mit ausreichenden Parkraum vorgesehen. Dabei wurde darauf geachtet, wo bereits das bestehende Netz der Stadtwerke Rüsselsheim (Verteilernetz) auf kurzem Wege für die Ladeinfrastruktur nutzbar war.

Bei der Suche nach geeigneten Standorten wurde das Projekt Electric City Rüsselsheim durch die Stadtwerke Rüsselsheim unterstützt. Weitere wichtige Erkenntnisse lieferte die Hochschule Rhein-Main mit einem Gutachten, dass das Umfeld von potenziellen Standorten und Zusammenhänge zu interessanten Punkten (sog. POIs) in der Nähe von der Ladeinfrastruktur untersuchte. Zusätzlich hat das Partnerunternehmen B2M Software GmbH die Nutzungshäufigkeit bestehender Parkplätze in Rüsselsheim und den Parksuchverkehr ausgewertet. Die Untersuchungen sind vorwiegend im Frühjahr und Sommer 2019 durchgeführt worden. Zuletzt wurden zwischen Dezember 2019 und Januar 2020 die Bürgerinnen und Bürger gebeten, ihre Vorstellungen in die Standortplanung einzubringen. Sofern das technisch und wirtschaftlich möglich war, hat die Stadt Rüsselsheim am Main diese Wünsche berücksichtigt.

Anhand der Übersicht können Sie sich einen Eindruck verschaffen, wo künftig Ladesäulen innerhalb des Rüsselsheimer Stadtgebiets und der Stadtteile zu finden sind. Sämtlich bereits in Betrieb befindliche öffentliche Ladestationen des Projekts "Electric City Rüsselsheim" finden Sie auch über https://lademap.ladenetz.de.

Standortkriterien

  • Nähe zum bestehenden Verteilernetz
  • ausreichend Leistung des Netzes
  • gute Erreichbarkeit und gute Sichtbarkeit (niedrigschwelliges Angebot)
  • zu erwartende hohe Nutzungsfrequenz
  • Angebot an Parkplätzen auch für Mieter, unter anderem der großen Wohnungsbaugesellschaften in Rüsselsheim
  • Gehwegbreite über verbleibenden 130 cm
  • Platzkapazität für zwei Stellplätze musste für Doppellader vorhanden sein (Mindestkriterium)
  • Stellplätze möglichst in städtischem Besitz sein
Übersichtskarte öffentliche Ladestationen Rüsselsheim am Main (© Geobasis-DE/BKG [2021])

Stand: 30. Juni 2021
(C) Geobasis-DE/BKG 2021

Netzausbau


Die Netzanschlüsse für die geplanten Ladesäulen erfolgen überwiegend aus dem bestehenden Niederspannungs-Ortsnetz. Teilweise waren jedoch, abhängig von dem jeweiligen Standort, Netzausbau- und Netzverstärkungsmaßnahmen erforderlich.

Öffentliche Ladesäulen werden beispielsweise im Umfeld der Opel Automobile GmbH auf öffentlichen Parkplätzen nahe des Unternehmens errichtet (Ladefarmen an Mainzer Straße, Im Berggewann und Grundstraße). Da die Parkplätze nicht über eine Stromversorgung verfügten, mussten Mittelspannungskabel verlegt und Transformatorenstationen erstellt werden, die die elektrische Energie aus dem Mittelspannungsnetz mit einer elektrischen Spannung von 10 kV bis 36 kV auf die in Niederspannungsnetzen (Ortsnetzen) verwendeten 400/230 V umwandeln. Für die Ladefarmen war das Aufstellen eigener Trafostationen notwendig. Die dafür notwendigen Kabel wurden unterhalb der Straße mittels Spülbohrungen verlegt. Der Ausbau der erforderlichen Netzinfrastruktur für die Ladefarmen ist inzwischen abgeschlossen.

Für die Standorte, die im Stadtgebiet und in den Ortsteilen liegen, reicht das vorhandene Mittel- und Niederspannungsnetz aus, so dass keine größeren Netzausbaumaßnahmen erforderlich sind.

Mit dem Ausbau der notwendigen Netzinfrastruktur wurden die Stadtwerke Rüsselsheim beauftragt.
Schon im Vorfeld haben die Stadtwerke Aufgaben bei der Detailplanung, Standortprüfung und Kostenermittlung übernommen.
Außerdem stellen die Stadtwerke ein Energiecontrollingsystem zur Verfügung, damit die Hochschule RheinMain für ihre Forschung auf die Netzbelastungsdaten der Ladevorgänge zugreifen kann.

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Forschungsgegenstand: Temporäre Speicherung von überschüssigem Strom in verschiedenen Batteriespeichern, Copyright: Petmal - istockphoto.com

Stromspeicherung


Aus Sicht der Hochschule RheinMain ist eine der zentralen Fragestellungen von Electric City Rüsselsheim, tragfähige Lösungsansätze für zukünftige Anforderungen an die Ladeinfrastruktur für Elektroautos zu erproben. Vor allem die Bewältigung von Lastspitzen durch gleichzeitiges Laden von vielen Nutzerinnen und Nutzern zu bestimmten Zeiten – etwa am frühen Abend – soll untersucht werden. Ebenfalls im Blick der Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler steht die Frage, wie der notwendige Ausbau der Netze so effizient wie möglich gestaltet und minimiert werden kann. Dazu ist eine genaue Kenntnis darüber notwendig, wann und wo im Tagesverlauf Lastspitzen auftreten.

Eine wichtige Anforderung an die Netzinfrastruktur ist zukünftig auch die temporäre Speicherung von überschüssigem Strom. Dazu testen die Forscherinnen und Forscher im Rahmen von Electric City Rüsselsheim verschiedene Speichertechnologien: Neben herkömmlichen Lithium-Ionen-Batteriespeichern wird auch die Nutzung von Redox-Flow-Batterien betrachtet.