Elektrische Autohöfe benötigen so viel Strom wie eine Kleinstadt

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Im nächsten Monat plant Tesla Inc. die Auslieferung des ersten seiner Elektro-Sattelzugmaschinen – in der Lage, eine volle 40-Tonnen-Ladung mit einer einzigen Ladung etwa 500 Meilen weit zu transportieren. Diese massiven Batterien auf Rädern können den Übergang zum elektrifizierten Transport beschleunigen, aber die Verantwortlichen für die Bereitstellung der Energie beginnen sich zu fragen: Sind wir dafür bereit?

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Wahrscheinlich nicht, laut einer umfassenden neuen Studie über die Anforderungen an Autobahngebühren, die vom Versorgungsunternehmen National Grid Plc durchgeführt wurde. Forscher fanden heraus, dass die Elektrifizierung einer typischen Autobahntankstelle bis 2030 so viel Strom benötigen wird wie ein professionelles Sportstadion – und das meistens nur für elektrifizierte Personenkraftwagen. Da immer mehr Elektrolastwagen auf die Straße kommen, wird der prognostizierte Strombedarf für einen großen Autohof bis 2035 dem einer Kleinstadt entsprechen.

Sogar die Autoren, die die Studie geplant haben, waren überrascht, wie schnell sich der Strombedarf auf Autobahnen ändern wird. Ein Anschluss an das Stromnetz, der mehr als fünf Megawatt verarbeiten kann, dauert bis zu acht Jahre und kostet mehrere zehn Millionen Dollar. Wenn die Leistungssteigerung nicht bald beginnt, wird der Übergang zu Elektrofahrzeugen – ganz zu schweigen von Elektrolastwagen – schnell durch ein Netz eingeschränkt, das nicht auf die Nachfrage vorbereitet ist, warnte Bart Franey, Vizepräsident für saubere Energieentwicklung bei National Grid.

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„Wir müssen jetzt anfangen, diese Investitionen zu tätigen“, sagte Franey in einem Interview. „Wir können nicht einfach darauf warten, dass es passiert, denn der Markt wird die Infrastruktur überflügeln.“

Missverständnis der Herausforderung

Die eigentliche Herausforderung besteht darin, wie schnell Hochgeschwindigkeitsladegeräte Strom an einem einzigen Ort und zu einer bestimmten Zeit liefern müssen. Stellen Sie sich Elektrizität wie Wasser vor, das durch einen Schlauch fließt. Sie könnten ein olympisches Schwimmbecken mit einem Gartenschlauch füllen, wenn Sie ein paar Monate Zeit hätten, aber um es in ein paar Stunden zu füllen, wäre ein Feuerwehrschlauch erforderlich. In der Welt der Elektrofahrzeuge ist ein 18-Rad wie ein Schwimmbad – und die Anschlüsse an den heutigen Autobahnhaltestellen sind vergleichbar mit Gartenschläuchen.

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Es „erfordert einen Paradigmenwechsel aus politischer und regulatorischer Sicht“.

„Es ist nicht so, als würde man einen Toaster anschließen. Wenn Sie irgendwo 50 Lastwagen abstellen, entspricht das im Grunde einer Fabrik“, sagte Dave Mullaney, der die Analyse des Elektrolastwagens am Energieforschungsinstitut RMI leitet. „Versorgungsunternehmen wissen, wie man Fabriken baut, aber der Prozess und die erforderliche Abfolge machen mir Angst. Versorgungsunternehmen müssen ein halbes Jahrzehnt vor den Lkw starten, um den Übergang zu Elektro-Lkw nicht zu behindern.“

National Grid untersuchte das Tankverhalten an 71 Autobahntankstellen unterschiedlicher Größe entlang zwischenstaatlicher Korridore in New York und Massachusetts. Sie wandten diese Verhaltensweisen auf Prognosen für die Einführung von Elektrofahrzeugen an, um den Spitzenstrombedarf abzuschätzen. Um das Verhalten von Pkw-Prognosen zu modellieren, stellten Branchenberater der Stable Auto Corp. Daten von 3.000 Schnellladestationen in den USA bereit.

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Die großen Rigs kommen

Teslas kommender Semi ist vielleicht der erste mit einer Batteriereichweite, die für Langstreckenfahrten im ganzen Land geeignet ist, aber es ist nicht der erste Elektro-Lkw. Die Daimler Truck Holding und die Volvo Group haben bereits schwere Lkw der Klasse 8 auf der Straße. Diese Elektrofahrzeuge sind für lokale und regionale Lieferungen konzipiert und werden zwischen den Lieferungen oder über Nacht in den Fabriken und Vertriebszentren, in denen sie sich befinden, aufgeladen. Aber auch auf Kurzstrecken stoßen einige Kunden bereits auf Probleme mit der Infrastruktur, sagte Rakesh Aneja, Leiter Elektro-Lkw bei Daimler Nordamerika. Mehrere Kunden mussten den Kauf des Freightliner eCascadia von Daimler überdenken, nachdem sie festgestellt hatten, dass es ein Jahr länger dauern würde, ihre Ladegeräte anzuschließen, als ihre Lkw zu erhalten.

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„Versorgungsunternehmen warten auf eine Kundenanwendung, die einen neuen Service anfordert, bevor sie ihre Arbeit aufnehmen, und dieser Prozess ist einfach zu lang“, sagte Aneja. „Man muss diese Nachfrage wirklich antizipieren und dann rechtzeitig damit beginnen. Das erfordert einen Paradigmenwechsel aus politischer und regulatorischer Sicht.“

Die Ladeinfrastruktur für Nutzfahrzeuge steckt noch in den Kinderschuhen. Laut einer Bilanz von BloombergNEF wurden Investitionen in Höhe von mehr als 1,2 Milliarden US-Dollar für Ladegeräte in den Jahren 2022 und 2023 angekündigt, genug, um mehr als 4.000 Lkw-Ladestationen in den USA und Europa zu bauen. Das meiste davon ist für Pilotprojekte, größere Investitionen werden folgen.

In den nächsten Jahren wird der Schwerpunkt vor allem auf dem Aufbau von Ladenetzen für Pkw liegen. Bis 2030 werden es Elektroautos und Elektro-Pickups sein, die dafür verantwortlich sind, die Hälfte der 71 von National Grid untersuchten Stationen über die wichtige Fünf-Megawatt-Schwelle zu bringen. Das ist normalerweise der Fall, wenn größere Modernisierungen erforderlich sind, einschließlich einer neuen Umspannstationsverbindung zu Hochspannungsleitungen.

„Die größte Sorge für Flotten, die alle ihre Fahrzeuge elektrifizieren möchten, ist die erforderliche Infrastruktur“, sagte Wilkie. „Sie wissen, dass sie keine Lastwagen ohne Ladestrom verkaufen können. Wenn sie dieses Stück lösen können, können sie den Markt viel schneller skalieren.“