Smarte Mobilität durch smarte Ladeinfrastruktur

Mit dem Vormarsch der Elektrifizierung wird unübersehbar, dass individuelle Mobilität und lebenswerte Städte, in denen Belastungen durch Abgase und Lärm signifikant reduziert sind, kein Gegensatz sein müssen. Der technologische wie auch gesellschaftliche Wandel hat bereits begonnen und wird sich mit zunehmender Dynamik entwickeln. Dies bringt sowohl Städte als auch Energieversorger in Zugzwang. Denn eins ist klar: Verbote allein werden die Elektromobilität nicht befördern. Und ohne Daten geht es nicht. Infrastruktur, Stromerzeugung und -speicherung müssen vorausschauend geplant werden.

Aber wo sollen neue Ladestationen aufgestellt werden – und welche? Für die Standortwahl ist die Frequentierung von entscheidender Bedeutung. Ist eine hohe Auslastung erwartbar, refinanzieren sich Investitionen früher. Zudem bietet ein optimaler Standort individuelle und gesellschaftliche Vorteile, weil Fahrzeiten minimiert werden.

Dabei spielt der Verkehrsfluss eine wesentliche Rolle. Prognose- und Szenariomodelle hierfür müssen zahlreiche Daten wie den Straßentyp, umgebende Einkaufszentren und die vorhandene Ladesäulen- und Tankstelleninfrastruktur einbeziehen. Ergänzend dazu gilt es, den Verkehrsfluss hinsichtlich der Anteile von Elektrofahrzeugen zu gewichten. Zulassungszahlen als direkter und Kaufkraft als indirekter Indikator liefern wertvolle Informationen. Mit statistischen Modellen und Verfahren der künstlichen Intelligenz (KI) lassen sich daraus optimale Standorte ermitteln – in der Theorie. In der Praxis liegt die große Herausforderung darin, mögliche Standorte zu finden, die zentral gelegen sind, und zugleich eigene, ganze Ladeparks aufzubauen. Denn die benötigten Netzanschlüsse sind ein nicht zu vernachlässigender Kostenfaktor.

Deshalb bedarf es einer intelligenten Planung, welche Typen von Ladesäulen aufzustellen sind. Ob Wechsel- oder moderne Gleichstromladesäulen installiert werden und mit welcher Leistung, hängt einerseits kurzfristig vom Standort ab. Umgekehrt wird das Standortpotenzial mittelfristig erheblich davon determiniert, wie lange Fahrzeuge an welcher Ladesäule stehen. Einfluss darauf haben Ladesäulen- und Fahrzeugtyp, aber auch der Ladeanlass: Der Ladevorgang während der Arbeitszeit oder über Nacht geht mit deutlich längeren Standzeiten einher als derjenige beim Einkauf oder Kinobesuch. Um einen Kurzladestandort bezüglich installierbarer Kapazitäten aufzuwerten, können sich selbst hohe Infrastrukturinvestitionen oder Übergangslösungen mit mobilen Ladesäulen lohnen. Kluge Datenanalysen und selbstlernende Algorithmen lösen derart vielschichtige Optimierungsprobleme, wie Simulationen der Münchner Data-Science-Beratung "STAT-UP" belegen.

Die Realität deutscher Städte zeigt, dass das Potenzial längst nicht ausgeschöpft ist. Nominell mögen die Kapazitäten ausreichen. Faktisch ist die Infrastruktur bereits jetzt völlig unzureichend – in München beträgt die Leistung von über 95 % der Ladesäulen lediglich bis zu 50 kW. Ein womöglich exponentielles Wachstum an Elektrofahrzeugen neuer Generationen wird das Problem dramatisch verschärfen.
Städte, die sich morgen smart nennen wollen, müssen heute in eine smarte Ladesäuleninfrastruktur investieren. Diese Herausforderung ist hoch komplex und gekennzeichnet von vielfachen, sich wechselseitig beeinflussenden Faktoren. Nur mit einer smarten Datenstrategie, die zahlreiche Datenquellen, statistische Modelle und KI geschickt kombiniert, wird der nachhaltige Wandel hin zur Elektromobilität gelingen.

* Katharina Schüller ist CEO & Gründerin von Stat-up und eine der Topexpertinnen für Statistik und Data Science in Deutschland. Sie ist darüber hinaus Vorständin der Deutschen Statistischen Gesellschaft und hat mehrere Beiratsmandate in der Wirtschaft und in politischen Gremien inne.