E-Mobility verändert unser Leben
Archivmeldung Austrian Standards
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Kaum eine Woche vergeht derzeit, ohne dass ein namhafter Autobauer seine ehrgeizigen Pläne zum Thema Elektromobilität bekannt gibt. Die Ankündigungen reichen vom Hybridmodell, das im alltäglichen Sprachgebrauch schon so geläufig wie ein Auto mit Verbrennungskraftmotor zu sein scheint, bis zum reinen Elektrofahrzeug. Die wichtigste Innovation dabei: Man spricht mittlerweile von serienreifen Autos.
Wien (AS prm, 2010-08-10)
In der Normung denkt man schon länger über das Zukunftsszenario Elektromobilität nach. Und darüber wie die Komponenten und Systeme reibungslos miteinander verzahnt werden könnten. Zeit, den Status Quo zum Thema E-Mobility zu erheben.
Wenngleich Elektromobilität aktueller und zukunftsweisender denn je ist, widmet sich Österreich dem Thema schon geraume Zeit. Bereits auf der Pariser Weltausstellung im Jahr 1900 zeigte die k.u.k. Hofwagen- & Automobilfabrik Ludwig Lohner aus Wien-Floridsdorf ein Auto mit übersetzungslosem Elektro-Frontantrieb in den Radnaben – entwickelt von Ferdinand Porsche.
- Credit: Robert Jandl
Und auch in der Industrie sind Fahrzeuge mit Elektroantrieb nichts Neues. Bewegen sich doch schon seit vielen Jahrzehnten sogenannte Flurförderfahrzeuge – besser bekannt als Stapler – geräusch- und emissionslos durch zahllose Werkshallen. Und das rund um den Globus.
Die notwendigen Standards der bereits eingesetzten Fahrzeuge werden bislang von den Normen für Straßenfahrzeuge und jenen, die elektrotechnische Komponenten behandeln, erfasst. Bei Austrian Standards Institute arbeitet man derzeit im Komitee 038 „Straßenfahrzeuge“ an der ON-Regel ONR 225007, die eine Übersicht der bereits vorhandenen Regelungen im Bereich E-Mobilität liefert. Denn die Standards sollten idealerweise nicht der Produktion folgen, sondern schon im Vorfeld definiert werden.
Elektrische Fahrzeugantriebe werden also seit Jahrzehnten in der Industrie eingesetzt, die Technologie an sich ist somit kein Novum. Auch Normen sind vorhanden. Sie werden gegenwärtig auf Letztstand gebracht und im Hinblick auf ihre Tauglichkeit für das Thema evaluiert und gegebenenfalls für die neuen Anforderungen adaptiert. Was sind also die Herausforderungen, die sich beim Thema Elektromobilität stellen? Einfach ausgedrückt, braucht es Dreierlei: Den politischen Willen, der Elektromobilität zum Durchbruch zu verhelfen, die notwendige Infrastruktur und in Serie hergestellte Fahrzeuge.
Politischer Wille vorhanden
Die politischen Entscheidungsträger haben ihren Willen nicht nur formuliert, er manifestiert sich bereits in zahlreichen Dokumenten und Aktivitäten. So sollen im Sinne der Österreichischen Energiestrategie bis zum Jahr 2020 auf Österreichs Straßen 250 000 reine Elektroautos unterwegs sein, angetrieben mit Strom aus erneuerbaren Energien. Im Mai 2009 haben der Klima- und Energiefonds, das Bundesministerium für Verkehr, Innovation und Technologie (BMVIT) und das Bundesministerium für Land- und Forstwirtschaft, Umwelt und Wasserwirtschaft („Lebensministerium“) die Initiative „e-connected“ ins Leben gerufen. Sie hat das Ziel, vor allem für potentielle Marktteilnehmer, Information über Elektromobilität bereitzustellen und den Erfahrungsaustausch zu erleichtern.
Unter dem Titel „Technologische Leuchttürme der Elektromobilität“ hat der Klima- und Energiefonds ein mit 11 Millionen Euro dotiertes Förderprogramm für technologieorientierte E-Mobility-Projekte aufgelegt. Lebensministerium und Wirtschaftskammer haben ein zehn Punkte umfassendes Aktionsprogramm initiiert, das die Markteinführung und die Verbreiterung der Produktpalette von Serienfahrzeugen fördert, die Nutzung von Strom aus erneuerbarer Energie, die Einrichtung von Fuhrparks und die Schaffung der Infrastruktur sowie die Vernetzung aller elektrischen Mobilitätsformen zum Ziel hat. Parallel zu all diesen Maßnahmen fordert und fördert die Politik europaweit einheitliche Standards für E-Mobility.
Infrastruktur mit Regelungsbedarf
- Credit: ASI prm
Elektroautos verfügen gegenwärtig über eine Reichweite von maximal 150 km pro Ladung. Daher ist es notwendig, dass die Fahrzeuge idealerweise überall aufgeladen werden können. Um diesem Anspruch europaweit gerecht zu werden sind Vereinheitlichungen – insbesondere im Bereich der Infrastruktur – essentiell. Bei den Ladetankstellen sind Normen hinsichtlich Ladestecker, Ladesteckdose und Position des Ladekabels zu definieren (bei Elektrofahrzeugen diskutieren Experten auch die Möglichkeit, das Ladekabel im Fahrzeug zu verstauen). Um die Sicherheit beim Ladevorgang zu gewährleisten, sind außerdem einheitliche elektrotechnische Festlegungen notwendig.
Und nicht zuletzt besteht Bedarf an der Standardisierung der Kommunikationsprotokolle, damit das Ladenetz – das so genannte smart grid – das jeweilige E-Auto erkennen, mit ihm Daten austauschen und sich in diesem Zusammenhang eines einheitlichen Verrechnungssystems bedienen kann (smart meters). Denn die kostenfreie Abgabe des Treibstoffs Strom mag während Versuchs- und Einführungsphasen Sinn machen. Soll sich Elektromobilität flächendeckend etablieren, muss unter anderem aber gewährleistet sein, dass die beim Individualverkehr anfallenden Energiekosten auch individuell zuordenbar sind. Anhand der notwendigen Infrastruktur, ihrer technologischen Neuerungen und der dazu notwendigen Standards zeigt sich, dass E-Mobility vermutlich auch neue Geschäftsmodelle hervorbringen wird.
Worum es geht, bringt Dipl.-Ing. Erwin Haubert, zuständiger Komitee-Manager bei Austrian Standards Institute, auf den Punkt: „Einfach ausgedrückt, muss durch diese vielfältigen Normungsprozesse gewährleistet sein, dass beim Besuch der Oma im Waldviertel das Elektrofahrzeug für die Rückfahrt auch wieder aufgeladen werden kann, und dass die Rechnung dafür nicht die Oma bezahlen muss“.
Elektrofahrzeuge gehen in Serie
- Credit: Robert Jandl
Als vielversprechender Zukunftsmarkt ist E-Mobility für die Industrie zu einem wichtigen Thema geworden. Allein im ersten Halbjahr 2010 haben mehrere bedeutende Fahrzeughersteller die Serienproduktion von Elektroautos für die nähere Zukunft angekündigt. Die Produktion großer Stückzahlen ist für die erfolgreiche Marktdurchdringung unabdingbar. Denn nur wenn ausreichend viele Fahrzeuge hergestellt werden, sinkt der Preis auf ein massentaugliches Niveau. Parallel zur Produktion der Autos sind auch einheitliche Qualifizierungsangebote zu entwickeln. Neben standardisierten Ausbildungen für KFZ-Werkstätten muss auch die qualifizierte Vermittlung von Wissen an Fachhochschulen und Universitäten gewährleistet werden. Entsprechende Programme werden aktuell auf Expertenebene – im zuständigen Normungsausschuss oder im Rahmen der e-connected-Initiative – ausgearbeitet.
Neue Form der Mobilität
Mit der Formulierung der notwendigen Standards, dem politischen Willen und entsprechenden Fördermaßnahmen, der Serienfertigung von Fahrzeugen und dem Entstehen der nötigen Infrastruktur sind also die Weichen in Richtung Elektromobilität gestellt. Normen und Standardisierungen sind dabei wesentliche Einflussfaktoren, die sowohl für die Funktion und die Betriebssicherheit als auch für die Infrastruktur und ihre administrativen Prozesse von großer Bedeutung sind.
E-Mobility muss dabei allerdings auch als eine gesellschaftliche Veränderung gesehen werden. Denn die Konsequenzen sind wesentlich weitreichender als ein bloßer Systemumstieg von Verbrennungsmotoren zu Elektroantrieben. Neben den neuartigen technologischen Anforderungen ist E-Mobility auch untrennbar mit dem Begriff der Nachhaltigkeit verbunden. Die für den Erfolg wesentliche Etablierung nachhaltiger Konzepte wird das Verhalten und das Leben jeder und jedes Einzelnen beeinflussen. Und nicht zuletzt auch den Begriff der Mobilität neu definieren.
Herbert Hirner
Österreichs Wirtschaftsminister Dr. Reinhold Mitterlehner erklärte im Mai 2010 nach der Tagung des Rats für Wettbewerbsfähigkeit, in dessen Mittelpunkt die „Europäische Strategie für saubere und energieeffiziente Fahrzeuge“ stand: „Die EU schafft damit eine Perspektive, von der Österreich mit seiner innovativen Autozuliefer-Industrie besonders profitieren kann. Gerade bei der Elektromobilität ist ein abgestimmtes Vorgehen auf EU-Ebene aus klimapolitischer und marktwirtschaftlicher Sicht sinnvoll: Einheitliche Standards beschleunigen den Weg zur Marktreife von Elektroautos.“
Neben der Verbesserung der Batterietechnik sei die Entwicklung von europaweit gültigen Standards und Normen ein zentrales Element für die Wettbewerbsfähigkeit von Elektrofahrzeugen.
„Um einen Infrastruktur-Fleckerlteppich zu vermeiden, brauchen wir eine möglichst einheitliche Tank- und Ladeinfrastruktur“, forderte Mitterlehner.
Mandat zur Erarbeitung Europäischer Normen
Um zu verhindern, dass europaweit unterschiedliche Systeme entstehen und damit der grenzüberschreitende Verkehr mit Elektrofahrzeugen behindert wird, hat die Europäische Kommission den europäischen Normungsorganisationen CEN, CENELEC und ETSI ein entsprechendes Normungsmandat erteilt.
Mit diesem Mandat soll sichergestellt werden, dass Elektrofahrzeuge von ihren Fahrern sicher aufgeladen werden können. Außerdem soll gewährleistet werden, dass Ladegeräte für Elektrofahrzeuge (und ihre ausbaubaren Batterien) mit den Ladestationen und allen Arten von Elektrofahrzeugen kompatibel sind, so dass die Nutzer ihre Elektrofahrzeuge überall in der EU mit demselben Ladegerät aufladen können.
Gemäß dem Auftrag haben die Normungsorganisationen auch die Fragen im Zusammenhang mit dem intelligenten Laden zu berücksichtigen, damit die Nutzer ihre Fahrzeuge während der Nebenzeiten aufladen, um einen möglichst niedrigen Preis und eine möglichst effiziente Energienutzung zu erzielen.
Antonio Tajani, Vizepräsident der Europäischen Kommission und zuständig für Unternehmens- und Industriepolitik, sieht das ähnlich: „Elektroautos sind kein abstraktes Konzept mehr; sie werden in naher Zukunft auf unseren Straßen fahren. Um ihnen den Weg zum wirtschaftlichen Erfolg zu ebnen, müssen wir eine Zersplitterung des europäischen Markts durch inkompatible Systeme verhindern. Ein gemeinsamer Ansatz ist daher sowohl für die europäischen Verbraucher als auch für die Herstellerfirmen wichtig. Dadurch kann die EU in diesem Sektor eine weltweit führende Position einnehmen.“
- Ende Juni 2010 überreichte Kommissionsvizepräsident Antonio Tajani (2.v.re.) an Elena Santiago Cid, Director General CEN-CENELEC-Management Center, David Dossett, CENELEC President (2.v.li.,) und John Phillips (re.), Vorsitzender der ETSI-Vollversammlung, ein Mandat zur Erarbeitung Europäischer Normen für Elektromobilität (M/468).
Joint Focus Group
CEN, CENELEC und ETSI haben dazu bereits eine „Joint Focus Group“ eingerichtet. Sie soll eine erste Stellungnahme zu dem Mandat erarbeiten und dazu die konkreten Bedürfnisse erheben, um sicherzustellen, dass die künftigen Normen den Erwartungen voll entsprechen. Der Bericht wird voraussichtlich Ende März 2011 vorliegen. Bei ETSI verhandelt derzeit die Arbeitsgruppe über intelligenten Transport mit dem „Car-To-Car-Consortium“ (C2C CC) um die künftigen Arbeiten zu koordinieren.
Bibliographie
ONR 225007 Elektrisch angetriebene Straßenfahrzeuge – Übersicht über Normen und Regelwerke
ÖNORM EN 13447 Elektrisch angetriebene Straßenfahrzeuge – Terminologie
