Ab einer Quote von 30 Prozent Elektroautos kommt es in Deutschland zu Engpässen bei der Stromversorgung. In deutschen Elektromobilitäts-„Hotspots“ könnte bereits in fünf bis zehn Jahren regelmäßig der Strom ausfallen – ab 2032 ist damit flächendeckend zu rechnen, wie die Analyse „Der E-Mobilitäts-Blackout“ des Beratungsunternehmens Oliver Wyman ergab.
Die Autoren der Studie nennen dabei für die Netzbetreiber zwei Alternativen, wie sie Stromausfälle verhindern können. Entweder sie investieren unter den aktuellen Rahmenbedingungen bei einer Elektrifizierung von 50 Prozent aller Fahrzeuge elf Milliarden Euro in ihre Netze, oder die Netzbetreiber setzen verstärkt auf eine Flexibilisierung der Ladevorgänge – was eine Anpassung der Rahmenbedingungen erfordern würde. „Für die Netzbetreiber besteht schon jetzt akuter Handlungsbedarf, da ein Netzausbau erhebliche Vorlaufzeiten und hohe Investitionen verlangt“, sagt Thomas Fritz, Studienautor und Partner von Oliver Wyman.
Wirtschaflich günstiger sei Flexibilisierung der Ladevorgänge. Gerade nachts bestünde demnach eine zeitliche Flexibilität, da der Ladevorgang bei Elektrofahrzeugen nur wenige Stunden dauert und deswegen nicht unbedingt direkt mit dem Anschluss des Ladekabels starten müsste. „Durch die Flexibilisierung wird die Netzauslastung über einen längeren Zeitraum verteilt, so dass es zu keiner Netzüberlastung kommt“, sagt Jörg Stäglich, ebenfalls Partner bei Oliver Wyman und Leiter des Energieteams. Dafür sei vor allem eine intelligente Softwarelösung notwendig.
Die Studienautoren haben dabei Szenarien mit unterschiedlich vielen Teilnehmern pro Ortsnetzknoten analysiert. Demnach müssten 30 Prozent der Elektroauto-Besitzer am flexiblen Laden teilnehmen, um die kritische Spitzenlast am Ortsnetzknoten signifikant zu senken. Macht die Hälfte der Besitzer mit, wird der Grenzwert der integrierbaren Elektromobilitätsquote ohne Netzausbau von 30 Prozent auf 50 Prozent gesteigert, wie die Studie ergab. In diesem Fall kann jedes zweite Auto ein Elektroauto sein, ohne dass es zu den gewöhnlichen Ladezeiten zu Engpässen im Verteilnetz kommt. Gelingt es den Netzbetreibern, mindestens 92,5 Prozent der Besitzer von Elektrofahrzeugen für das flexible Laden zu gewinnen, wird ein Ausbau des Netzes überflüssig, selbst wenn die Elektroauto-Quote 100 Prozent beträgt. „Wenn ein Netzbetreiber eine hinreichend große Anzahl an E-Mobil-Besitzern von der Teilnahme am flexiblen Laden überzeugen kann und gleichzeitig entsprechende regulatorische Rahmenbedingungen in Deutschland geschaffen werden, ist das flexible Laden eine echte Alternative zum konventionellen Netzausbau“, sagt Energie-Experte Fritz.
Die Studienautoren gehen in ihrer Analyse davon aus, dass in Deutschland bis 2035 mehr als jedes dritte Auto ein elektrisch sein wird. Für diese Menge sei das Niederspannungsnetz nicht ausgelegt. In Stadtrandlagen mit einer hohen Affinität der Bevölkerung zur Elektromobilität werde bereits in fünf bis zehn Jahren eine Quote von 30 Prozent erreicht sein. Nach Einschätzung der Studie wird das bereits zu punktuellen Stromausfällen führen. Demnach reichen bei einer Ortsnetzgröße von 120 Haushalten 36 Elektroautos aus, um das Netz zu überlasten. Wie genau die politischen Rahmenbedingung für eine Flexibilisierung der Ladevorgänge angepasst werden müssten, blieb zunächst unbeantwortet.
Neben dem flexiblen Laden gibt es allerdings noch weitere Möglichkeiten, wie der Druck von den Verteilnetzen durch die Elektroautos genommen werden kann. So ist entlang des Trans-Canada-Highway bereits ein Projekt gestartet, bei dem zwischen den Ladesäulen und dem Verteilnetz ein großer Batteriespeicher zwischengeschaltet ist, der in Nebenzeiten aufgeladen wird. In Deutschland wiederum hat der Ingenieur Stefan Lang gemeinsam mit Industriepartnern einen Netzregler auf Basis konventioneller Netztechnik entwickelt, mit dem die Überlastung einzelner Leitungen verhindert werden soll.
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Das liest sich sehr seltsam und mal wieder erschrecken „Westlich- Mutlos“ im schärfsten Konstrast zum China- Style „einfach machen und gestalten“. Als wären wir ein sog. „3. Weltland“ und nicht eine führende Technologienation.
Wenn man mal 120 Haushalte „auf dem Land“ ansieht und dort 120 Elektroautos auf „low power“ laden an einer 230V Steckdose (was wir seit bald 4 Jahren mit unserem i3 genau so machen) dann wird dort genauso wenig wie beim Einschalten der Herdplatten ein Blackout entstehen. Schon mal Unsinn auf der Ebene diese Studie.
Aber vielleicht geht man dort davon aus das alle Autos mit einem Schnelllader zu je 50kW oder ähnlichen arbeitet was halt ziemlicher Unsinn wäre.
Sicher wird es neben 230V low power/ low cost in Zukunft auch Hausbesitzer geben die einen Schnelllader haben wollen, das wird dann auch entsprechend was kosten. Alles dazwischen und viele Versionen nebeneinander sind leicht gestaltbar.
Also: Ab in die Tonne mit der Panikmache und ran an die Technik zum gestalten. Leicht ist es nicht, aber das macht dann ja auch keinen Spaß.
Die Überschrift des Artikels hätte hier eigentlich in etwa so lauten müssen: „100% Elektroautoquote bei minimalem Netzausbau durch Intelligentes Laden möglich“. Auf einer pro Erneuerbare Energien Webseite sollten die neuen Technologien so positiv Dargestellt werden wie es die Faktenlage hergibt! Es reicht schon das es in sämtlichen anderen Medien nur heißt das bereits 30% E-Auto Anteil Deutschland ins Chaos stürzen würden.
Hallo Kai, da möchte ich mich vollinhaltlich anschließen!!
Ich fahre seit 5 Monaten einen Ioniq electric und im Frühjahr kommt eine PV-Anlage auf das Dach. Sehr wahrscheinlich mit Speicher. Ok wird nicht bei jedem möglich sein, aber das werden sicherlich jede Menge E-Autobesitzer ebenso machen. Mit geschickter (!) politischer Steuerung (Fördermaßnahmen) werden wir das sicherlich gut in den Griff bekommen.
Wie K.H. Remmer meinte: Ab in die Tonne mit der Panikmache und ran an die Technik zum gestalten. Leicht ist es nicht, aber das macht dann ja auch keinen Spaß.
So ein Schmarrn! Für den Normalo heißt es ca. 7 kWh täglich zu übertragen. Der Pendler kann auch seine 40 kWh-Batterie am Wochenende aufladen. Schnellladen kostet nach Leistung. Der Chef des hier tätigen Energieversorgers hat doch in meinem Beisein der Presse erklärt, das Netz unserer 240.000 Einwohner-Stadt vertruege ohne Ausbau nur 3000 E-Autos.
Die Geschichte der Technik zeigt, dass es immer mehr Lösungen als Probleme gibt. Wer sagt denn, dass alle Autos elektrisch geladen werden müssen. Denken wir doch mal etwas intensiver über Wasserstoff- und Brennstoffzellentechnik nach, wie es im Energieplan Chinas steht. Laut Regierungsbeschluss mit einem massiven Ausbau der Wasserstofftechnologie, verbunden mit ganz konkreten quantitativen Zielen dieser Technik.
Diese typisch deutsche Panikmache ist die roadmap in ein 3. Weltland. Ich bin mir aber sicher, dass unter Berücksichtigung der geltenden Naturgesetze und mit Hilfe einiger unbeschränkt denkender Ingenieure wir den Batterie-Hype auf eine realistische Basis bringen werden.
Richtig an diesem Artikel ist, dass sich die Energiewende nicht in der „Hardware“ sondern in der „Software“ entscheidet, was man an der Entwicklung der IT in den letzten 50 Jahren plastisch nachvollziehen kann.
Man könnte bei der Studie zu der Auffassung kommen, dass die Elektroautos zu einem Problem werden. Aber so falsch wie der Ansatz der Studie ist, so falsch ist auch das Ergebnis.
Elektroautos werden so konzipiert, dass man damit möglichst große Strecken zurücklegen kann. Entsprechend groß sind die Speicher. Im Alltag werden aber nur wenige Kilometer pro Tag zurück gelegt. In der Studie geht man davon aus, dass der Speicher zu Hause aufgeladen wird, damit man zur Arbeit fahren kann.
Es könnte in vielen Fällen aber auch genau umgekehrt sein. Man lädt sein Auto tagsüber mit Strom aus der PV-Anlage auf dem Firmendach und transportiert Solarstrom nach Hause, mit dem man auch gleich noch den Haushalt versorgen kann. Das Netz wird dadurch nicht belastet sondern entlastet, wodurch wiederum mehr E-Autos zu Hause geladen werden können, die tagsüber dazu keine Möglichkeit haben. Aus einer kritischen E-Autoquote von 30% werden so ganz einfach 60% ohne Netzausbau oder Steuerungen.
Was man zur Umsetzung brauchen würde wäre eine Regierung, die den Ausbau erneuerbarer Energien nicht behindert und alle willkürlich eingeführten Reglementierungen, die zum Zusammenbruch der Solarbranche geführt haben, insbesondere die Sonnensteuer (EEG-Umlage auf Eigenverbrauch) wieder abschafft.
Man könnte sich aber auch fragen, ob Ladesäulen und Laden an der Steckdose zu Hause wirklich das Konzept der Zukunft ist. Funktioniert vielleicht noch in Kleinstädten, aber in Großstädten?
Warum nicht auf das Konzept von Better Place zurückgehen und ein Wechselakkusystem schaffen. Batterien werden dann an zentralen Orten (z.B. Tankstellen) schonend entsprechend der Stromverfügbarkeit geladen. Zudem müsste ich keine teure Schnelladeinfrastruktur an den Autobahnen schaffen, die in Ferienzeiten immer überlastet sein wird.
Auf den ersten Blick ein geniales System. Fraglich ist nur ob sich die Hersteller der E-Autos auf ein System einigen können. Man denke nur an die unterschiedlichen Konzepte den verfügbaren Raum zu nutzen.
Schon allein die Diskussionen über die Ladestecker Normen zeigt die Schwierigkeiten auf dem weg zur Einführung auf. Ganz zu schweigen von der Frage: Welche Qualität hat denn der Akku den ich gerade einwechsle?
Für mich nicht machbar um alle Marken ab zu decken. Vielleicht macht Tesla so etwas in Zukunft, oder Hersteller haben eine gemeinsame Plattform für ihre jeweiligen Autos.
Ich bin schon lange der Meinung, dass Pferdewechsel besser ist, als warten und füttern. Das wussten schon die guten Herren von Thurn und Taxis. Da es nicht zu erwarten ist, dass sich die Hersteller auf ein System einigen können, sondern dieselben eher dazu neigen, Systeme aufzubauen, zu denen die Konkurrenz keinen Zugang hat (siehe Tesla, Apple), ist da der Staat gefordert. Bei den USB-Kabeln, um Handys aufzuladen, brauchte es auch die EU, um die meisten Hersteller in das vernünftige System zu zwingen.
Technisch wird es über ein modulares System möglich sein: Die ersten Automodelle haben Batterien für 100km fest eingebaut, dazu lässt sich ein Batteriepack für eine Verdopplung einsetzen lassen. Relativ schnell werden dann auch Modelle kommen, die nur die einsetzbaren Batterien verwenden.
Hallo JCW!
Also bisher hat meines Wissens noch niemand den Vorschlag gemacht an der Tankstelle die Autotanks zu wechseln. Der Arbeitsaufwand für einen Akkuwechsel wird auch bei bester technischer Vorbereitung nicht wesentlich kürzer ausfallen, ganz abgesehen vom personellen Aufwand.
Bei Akkus, für den in Zukunft wünschenswerten Aktionsradius, reden wir von mehreren 100 Kilogramm Gewicht.
Außerdem möchte ich auch künftig meine PV-Anlage zum E-Auto laden verwenden.
Für Langstrecken werden die Schnelllader mit den bereits angekündigten hohen Ladeleistungen, zumindest für mich, ausreichen.
Bei meinem Schnurlostelefon oder meiner Taschenlampe ist das Wechseln von Batterien sehr unproblematisch. Dass die Autobatterien ein ordentliches Gewicht haben, ist klar. Da braucht man dann einen fahrbaren Schlitten als Trägersystem, mit dem man seitlich ans Auto ranfährt. Wahrscheinlich ist es mit einem mehrpoligen Anschluss (incl. Batterieüberwachung) nicht getan, sondern es müssen auch Kühlleitungen verbunden werden, aber auch dafür gibt es Schnellkupplungen.
Um sein Auto tagsüber mit eigenem PV-Strom aufzuladen, müßte es zu dieser Zeit auch zuhause stehen. Praktisch wäre da natürlich ein Ersatzakkupack, das tagsüber, während man mit dem fahrbaren Untersatz unterwegs ist, zu hause geladen wird, und wenn der Papa abends müde heimkommt, muss er nur noch den Akku austauschen, schon fährt er mit eigenem Solarstrom weiter.
Ein Akkuwechselsystem hätte zudem den Charme, dass man immer nur so viel Akkus mitnehmen muss, wie man für die geplante Fahrstrecke braucht. Bei Benzin ist einem das wurscht, weil es so leicht ist, Akkus sind schon ein ganz schöner Klotz am Bein.
Von Better Place gab es ein Video, das zeigte, wie der Akkutausch automatisch vor sich geht. Dauer nicht einmal 5 Minuten.
Vorteil eines Wechselsystems wäre, dass man die ganze Intelligence zur Ladesteuerung etc. im Batteriesystem lassen könnte. Damit könnten die Batterien losgelöst vom Autokonzept weiterentwickelt werden. Vorteil des Systems wäre auch, dass man größere Batterieleistungen an einen Ort hätte, und somit wesentlich optimaler auf wechselnde Stromerzeugung von Wind und Solar reagieren könnte.