Märchen der Elektromobilität: Es war einmal...ein drohender Blackout!

Bis 2030 strebt die EU mindestens 30 Millionen emissionsfreie Fahrzeuge an. 2020 hat sich allein in Deutschland die Zahl der neu zugelassenen Elektroautos bereits verdreifacht. Doch ist bei einem derartigen Wachstum in Zukunft wirklich ausreichend Strom vorhanden? Kann das Stromnetz die zusätzliche Stromnachfrage durch den Hochlauf der Elektromobilität abdecken und gleichzeitig eine stabile Stromversorgung garantieren?

Die verfügbaren Strommengen in Deutschland reichen in den nächsten Jahren für E-Fahrzeuge aus und sind auch für den weiteren Ausbau der E-Mobilität kein Hindernis. 2030 sollen Prognosen und dem Wunsch der Bundesregierung zufolge circa sieben bis zehn Millionen Elektrofahrzeuge auf deutschen Straßen unterwegs sein. Hierdurch erhöht sich die Stromnachfrage bis 2030 nur um moderate 3 bis 4,5 Prozent. Wären alle der 45 Millionen Pkw in Deutschland Elektroautos, dann stiege die Stromnachfrage maximal um 20 Prozent.

Zwar wird es in den Verteilnetzen an der ein oder anderen Stelle Anpassungen und Mehrinvestitionen geben müssen — diese halten sich allerdings in einem überschaubaren Rahmen. Einer Studie von Agora Energiewende zufolge finanziert die Elektromobilität durch ihren Strombedarf und die daraus resultierenden Mehreinnahmen für die Energieunternehmen sogar den Verteilnetzausbau bis 2050.

Laut einer Analyse von McKinsey (2022) wird die Stromnachfrage in Europa gar nicht so rasant zunehmen: Obwohl die Stromnachfrage für E-Fahrzeuge um fast 40 Prozent pro Jahr steigen könnte, würde sie immer noch nur etwa 6 Prozent des gesamten Stromverbrauchs in der EU ausmachen. Teile des europäischen Stromnetzes müssen auf jeden Fall verstärkt werden, bevor Millionen neuer Ladestationen für Elektrofahrzeuge angeschlossen werden können. Die nötigen Netzverbesserungen für die neue E-Fahrzeug-Infrastruktur würden jedoch nur 11 Prozent der gesamten jährlichen Netzinvestitionen in der EU betragen.

Die Netze des Energieversorgers E.ON in Deutschland sind jedenfalls bereit für eine Umstellung auf elektrische Pkw, sogar für eine komplette Elektrifizierung der Fahrzeugflotte, wie das Unternehmen mitteilt. Hierfür sei bei E.ON ein Investitionsbedarf von insgesamt rund 2,5 Milliarden Euro notwendig, etwa für die Erneuerung von Ortsnetzstationen oder den Bau neuer Leitungen. Zum Vergleich: Aktuell investiert E.ON pro Jahr rund 1 Milliarde Euro in die deutschen Netze. Auch ein Projekt aus Großbritannien, das als eines der größten Smart Charging-Projekte der Welt gilt, kommt laut einer Mitteilung zu dem Schluss, dass kaum Aufrüstungen der vorhandenen Netzkapazitäten erforderlich sind. Zu ähnlichen Ergebnissen ist auch EnBW im Pilotprojekt „E-Mobility-Allee“ gekommen.

Generell ermöglichen Elektroautos einen fundamentalen Systemwandel. Denn alle, die über eine ausreichend große Fläche auf ihrem Dach oder Grundstück verfügen, können mittels Photovoltaik und einer Stationärbatterie als Pufferspeicher den wesentlichen Teil des Energiebedarfs selbst decken. Nicht nur für den Bedarf des Hauses und seiner Bewohner, sondern zusätzlich auch noch für das Elektroauto. Und das sogar noch deutlich günstiger als der Treibstoff für Verbrenner. Aktuelle private Solaranlagen mit Heimspeicher (90% PV-Strom, 10% Strom aus dem Netz) produzieren den Strom für 20 kWh oder 100 km Fahrtstrecke für 1,80 Euro — dafür bekäme man nur rund 1 Liter Benzin oder Diesel. Wenn du ohne Heimspeicher, aber smart lädst, kannst du mit rund 3,60 € pro 20 kWh rechnen. Mehr interessante Rechenbeispiele findest du hier.

Unabdingbar ist jedoch, dass netzdienliches Laden zum Standard wird. Gesteuertes Laden, also die zeitliche Verschiebung und Staffelung von Ladevorgängen, ermöglicht die gezielte Stromversorgung von E-Auto-Akkus zu Zeiten von Stromüberschuss, etwa am frühen Nachmittag oder nachts. Das ist mit geringem Aufwand umzusetzen, da Pkws in Deutschland ohnehin zu 97 Prozent ihrer Zeit stehen und ein Großteil der Ladevorgänge zu Hause und am Arbeitsplatz erfolgen.

Positiver Nebeneffekt: Die Zeiten von Stromüberschuss sind Zeiten mit niedrigen Strompreisen und einem hohen Anteil an erneuerbaren Energien, was einerseits Kostenvorteile mit sich bringt und andererseits zur besseren Auslastung von erneuerbaren Energien beiträgt.

Auch die McKinsey Analyse kommt zu dem Schluss, dass intelligentes Laden der Schlüssel zur Kosteneinsparung in Europa sein wird: Durch Lastmanagement könne man den Stromfluss vom Laden der E-Fahrzeuge auf Tageszeiten mit geringerer allgemeiner Nachfrage verlagern. Dies würde bedeuten: Es sind weniger Investitionen in die Netzinfrastruktur erforderlich und zudem könnte es Stromkosten der Verbraucher:innen reduzieren.

Aktuelle Förderungen bilden dieses Ziel bereits ab, da häufig nur intelligent ansteuerbare Ladestationen gefördert werden. Auch arbeiten die Netzbetreiber an einer Neuregelung, so dass Elektroautobesitzer:innen, die ihre Ladevorgänge entsprechend steuern lassen, mit günstigeren Netztarifen belohnt werden.

Ein weiterer Vorteil, den die Elektromobilität mit sich bringt: Nach ihrem Leben im Elektroauto können die Batterien sogar als zusätzlicher Netzstabilisator fungieren und einen Blackout verhindern. Nämlich in stationären Anwendungen als Second-Life-Batteriespeicher. Welchen Beitrag sie hier leisten, zeigte sich unter anderem am 08. Januar 2021, als zu wenig Strom im europäischen Netz war und es fast zu einem großflächigen Stromausfall gekommen wäre. Das konnte jedoch verhindert werden. Zum einen dank konventioneller Spitzenlastkraftwerke, zum anderen aber auch dank Batteriespeicher, die ebenfalls für den Einsatz in der Primärregelleistung (PRL) aktiviert wurden.

The Mobility House betreibt einige Speicher dieser Art in Deutschland und den Niederlanden und konnte dadurch den Erhalt der Netzstabilität mit über 4.500 Fahrzeugbatterien unterstützen.