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Engpässe bei Stromversorgung für E-Autos?

0 2018-01-29 355

Die Analyse „Der E-Mobilitäts-Blackout“ der Unternehmensberatung Oliver Wyman zeigt auf, dass es in Deutschland ab einer E-Auto-Quote von 30 Prozent zu Engpässen bei der Stromversorgung kommt. Noch ist man von dieser Anzahl ein gutes Stück weit entfernt, die Autoren zeigen aber schon einmal Handlungsoptionen auf.

„2017 konnten 54.492 Elektrofahrzeuge (plus 117 Prozent) verkauft werden, wodurch sich der Marktanteil von 0,8 auf 1,6 Prozent verdoppelt. Deutlich stärker sind dabei die Verkäufe von Plug-In-Hybriden, die auf 29.436 (plus 114 Prozent) zulegen, während die reinen Elektrofahrzeuge auf 25.056 Pkw (plus 120 Prozent) ansteigen“, sagt Center-of-Automotive-Management-Geschäftsführer Professor Stefan Bratzel. Noch ist man weit weg von den erwähnten 30 Prozent, allerdings könnte man schon 2020 einen zweistelligen Marktanteil erreichen, sollten die Zuwachsraten in ähnlichem Maße weiter ansteigen.

Die Autoren der Analyse gehen davon aus, dass es durch die derzeitigen regulatorischen Rahmenbedingungen in deutschen E-Mobilitäts-„Hotspots“ bereits in fünf bis zehn Jahren regelmäßig zu Stromausfällen kommen könnte – ab 2032 sei damit flächendeckend in Deutschland zu rechnen. Auf diese Weise bedrohe die wachsende Anzahl elektrisch angetriebener Autos die Stabilität der Stromversorgung und setze die Netzbetreiber unter erheblichen Handlungsdruck. Mit seiner Analyse will Oliver Wyman eine Alternative zum konventionellen Netzausbau aufzeigen: die Flexibilisierung der Ladevorgänge. Hierfür müssten kurzfristig Rahmenbedingungen geschaffen werden.

2035 wird mehr als jedes dritte Auto auf deutschen Straßen ein E-Auto sein. Für diese Menge an Elektromobilen ist das Niederspannungsnetz im deutschen Stromnetz nicht ausgelegt. In Stadtrandlagen mit einer hohen Affinität der Bevölkerung zur Elektromobilität wird bereits in fünf bis zehn Jahren eine E-Auto-Quote von 30 Prozent erreicht werden und damit zu punktuellen Stromausfällen führen, weiß Thomas Fritz, Oliver-Wyman-Partner und Autor der Analyse. Bereits ein einfaches Rechenbeispiel für einen solchen lokalen E-Mobilitäts-„Hotspot“ stimmt bedenklich: In einem Ort mit 120 Haushalten würden bereits 36 Elektroautos ausreichen, um das Netz zu überlasten. So wird davor gewarnt, dass ohne vorbeugende Maßnahmen ab dem Jahr 2032 mit flächendeckenden Stromausfällen zu rechnen ist. Um diese zu vermeiden, müssten die Betreiber unter den aktuellen Rahmenbedingungen und bei einer Elektrifizierung von 50 Prozent der Automobile bis zu elf Milliarden Euro in den Ausbau ihrer Netze investieren, so eine der Kernaussagen der Analyse. Thomas Fritz erklärt: „Für die Netzbetreiber besteht schon jetzt akuter Handlungsbedarf, da ein Netzausbau erhebliche Vorlaufzeiten und hohe Investitionen verlangt.“

Alternative zum Netzausbau: Flexibilisierung der Ladevorgänge

Die Autoren identifizieren in ihrer Analyse eine wirtschaftlich attraktive Alternative zum konventionellen Netzausbau: die Flexibilisierung der Ladevorgänge. Denn gerade nachts sind die Fahrzeuge in der Regel nach kurzer Zeit voll aufgeladen und dann weiter am Netz angeschlossen ohne aktiv geladen zu werden. Daher können die meisten Ladevorgänge zeitlich flexibler durchgeführt werden. So ist es möglich den Ladegang erst nach einer gewissen Zeit zu starten und nicht direkt in dem Moment, in dem das Auto an die Steckdose angeschlossen wird. Jörg Stäglich, ebenfalls Partner bei Oliver Wyman und Leiter des Energieteams: „Durch die Flexibilisierung wird die Netzauslastung über einen längeren Zeitraum verteilt, so dass es zu keiner Netzüberlastung kommt. Damit wird die Gefahr eines flächendeckenden Stromausfalls minimiert. Für die Umsetzung ist vor allem eine intelligente Softwarelösung notwendig.“

Erste Analysen

Die Berater haben dabei Szenarien mit unterschiedlich vielen Teilnehmern pro Ortsnetzknoten analysiert, um die Vorteile des flexiblen Ladens einschätzen zu können. Die Haupterkenntnis: Bereits wenn 30 Prozent der E-Auto-Besitzer am flexiblen Laden teilnehmen, sinkt die kritische Spitzenlast am Ortsnetzknoten signifikant. Sind es die Hälfte, wird der Grenzwert der integrierbaren Elektromobilitätsquote ohne Netzausbau von 30 Prozent auf 50 Prozent gesteigert. In diesem Fall kann jedes zweite Auto ein E-Auto sein, ohne dass es zu den gewöhnlichen Ladezeiten zu Engpässen im Verteilnetz kommt. Würde es den Netzbetreibern gelingen, mindestens 92,5 Prozent der Besitzer von E-Fahrzeugen für das flexible Laden zu gewinnen, wird ein Ausbau des Netzes überflüssig, selbst wenn die E-Auto-Quote 100 Prozent beträgt.

Energie-Experte Fritz erläutert: „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.“

Man darf also gespannt sein, inwieweit sich die Netzbetreiber auf die kommenden Jahre einstellen. Denn eines scheint klar: Handeln sie gar nicht (oder zu spät), drohen zu Spitzenladezeiten massive Einschränkungen bei der Stromversorgung.

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