Eine Sorge der Verkehrswende ist eine Überlastung des Stromnetzes, wenn immer mehr Elektroautos gleichzeitig Strom laden. Es könnte auch anders kommen: Dass Elektroautos Strom speichern, bei Bedarf ins Stromnetz einspeisen und es auf diese Weise stabilisieren. Das Netz wäre besser ausgelastet, und die Fahrer könnten sogar eine kleine Einspeisevergütung erhalten. Was ist da dran?

von Michael

Weht ein neuer Wind, weht Gegenwind. Ganz normal. Aber selten war er so heftig wie beim Thema Elektromobilität. Das Land diskutiert, was das Zeug hält. Und das ist auch gut so. Über Veränderungen muss man sprechen, dann passieren sie auch richtig. Du brauchst die Zweifler, die die Enthusiasten ein wenig bremsen. Und die Enthusiasten, die die Zweifler mitziehen. Solche die Fragen stellen, und solche, die Antworten liefern oder an ihnen arbeiten. So entsteht Entwicklung. Bei der Verkehrswende gibt es tatsächlich immer mehr Antworten. Auch auf die Frage nach der Netzauslastung*. 

 

3 Entwicklungen, wie dein E-Autos das Stromnetz stabilisieren kann.

Die Stromnetze werden es nicht packen, wenn immer mehr Elektroautos gleichzeitig Strom ziehen, so die Befürchtung. Ein virtueller Stresstest, den der Energiekonzern E.ON vor Kurzem durchgeführt hat, liefert einen Hinweis, wie es aktuell tatsächlich ums Netz steht. Und es steht gar nicht mal so schlecht: Im eigenen Versorgungsgebiet würde das Netz derzeit den Bedarf von ca. 1.625.000 bis 1.950.000 Elektroautos schaffen. Bis 2045 könnten im gleichen Gebiet mit den entsprechenden Baumaßnahmen 6,5 Millionen Elektroautos, 2,9 Millionen private 11-kW-Ladestationen, 200.000 öffentliche Ladesäulen mit je 50 kW Leistung und 25.000 Schnellladepunkte mit 150 kW versorgt werden. 

Gut, das ist nur ein Versorgungsgebiet, ein Beispiel, und noch dazu ein virtuelles. Aber parallel dazu gibt es technische Entwicklungen, die zusätzlich unterstützend auf die Stromnetze wirken dürften. 

 

Entwicklung 1: Elektroautos als Schwarmspeicher und bidirektionales Laden. 

Ein Beispiel ist die Technologie Vehicle-2-Grid, kurz V2G, bei der die Elektroautos selbst zu einer besseren Netzauslastung beitragen. Autos stehen ja die meiste Zeit des Tages ungenutzt herum. Anders als Verbrenner können sich Elektroautos in dieser Zeit durchaus nützlich machen. Über bidirektionale Ladesäulen können sie nicht nur Strom ziehen – sondern genauso aus der eigenen Batterie Strom ans Netz zurückgeben. 

 

Die Masse macht's.

Ein Auto allein sorgt noch nicht für eine bessere Netzauslastung. Aber die Masse könnte es. Wenn immer mehr Elektroautos hinzukommen, können sie über die richtige Software als Schwarmbatterie verknüpft werden –  Strom laden, wenn Wind- und Solaranlagen viel Strom produzieren; und Strom abgeben, wenn die Nachfrage nach Strom gerade hoch ist. Mehr noch: Die Fahrer selbst bekämen für den Strom aus der Autobatterie eine Einspeisevergütung. Das würde die Haltungskosten fürs Elektroauto reduzieren schmälern.

 

Die ersten Pilotprojekte laufen.

Unser Partner The Mobility House entwickelt die Software und Steuerung für diese Technologie und setzt sie mit Nissan und Enervie bereits um. Am Firmenstandort von Enervie in Hagen geben die Firmenautos über die Ladesäulen Strom ans Netz ab und stabilisieren es. Am gleichen Standort wird der Strom aus dem Elektroauto auch im Büro genutzt. So wird das Elektroauto als Stromspeicher vielfach einsetzbar. Interessant auch für Haushalte, die ihren eigenen Strom mit einer Photovoltaikanlage produzieren. Überschüssiger Strom wird einfach in der Elektroautobatterie gespeichert. 

 

Endverbraucher müssen sich noch gedulden. 

Bis auch Endverbraucher Strom aus der Elektroautobatterie ins Netz einspeisen können, wird es noch etwas dauern. Abgesehen vom Ausbau der Technologie, müssen auch erst regulatorische Fragen nach der Einspeisung geklärt werden, ebenso wie die Frage, wie die Vehice-2-Grid-Technologie für alle Steckerstandards umgesetzt werden kann.  

 

Entwicklung 2: Unterbrechbare Zähler.

Positiv auf die Netzauslastung wirken sich außerdem unterbrechbare Zähler aus. In Haushalten mit großen Stromverbrauchern wie Wärmepumpen oder eben Ladestationen für Elektroautos sind sie längst verbreitet. Ist ein Haushalt mit einem unterbrechbaren Zähler ausgestattet, kann der Netzbetreiber die Stromversorgung zur Ladestation kurzzeitig kappen. Er sorgt so für eine bessere Netzauslastung. Zum Beispiel zu Spitzenzeiten, wenn in den Haushalten ohnehin schon viele elektronische Geräte genutzt werden. Haushalte mit einem separaten unterbrechbaren Zähler werden vom Netzbetreiber mit einer reduzierten Netznutzungsgebühr – einer wesentlichen Komponente des Strompreises – entschädigt. Einen vergünstigten Autostromtarif für unterbrechbare Zähler bieten wir von Polarstern an: Wirklich Autostrom Plus. 

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Entwicklung 3: Smart Charging.

Wie Elektroautos und Stromnetze voneinander profitieren können, zeigt Amsterdam. Die Stadt arbeitet derzeit an einem intelligenten, öffentlichen Ladenetz, das die Ladegeschwindigkeit an den öffentlichen Ladestationen auf den Strombedarf und die Verfügbarkeit von Ökostrom abstimmt. Konkret soll zu Spitzenzeiten, wenn die Haushalte gerade viel Strom benötigen, die Verfügbarkeit an Strom an den Säulen gedrosselt werden. Sinkt die Nachfrage der Haushalte gibt es wieder mehr. Ebenso wenn Ökostromerzeugungsanlagen aus der Umgebung gerade viel Energie liefern. Denn das intelligente Netz ist ebenfalls mit Eigenheimen verknüpft, die mit ihren Photovoltaikanlagen Sonnenstrom liefern. Auch in Deutschland werden Systeme zur Steuerung von Ladesäulen entwickelt, bei der Ladevorgänge gedrosselt, unterbrochen oder gestartet werden können, um eine Überlastung des Stromnetzes zu vermeiden. 

 

Zu wenig Strom an der Säule?

Kann es an Ladesäulen dann zu Engpässen kommen? Auch diese Stromlücke soll weiter geschlossen werden. Dazu werden Schnelllader mit Pufferbatterie entwickelt. Vor allem im suburbanen Raum und bei Schnellladern verspricht man sich von der integrierten Speichertechnologie Netzschwankungen durch kurzfristige, hohe Energiebedarfe zu überbrücken. Es ist eine spannende Zeit. Vielleicht sind die Netze bald noch intelligenter, die Batterien leistungsfähiger, und dieser Artikel wieder ein alter Hut. Wünschen wir's uns!

Zu unseren Autostromtarifen

* Warum die richtige Netzauslastung so wichtig ist.

Es ist wie bei einer Bewässerungsanlage, wo das Wasser durch alle Rohre gleichmäßig fließen muss, damit alle Pflanzen gleich viel Wasser abbekommen. Ist der Druck zu hoch ersaufen die Pflanzen und die Rohre platzen. Ist der Druck zu niedrig, kriegen die Pflanzen zu wenig Wasser, und die Rohre rosten.

Stromnetze rosten und platzen nicht. Aber es ist ähnlich: Strommengen, die eingespeist und entnommen werden, müssen im Gleichgewicht sein, sonst kommt es zu Ausfällen. Bei einer Frequenz von 50 Hertz stimmt die Balance. Liegt der Wert darüber, kommt es zu Netzengpässen. Die Stromproduktion wird gedrosselt, Stromüberschüsse exportiert. Liegt der Wert darunter, muss mehr Strom her. Die Stromproduzenten haben immer eine Reserve von 600 Megawatt Strom, um die Frequenz konstant zu halten. Bei Bedarf geben die Netzbetreiber das Signal, dann müssen die Stromproduzenten diese Reserven hochfahren. Bei der Primärregelleistung in 30 Sekunden. Die Stromproduktion mit erneuerbaren Energien ist immer ein bisschen unvorhersehbar, weil sie vom Wetter abhängig ist. Das Netz auf gleicher Frequenz zu halten, wird dadurch schwieriger. Elektroautos könnten hierbei als Schwarmbatterie dienen, die zusätzlichen Reserven zu speichern – und über Vehicle-2-Grid einzuspeisen.


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