Eine Frage der Steuerung

Mehr Elektroautos dürften das Stromnetz belasten, doch die Planung dafür ist aufgrund der unsicheren Marktentwicklung schwierig. Hilfreich dürften in fast jedem Szenario intelligente Regelungen sein.

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Eine Frage der Steuerung

(Bild: "Overhead Grid" / Michael Coghlan / cc-by-sa-2.0)

Von
  • Sascha Mattke

Dass die Zahl der Elektroautos auf deutschen Straßen in den kommenden Jahren zunehmen wird, kann als gesichert gelten, ebenso wie die Tatsache, dass sie viel Strom für ihre Akkus benötigen werden. Wie schnell diese Entwicklung vor sich geht und wie die tägliche Lade-Praxis aussehen wird, ist von großer Bedeutung für das Stromnetz, das die neuen Lasten verkraften muss. In einer Metastudie haben sich die Verbände VDE und BDEW deshalb verschiedene Prognosen zu diesen Themen angesehen. Das bringt zwar kein klares Ergebnis, aber immerhin eine deutliche Botschaft: Ladetechnik sollte steuerbar gestaltet werden.

Für Metastudien werden keine eigenen Daten erhoben, sondern nur Informationen aus bereits vorliegenden Untersuchungen zusammengefasst und analysiert. Bei der Arbeit von VDE und BDEW standen dafür insgesamt gut 300 Studien zur Auswahl, von denen 60 in die Analyse einflossen, weil sie genügend Daten enthielten. 44 davon beschäftigten sich mit dem Niederspannungsnetz, also dem Teil des Stromnetzes, der Elektrizität für Autos und alles andere zu den Endverbrauchern bringt.

Das Problem bei der Planung für Elektromobilität, so erklären die Verbandswissenschaftler, liegt darin, dass die weitere Entwicklung mit großer Unsicherheit behaftet ist; Netzplanungen aber müssen viele Jahre im Voraus erfolgen und können hohe Investitionen erfordern. Teure Weichen für die ungewisse Zukunft müssen also schon jetzt gestellt werden. Laut VDE/BDEW droht andernfalls ein „rein anlassbezogener Netzausbau“ – statt vorausschauend zu investieren, werden die Stromnetzbetreiber erst dann punktuell aktiv, wenn es bereits zu Engpässen gekommen ist.

Aber wie sollen sie planen, wenn noch so viel offen ist? Insgesamt, so halten die Forscher fest, lassen sich „aus den untersuchten Szenarien keine belastbaren Entwicklungspfade für die E-Mobilität und ihre technische Ausgestaltung ableiten“. Dafür seien die Ergebnisse der untersuchten Studien zu unterschiedlich und die Streuung selbst innerhalb der Studien zu hoch.

Damit ist also schon einmal weitestgehend unklar, wie viele Elektroautos in den nächsten Jahren in Deutschland unterwegs sein werden. Hinzu kommt der bei Strom entscheidende Faktor Zeit: Wichtig ist nicht nur, wie viele E-Autos es in Zukunft geben wird, sondern auch, wann und wie genau sie aufgeladen werden – alle gleichzeitig, brav nacheinander, zufällig verteilt, schonend, mit voller Leistung, zentral, zuhause, unterwegs und so weiter.

Dies hat für die Anforderungen an das Netz ebenso große, wenn nicht größere Bedeutung als allein die Zahl der E-Fahrzeuge. Denn wenn in einem Viertel zehn Elektroautos gleichzeitig mit hoher Leistung zu laden beginnen, muss das lokale Netz eine Menge mehr aushalten, als wenn die Besitzer ihren Strom einer nach dem anderen tanken.

Und wie genau diese Ladepraxis aussehen wird, ist ebenso unbekannt wie die Verkaufsentwicklung bei den Autos. In den von VDE und BDEW untersuchten Studien wurden dazu unterschiedlichste Annahmen getroffen – mache gingen von komplett gleichzeitigen Ladungen aus, andere von einem niedrigeren so genannten Gleichzeitigkeitsfaktor. Wieder andere machten gar keine erkennbaren Angaben zur angenommenen Gleichzeitigkeit, kritisieren die Autoren.

Insgesamt herrscht bezüglich der elektromobilen Anforderungen ans Stromnetz also sozusagen Unsicherheit hoch zwei, was entweder fehlgeleitete Investitionen oder Chaos und Stromausfälle befürchten lässt. Doch so muss es nicht kommen, denn es gibt eine weitere Variable – und die hat anders als die Zahl der Autos und das Ladeverhalten das Potenzial, die Probleme deutlich handhabbarer zu machen: die Steuerung von Ladevorgängen.

Mit einer intelligenten Regelung abhängig von Stromanforderungen und -verfügbarkeit, so zeigen mehrere der analysierten Studien, lässt sich der Anstieg der Netzbelastung in verschiedenen Szenarien deutlich verringern.

Zumindest das ist ein klares Ergebnis der Metastudie. Doch wie die Forscher feststellen, fehlt es bislang nicht nur an intelligenter Regelung in den lokalen Niederspannungsnetzen, sondern sogar an der Messung des Betriebszustandes. „Damit liegt eine Voraussetzung für eine gezielte übergreifende Steuerung der Ladeeinrichtungen nicht vor“, halten sie trocken fest.

Damit die kommenden E-Autos das deutsche Stromnetz nicht in die Knie zwingen, wird sich das ändern müssen. Laut VDE/BEDW brauchen die Betreiber zum einen dringend die technischen Voraussetzungen, um den Zustand ihrer lokalen Netze besser zu überwachen.

Abgesehen davon seien „innovative Lösungen wie die Steuerung der Ladeeinrichtungen bis zu einem gesamtheitlich vertretbaren Ausmaß eine vergleichsweise kostengünstige, effiziente und schnell umzusetzende Lösung“ für das Problem der unkalkulierbaren Verbreitung und Nutzung von Elektromobilität.

(sma)