Elektroautos reduzieren die Strompreise, die Haushalte künftig zahlen müssen – das zeigen Simulationen, die die Fraunhofer-Einrichtung für Energieinfrastrukturen und Geothermie IEG und das Fraunhofer-Institut für System- und Innovationsforschung ISI vorgenommen haben. Bei einer Gesamtanzahl von landesweit vier Millionen Elektrofahrzeugen und einer lokalen Durchdringungsrate von 30 Prozent am gesamten Bestand privater Pkw in einem Netzgebiet könnten die Verbraucherpreise im Vergleich zu einem System ohne Elektromobilität im Jahre 2030 um rund 3,5 Prozent sinken, so die Fraunhofer-Forscher.
»Die Verbreitung privater Elektrofahrzeuge führt einerseits zu einer steigenden Stromnachfrage, andererseits aber auch zu einer Änderung der Struktur der Stromnachfrage. Das hat Auswirkungen auf die Konzeption der Energiesysteme und auf die Endverbraucherpreise für Strom«, erklärt Studienleiterin Judith Stute vom Fraunhofer IEG. Die Studie wurde im Fachmagazin Energy Strategy Reviews veröffentlicht.
Zu den sinkenden Haushaltsstrompreisen trügen zwei Aspekte bei. So kann zum einen das zeitlich gesteuerte Laden von Elektrofahrzeugen die Lastkurve glätten. Ladevorgänge zu Hause fallen zeitlich oft mit einer hohen Haushaltslast zusammen. Damit entstehen Lastspitzen, die durch ein Verschieben der Ladevorgänge in die Nachtstunden verringert werden können. In der Folge verringert sich der Netzausbaubedarf. Durch die zusätzliche Stromnachfrage der Elektrofahrzeuge verbessert sich zudem die Netzauslastung. Die Kombination dieser beiden Effekte kann dazu führen, dass die spezifischen Netzentgelte in der Niederspannung sinken, so die Wissenschaftler.
Der zweite Aspekt sei die Batteriekapazität von Elektroautos: Wird diese genutzt, um die volatile Energie aus erneuerbaren Quellen zu speichern, sinken die Treibhausgasemissionen des Energiesystems – und die Beschaffungskosten im Strommarkt.
Zusätzlicher Strombedarf von 11,6 Terawattstunden
Die Studie wurde im Rahmen des Projektes »LamA – Laden am Arbeitsplatz« durchgeführt – ein vom Bundesministerium für Wirtschaft und Energie gefördertes Verbundprojekt unter Leitung des Fraunhofer IAO. Die Forscher nehmen hier eine ganzheitliche Betrachtung des Energiesystems vor und untersuchen dabei die Ebenen Nachfrage, Verteilung und Angebot von Energie. Der variable Parameter ist die Durchdringungsrate der Elektromobilität im Individualverkehr bis 2030. Die Untersuchungsebenen werden durch vier Energiesystemmodelle verbunden und anschließend quantifiziert. Damit simuliert die Studie detailliert den Markthochlauf von Elektrofahrzeugen bis zum Jahr 2030, die stündliche deutsche Gesamtstromnachfrage, die Auswirkungen auf den Kraftwerkseinsatz und anschließend den Einfluss auf das Stromverteilnetz und die Netzentgelte.
Die Modellierung der Ausbreitung privater Elektrofahrzeuge bis 2030 ergibt eine Anzahl von etwa vier Millionen Elektrofahrzeugen in 2030, was zu einem zusätzlichen Strombedarf von etwa 11,6 Terawattstunden führt. Durch die verschiedenen Ebenen und die Beachtung zahlreicher beeinflussender Parameter ist die Forschungsthese nach Ansicht der Wissenschaftler sehr robust. Sie sei gegen viele Abweichungen wie der Verteilung von Elektrofahrzeugen, der Erzeugungskosten, der Netzauswirkungen und dem Aufbau des Verteilnetzes geprüft worden.
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Bloß aus welchen Kraftwerken der Strom dann kommt, das wurde geflissentlich nicht erwähnt. Nachts werden das, wenn der Wind nicht weht (das ist leider die Mehrzahl der Nächte), fossile Kraftwerke sein, womit der positive Effekt auf die CO2-Emissionen entfallen würde. Wenn aber tagsüber Solarstrom geladen werden soll („LamA“), dann erfolgt das zu den Zeiten, wenn das Netz auf sowieso schon Maximalbelastung läuft. Wird der Strom zur Netzentlastung irgendwie zwischengespeichert (Batterie oder Wasserstoff) macht ihn das auch nicht billiger. Und dann wollen die 3,5% Preisvorteil in 9 Jahren berechnen können? Wir wissen doch nicht einmal, ob der Strom sich im nächsten Jahr um diesen Betrag verteuern oder verbilligen wird. Diese Studie wirkt so, als ob erst das Ergebnis feststand, und dann gerechnet wurde, mit welchen Parametern es sich ergibt.
Wenn tagsüber Solarstrom geladen wird, dann vom Hausdach bis in die eigene Garage oder zu einem Nachbarn in der Straße, vom Firmendach bis zum Firmenparkplatz, oder allenfalls von der PV-Freifläche in den nächsten Ort, aber nicht vom sonnigen Südbayern in ein regnerisches Hamburg. Laden aus PV entlastet das Übertragungsnetz, ebenso wie zeitversetztes Laden. Man muss auch nicht jede Nacht laden, bei im Schnitt 37km am Tag reicht ein Akku ein bis zwei Wochen, in der Zeit werden sich passende Zeiten mit viel EE finden lassen so dass Angebot und Nachfrage ins Gleichgewicht kommen. Bereits heute geben sich viele E-Auto-Fahrer Mühe nicht gerade dann zu laden wenn dafür ein Kohlekraftwerk anlaufen müsste.
In der Tat ist die Argumentation im Artikel etwas eigentümlich. Solarstrom fällt nun mal am Tag an und beim Wind ist es – zumindest an Land – eher auch so. Glücklicherweise ist der Verbrauch am Tag auch höher, sei es durch die Industrie, Klimaanlagen oder Wärmepumpen, die bevorzugt am Tag (wärme Temperaturen) laufen sollten. Und wie man es dreht und wendet: Strom muss, wird er nicht vor Ort verbraucht, von A nach B transportiert werden. Und ich sehe das ja ein meiner eigenen PV-Anlage in einem Mehrfamilienhaus: Trotz Wärmepumpe ist der Eigenverbrauch relativ bescheiden. Die Ausbeute ist nun mal im Sommerhalbjahr viel höher, als im Winterhalbjahr. Also muss viel Strom via Netz verteilt werden. Baut man PV-Anlagen immer weiter aus, dann sinkt der Eigenverbrauch. Auch die Schnellladestationen machen die Sache nicht einfacher. Schon jetzt müssen die EW’s genau planen, wo so eine Schnellladestation überhaupt installiert werden können. Man könnte den Stromüberschuss aber bequem abbauen, indem man Kryptowährungen schürft. Die Stromvernichtugsmaschine per Excellence. Nur ob das im Sinn des Klimas ist, sei dahingestellt.
@matthias: Dass PV-Strom meistens aus der Nähe kommen kann und damit das Netz nicht stark belastet, stimmt. Der Haken liegt im „meist“. Wenn es „immer“ wäre, dann könnte man auf Netzausbau verzichten. Leider muss das Netz für die maximale Belastung ausgelegt werden, egal wie oft die benötigt wird. Eine gewisse Chance für eine generelle Reduzierung des Netzbedarfs würde ich sehen, wenn die Kraft-Wärme-Kopplung vorankommt. Mit dieser wäre es möglich, die lokale Stromproduktion nach Nutzerbedarf zu verstetigen und damit den Maximalbedarf an Netzübertragungskapazität signifikant zu senken. KWK ist aber komplexer als Netzausbau. Es gibt Kommunen, die KWK schon sehr engagiert verwirklichen, z.B. München (Voraussetzung: ein Wärmeverteilnetz), aber die meisten haben es bisher komplett verschlafen. Und die Planungs- und Verwirklichungszeiten liegen da bei mindestens 15 Jahren, wenn wir schon wieder die Hälfte des heute emittierten CO2s eingespart haben wollen.
Kann es sein, dass Sie da eher von Gefühlen als Fakten ausgehen?
Laut diesem Artikel weht (in Beldinge, Dänemark) der Wind zwar nachts schwächer, aber beileibe nicht „gar nicht“.
http://xn--drmstrre-64ad.dk/wp-content/wind/miller/windpower%20web/de/tour/wres/variab.htm#:~:text=In%20den%20meisten%20Gebieten%20der,Tag%20windiger%20als%20bei%20Nacht.&text=Vom%20Standpunkt%20der%20Windkraftwerksbetreiber%20ist,h%C3%B6her%20ist%20als%20bei%20Nacht.
Und in diesem Artikel wurde sogar beobachtet, dass der Wind in den größeren Höhen modernern Windkraftanlagen nachts sogar stärker weht:
http://www.anemos-jacob.com/wp-content/uploads/2017/08/Erneuerbare-Energien_1215.pdf
Angesichts des gravierend niedrigeren Strombedarfs nachts dürfte dies so oder so nicht ins Gewicht fallen.
Auf Elektromobilität wird ja auch auf lange Sicht nur ein kleiner Teil des Strombedarfs insgesamt entfallen.
Bei mir war es umgekehrt. Nach Installation meiner 4,5 kWp PV – Anlage mit einem damals 10 kWh Blei Gel – Batteriespeicher führte dazu, dass viel zu viel Solarstrom für viel zu wenige Ct ans Netz verkauft wurde. So war der Kauf eines Plug-in Hybridfahrzeugs quasi eine Art Notwehrkauf, um den Solarstrom im eigenen Haushalt zu verbraten. Übers Jahr führte das zu einer etwa 65 %igen Eigenstromversorgung. Infolge der viel zu frühen Alterung der Batterien sowie einer Fehlfunktion des Solarsystems erfolgte im letzten November die Installation eines neuen Solarsystems im Keller mit einer 7,6 kWh Lithium – Eisenphosphat – Keramikspeicher Batterie. Die Batteriekapazität ist eigentlich viel zu groß für die PV – Anlage, doch 2024 endet die volle Vergütung einer 3,13 kWp Westdachanlage. 2025 soll der Strom dann ebenfalls die Batterie aufladen. Dann überlege ich den Erwerb eines reinen E – Fahrzeugs sowie einer E – Wärmepumpe als Hauptheizung fürs Haus.
Wieso redet man eigentlich permanent an einem der wichtigsten Punkte vorbei?
Bidirektionales Laden von E-Fahrzeugen wäre doch eine der Lösungen für die Zukunft, also PV-Energie mit hoher Leistung z.B. 12 kWh in die Autobatterie übertragen und Nachts oder bei schlechtem Wetter wird die Energie von der Autobatterie 3-phasig wieder ins Haus geliefert. Da heute eine Autobatterie nicht mehr der maximalen Zyklenzahl, sondern der normalen Altersentwertung über 15 -20 Jahre erliegt, würde sich dieser Prozess an der Autobatterie über ihre Lebenszeit nicht abträglich auswirken.
Auf diese Weise würde sich auch die Anschaffung eines Fahrzeuges mit einer grossen Batterie (100 kWh z.B. für einen Tesla 100) auch betreffend den Schaden den die Herstellung einer solchen Batterie an der Umwelt verursacht, lohnen, denn die äusserst teure und kaum amortisierbare Anschaffung eines Hausspeichers, welcher im Verhältnis zu einer Fahrzeugbatterie nur eine kleine Speicherkapazität aufweist, würde entfallen.
Diese Lösung würde auch die zusätzlich für die 4 1/2 Mio E-Fahrzeuge benötigte Energie von 11.6 TWh massiv reduzieren. Die Netzstabilität würde gestärkt und der für die Zukunft nötige Netzausbau würde sich reduzieren.
Also machen wir doch endlich vorwärts mit der vielversprechenden bidirektionalen Ladetechnik!
Einen Gruss aus der Schweiz
Jürg 51
Korrektur:
In meinem Bericht sollte die Leistungsbezeichnung natürlich mit 12 kW und nicht wie von mir fälschlicherweise mit 12 kWh angegeben sein.
Jürg 51
Eine Doppelverwendung der Elektromobilität wäre sicher die Lösung. Leider noch eine Utopie. Bei der Planung meiner PV-Anlage habe ich Bidirektionales Laden evaluiert. Fazit: Noch nicht möglich bzw. sehr teuer. Da ist jeder Einspeisetarif des EW’s günstiger. Und man müsste die E-Autos immer an’s Netz anschliessen. Und sie müssten für’s speichern und liefern finanziell entschädigt werden. Obwohl man schon lange über intelligente Netze spricht, ist das alles noch Zukunftsmusik. Und auch ein fixer Speicher ist im Moment noch (zumindest in GR) eine ideelle Sache und rechnet sich hinten und vorne nicht . Da es in GR viel Wasserkraft ist, dürfte die Speicherung via Wasserwerke ökologischer sein.
Diese Doppelverwendung wäre überhaupt kein Problem, wenn die Autos schnell auszuwechselnde Akkus hätten. Für die Akku-Austauschstationen würden sich dann auch die abrechnungstechnischen Einrichtungen lohnen, um die lagernden Akkus angebotsorientiert zu laden und ggf. auch zum Rückspeisen zu nutzen. Otto-Haushaltsstromverbraucher will doch sein Auto fahrbereit mit Reserve haben, um auch spontan sein zu können. Ich merk das schon bei meinem E-Bike: Eine größere Tour kann ich nicht spontan beschließen, denn vorher muss ich rechtzeitig den Ladezustand des Ersatzakkus überprüft und ggf. nachgeladen haben. Und spontan sein zu können ist doch der große Vorteil eines eigenen Automobils.
Ihr habt im Titel „kann“ vergessen.
Das ist für mich Bullshit!