Die durch Elektroautos bedingte höhere Spitzenlast, könnte bis 2030 um lediglich vier bis acht Prozent steigen. Das geht aus einer Modellierung des Beratungsunternehmens McKinsey hervor. Liegen die Analysten mit ihrer Einschätzung richtig, so läge der zusätzliche Stromverbrauch weit unter vorausgegangenen Befürchtungen. Dennoch könnte sich daraus die Notwendigkeit nach milliardenschweren Netzinfrastrukturinvestitionen ergeben. Diese ließen sich durch politisches Handeln und ein Zusammenspiel von Regulatoren und Unternehmen verhindern.
Als Grundlage für die Berechnung gingen die Autoren der Studie von zwei Szenarien aus. Im weniger ambitionierten Szenario werden bis 2030 acht Millionen Elektroautos auf den Straßen rollen, was den bisherigen politischen Zielen entspricht. In einem ambitionierteren Ziel könnte sich diese Zahl allerdings auf 16 Millionen Elektrofahrzeuge verdoppeln. Zwar sei dies ein ambitioniertes Szenario, allerdings würde es auch den derzeitigen Beschlussempfehlungen seitens der Europäischen Union, zum Auslaufen der Verbrennungsmotoren und die aktuellen Regierungsbeschlüsse, wie das Klimaschutz-Sofortprogramm 2022, widerspiegeln.
Im Szenario in dem acht Millionen Elektroautos zugelassen werden, würde die benötigte Ladestrommenge 23 Terawattstunden betragen und somit den Gesamtstromverbrauch, der 2019 bei 568 Terawattstunden lag, um lediglich vier Prozent anheben. In dem ambitionierteren Szenario würden die Ladestation 43 Terawattstunden, also acht Prozent, mehr Strom verbrauchen.
Für ihre Modellrechnung haben die Analysten die unterschiedlichen Fahrzeugsegmente – Pkw, Lkw und Busse – den Erwartungen entsprechend an den verschiedenen Mittelspannungsverteilern platziert und mit Annahmen zu Schnellladefähigkeit und Ort der Ladung überlagert.
Zum Beispiel würde 40 Prozent der Ladeleistung in Ein- oder Mehrfamilienhäusern verbraucht werden. Rund 30 Prozent der Leistung könnten von Fuhrparkbetreibern von Busse oder Speditionsunternehmen direkt verbraucht werden. Weitere 14 Prozent würden McKinsey zufolge am Arbeitsplatz und 11 Prozent an Schnellladesäulen an Autobahnen genutzt werden. Um die fünf Prozent der Ladeleistung entfällt auf Ladesäulen an Supermärkten und anderen öffentlichen Parkplätzen.
Überlagert man nun diese Annahmen mit den dazugehörigen Ladezeiten, so ergibt sich eine Spitzenlaststeigerung von sieben Gigawatt, sofern die Ladesäulen vollkommen ohne jegliche Optimierung arbeiten. Das würde sich vor allem während der Wintermonate von 18 bis 20 Uhr bemerkbar machen, da zu diesen Zeitpunkt die höchste Spitzenlast von üblicherweise mehr als 27 Gigawatt zu erwarten wäre.
Da allerdings knapp die Hälfte aller Fahrzeuge zu Hause geladen werde, ließe sich die Ladezeit dank intelligenter Wallboxen auf den Zeitraum von 22 bis 4 Uhr morgens verteilen. So könne die Spitzenlaststeigerung, die sich aus dem Laden der Elektrofahrzeuge ergibt, um ganze 80 Prozent mindern.
Aktuell sind etwa 200.000 Elektroautos auf deutschen Straßen unterwegs. Würden Bemühungen zum intelligenten Laden gescheut, müssten Verteilnetztrafos an Wohngebieten nachgerüstet werden, sobald die Anzahl etwa drei Millionen Elektrofahrzeuge erreiche. Dann müsste es laut McKinsey zu einer umfassenden Erneuerung der Trafos kommen. Dieser Zeitpunkt könnte bereits 2025 erreicht sein. Heute bewegen sich etwa 200.000 Elektroautos auf den Straßen. Bis 2030 könne dies etwa Investitionen von fünf Milliarden Euro nach sich ziehen.
Um diese Kosten zu vermeiden, sollten Regulatoren, Netzbetreiber und Anbieter von Ladedienstleistungen sich zusammenschließen, um Instrumente in den Markt einzuführen die das intelligente, netzschonende Laden ermöglichen. Dazu gehöre eine zeitabhängige Preisstruktur, die Möglichkeit das Fahrzeug in das Netz einspeisen zu lassen oder die Genehmigungsprozesse für extrem schnelle DC-Ladepunkte mit 350 Kilowatt Ladeleistung zu vereinfachen.
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Man könnte die Problematik von 18:00 bis 20:00 Uhr dadurch lösen, indem man nur mit 2,7 kw/h und die ganze Nacht lädt.
Warum soll das Auto von 20:01 bis 07:00 am nächsten Morgen vollgeladen da stehen?
Ich fahre seit 7,5 Jahre elektrisch, mindestens 90 km am Arbeitstag und insgesamt über 150 TKM und lade so wie oben beschrieben und ich komme gut damit aus. Keine neuen Netze, keine neue Tafos.
Zur Zeit nehmen Sie damit Braunkohle- und Atomstrom ab, für den es nachts zu wenig Verwendung gibt. Damit reduziert sich der nächtliche Exportbedarf, und die benannten Kraftwerke können trotzdem wirtschaftlich durchlaufen und am Tag den Erneuerbaren das Leben schwer machen. Also scheußlichen Strom getankt, und den Erneuerbaren nebenher noch geschadet. Das meine ich damit, wenn ich sage, dass die meisten E-Autofahrer gar nicht so genau wissen wollen, wo ihr Strom herkommt.
In der 100%-Erneuerbar-Welt wird dieser Nachtstrom dann manchmal aus Windkraftanlagen kommen und kaum aus Biogas und Wasserkraft, denn die reichen kaum, um den „normalen“ Nachtstrombedarf zu befriedigen. Ohne Wind bleibt nur noch grüner Wasserstoff oder Batteriespeicher, was beides den Strom stark verteuert. Günstiger wäre es auf jeden Fall, wenn Autobatterien flexible Verbraucher wären, die ihren Ladebedarf flexibel an das volatile Angebot von Sonne und Wind anpassen können. Am einfachsten geht das mit Wechselakkus, die an der Wechselstation dann geladen werden, wenn das Angebot im Netz hoch ist, und nichts abrufen, wenn das Angebot knapp ist. Davon sind wir aber leider noch weit entfernt.
Um in Hochproduktionsphasen möglichst wenig des produzierten Stroms verwerfen zu müssen, wird man diese Überproduktion an die Wechselstationen und zu Elektrolyseanlagen durchleiten müssen, wofür das Netz schon ausgebaut werden muss, wie viel wird sich zeigen. Dafür müsste man wissen, wie die Aufteilung Wind-PV und Batterie-Wasserstoff aussehen wird, und welche weiteren Speichertechniken (Wärmespeicher, …) noch Bedeutung im Markt erlangen werden.
Übrigens, nur damit es niemand so abschreibt: kW/h gibt es nicht. 1W=1J/s. Da steckt der Energiebezug pro Zeit schon drin.
Der deutsche Duchschnittspendler fährt 38 km in die Arbeit. An 5 Tagen sind das rund 200 km. Das ist eine Entfernung, die aktuelle Neufahrzeuge selbst im Winter lässig mit einer Ladung bewältigen.
Am Wochenende gibt es die meisten Überschüsse die das EEG Konto am meisten belasten und so Miĺliarden Defizite verursachen. Das Problem wird zukünftig immer weiter in den Winter hineinwachsen.
Mir würde es schon reichen, wenn jeder, der einen Zuschuss vom Staat bekommt mit unterschreibt, dass er das Fahrzeug, wenn er es Zuhause lädt, nach Möglichkeit am Wochenende von 11 bis 16 Uhr lädt.
Dies wäre eine einfache und praktikable Möglichkeit stressfrei akute Probleme beherrschbar zu machen. Mann muss nicht immer mit Geld um sich schmeißen, um etwas zu erreichen.
Aus den bereits genannten Gründen (Nutzung von regenerativem statt fossilem oder atomarem Strom) sollten Elektrofahrzeuge tunlichst tagsüber geladen werden – möglichst mittags während der PV-Erzeugungsspitze. Viele Menschen haben dazu prinzipiell die Gelegenheit auf dem Firmenparkplatz oder beim Einkaufen. Es fehlt „nur“ noch an der inneren Einstellung und Anreizen für Arbeitgeber und Supermarktbetreiber, ausreichend Ladestationen zu Verfügung zu stellen. Bei vielen größeren Supermärkten ist das heute schon möglich, häufig sogar gratis. Die übliche Zeit für den Großeinkauf reicht in den meisten Fällen fürs Tanken aus (siehe Kommentar von Alter Falter), ein 8-Stunden-Arbeitstag sowieso, sogar für Fernpendler.