Seit einigen Jahren stellen wir auf der Webseite https://www.mobility-charts.de/ aktuelle Daten zur Elektromobilität in Deutschland bereit. Jetzt, Anfang 2024, wurden gleich zwei wichtige Meilensteine erreicht. Zum einen waren nach unserer Einschätzung am ersten Januar in Personenkraftwagen in Deutschland bereits 100 Gigawattstunden Batteriekapazität verbaut. Das ist viel. Alle Pumpspeicherkraftwerke erreichen zusammen lediglich rund 40 Gigawattstunden, und alle stationären Batterien kamen zum selben Zeitpunkt auf lediglich 12,3 Gigawattstunden. Von den Batterien in Autos sind etwa 86 Prozent der Kapazität in rein elektrischen Fahrzeugen verbaut und nur 14 Prozent entfallen auf Plug-In-Hybride.
Der zweite Meilenstein sind 150 Gigawatt Ladeleistung an den Gleichstromanschlüssen, die am ersten Februar erreicht wurden. Diese Leistung ist allerdings noch nicht voll nutzbar, da Fahrzeuge meist nur mit maximal elf Kilowatt geladen werden können. Nimmt man also an, dass aufgrund der höheren Kapazität nur rein batterieelektrische Personenkraftwagen (1,56 Millionen am 1. Januar) genutzt werden und diese mit elf Kilowatt laden könnten, bleiben noch immer beachtliche 16,9 Gigawatt übrig. Auch hier ist ein Vergleich sinnvoll: Die gesicherte Kraftwerksleistung in Deutschland betrug Ende 2022 etwa 90 Gigawatt.
Vehicle-to-Grid Konferenz in Münster
Diskutieren Sie die aktuellen Entwicklungen mit führenden Branchenexperten auf der Vehicle-to-Grid Konferenz vom 10.-11. April in Münster. Die Autoren des Artikels, Christopher Hecht und Jan Figgener, haben als Tagungsleiter in Kooperation mit dem Haus der Technik das Programm konzipiert. pv magazine wird auch vor Ort sein.
Diese Zahlen sind eine sehr gute Nachricht für unser Stromsystem, allen Behauptungen bezüglich einer zu hohen Belastung durch Elektroautos zum Trotz. Aufgrund oft langer Standzeiten zu Hause oder am Arbeitsplatz, hoher Batteriekapazitäten im Vergleich zum typischen täglichen Mobilitätsbedarf und guter Steuerbarkeit der Ladevorgänge sind Elektroautos ideal, um das Stromsystem zu stützen. Dazu stehen prinzipiell zwei Varianten zur Verfügung: Unidirektionales und bidirektionales intelligentes Laden. Bei unidirektionalem Laden wird das Fahrzeug dann geladen, wenn Strom gerade im Überfluss zur Verfügung steht. Das hat eine ganze Reihe von Vorteilen:
- Der Strom ist günstiger: Es lassen sich mehrere hundert Euro pro Jahr gegenüber durchschnittlichen Strompreisen sparen – in Extremfällen sogar über tausend Euro. Verschiedene Akteure bieten hier bereits Lösungen an, die wir in unserem vorherigen Artikel beschrieben haben.
- Der Strom ist grüner: Da Photovoltaik- und Windkraftanlagen sehr geringe Grenzkosten haben, stammt günstiger Strom sehr oft aus erneuerbaren Quellen. Selbst wenn dies nicht der Fall sein sollte, kann man argumentieren, dass ein Hoch- und Herunterfahren von konventionellen Erzeugern mehr Emissionen erzeugen würde als den Strom günstig abzugeben.
- Das Auto ist flexibler: Fahrzeuge sind in ihrer Stromaufnahme sehr flexibel. Lädt man zum Beispiel über Nacht, ist es zumeist irrelevant, wann genau ein Fahrzeug geladen wird oder ob es bei Abfahrt zu 80 oder 100 Prozent geladen ist. Wichtig ist lediglich, dass die Mobilitätsbedürfnisse inklusive eines gewissen Puffers gedeckt werden können. Kein elektrischer Verbraucher in einem Haushalt kann die entsprechenden Energiemengen so unproblematisch verschieben wie ein Auto. So lassen sich bei Stromknappheit geplante Ladungen verschieben, sodass andere, unflexible Verbraucher die Energie nutzen können.
- Die Batterie altert langsamer: Batterien altern schneller, wenn sie vollgeladen sind. Im Vergleich zum Szenario, bei dem man das Fahrzeug ansteckt und es so schnell wie möglich volllädt, ist intelligentes Laden akkuschonend. Grund hierfür ist, dass die Ladung verzögert geschieht und das Fahrzeug weniger Zeit mit vollständig geladenem Akku verbringt. Dieser Effekt ist wissenschaftlich bestätigt.
- Die Regulatorik ist einfach: Da das Fahrzeug im unidirektionalen Fall lediglich zu anderen Zeitpunkten lädt als ursprünglich geplant, bleibt es ein Verbraucher. Zumindest für den Handel an Strombörsen bestehen dadurch kaum regulatorische Hürden und die einzig wichtige Voraussetzung ist das Vorhandensein eines Smart Meter.
Zwischenfazit: Bei unidirektionalem intelligentem Laden bestehen kaum Herausforderungen und es ist davon auszugehen, dass ein substantieller Teil der Elektroautos für einen solchen Betrieb genutzt werden kann.
Bei bidirektionalem intelligentem Laden bestehen die Vorteile ebenfalls, aber die Komplexität steigt deutlich: Strom wird noch günstiger und grüner durch das Bereitstellen von dringend notwendiger Flexibilität, welche die Energiewende stützt. Zugleich muss bei der Ladeplanung aber darauf geachtet werden, dass Mobilitätsbedürfnisse auch bei ungeplanter Absteckung erfüllt werden können und die Batteriealterung nicht beschleunigt wird. Auch regulatorisch sind zum Beispiel Umlagenbefreiung und Grid Codes noch heiß diskutierte Themen. Während bidirektionales Laden in den letzten Jahren noch Zukunftsmusik war, gibt es heute bereits die ersten Fahrzeuge und Wallboxen, die diese Funktionalität ermöglichen. Der Markt wird sich in der nächsten Zeit deutlich entwickeln.
Hinweis zur Methodik: Die Zahlen basieren auf dem Fahrzeugbestand Anfang 2023 sowie Neuanmeldungen seitdem, welche mit einem Fahrzeugkatalog verschnitten wurden. Abmeldungen seit Anfang 2023 konnten noch nicht berücksichtigt werden, da diese Zahlen noch nicht vom Kraftfahrtbundesamt veröffentlicht wurden.
Christopher Hecht ist Data Scientist bei The Mobility House und Wissenschaftlicher Mitarbeiter am Lehrstuhl für Elektrochemische Energiewandlung und Speichersystemtechnik der RWTH Aachen. Seine Arbeit konzentriert sich auf die Interaktion von Elektrofahrzeugen und dem Stromnetz mit besonderem Fokus auf die Nutzung von Ladeinfrastruktur. Themenfelder sind intelligentes Laden und Vehicle-to-Grid.
Jan Figgener (LinkedIn) ist Senior Battery Expert bei Accure Battery Intelligence und Gastwissenschaftler am Lehrstuhl für Elektrochemische Energiewandlung und Speichersystemtechnik der RWTH Aachen, an der er drei Jahre lang die Abteilung Netzintegration von Batterien und Speichersystemanalyse geleitet hat.
Dirk Uwe Sauer leitet den Lehrstuhl für Elektrochemische Energiewandlung und Speichersystemtechnik der RWTH Aachen und ist seit fast 30 Jahren im Bereich Batterien und Energiesysteme aktiv. Zusammen mit einem Team von 70 Angestellten deckt er Themen von elektrochemischen Prozessen in einer Batteriezelle bis zur Analyse ganzer Energiesysteme ab.
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Interessant wird die Handhabung der AKKUgewährleistungsansprüche seitens der Automobilhersteller, der nutzenden Versorger und zum anderen die Kosten der bidirektionalen Wallboxen (8000€7E3dc? pro Wallbox//15 kWh Bidirektions-Freigabe für den Akku seitens der Automobilherseller bei gleichzeitiger Beschränkung der möglichen Zyklenzahl auf 1000 im Laufe eines Automobillebens).
Wie soll dieses Geschäftsmodell sich rechnen? Insbesondere für den Endverbraucher.
Keine Ahnung, wieso Sie hier nur auf den Status Quo schauen. Die Hersteller sind nicht dumm, sie werden sicher geeignete zyklenfeste LFP Akkus mit umfangreichen Garantien auch für Bidirektionalität in ihrem Portfolio haben und damit lässt sich nahezu jede Garantie anbieten. Der Markt ist hochdynamisch und natürlich werden sich diese Angebote noch bilden… weil der Markt danach lechzt und weil Speicher immer billiger wird. Wer PV hat, der möchte natürlich sehr gerne auch diesen gigantischen Speicher für das eigene Haus nutzen. Genauso werden die Preise für Wallboxen noch dramatisch fallen… das ist ja keine Raketentechnik und die letzten Jahre zeigten bereits extrem eindrucksvoll, wie schnell sich Technologie in Leistung und Preis entwickeln und durchsetzen kann… das ist letztlich nur eine Frage der Skalierung.
„Zwischenfazit: Bei unidirektionalem intelligentem Laden bestehen kaum Herausforderungen und es ist davon auszugehen, dass ein substantieller Teil der Elektroautos für einen solchen Betrieb genutzt werden kann.“
Wer lesen kann ist klar im Vorteil. Es geht primär nicht um Bidirektionales Laden, und um irgendwelche Gewährleistungen, sondern einfach nur darum, eh-da Infrastruktur und eh-da Verbrauch als win-win für alle besser zu steuern.
Ich seh da jetzt nicht wirklich das Problem?
Im Artikel wurde ja schon beschrieben das es für den Akku schonender ist langsam entladen und geladen zu werden als auf 100% zu verbleiben.
Wieso sollte eine lebensverlängerende Maßnahme des Akkus problematisch sein für dessen Garantie?
Vom 30.11. bis 3.12.23 hatten wir in Deutschland im Mittel 12 GW aus erneuerbarer Energie, bei einem mittleren Bedarf in diesem Zeitraum von etwa 60 GW. Diese Versorgungslücke von 48 GW, die über 96 Stunden bestand, könnte man mit der Gesamtkapazität aller E-Auto Akkus in Deutschland wenn Sie alle vorher voll geladen sind, niemand die Absicht hat ein Auto zu benutzen und man sie komplett entlädt also etwa 3 Stunden überbrücken…
Um kleine lokale Windflauten oder kurzfristige Bewölkung auszugleichen mag dieses bidirektionale Laden ja hilfreich sein, aber an dem Grundproblem dass wir sehr viel Kraftwerkskapazität für eine Dunkelflaute länger als wenige Stunden vorhalten müssen zu immensen Kosten ändert das gar nichts!!!
Mir ist bewusst, dass nur ein Teil der Wahrheit zu erzählen heutzutage gängige Praxis ist, aber ob das Volkeszorn besänftigen wird wenn dem bewusst wird, dass die „Experten“ nur die Halbwahrheit erzählt haben bin ich gespannt…
Es gibt vieles, was man mit V2G nicht kann. Es macht auch kein Frühstück. Es würde mir aber (Eigenheim, PV-Anlage) den Erwerb eines Akkus für die Nachtüberbrückung ersparen. Ein Invest von rund 6.000 Euro. Und die 4 kWh, die ich über Nacht im Schnitt benötige, gibt mein Auto locker her.
@Jochen Dörr:
Bravo: Sie verwenden mindestens ein falsches Dilemma und gleich 2 Strohmann-Argumente in einem. Das muss man erstmal so hinkriegen! Das ist keine valide Argumentation, sondern manipulative Rhetorik (in Volksmund: „Schmarrn“).
Die Wahrheit ist eine Mischung aus allem und kein „entweder-oder“.
Deutschland ist auf einem sehr guten Weg. Das Ziel ist langsam in Sichtweite. Gut so! Behalten Sie Ihr CO2, wir brauchen es nicht mehr bzw. die sinkenden Restmengen werden wir von anderen Lieferanten beschaffen.
….oder Träumerei
Die Unklarheiten zur Akku-Garantie sind jetzt (1) ein Problem, wo meistens noch ’normale‘ Lithium-technologie verbaut ist, nicht erst in Zukunft! Um den Akku zu schonen ,ist es jetzt schon möglich , nicht zu 100% zu laden,da braucht man keine Verbindung mit dem Netz. Hier wird doch sehr einseitig von beruflich Interessierten Werbung gemacht, auch um Gesetzgebung zu beeinflussen, und die Hauptgefahr bewusst beiseite gestellt: die zahlreichen Schurkenstaaten, die nur darauf lauern, dass wir eine per Net angreifbare Infrastruktur aufbauen, die man leicht hacken kann!!!
Herr Bechert, Sie wieder mit Ihrer pauschalen IT-Paranoia. Wenn das alles so einfach wäre – wundern Sie sich da nie, dass die Welt wie sie heute ist, überhaupt noch existieren kann in all ihrer digitalen Vielfalt?
Im übrigen:
Auch Stromleitungen lassen sich „hacken“ (Bahn).
Auch Strommasten lassen sich „hacken“ (da hilft auch keine „Firewall“ – siehe Tesla).
Im Grunde lässt sich alles „hacken“. Alles eine Frage von Anwender und Werkzeug.
Stimme Ralph voll zu. Es wird höchste Zeit, dass die Automobilindustrie erkennt, dass ein Alleinstellungsmerkmal wie das V2H jeden Zweifler zum Kauf eines E-Fahrzeugs bringen wird. Wenn es ans Geld geht – wachen Sie alle auf. Und mit einem Auto mit Wechselrichter für den Anschluss an die Steckdose ist es allerhöchste Zeit.
Ich warte sehnsüchtig
Seit wieviel Jahren sprechen wir darüber? Entgegen aller Lippenbekenntnisse ist es politisch nicht gewollt. Dies gilt für die AC Seite, aber auch für die DC Seite.
Bsp.: Der Hochvolt DC Anschluss des Fronius Wechselrichters hat, wie viele andere auch, 409 V Spannungsausgang zur Batterie. Exakt das Level der BEV’s der VW Gruppe, BMW minimal drunter….
Rechtliche Regelungen sprechen dagegen, mit einer super preiswerten Regelung in den Markt zu gehen. Dafür dann immer neue „Forschungsprogrsmme“ und „Feldversuche“.
So wird das nix!
„Vehikel zu Irgendwas“ (V2X) könnte zu einer vorübergehenden Modeerscheinung werden, da das Prinzip nur funktioniert, solange das Fahrzeug ein Stehzeug ist. Wenn Fahrzeuge demnächst ihrem eigentlichen Zweck dienen, nämlich dem Fahren in einem System „Transport als Service“ (TaaS), werden diese Fahrzeuge hauptsächlich tagsüber gebraucht werden und nachts geladen.
Ihr TaaS ist noch Zukunftsmusik und natürlich lässt sich auch hier eine Netzdienlichkeit bewerkstelligen, die Auslastung ist auch hier naturgemäß niemals über 24 Stunden 100%, gerade in der Flotte lässt sich da einiges smart machen.
Es werden aber auch mit TaaS nach wie vor noch sehr viele Jahre im ländlichen Raum viele eigene E-Autos besessen und um genau diesen Markt geht es ja auch (im Privatbereich) vorwiegend bei V2X. Das wird aus meiner Sicht dann keineswegs eine Modeerscheinung, wenn man den üppigen Speicher für das Eigenheim mitbenutzen kann. Kann mir gut vorstellen, dass man sich zukünftig einen nur noch kleinen Hausspeicher im Keller als Zwischenpuffer hinstellt, der jederzeit mit dem E-Auto gefüllt oder entladen werden kann. Eines Tages kann man dann ggf. PV-Strom vom Arbeitgeber mitnehmen oder virtuell die Überschüsse der eigenen PV-Anlage unabhängig vom Ort nutzen.
Vieles ist möglich und vieles wird kommen, weil die Menschen Bock darauf haben… es gibt da einen Markt.
TaaS kommt früher als so manch einer denkt. Und ich rede nicht von San Francisco oder Shenzhen, sondern von Hamburg.
Seit Oktober 2023 läuft die Testphase noch mit Fahrer zur Sicherheit in 2024. Die Dinger fahren schon heute. Bis 2030 werden 10.000 fahrerlose Vehikel die Mobilität innerhalb der Stadt unterstützen. Das ist keine visionäre „Schnappsidee“, das ist bereits voll im „doing“ und im Plan.
Sobald das bei mir erreichbar ist und es zuverlässig für mich klappt (wovon ich ausgehe in den nächsten 2-3 Jahren), ist der Zweitwagen Geschichte. Aber sowas von fix. Und nach ein paar Jahren, hat man nur noch schwarz-weiß-bild Erinnerungen von „früher“, weil es schnell sehr normal werden wird innerhalb und in den Speckgürteln von Metropolen als erstes.
… mag ja alles sein und man kann durchaus die Meinung vertreten, dass plötzlich ganz viele Leute keinen Bock mehr auf Besitz haben. Gerade in diesem Land ist da allerdings ein sehr dickes Brett zu bohren, in der Stadt mag das noch einigermaßen flott funktionieren, auf dem Land sind wir da aus meiner Sicht alleine vom mindset noch ganz weit weg… insbesondere, wenn der Autoakku ja zukünftig genauso für die heilige autarke Versorgung des Eigenheimes bidirektional genutzt werden kann.
Die Menschen kommen heute hierzulande noch nicht einmal mit der Akzeptanz des elektr. Antriebes klar, neue Strukturen mit Umgewöhnung sind hier generell eher eine zähe Kiste, „kein eigenes Auto“ gehört aus meiner Sicht dazu.
Ist aber auch völlig egal, ob das passiert oder nicht. Hier geht es immer noch um das Thema Netzdienlichkeit. Die autonomen Autos wollen und müssen auch an Ladestationen. Da wird es natürlich auch ein zweigleisiges Geschäftsmodell geben, das nicht nur für die Personenbeförderung, sondern auch für die lukrative netzdienliche Nutzung der Energie geeignet ist. Für Flotten bietet sich da natürlich ein Management der maximalen wirtschaftlichen Auslastung mit der Einbindung der günstigen Energieverschiebung an.
@Detlef:
Ja, wir sind vom Thema abgekommen 😉 Mit Ihrer Argumentation gehe ich (wie so oft) mit.