Fachartikel

6.02.2018
erschienen in GIESSEREI Heft 2|2018

Deutschland droht Blackout durch E-Autos

Das deutsche Niederspannungsnetz packt die Stromversorgung in Deutschland ab einer E-Auto-Quote von 30 Prozent nicht mehr, so die Analyse der Unternehmensberatung Oliver Wyman (Foto: Vogel Verlag).

Das deutsche Niederspannungsnetz kann die steigende Zahl an E-Fahrzeugen in Kerngebieten bereits in fünf bis zehn Jahren nicht mehr bewältigen. Davor warnt eine Analyse der Unternehmensberatung Oliver Wyman eindringlich.

Von Svenja Gelowicz, Würzburg

Im Gegensatz zu China sind E-Autos in Deutschland noch kein Hype; sie sollen es aber noch werden – spätestens in den 2020er-Jahren, wenn die Konzerne die von der EU vorgegebenen CO2-Ziele erreichen müssen. Bei Nichteinhaltung drohen schließlich Strafen in Milliardenhöhe. Doch: Das deutsche Niederspannungsnetz packt die Stromversorgung in Deutschland ab einer E-Auto-Quote von 30 Prozent nicht mehr. Zu diesem Ergebnis kommt die Analyse „Der E-Mobilitäts-Blackout“ von Oliver Wyman, und ähnlich klingen auch die Aussagen von Innogy-Managerin Hildegard Müller gegenüber dem „Handelsblatt“: „Wir stehen vor einer Mammutaufgabe“, sagt Müller. Sie verantwortet bei dem Energiekonzern das Vorstandsressort Netz und Infrastruktur: „Der Ausbau der Elektromobilität ist beherrschbar, wir müssen aber jetzt die Weichen stellen.“ Und auch Eons Vertriebsvorstand Karsten Wildberger warnt in der Wirtschaftszeitung: „Wir müssen den Netzausbau so gestalten, dass es nicht zu Engpässen kommt.“ 

E-Autos bedrohen stabile Stromversorgung

Unter den derzeitigen Rahmenbedingungen könnte in deutschen E-Mobilitäts-„Hotspots“ bereits in fünf bis zehn Jahren regelmäßig der Strom ausfallen, ab 2032 ist damit flächendeckend in Deutschland zu rechnen. Auf diese Weise bedrohe die wachsende Anzahl elektrisch angetriebener Autos – 2035 soll mehr als jedes dritte Auto auf deutschen Straßen ein E-Auto sein – die Stabilität der Stromversorgung. Das heißt also: Steuern Politik und Netzbetreiber nicht gegen, würden E-Autos zur Blackoutgefahr – erst in den Speckgürteln um Städte wie München, Frankfurt oder Berlin, später sogar bundesweit. Das Problem bei Millionen an Elektrofahrzeugen ist weniger der zusätzliche Strombedarf, problematisch sind vielmehr die höheren Lastspitzen im Niederspannungsnetz.

Akuter Handlungsbedarf für Netzbetreiber

Denn: Für diese Menge an Elektromobilen ist das Niederspannungsnetz im deutschen Stromnetz nicht ausgelegt. In Stadtrandlagen mit einer hohen Affinität der Bevölkerung zur Elektromobilität wird bereits in fünf bis zehn Jahren eine E-Auto-Quote von 30 Prozent erreicht werden und damit zu punktuellen Stromausfällen führen. Ein Rechenbeispiel für einen solchen lokalen E-Mobilitäts-Hotspot zeigt: Bei einer Ortsnetzgröße von 120 Haushalten reichen bereits 36 Elektroautos aus, um das Netz zu überlasten. Ohne vorbeugende Maßnahmen ist ab 2032 mit flächendeckenden Stromausfällen zu rechnen, so die Autoren der Studie. Um diese zu vermeiden, müssten die Betreiber unter den aktuellen Rahmenbedingungen und bei einer Elektrifizierung von 50 Prozent der Automobile bis zu elf Milliarden Euro in den Ausbau ihrer Netze investieren.

Eine Lösung: Ladegänge flexibilisieren?

Eine Alternative zum Netzausbau ist laut der Autoren die Flexibilisierung der Ladevorgänge. Denn: Die Dauer dieser sei in der Regel so kurz, dass diese die längste Zeit nachts am Netz angeschlossen sind, ohne aktiv geladen zu werden. Die meisten Ladevorgänge verfügen deshalb über eine zeitliche Flexibilität. Heißt: Sie müssen nicht unbedingt in dem Moment starten, in dem das Auto an die Steckdose angeschlossen wird. Vielmehr kann der Ladevorgang auch später in der Nacht beginnen, ohne dass ein E-Auto-Nutzer am nächsten Tag auf sein vollgeladenes Fahrzeug verzichten muss; und dadurch wird eine Netzüberlastung vermieden und die Gefahr eines flächendeckenden Stromausfalls minimiert. Für die Umsetzung sei eine smarte Software notwendig. 

Audi forscht an schlauem Energienetz

Ähnlich denkt auch die VW-Marke Audi. Im Rahmen eines Forschungsprojekts betreibt Audi gemeinsam mit weiteren Partnern einen Modellversuch mit Haushalten im Raum Ingolstadt und der Region Zürich. Auto, Wohnhaus und Stromversorgung sollen in einem intelligenten Energienetz verknüpft sein. Dabei werden Photovoltaikanlagen unterschiedlicher Größe mit stationären Batteriespeichern kombiniert.

Die Steuerungssoftware des Züricher Start-ups Ampard verteilt den Solarstrom intelligent anhand des aktuellen oder planbaren Bedarfs von Auto, Haushalt und Heizung. Und: Das Audi Smart Energy Network interagiert zusätzlich mit dem Stromnetz. Über eine integrierte Kommunikationsschnittstelle würden alle Anlagen zu einem virtuellen Kraftwerk zusammengeschaltet und bilden ein Smart Grid.

Die vernetzten Heimspeicher stellen eine sogenannte Regelleistung bereit. Das heißt: Sie gleichen die Schwankungen zwischen Erzeugung und Verbrauch aus und stabilisieren die Netzfrequenz, indem sie kurzfristig kleinere Mengen Energie stationär zwischenspeichern.

Svenja Gelowicz ist Redakteurin der Fachzeitschrift Automobil Industrie, Würzburg. Dort ist der Beitrag am 22. Januar 2018 erschienen.

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