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Freitag, 29. März 2024
Engpässen in regionalen Netzen

E-Mobilität: Flexibilität beim Laden verhindert Black-Outs

Hintergrund E-Technik | Dominik Schebach | 23.01.2018 | |  Archiv
Ohne regulatorische Eingriffe drohen mit zunehmender E-Mobilität Engpässe im Niederspannungsnetz. (Grafik: obs/Oliver Wyman) Ohne regulatorische Eingriffe drohen mit zunehmender E-Mobilität Engpässe im Niederspannungsnetz. (Grafik: obs/Oliver Wyman)

Dass die steigende Anzahl von E-Autos die Ortsnetze belasten ist schon länger bekannt. Jetzt hat das Beratungsunternehmen Oliver Wyman den Effekt für Deutschland quantifiziert. Demnach kann es bereits bei einer Quote von 30% zu Engpässen bei der regionalen Stromversorgung kommen. Gleichzeitig wiesen die Berater allerdings auch einen Ausweg aus der Misere: Flexibles und intelligentes Laden kann nicht nur Lastspitzen vermeiden, in diesem Fall können die Batterien der E-Autos auch als Speicher für das Stromnetz dienen.

Bereits im E&W-Doppelinterview vom vergangenen Juni wiesen der neue und alten BIM Gerald Prinz und Joe Witke schon auf die Schwierigkeiten für die regionale Stromversorgung hin, die beim flächendeckenden Einsatz von E-Mobilität entstehen. Für Deutschland sehen die Analysten des Beratungsunternehmen Oliver Wyman ebenfalls schwarz: Demnach könnte es unter den derzeitigen regulatorischen Rahmenbedingungen in deutschen E-Mobilitäts-„Hotspots“ mit einem Anteil von 30% Elektrofahrzeugen bereits in fünf bis zehn Jahren regelmäßig der Strom ausfallen – ab 2032 ist damit flächendeckend in Deutschland zu rechnen.

Damit kommen natürlich die Netzbetreiber unter Druck. Um dies zu vermeiden, müssten die Betreiber unter den aktuellen Rahmenbedingungen und bei einer Elektrifizierung von 50% der Automobile bis zu elf Milliarden Euro in den Ausbau ihrer Netze investieren. „Für die Netzbetreiber besteht schon jetzt akuter Handlungsbedarf, da ein Netzausbau erhebliche Vorlaufzeiten und hohe Investitionen verlangt“, erklärte deswegen Studienautor Thomas.

Die Analyse „Der E-Mobilitäts-Blackout“ zeigt allerdings auch eine Alternative zum konventionellen Netzausbau auf: die Flexibilisierung der Ladevorgänge. Statt zusätzlicher Hardware soll es sozusagen die Software richten. Allerdings muss man dafür kurzfristig die regulatorischen Rahmenbedingungen schaffen. Denn die Ladevorgänge von E-Autos sind 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. 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 Elektroauto-Nutzer am nächsten Tag auf sein vollgeladenes Fahrzeug verzichten muss.

Jörg Stäglich, ebenfalls Partner bei Oliver Wyman und Leiter des Energieteams: „Durch die Flexibilisierung wird die Netzauslastung über einen längeren Zeitraum verteilt, so dass es zu keiner Netzüberlastung kommt. Damit wird die Gefahr eines flächendeckenden Stromausfalls minimiert. Für die Umsetzung ist vor allem eine intelligente Softwarelösung notwendig.“

Um die Vorteile des flexiblen Ladens einschätzen zu können, haben die Berater Szenarien mit unterschiedlich vielen Teilnehmern pro Ortsnetzknoten analysiert. Die Haupterkenntnis: Bereits wenn 30% der E-Auto-Besitzer am flexiblen Laden teilnehmen, sinkt die kritische Spitzenlast am Ortsnetzknoten signifikant. Sind es die Hälfte, wird der Grenzwert der integrierbaren Elektromobilitätsquote ohne Netzausbau von 30% auf 50% gesteigert. In diesem Fall kann jedes zweite Auto ein E-Auto sein, ohne dass es zu den gewöhnlichen Ladezeiten zu Engpässen im Verteilnetz kommt. Gelingt es den Netzbetreibern, mindestens 92,5% der Besitzer von E-Fahrzeugen für das flexible Laden zu gewinnen, wird ein Ausbau des Netzes überflüssig, selbst wenn die E-Auto-Quote 100% beträgt.

„Wenn ein Netzbetreiber eine hinreichend große Anzahl an E-Mobil-Besitzern von der Teilnahme am flexiblen Laden überzeugen kann und gleichzeitig entsprechende regulatorische Rahmenbedingungen in Deutschland geschaffen werden, ist das flexible Laden eine echte Alternative zum konventionellen Netzausbau“, so Fritz.

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