Unser Stromnetz im Zusammenspiel mit dem E-Auto

Aber wenn morgen alle elektrisch fahren, geht das Licht aus...

Diese These ist bei Skeptikern weit verbreitet. Wenn morgen alle elektrisch fahren und (natürlich!) gleichzeitig laden würden, würde das Stromnetz zusammenbrechen, weil nicht genügend Strom da wäre. Das gleiche würde übrigens auch passieren, wenn die Mehrheit in Deutschland um Punkt 18.00 Uhr beginnen würde zu staubsaugen – auch hier würde der Strom nicht reichen. Aber ein disruptiver Wandel wie vom Verbrenner zum E-Auto geschieht aber nie von heute auf morgen. Als Beispiel sei New York genannt: Um 1900 waren auf den Straßen noch Pferdekutschen unterwegs... nur sehr vereinzelt sah man Autos. 13 Jahre später hat sich das Bild komplett gewandelt – nur wenige Pferdekutschen waren noch zu finden [siehe 26]. Laut Innogy (Tochterfirma des Energieversorgers RWE) hätte das Stromnetz 2019 schon 45 Mio. E-Autos verkraftet. Voraussetzung wäre allerdings eine intelligente Ladesteuerung und punktuelle Verstärkungen der Leitungen. Technisch allerdings keine großen Herausforderungen.
Wenn alle Autos in Deutschland elektrisch fahren würden, wären 20 % mehr Strom nötig. Auf 10 Jahre wäre dies eine Steigerung von 2 % pro Jahr – überschaubar. Deshalb kann der Bundesverband der Energie- und Wasserwirtschaft (BDEW) auch diese Aussage machen: „An einem wird die Mobilitätswende sicher nicht scheitern: Das ist die benötigte Strommenge.“ [siehe 28]. Auch der hohe Ökostromanteil von rund 47 % bringt das Netz nicht an seine Grenzen – im Gegenteil: Die durchschnittliche Unterbrechungsdauer lag 2020 bei rund 11 Minuten pro Stromkunden – dies ist die geringste Ausfalldauer seit der ersten Ermittlung dieses Wertes im Jahre 2006 [siehe 27].

V2G oder das E-Auto als „aktiver“ Stromnetzteilnehmer

V2G bedeutet ausgeschrieben Vehicle-to-Grid. Schon die ersten Nissan Leaf waren 2010 bereits technisch in der Lage, Batteriestrom wieder an das Stromnetz abzugeben [siehe 27]. Möglich ist das durch den CHAdeMO-Ladestandard. Dieser wurde so konzipiert, dass z.B. bei Erdbeben – die ja in Japan häufig sind – trotzdem eine Notstromversorgung möglich ist. Das Stromnetz an sich ist sehr sensibel. Aktuell werden z.B. in Deutschland Reservekapazitäten z.B. durch Wasser- oder Gaskraftwerke bereitgestellt, die im Notfall in wenigen Minuten große Mengen an Strom zur Verfügung stellen können, wenn es Störungen im Stromnetz gibt. Da Autos in der Regel ja meist 23 Stunden pro Tag herumstehen und nicht zu jeder Zeit die volle Batterieleistung benötigt wird, ist das E-Auto geradezu prädestiniert dazu, das Stromnetz ideal zu ergänzen. Anbieter wie The Mobility House schalten dazu eine große Anzahl von E-Autos virtuell zu einem Kraftwerk zusammen – gesteuert über die Ladesäule in der Garage. Wird kurzfristig Strom benötigt und der Anwender hat zugestimmt, dass ein bestimmter Teil der Batteriekapazität verwendet werden darf, liefert das Auto Strom für das Netz. Im Gegenzug kann das Auto auch Strom aufnehmen, wenn z.B. zuviel Strom im Netz ist – z.B. durch hohe Wind- oder Sonnenenergie. Dies kombiniert mit einem für den Endanwender günstigen Preismodell hat man hier eine klassische Win-Win-Situation. Als konkretes Beispiel gab es am 8. Januar 2021 eine Störung im Stromnetz. Derzeit hat The Mobility House rund 2.500 E-Autos als virtuelles Kraftwerk zusammengeschaltet. Hätten sie 62.500 E-Autos gehabt, hätten sie diesen Notstand im Alleingang aus der Welt schaffen können [siehe 30].
Ähnliches plant Sono Motors. Deren Auto, das 2023 auf den Markt kommen soll (Preis: 25.500 Euro bei 305 km Reichweite), ist von Haus aus für Carsharing konzipiert, versorgt sich mittels integrierten PV-Modulen mit bis zu 30 km pro Tag selbst mit Strom und kann die Energie auch wieder abgeben - entweder über eine 230 Volt Steckdose direkt oder mittels Ladekabel an einer bidirektionale Ladesäule ans Stromnetz. In Utrecht (Niederlande) sollen 100 dieser Fahrzeuge neben einem Carsharing-Angebot ebenso aktiv in das Stromnetz integriert werden. Allein diese 100 Fahrzeuge können eine Leistung von 1,1 Megawatt liefern, lt. Sono Motors entspricht das einer PV-Anlage in der Größe von rund zwei Fußballfeldern [siehe 31].

Die eigene Photovoltaik-Anlage

In den nächsten Jahrzehnten wird in jedem Fall Strom benötigt – für das Haus, das E-Auto, die Wärmepumpe und vieles mehr. Der Eigenheimbesitzer hat durch die Photovoltaik die Möglichkeit, diesen Energiebedarf in Verbindung mit einem richtig dimensionierten Batteriespeicher zu einem sehr hohen Anteil (bis zu 80 %) selbst zu erzeugen und zu verbrauchen. Da es auch hier kaum bewegliche Teile gibt (außer den Lüftern in den Wechselrichtern) ist diese Kombination auch extrem wartungsarm. Je nach Anschaffungskosten der Anlage und dem persönlichen Stromverbrauch amortisiert sie sich meist nach 7-13 Jahren. Wo es möglich ist und Strom benötigt wird, ist es sinnvoll auf eine solche Kombination zu setzen. Einzig die Suche nach einem Elektriker, der Zeit hat, kann etwas schwierig werden...