Studie der TU Wien

Stromnetze würden mehr Elektroautos vertragen

Die TU Wien, das AIT und „Salzburg Netz“ haben in einer Studie untersucht, wie sich eine steigende Anzahl von Elektroautos auf die vorhandenen Stromnetze auswirken würde.

E-Mobilität

Die Untersuchung ergab, dass die Netze für einen Elektroauto-Boom gut gerüstet wären. „Der Anteil der Elektroautos kann in den nächsten Jahren steigen, die Netze sind prinzipiell dafür gerüstet", sagt Rusbeh Rezania von der Energy Economics Group der TU Wien. Die Ausnahmen: Gibt es etwa lange Netzausläufer (etwa eine kleine Gruppe von Verbrauchern, fernab vom Rest des Netzes), dann können bereits einzelne Elektroautos zu Problemen mit unzulässig hohen Spannungsschwankungen führen. Solche Probleme lassen sich durch einen Netzausbau lösen – das ist allerdings teuer.

E-Autos als Energiespeicher

Strom aus erneuerbaren Quellen wie Photovoltaik oder Windkraft ist sehr stark von Witterungseinflüssen abhängig. Scheint die Sonne nicht, oder bläst kein Wind wird kein Strom erzeugt. In Phasen voller Stromerzeugung, bei einem Energieüberschuss können Elektroautos aber als Energiespeicher dienen. Für das Erreichen der Klimaziele und die Reduktion von Verkehrsemissionen ist der Einsatz von erneuerbaren Energieträgern unumgänglich. Wenn durch die Ladesteuerung von Elektroautos erneuerbare Energien einfacher und besser ins Netz eingespeist werden können, leisten sie einen substanziellen Beitrag zur Reduktion der Treibhausgase.

Zusätzlich zum koordinierten Laden von Batterien gibt es auch Überlegungen, Strom aus Autobatterien bei Bedarf auch wieder zurück ins Netz fließen zu lassen. Die Forscher sehen hier großes Potenzial, räumen aber ein, dass das zurückspeisen von Strom aus den Autos ins Netz derzeit noch unwirtschaftlich ist. „Der Wirkungsgrad des Ladens und Entladens von Autobatterien ist zwar sehr hoch, jedoch zeigen Studien, dass die Batterien nicht auf eine große Anzahl an Lade- und Entladevorgängen ausgelegt sind.", sagt Rezania. Setzt man Elektroautos als Energiespeicher ein, die bei Bedarf vom Energiemarkt angezapft werden können, werden die Batterien zusätzlich abgenutzt, und das verursacht zusätzliche Kosten. Trotzdem lassen sich große Vorteile erzielen, wenn man durch kluge Steuerung die Ladezeiten der Autos passend steuert und das gleichzeitige Laden von vielen Autos innerhalb eines Netzabschnittes vermeidet.

Smarte Netzte notwendig

Selbst wenn die vorhandenen Netze gut mit einem Elektroauto-Boom zurechtkämen, langfristig wären intelligente Stromnetze notwendig. Das Netz muss es außerdem schaffen, den Strom richtig zu verteilen und überall für die richtige Spannung zu sorgen. „Bei Mittelspannungsnetzen erwarten wir in diesem Punkt unter Berücksichtigung des gesteuerten Ladens auch für hohe Elektromobilitätsdurchdringungen keine Probleme, so lange nicht alle Fahrzeuge gleichzeitig zugeschaltet werden", meint Rusbeh Rezania. „Schwieriger ist die Situation bei Niederspannungsnetzen."

Sollte eines Tages tatsächlich ein großer Teil des Verkehrs auf elektrischen Antrieben basieren, wird man intelligentere Steuerungsmöglichkeiten benötigen. „Wir werden nicht unbedingt neue, zusätzliche Stromleitungen brauchen, sondern wir müssen unsere Netze zu Smart Grids machen. Damit kann der Netzzustand zu jedem Zeitpunkt ermittelt und bei Bedarf die Ladesteuerung an die Netzsituation angepasst werden.", ist Rezania zuversichtlich.

Im Detail wird die Studie bei der Abschlussveranstaltung des Projektes „V2G-Strategies" am 17. Oktober 2012 von 16:30 bis 18:30 im Kuppelsaal der TU Wien (Karlsplatz 13, 1040 Wien) präsentiert.