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21. Mai 2019, 21:26 Uhr

Elektroautos und Versorgungssicherheit

Stresstest fürs Stromnetz

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Brechen die Stromnetze zusammen, wenn Millionen von Elektroautos auf Deutschlands Straßen drängen? Nein, sagt der Energieversorger E.on nach einem virtuellen Stresstest - zumindest unter bestimmten Bedingungen.

Schon das Titelbild sah düster aus. "Blackout" stand da in weißen Lettern auf schwarzem Grund. Im Hintergrund das Motiv einer Sonnenfinsternis. Als die Unternehmensberatung Oliver Wyman und die Technische Universität München im vergangenen Jahr eine Studie zu den Folgen der Elektromobilität für die deutschen Stromnetze veröffentlichten, waren viele pessimistische Schlagzeilen in den Medien das Ergebnis.

Die Netze seien auf den Boom der strombetriebenen Autos "nicht vorbereitet", beschwor das "Handelsblatt". Die "Süddeutsche Zeitung" titelte: "Wie Elektroautos die Stromversorgung gefährden" und auch SPIEGEL ONLINE warnte erst kürzlich vor einem "Stau im Stromnetz". Wenn zu viele Autos gleichzeitig ihre Akkus aufladen würden, so die Sorge, könne manch örtliches Stromnetz an seine Kapazitätsgrenze geraten. Lokale Stromausfälle wären die Folge.

Doch spricht man mit Thomas König, dann klingt der verblüffend entspannt: "Die Netze werden nicht zusammenbrechen. Wir werden Elektromobilität ermöglichen, nicht verhindern." Königs Stimme hat in der Debatte Gewicht, er ist beim Energieversorger E.on als Vorstand verantwortlich für eine halbe Million Kilometer Stromleitungen. Am Dienstag hat er vor Journalisten in Berlin die Ergebnisse eines virtuellen Stresstests zu den Folgen des zu erwartenden Elektrobooms vorgestellt.

Das Ergebnis fasst König so zusammen: "Wir haben vor dem Netzausbau keine Sorge. Was wir in den vergangenen Jahren für die Energiewende geleistet haben, war eine größere Herausforderung." Das ist eine öffentlichkeitswirksam vorgetragene Unternehmensposition, die man nicht unbedingt teilen muss. Aber allein der Umstand, dass da ein Unternehmen bei der Energie- und Mobilitätswende einmal nicht nach mehr staatlicher Unterstützung verlangt, wie etwa Volkswagen für den Aufbau eines Batteriewerks in Salzgitter, ist zumindest bemerkenswert.

Als Mutterfirma von regionalen Versorgern wie dem Bayernwerk, Avacon, dem Hansewerk oder E.DIS ist E.on vor allem in ländlichen Gebieten aktiv. Dort ist die Stromnachfrage überschaubar und in den betreffenden Regionen wird bereits jetzt oft mehr erneuerbare Energie produziert als abgenommen. Weil dieser Strom exportiert werden muss, wurden die Netze dafür in den vergangenen Jahren schon ausgebaut.

Trotzdem glaubt König, dass die Ergebnisse seiner Simulation auf andere Versorger übertragbar seien und auch in den Speckgürteln von München, Berlin oder Hamburg kein Zusammenbruch des Stromnetzes droht, wenn in Einfamilienhaus neben Einfamilienhaus die Bewohner abends das Auto mit der Steckdose verbinden. "Zahnarztalleen" nennen Netzmanager die Straßen mit hoher Tesla-Dichte und vielen Schnellladesäulen. Thomas Schäfer, Chef der Stromnetz Berlin GmbH, hat im vergangenen Jahr erklärt, das Netz der Hauptstadt sei bereits fit für 250.000 Elektroautos.

"Das ist eine Belastung, die für unser Netz neu ist"

Zusammen mit der Aachener Beratungsfirma Consentec hat E.on für die Zeit bis 2045 verschiedene Szenarien durchgespielt. Dabei liegt der Marktanteil von Elektro-PKW bei bis zu 100 Prozent. Das heißt: Auf die aktuell rund zehn Millionen Menschen im Versorgungsgebiet des Unternehmens kämen dann 6,5 Millionen strombetriebene Fahrzeuge. Und die müssen regelmäßig geladen werden - vorzugsweise, wenn Berufspendler nach der Arbeit zu Hause entspannen.

Im Netz führt das zu einem sprunghaften Anstieg der nachgefragten Leistung. Während alle elektrischen Verbraucher eines Haushalts - Backofen, Wäschetrocker, Fön, Wasserkocher und so weiter - zusammengerechnet auf vielleicht 5 Kilowatt kommen, zieht das Ladegerät in der Garage noch einmal weitere 11 Kilowatt. "Das ist eine Belastung, die für unser Netz neu ist", sagt König.

Die Konkurrenz von EnBW testet in Ostfildern mit zehn Familien, welche Probleme Elektroautos in den Netzen verursachen und welche Ladestrategien die besten sind. E.on probiert das in einem ähnlichen Feldversuch mit 30 niedersächsischen Familien aus. Für den aktuellen Stresstest nutzte das Unternehmen jedoch den Computer. Im simulierten Szenario gab es insgesamt 2,9 Millionen virtuelle 11-Kilowatt-Ladestationen in Ein- und Zweifamilienhäusern. Dazu kamen 200.000 öffentliche Ladesäulen mit je 50 Kilowatt und 25.000 Schnelladepunkten, beispielsweise an Autobahnraststätten, mit jeweils 150 Kilowatt.

Würden diese Ladepunkte tatsächlich alle zur gleichen Zeit genutzt, ginge das Netz auch ohne Zweifel in die Knie. Aber: "Je höher die Anzahl die Fahrzeuge ist, desto geringer ist die Wahrscheinlichkeit, dass die alle gleichzeitig ankommen und laden", sagt König. "Es werden nie mehr als vier von zehn Fahrzeugen gleichzeitig die elf Kilowatt abrufen." Das zeigten entsprechende Versuche und Berechnungen.

Eine weitere Annahme der Simulation: Es werden nur PKWs betrachtet, keine schweren Lastautos. Hier sehe man wegen des hohen Gewichts der Batterien keinen Trend zur Elektrifizierung, stattdessen würden wohl synthetische Treibstoffe oder Wasserstoff zum Einsatz kommen, so E.on.

"Das Bestandsnetz wird 25 bis 30 Prozent dieser angenommen Fahrzeuge relativ problemlos vertragen. Danach spätestens müssen wir das Netz ausbauen", so König mit Blick auf die 6,5 Millionen simulierten Privatautos. Über einen Zeitraum von 25 Jahren liegt der zusätzliche Investitionsbedarf bei insgesamt 2,5 Milliarden Euro.

"Schlaue" Ladestationen könnten Lastspitzen mindern

Für zwei Drittel des Geldes müssten Transformatorstationen erneuert werden, die in Städten und Dörfern die Spannung zwischen dem Mittelspannungsnetz und Ortsnetz wandeln. Ein Drittel der Baumittel würde in den Ausbau von Stromleitungen fließen.

Zweieinhalb Milliarden Euro für die Elektromobilität allein im E.on-Gebiet - das klingt nicht wenig. Doch eine zweite Zahl hilft bei der Einordnung: Das Unternehmen steckt nach eigenen Angaben bereits jetzt etwa eine Milliarde Euro in Erhalt und Ausbau der deutschen Netze. Und zwar pro Jahr. So werden von den etwa 100.000 Ortsnetzstationen jährlich etwa 2500 ausgetauscht. Zusätzliche Investitionen für die Elektromobilität wären über einen langen Zeitraum verteilt zu schultern.

Wenn die Kunden durch "schlaue" Ladestationen dazu gebracht würden, nicht alle gleichzeitig ihr Auto zu laden, könnte sich der Investitionsbedarf sogar halbieren. So ließen sich die größten Lastspitzen verhindern, Transformatoren und Kabel würden weniger beansprucht. Und müssten nicht so stark ausgebaut werden.

Etwas anderes macht Energiemanager König dagegen weit mehr zu schaffen als der Ausbau der Netze: "Die Energiewende ist ziemlich ins Stocken geraten und bedarf dringend einer Wiederbelebung." Deutschland brauche schlicht mehr umweltfreundlich erzeugte Energie. Im vergangenen Jahr lag der Anteil der erneuerbaren Energien bei knapp 38 Prozent. "Wir müssen die Kapazitäten deutlich erhöhen", fordert der E.on-Manager.


Zusammengefasst: Der Energieversorger E.on hat mit einem virtuellen Stresstest geprüft, welche Folgen ein massiver Ausbau der Elektromobilität für die Stromnetze in Deutschland hat. Die Firma betrachtete dabei nur ihr Versorgungsgebiet mit zehn Millionen Menschen, die vor allem in ländlichen Räumen leben. Bei einer vollständigen Umstellung auf Elektroautos wären demnach Investitionen von 2,5 Milliarden Euro in das Stromnetz nötig. Dieser Betrag könnte sinken, wenn durch "schlaue" Ladestationen die Nachfrage nach Strom zeitlich besser gestaffelt wird.

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