Netzbetreiber müssen liefern

Ohne eine stabile Stromversorgung ist ein erfolgreicher Umstieg auf die Elektromobilität nicht möglich – daran ändern auch Kaufprämien nichts. Das setzt die Netzbetreiber unter Druck. "Die E-Mobilität betrifft mehrere Branchen, aber die Vorlaufzeiten bei Investitionen, technischer Entwicklung und Marktdurchdringung passen nicht zusammen", warnt Simon Schnurrer, Automotive-Partner bei Oliver Wyman.

Das deutsche Stromnetz droht, bei der Entwicklung nicht mithalten zu können. Laut Autoexperte Schnurrer führen konkurrierende Antriebstechnologien wie Feststoffbatterie, Brennstoffzelle oder synthetische Kraftstoffe zu einer Verunsicherung. "Doch Sicherheit ist dringend nötig, um angemessen in Ladeinfrastruktur investieren zu können." Die notwendigen Summen seien hoch, der kommerzielle Payback dagegen "häufig langsam und schwach profitabel".

Auch staatliche Regulierung hat bisher nicht für mehr Sicherheit gesorgt. Vor allem die Autohersteller stünden unter dem Zwang "aggressiver Hochlaufkurven für rein batteriebetriebene Fahrzeuge zur Erfüllung der CO2-Vorgaben", sagt Schnurrer. Ein Großteil der deutschen Stromer-Fahrer werde weiterhin zu Hause laden, und das Marktpotenzial der "Laternenparker", die ein öffentliches Ladenetz benötigten, sei noch unsicher.

Gegenwärtig steigt der Verkauf von Elektroautos deutlich an. Hybride und Stromer legten im August um 37.400 Neuzulassungen zu und erreichten mit fast 25 Prozent den bisher höchsten Marktanteil. Wyman-Partner Schnurrer rechnet bis 2030 mit einem signifikantem Marktwachstum bei Elektrofahrzeugen, in einigen Regionen könnten die Stromer mehr als ein Drittel des Neufahrzeugabsatzes ausmachen.

Der Plan der schwarz-roten Bundesregierung sieht vor, dass im Jahr 2030 sechs Millionen Elektroautos auf Deutschlands Straßen unterwegs sind und Strom tanken. Das heißt: Es wird bald viel mehr Strom gebraucht. Und für diese Menge ist das Netz noch nicht ausgelegt.

Dass die Stromnetze im Jahr 2032 überlastet sein könnten, hält Thomas Fritz, bei Oliver Wyman Partner für das Thema Energiewirtschaft, für realistisch. Das wäre der Fall "in einem Szenario, in dem Netzbetreiber nicht aktiv auf die Herausforderungen eingehen". Die Beratung hatte schon 2018 in der viel beachteten Studie "Blackout" davor gewarnt. Seit der Veröffentlichung der Studie sei das Thema bei Netzbetreibern aber deutlich präsenter. Sie versuchten aktiv gegenzusteuern, "indem sie Engpässe unter anderem mit vermehrter Sensorik und prädiktiven Modellen frühzeitig identifizieren".

Ein weiterer Lösungsansatz könnte die Flexibilisierung der Ladevorgänge sein – etwa der programmierte Ladezeitpunkt in der Nacht. Das bietet immenses Sparpotenzial, wie Experte Fritz vorrechnet: "Bei einer 50-prozentigen E-Auto-Quote rechnen wir überschlägig mit Kosten von elf Milliarden Euro für den Netzausbau. Diese könnten entsprechend eingespart werden." Doch Oliver Wyman schreibt in der Studie auch: "Um die Bereitschaft der Besitzer von E-Autos zur Teilnahme am flexiblen Laden zu erhöhen, dürfte ein Anreiz notwendig werden."

Das schwäbische Energieunternehmen EnBW unterhält im Rahmen des Projekts E-Mobility-Carré ein Versuchslabor unter realen Bedingungen. Der Versorger stellt den Anwohnern E-Autos und Ladestationen zur Verfügung, um daraus Erkenntnisse zu ziehen, wie sich das Dauerladen auf das Stromnetz auswirkt. "Das befürchtete Szenario, dass abends alle E-Autos in der Tiefgarage gleichzeitig laden, bestätigt sich nicht", sagt Ralph Holder, Projektleiter Power Systems Netze BW.

Zwar finden die meisten Ladevorgänge zwischen 16 und 22 Uhr statt, aber 42 Prozent der Zeit lade kein einziges Auto und maximal 13 Autos ziehen gleichzeitig Strom. "Dieser Wert wurde 0,04 Prozent der Zeit erreicht – umgerechnet waren das nur 42 Minuten seit dem Projektbeginn im Dezember 2019." Maximal hätten die E-Fahrzeuge 98 kW benötigt. "Der separate Netzanschluss mit einer Anschlussleistung von maximal 124 kW wurde somit nicht überlastet."

Ein weiterer Ansatzpunkt ist die Digitalisierung der Stromnetze. Die sollen dadurch lernen, wann und wo wie viel Strom benötigt wird und die Fahrzeughalter entsprechend zum Laden oder Abwarten auffordern. "Digitalisierung durch bessere Kenntnis der Netzzustände und auf dieser Basis flexibles und intelligentes Lademanagement sind hier Schlüsselelemente", sagt Fritz. Grundsätzlich können nach Ansicht von Schnurrer auch die Autohersteller dazu beitragen, die Lage zu verbessern.

Das Kernproblem sei aber, dass sie den Energieversorgern "nicht die notwendige Sicherheit bezüglich des Hochlaufvolumens oder des Bestands rein batteriebetriebener Fahrzeuge geben können, weil sie selbst von politischen Entscheidungen wie der Umweltprämie und Konsumentenentscheidungen abhängig sind". Grundsätzlich könnten die Hersteller durch technische Flexibilität bei Ladekonzepten und Ladesteuerung dazu beitragen, Überlastungen im Stromnetz zu vermeiden.

Auch Elektroautos selbst können als Energiespeicher dienen und bei Engpässen sogar Strom ins Netz speisen. Beim "Vehicle-to-Grid"- Konzept fließt elektrischer Strom aus den Antriebsakkus von Elektro- und Hybridautos zurück in das öffentliche Stromnetz. Voraussetzung dafür sind bidirektional ladefähige Fahrzeuge. In dem Bereich engagiert sich das Münchner Start-up Mobility House. Es will die intelligente Integration von Elektrofahrzeugen in das Stromnetz vorantreiben. "Wir realisieren Lösungen zu uni- und bidirektionalem Laden, auch bezeichnet als Vehicle-to-Grid und Vehicle-to-Home, zur Stabilisierung des Stromnetzes", heißt es in der Selbstbeschreibung. Wyman-Berater Fritz sieht beim Vehicle-to-Grid-Konzept aber nicht die Technik als die größte Herausforderung, sondern die Akzeptanz des Verbrauchers: "Der Kunde will keine bösen Überraschungen beim Ladezustands des Fahrzeugs haben."

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