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Dienstag, 23. Januar 2018

Netzinfrastruktur

Das Problem mit der Zahnarztsackgasse

Von Stephan W. Eder, Regine Bönsch | 31. August 2017 | Ausgabe 35

Es hapert noch beim Ausbau der Ladesäuleninfrastruktur für E-Autos. Stromnetzbetreiber aber treibt um, was passiert, wenn die Elektromobilität durchstartet.

e-mobil-Stecker BU
Foto: ddp images/Uwe Norkus

Strom tanken sollte so einfach sein. Bis dahin aber dauert es noch. Gute Nachricht: An den Stromnetzen soll es nicht scheitern.

Kurt Sigl ist verärgert. Schon wieder blockieren zwei „Verbrenner“, so seine Bezeichnung, die Ladesäule auf seiner Reisestrecke – also dann noch 20 km weiter mit dem Renault Zoe fahren. Denn öffentliche Ladepunkte für Elektromobile, das weiß auch der Präsident des Bundesverbands E-Mobilität (BEM), gibt es nicht wie Sand am Meer. Dennoch: zu wenig Ladesäulen in Deutschland? Da kann Sigl nur zynisch werden. „Wir haben da kein Problem, denn wir haben die Fahrzeuge ja gar nicht.“

Tesla Supercharger

Ein paar Fakten: Zu Beginn des Jahres gab es in Deutschland rund 34 000 Elektrofahrzeuge. Nach Angaben des Center of Automotive Management (CAM) hat jedoch die Debatte rund um Dieselfahrverbote erstmals zu einer Belebung des E-Automarkts geführt. Im ersten Halbjahr 2017 verdoppelte sich der Anteil von Plug-in-Hybriden auf 12 264, der der reinen Elektrofahrzeuge stieg um 134 % auf 10 189. Aber, das ist immer noch ein mickriger Marktanteil bei Neuwagen von 1,3 %.

CCS-Combo-2-Stecker

Wie viele Ladestationen in Deutschland stehen, ist nicht ausgemacht. Während die Bundesnetzagentur 3216 Ladestationen (Stand 15. August 2017) mit im Schnitt zwei Ladepunkten listet, zählte der Energiebranchenverband BDEW zum 31. Dezember 2016 bei einer Umfrage 7407 öffentliche Ladepunkte, davon 292 mit Schnelllade-Gleichstromtechnik. Auf Webportalen der elektromobilen Community finden sich wieder andere Zahlen. Lemnet.org hat rund 8000 Standorte für Stromtankstellen in Deutschland ausgemacht, Goelectric.de gar 27 269 Ladepunkte.

Typ-2-Stecker

Stecker-Wirrwarr: Doch nicht jeder Ladepunkt lädt jedes Elektroauto. Da haben einige Säulen Schukostecker für kleinere Fahrzeuge und E-Bikes an Bord, andere sind für den japanischen Chademo-Stecker gerüstet, die meisten für den Wechselspannungs-Standardstecker Typ 2. Rund 3 % beherrschen die schnelle Gleichstromladung mit dem Combo-Stecker. Die rund 60 öffentlichen Tesla Supercharger sind kaum auszumachen. Die bunte Welt der Stecker, Kabel, Ladeleistungen und mehr sorgt beim Verbraucher für Verwirrung – oder, wie Sigl es formuliert, „sind ein Hemmnis für die gesellschaftliche Akzeptanz“.

Erweiterter Schukostecker

Langsam, aber sicher haben deutsche Politik und Automobilindustrie erkannt, dass es so nicht weitergehen kann. Bis 2020 will die Bundesregierung über ein Förderprogramm für öffentliche Ladestationen 300 Mio. € für 5000 Schnelllade- und 10 000 Normalladesäulen ausgeben. Hinzu kommen Förderprogramme der Bundesländer – Bayern will 7000 Ladesäulen aufbauen, Baden-Württemberg 2000, andere dürften folgen.

Chademo

Bezahltücken: Geht man von der ersten „Verordnung zur Änderung der Ladesäulenverordnung“ aus, dann dürfte bald noch ein weiterer Hemmschuh entfallen. Ab Dezember dieses Jahres dürfen nur noch Ladestationen aufgebaut werden, die eine einfache, einheitliche Authentifizierung des Kunden vorsehen. Bislang herrscht nämlich ein Wildwuchs bei Bezahl- und Abrechnungskarten. Bei einzelnen Stadtwerken müssen RFID-Karten geordert werden, andere Energieversorger wollen einen separaten Vertrag geschlossen haben, bevor der Strom fließt. Bei den ab Jahresende installierten Ladesäulen soll jeder überall zum Zuge kommen.

Paradigmenwechsel: Wer von „Ladesäuleninfrastruktur“ spricht, meint oft das Laden im öffentlichen Raum. Für Peter Siegert, Verkaufschef beim Berliner Start-up Ubitricity, eine veraltete Vorstellung. Er wünscht sich ein Laden der E-Mobile wie beim iPhone. „Die Masse der Ladestationen steht künftig zu Hause oder bei der Arbeit. Und vielleicht noch im halböffentlichen Raum beim Supermarkt.“ Die „Tankstelle“ ist nur eine Möglichkeit von vielen, das Elektroauto zu laden.

Recht blockiert: Mehr kleine Wallboxen, also Wandladestationen für E-Autos, in Garagen, darauf hoffen daher viele E-Mobilisten. Doch im Mieterland Deutschland krankt es an den rechtlichen Grundlagen; und auch Eigentümer benötigen ein Gemeinschaftsvotum, um kleine Wallboxen in Tiefgaragen montieren zu lassen. So kann letztlich jede Box verhindert werden.

Claas Bracklo, Seniormanager der Koordinierungsstelle Elektromobilität im VDA (Verband der Automobilindustrie), hat das Wohneigentums- und Mietrecht als „wunden Punkt“ ausgemacht. Da traue sich die Bundesregierung nicht konsequent ran. Eine Neubauverordnung mit einer verbindlichen Festlegung heimischer Ladeanschlüsse sei erst in Vorbereitung.

Neben den politischen und bürokratischen Hürden sehen laut Bracklo auch die Besitzer von Wohnungen und Mietshäusern einfach noch keinen Vorteil im häuslichen Laden. „Sie denken nur zu oft, dass es ihnen Ärger macht, etwas kostet oder etwas brennen könnte.“

Peter Siegert favorisiert die Wallboxen noch aus einem ganz anderen Grund: Im Vergleich zum langsamen Wechselstromladen mit bis zu 11 kW sei das Schnellladen im öffentlichen Raum mit 150 kW – oder mehr – nicht „netzdienlich“.

Smart Metering: Aus Sicht von Eon wäre es vernünftig, das Thema Elektromobilität „gemeinsam mit dem Rollout von Smart Metern zu betrachten“, sagt Andreas Pfeiffer, Leiter E-Mobilität bei dem Essener Energieversorger. Erst das ermögliche eine intelligente Steuerung und Messung in Echtzeit in den Verteilnetzen. „Das deutsche Energiewirtschaftsgesetz sieht heute schon für die Besitzer von Elektroautos explizit vor, dass die Netzbetreiber dem Kunden ein reduziertes Netzentgelt berechnen, wenn diese im Gegenzug die netzdienliche Steuerung des Batteriespeichers im E-Auto zulassen.“

Netzdienlichkeit ist das Stichwort, wenn es um die andere Seite der Medaille geht – die Nöte der Stromnetzbetreiber, die auf Dauer viel mehr Last im Netz haben als heute. Auch das Verbrauchsverhalten ändert sich. Ohne Smart-Grid-Technologien läuft da nichts.

Das bestätigt auch Martin Laubenstein; der E-Mobilitätsexperte des technischen Außendienstes der Deutschen Telekom kennt die Praxis. Seine Leute schließen im Auftrag von Dienstleistern und Automobilherstellern regelmäßig Wallboxen an. „Wenn wir im Energienetz immer mehr intelligente Verbraucher haben, dann gehört dazu auch ein Steuerungssystem, das beide Seiten – also den, der die Leistung bereitstellt, und denjenigen, der sie abnimmt – bedienen kann“, sagt er. Er sieht hierin einen „echten Paradigmenwechsel; aber uns fehlt die Erfahrung im Massenmarkt“.

Technologisch machbar wäre es aber in jedem Fall, ist sich Ralf Klöpfer sicher, Vertriebsvorstand beim Mannheimer Energiekonzern MVV Energie. „Die Technologie, die wir für die zunehmende Elektromobilität in den Netzen brauchen, ist vorhanden. Die Frage ist, wie die Netzbetreiber einen entsprechenden Return-on-Invest realisieren können. Hierzu muss der Regulierer entsprechende Zukunftsinvestitionen auch anerkennen können.“

Hemmnis Regulierung: Aus Klöpfers Sicht liegt beim Verteilnetzausbau der Ball jetzt beim Gesetzgeber, denn die bisherigen Regelungen ließen Verteilnetzbetreibern zu wenig Spielraum, um proaktiv in eine auf Elektromobilität ausgerichtete Infrastruktur zu investieren.

„Die derzeitigen Netzentgeltregeln belohnen eher das Reagieren als das proaktive Agieren. Für Netzbetreiber muss es möglich sein, selbst aktiv mit den Anforderungen zu wachsen“, betont der MVV-Vertriebsvorstand. „Das kann sowohl Netzwerkinfrastruktur sein als auch Intelligenz. Für den Netzausbau für eine Ladesäuleninfrastruktur brauchen wir beides.“

Ausbauprogramm für Verteilnetzbetreiber: Insgesamt kommt auf die deutsche Energiewirtschaft durch die Elektromobilität ein Ausbauprogramm zu. Einerseits muss die Leistung für die Stromerzeugung zur Verfügung stehen, andererseits muss die Netzinfrastruktur robust genug sein. „Dabei sind die Herausforderungen lösbar: 1 Mio. Elektroautos in Deutschland benötigen rund 22 GW Ladeleistung, das ist etwa ein Fünftel der aktuellen Höchstlast“, rechnet Klöpfer vor. Die Unternehmensberatung Arthur D. Little hat ermittelt, dass bei etwa 3 Mio. Elektrofahrzeugen ein zusätzlicher Stromverbraucher in Höhe von 6,75 TWh entsteht; „was machbar ist“, meint auch Energieberater Michael Kruse, „problematisch sind eher Spitzenlastbedarfe.“

Es seien einzelne Bereich, in denen es zu Engpässen kommen könnte. „Das ist die sogenannte ‚Zahnarztsackgasse‘, als Synonym für eine betuchte Klientel, die als Early-Adopters alle gleichzeitig ihre großen Elektroautos ans Netz hängen“, erklärt Kruse. Es komme aber auch darauf an, wo im Netz die Ladung erfolge. „Bei Schnellladestationen, die zum Beispiel direkt am Mittelspannungsnetz hängen, sehen wir zum Beispiel überhaupt keine Probleme.“

Das Extremszenario des Verbands der Bayerischen Energie- und Wasserwirtschaft (VBEW) hört sich schlimmer an: „Wenn sämtliche bayerischen Haushalte ein Elektroauto hätten und alle gleichzeitig abends auf die induktive Ladeplatte mit 11 kW fahren würden, bräuchten wir eine Leistung von 77 GW“, sagt Detlef Fischer, VBEW-Geschäftsführer. Das wäre ein Vielfaches des derzeit höchsten Leistungsbedarfs in Bayern von 12,5 GW. Allerdings erwarten die Stromfachleute auch nach der Abschaltung des letzten bayerischen Kernkraftwerks Isar II keine Probleme bei der Stromversorgung.

„Selbst wenn der Netzbetreiber im Prinzip die Leistung liefern kann, stellt sich durch die Elektromobilität jetzt die Frage, wie das Netz zu steuern ist“, erklärt Matthias von Bechtolsheim, Energiexperte bei Arthur D. Little, die Aufgabe, vor der die Verteilnetzbetreiber stehen. „Das war bisher im Verteilnetz nie ein Problem. Elektromobilität und die dezentrale Einspeisung von Strom führen jetzt dazu, dass immer mehr Lösungen aufkommen, die eine dynamische Echtzeitmessung und -steuerung des Verteilnetzes ermöglichen sollen. Das geht bis hin dazu, die Netz zu simulieren, um zu verstehen, wie das Netz bei welchem Einfluss reagiert.“

Vorsichtige Netzbetreiber: Die Branche selbst sei nicht für voreilige Investitionen bekannt, betont Kruses Kollege Matthias von Bechtolsheim: „Verteilnetzbetreiber sind sehr konservative Akteure, sie tendieren dazu, erst einmal abzuwarten. Wir reden hier beim Netzausbau von Anlagen, die 100 Jahren Bestand haben können. Da macht man keine Schnellschüsse.“

MVV-Vorstand Klöpfer zufolge arbeiten die Verteilnetzbetreiber schon jetzt daran, ihre Netze für diese Zukunftsaufgabe fit zu machen. „Wie groß der Aufwand dafür ist, hängt auch von der jeweiligen Netzkonfiguration ab. In den Ballungsräumen mit ihrer tendenziell engeren Vernetzung im Verteilnetz und dafür höherer Verkehrsdichte sind die Bedingungen anders als in ländlicheren Regionen, in denen die Verteilnetze geringer vermascht sind.“

„Die Energieversorger schlafen nicht mehr“, weiß auch BEM-Präsident Sigl. „Sie wissen, dass sie noch ein paar Jahre draufzahlen müssen, sich aber dann ins Fäustchen lachen können.“ Wer sich jetzt nicht mit der Elektromobilität beschäftige, da ist sich Sigl sicher, werde künftig zu den Verlierern gehören.

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