Elektrofahrzeuge können zur Lösung der weltweiten Klimaproblematik beitragen, indem Sie die CO2-neutrale Fortbewegung und den klimaschonenden Warentransport fördern. Mit der E-Mobilität kann auch der Umstieg auf erneuerbare Energiequellen beschleunigt werden.
Wenn jedoch Millionen E-Autos gleichzeitig auf unsere Straßen drängen, steigt der Druck auf das bereits überlastete Stromnetz rapide an. Um die Belastung der Netzinfrastruktur zu verringern und umweltfreundliche Mobilitätslösungen zu fördern, ist eine intelligente Steuerung von Ladevorgängen unerlässlich.
Entlastung des Stromnetzes
Die Nachfrage nach Elektroautos steigt unvermindert an. So entfielen im dritten Quartal 2021 bereits 18,9 % der Neuwagenverkäufe in der EU auf batteriebetriebene Elektrofahrzeuge (BEV) und Plug-in-Hybride (PHEV).
Voraussichtlich wird der Marktanteil von Autos mit alternativen Antrieben weiter steigen. Die Europäische Union setzt vermehrt Subventionen, Zuschüsse und kostenlose Ladeangebote ein, um Anreize für den Kauf eines Elektroautos zu schaffen. Zudem plant die EU-Kommission in Brüssel, den Verkauf von Verbrennern bis 2030 zu verbieten, um so den Trend zur E-Mobilität zu beschleunigen.
Eine aktuelle Prognose von der Unternehmensberatung BCG kommt zu dem Schluss, dass E-Fahrzeuge bis 2026 mehr als die Hälfte der weltweit verkauften Leichtfahrzeuge ausmachen könnten. Diese flächendeckende Verbreitung von E-Autos würde wahrscheinlich nur zu einem fünfprozentigen Anstieg des Gesamtstromverbrauchs führen.
Um jedoch den erhöhten Bedarf an Ladestrom an bestimmten Standorten abzudecken, könnte ein erheblicher Ausbau des Verteilnetzes erforderlich werden.
Dies gilt insbesondere für Standorte, an denen alle Fahrzeuge zur gleichen Tageszeit geladen werden. In diesen Regionen werden Verteilnetzbetreiber (DSOs) in Schaltkreise, Umspannwerke und Verteilerkabel investieren müssen, um den Strom vom Übertragungsnetz bis hin zu den Ladestationen zu transportieren.
Entsprechend einer Analyse von BCG müsste der durchschnittliche DSO bis 2030 zwischen $1.700 (1.400€) und $5.800 (4.700€) pro Elektrofahrzeug in die Modernisierung des Verteilnetzes investieren. Diese zusätzlichen Kosten müssten dann über höhere Netzanschlussgebühren von Kunden finanziert werden.
Intelligentes Laden – eine preisgünstigere Alternative zum Netzausbau
Anstatt nur in den teuren Ausbau des Verteilnetzes zu investieren, könnten Betreiber ihre Kunden auch dazu animieren, ihr Ladeverhalten an die in Echtzeit auftretenden Beschränkungen des lokalen Stromnetzes anzupassen. Mit Hilfe von Preisanreizen, wie niedrigere Anschlusskosten für einen dynamischen Netzanschluss, könnte der Verbrauch gleichmäßiger über den Tag verteilt, und extreme Belastungsspitzen vermieden werden.
Ein gesetzlicher Rahmen für solche Preisanreize ist zwar bislang nicht vorhanden; er würde den DSOs allerdings ermöglichen, im Zuge der fortschreitenden Elektrifizierung mit weniger Umspannwerken, Stromleitungen, Kabeln, Schaltern und Leistungstransformatoren auszukommen, um den lokalen Energie- oder Strombedarf zu decken.
Minimierung von Engpässen und lokalen Ausfällen
Falls Betreiber den Ausbau des Verteilnetzes und die Verstärkung bestehender Infrastruktur nicht zügig vorantreiben, wird in einigen Regionen innerhalb der EU bald ein Verbot für die Errichtung von Ladesäulen ohne vorherige Genehmigung des Netzbetreibers die einzige Möglichkeit sein, um lokale Ausfälle und Versorgungsengpässe zu verhindern. Das würde natürlich die Verbreitung von Elektrofahrzeugen erheblich verlangsamen.
Mit Hilfe von intelligenten Ladetechnologien könnte die maximale Anzahl der Ladestationen an einem Ort erhöht werden, ohne das Netz zu überlasten.
Mit Smart Charging werden Ladevorgänge bei hoher Auslastung des Stromnetzes über einen größeren Zeitraum verteilt. So können 10 bis 20 Mal mehr Ladestationen an einem Standort betrieben werden.
Diese Steigerung ist erreichbar, wenn die Belastung des Transformators überwacht wird, und die intelligenten Algorithmen die Last auf jeder Phase des Stromnetzes berücksichtigen (und dabei zwischen einphasig und dreiphasig ladenden E-Autos unterscheiden).
Dadurch wird das lokale Netz zu einer geringeren Barriere für den Ausbau von Ladestationen. Ladestationsbetreiber (CPOs) können mehr zusätzliche Ladesäulen an einem einzigen Netzanschluss installieren und verwalten, und gleichzeitig Kosten und Zeit beim Aufbau ihres Ladenetzes senken.
Schnellere Einführung von Elektrofahrzeugen
Durch die niedrigeren Netzanschlussgebühren kann ein intelligentes Ladesystem die Kosten für den Betrieb von Ladestationen reduzieren. So werden Standorte mit einer zuvor niedrigen zu erwartenden Kapitalrendite plötzlich attraktiver für den Bau eines Ladeparks.
Wenn CPOs an diesen Standorten öffentliche Ladestation errichten, kann sich das positiv auf die E-Mobilität auswirken, da die Akzeptanz von E-Autos eng mit der Verfügbarkeit geeigneter Ladeinfrastruktur verbunden ist.
Niedrigere Kosten für CO2-arme Mobilität
Zudem können die Kosteneinsparungen durch intelligentes Laden ein finanzieller Anreiz für den Kauf eines Elektroautos sein. Dies tritt ein, wenn Energieversorger den Preis pro kWh zu bestimmten Tageszeiten senken, oder Strom kostenlos abgeben zu Zeiten in denen das Angebot die Nachfrage übersteigt.
Langfristig kann das E-Auto dadurch möglicherweise preiswerter sein als das Fahren eines Verbrenners. Diese Kosteneinsparung kann, zusammen mit staatlichen Prämien für den Kauf von E-Autos und Ladestationen, Verbraucher zum Wechsel zu umweltfreundlicheren Mobilitätsangeboten animieren.
Zudem würde die flächendeckende Einführung von E-Autos unsere CO2-Emissionen erheblich verringern, da die meisten europäischen Länder bereits einen beträchtlichen Anteil ihres Stroms aus erneuerbaren Quellen beziehen. Je schneller der Übergang zu sauberen Energiequellen erfolgt, desto deutlicher wird der positive Effekt.
GreenFlux unterstützt Energieversorger beim Entwickeln sauberer Energie- und Mobilitätsangebote. Wir zeigen Ihnen, wie Sie das intelligente Laden als strategische Einnahmequelle nutzen – und dies noch bevor das elektrische Fahren zum weltweiten Standard wird.
