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Die Energiewende in den Stromverteilnetzen gelingt auch bei einer Vollelektrifizierung des Pkw-Verkehrs.
Netzdienliches Laden reduziert Lastspitzen durch gleichzeitig ladende Fahrzeuge und elektrische Wärmepumpen. Außerdem verlagert es Verbrauch in Zeiten mit hohen Einspeisespitzen durch Sonnen- und Windenergieanlagen.
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Netzdienliches Laden und die Mobilitätswende gemeinsam ermöglichen die Energiewende in den Stromverteilnetzen bis 2050 für jährliche Investitionen von 1,5 Mrd. Euro in Leitungen und Trafos.
Ohne Mobilitätswende, mit 45 statt 30 Mio. Elektro-Pkw, betragen die jährlichen Investitionen 2,1 Mrd. Euro.
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Die Elektromobilität finanziert den Verteilnetzausbau bis 2050. Elektromobilität erhöht den Stromabsatz, während die Investitionen in Leitungen und Trafos insgesamt nicht steigen.
Allerdings muss die Elektromobilität angemessen an der Zahlung der Netzentgelte beteiligt werden.
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Gesteuertes Laden lässt sich so gestalten, dass es für die Nutzer kaum merkliche Einschränkungen mit sich bringt.
Hierfür muss netzdienliche Ladesteuerung zum Standard werden. Es braucht sichere Informations- und Kommunikationstechnologie, Anreize und gegebenenfalls Verpflichtungen zur Steuerbarkeit. Präventive, indirekte Steuerung über Anreize zum netzdienlichen Laden sollten Vorrang vor direkter Steuerung durch den Verteilnetzbetreiber haben.
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Schlussfolgerungen: Verteilnetzausbau für die Energiewende
Agora Verkehrswende, Agora Energiewende und The Regulatory Assistance Project (RAP) zur Studie zum Ausbau der Verteilnetze
Einleitung
Das vorliegende Papier beinhaltet Schlussfolgerungen aus Sicht von Agora Verkehrswende, Agora Energiewende und The Regulatory Assistance Project (RAP) zu einer gemeinsam in Auftrag gegebenen Studie sowie über sie hinausgehende Überlegungen. Der Titel der Studie lautet: Verteilnetzausbau für die Energiewende – Elektromobilität im Fokus. Sie kann von den Internetseiten der Organisationen heruntergeladen werden. Dies empfiehlt sich für diejenigen Leserinnen und Leser, die beispielsweise an einer detaillierteren Darstellung der Annahmen für die in dem Projekt durchgeführten Modellierungen interessiert sind. Die Forschungsnehmer des Projekts sind Navigant, das Kompetenzzentrum Elektromobilität und RE-xpertise. Die Kernergebnisse der Studie zeigt Abbildung 1.
Die Energiewende in Stromverteilnetzen steht für zwei große Herausforderungen: Erstens entstehen Leistungsspitzen aufgrund wetterbedingt hoher Einspeisungen von Strom aus Sonnen- und Windkraftanlagen. Und zweitens verursachen Wärmepumpen und Elektromobilität bei hohen Gleichzeitigkeiten und Leistungsaufnahmen steigende Lastspitzen. Im Ergebnis erhöht sich der so genannte „netzauslegungsrelevante Fall“. Aus Sicht der herkömmlichen Netzplanung sorgen die drei Treiber – Einspeisung von Strom aus Erneuerbaren Energien, Wärmepumpen und Elektrofahrzeuge – dafür, dass Stromverteilnetze ausgebaut werden müssen.
Bekannt ist, dass eine netzdienliche Ladesteuerung von Elektrofahrzeugen Lastspitzen verringern kann. Der Netzausbaubedarf vermindert sich. Für netzdienliches Laden müssen Ladevorgänge zeitlich verschoben werden können.
Welcher Treiber jeweils wie viel Netzausbau notwendig macht, lässt sich nicht sagen. Denn die drei Treiber beeinflussen sich gegenseitig. Obwohl Elektromobilität im Rahmen des Forschungsprojektes im Fokus stand, beziehen sich alle Aussagen über Investitionsbedarfe immer auf alle drei Treiber.
Neben dem Potenzial netzdienlichen Ladens betrachtet die Studie die Auswirkungen der Mobilitätswende auf den Netzausbaubedarf. Unter Mobilitätswende wird eine Veränderung des Verkehrssystems verstanden: Bei einer gleichbleibenden Personenverkehrsleistung gewinnen Öffentlicher Verkehr, kollaborative Mobilität sowie der Rad- und Fußverkehr Anteile hinzu, während der Motorisierte Individualverkehr bzw. das private Auto Anteile verliert.
Im Rahmen des Forschungsprojektes galt es, folgende Fragen zu beantworten:
- Wie viel muss für die Energiewende in den Bereichen Strom, Wärme und Verkehr in Stromleitungen und Transformatoren der Niederspannungs- und Mittelspannungsnetze investiert werden?
- Wie sehr senkt netzdienlich gesteuertes Laden von Elektrofahrzeugen den Netzausbaubedarf und die damit verbundenen Investitionen?
- Welche Auswirkungen hat die Mobilitätswende hin zu mehr Öffentlichem Verkehr, Rad- und Fußverkehr sowie kollaborativen Mobilitätsoptionen?
- Wie sollte der regulative Rahmen für das Laden von Elektrofahrzeugen aussehen?
Auf dem Weg zur Beantwortung der Fragen wurden zunächst Szenarien bezüglich der Entwicklung der drei Netzausbautreiber für die Jahre 2030 und 2050 entwickelt. Mit den darin getroffenen Annahmen wurde ein Modell konfiguriert, das dann die Auswirkungen der Strom-, der Wärme- und der Verkehrswende in unterschiedlichen Szenarien berechnete. Wie sich die ermittelten Potenziale der Minderung der Investitionsbedarfe von der Theorie in die Praxis übersetzen lassen, war abschließend Ziel der Erarbeitung von Empfehlungen für gesteuertes Laden.
