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E-Autos: Könnten Millionen Wallboxen das Stromnetz überlasten?

Mit dem Umstieg auf die Elektromobilität schießt auch die Zahl privater Ladepunkte in die Höhe. Mehr als 800.000 Haushalte haben zuletzt allein über einen Fördertopf des Bundes eine Förderung beantragt. Die Stromversorgung ist noch eingeschaltet. Doch die Bundesregierung will bis 2030 bis zu fünfzehn Millionen Elektroautos auf der Straße haben – und dann? Das stellt das Stromnetz vor enorme Herausforderungen.

Wenn abends alle ihr Auto laden, kann auf der Straße der Strom ausfallen

Die größten Verbraucher im Haushalt seien bislang Saunas oder Elektroherde, sagt Martin Konermann, Geschäftsführer Technik beim baden-württembergischen Netzbetreiber Netze BW, einem Tochterunternehmen des Energiekonzerns EnBW. Eine Standard-Wallbox, also ein privater Ladepunkt zu Hause oder in der Garage, hat mit bis zu 22 Kilowatt rund die doppelte Leistung. Wenn nach der Arbeit eine ganze Straße gleichzeitig ihr Auto belädt, könnte im schlimmsten Fall die Sicherung für die Straße herausfallen.

Aus Sicht der Bundesnetzagentur dürften die Verteilnetze durch die Zunahme von E-Fahrzeugen und Wärmepumpen vor Herausforderungen stehen. Als Grund nennt die Behörde „teilweise deutlich höhere Auskunftsleistungen“ und eine deutlich höhere Gleichzeitigkeit der Nutzung. Die Verteilnetze müssen rechtzeitig und vorausschauend aufgerüstet werden. Aber Expansion allein reicht nicht.

Pilotversuche in BW testen, wie und wann E-Autos geladen werden

Netze BW hat in den vergangenen vier Jahren in mehreren Pilotprojekten in Baden-Württemberg untersucht, wie stark das Stromnetz durch das Laden von E-Autos belastet wird. In den sogenannten „Netzlaboren“ in Tamm (Kreis Ludwigsburg), Kusterdingen (Kreis Tübingen) und Ostfildern (Kreis Esslingen) untersuchten die Netzbetreiber Ein-, Zweifamilien- und Mehrfamilienhäuser sowohl im ländlichen als auch im ländlichen Raum in Städten. In Ostfildern versorgte die Netze BW rund anderthalb Jahre lang zehn Haushalte in der Belchenstraße mit Elektroautos und Ladestationen – Stromkosten inklusive. Insgesamt nahmen 113 Haushalte an acht Standorten teil.

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Das Ergebnis: Die Anzahl der gleichzeitig beladenen Fahrzeuge war sehr unterschiedlich. Der Wert schwankte zwischen 22 und 88 Prozent und lag im Durchschnitt bei 50 Prozent. „Hätten wir überall 80 bis 100 Prozent Gleichzeitigkeit gehabt, hätte sich die Netzlast und damit der Ausbau um ein Vielfaches erhöht“, sagt Markus Wunsch, der die Projekte leitete. Je nach Region und individueller Stromversorgung sind die Probleme unterschiedlich. Besonders in ländlichen Gebieten sind Stromlasten problematisch.

Bei drohender Überlastung sollen Netzbetreiber die Ladeleistung reduzieren können

Künftig sollen Netzbetreiber auch die Ladeleistung an den Wallboxen gezielt drosseln können, um die Belastung des Netzes bei zu vielen E-Autos abzufedern. Eine entsprechende gesetzliche Regelung dazu soll im kommenden Jahr in Kraft treten. Das dafür erforderliche Lademanagement kann entweder auf Basis der tatsächlich gemessenen Leistungsaufnahme – dies setzt allerdings entsprechende Messtechnik voraus – oder über statische Ladefenster erfolgen.

Beispielsweise könnte die Ladeleistung in den Abendstunden halbiert werden. „Der Kunde kann zwar weiter laden, aber manchmal etwas langsamer“, sagt Technik-Manager Konermann. In der Praxis bemerkten die meisten Teilnehmer der Pilotprojekte laut Netze BW kaum Einschränkungen durch ein solches Lademanagement. Die Autos wurden immer am nächsten Morgen aufgeladen und die Ladezeit um maximal eine Stunde verlängert.

Auch der Forscher für Netzintegration Krzysztof Rudion von der Universität Stuttgart sieht in der Begrenzung der Ladeleistung einen Hebel, um notfalls lokale Netzausfälle zu verhindern. Ihm ist noch kein solcher Ausfall bekannt. Für die Zukunft kann dies jedoch nicht ausgeschlossen werden.

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