Smart Grid: Elektroautoflotten benötigen autarke Stromnetze

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smart-grid-elektroauto-autarke-stromnetzeDie größte Herausforderung der Energiewende ist die Speicherung des grünen Stroms. Weil die Sonne nicht immer scheint und der Wind nicht immer weht, müssen leistungsfähige Stromspeicher her. Das entlastet die Stromnetze, und so wird möglichst viel regenerativer Strom verbraucht, statt Anlagen abzuregeln. Elektroautos könnten dabei künftig eine Schlüsselrolle spielen.

Bis 2050 soll 80 Prozent des deutschen Stroms aus erneuerbaren Quellen stammen. Die Stromnetze sind durch die wachsende Einspeisung erneuerbarer Energien zunehmend überfordert. Neue Stromtrassen sollen den im Norden produzierten Windstrom in den Süden des Landes transportieren, doch der Netzausbau verläuft schleppend. Am Fraunhofer-Institut für Arbeitswirtschaft und Organisation (IAO) arbeiten Forscher seit 6 Jahren an sogenannten Micro Smart Grids, autarken Stromnetzen. Damit können Erzeugung und Verbrauch auf lokaler Ebene in Einklang gebracht werden, um so die Netze zu entlasten.

Das Living Lab: Ein Micro Smart Grid im Praxistest

Das „Living Lab“ des Fraunhofer IAO testet ein Micro Smart Grid in der Praxis. Die Anlage besteht aus 30 Ladestationen für 45 Elektroautos, darunter Europas schnellste Hochleistungsschnellladestation. Der Strom für die Autos stammt aus einer Photovoltaikanlage auf dem Dach mit angeschlossenem Lithium-Ionen-Stromspeicher. Hinzu kommt ein LOHC-Wasserstoffspeicher mit 2.000 kWh, der Strom über mehrere Monate speichern kann. Über eine Brennstoffzelle ist er an die Stromversorgung angebunden. Alle Komponenten des Micro Smart Grids werden über intelligente Steuerungen betrieben und überwacht, auch Fahrzeugbuchungen und das Lademanagement werden optimal aufeinander abgestimmt, wobei Wetterprognosen mit einbezogen werden. So wird möglichst viel erzeugter Strom direkt verbraucht. Gleichzeitig werden Lastspitzen vermieden, die gerade für Firmen mit Elektroautos im Fuhrpark ein Thema sind. Laden viele der Stromer gleichzeitig mit hoher Leistung, kann dies die Infrastruktur überlasten. Die Vermeidung solcher Lastspitzen ist ein zentrales Forschungsthema beim Fraunhofer IAO.

Vehicle-to-Grid: Das Elektroauto als Stromspeicher

In einem solchen autarken Stromnetz können Elektroautos verschiedene Rollen einnehmen. Sie benötigen einerseits selbst Strom, um fahren zu können, können ihn aber auch nur zwischenspeichern und bei Bedarf wieder ins Netz einspeisen. Entweder ins Netz eines Smart Grid, oder ins öffentliche Stromnetz, wenn überschüssiger Strom zur Verfügung steht. Das Konzept, bei dem das Fahrzeug zum mobilen Stromspeicher wird, heißt Vehicle-to-Grid (V2G).

Der japanische Autohersteller Nissan testet V2G zum Beispiel in seiner Zentrale in Frankreich, wo Batterien von Elektroautos über einen Smart Grid eingebunden werden und in nachfragestarken Zeiten Strom liefern. Auch in Dänemark und Großbritannien führt Nissan mit dem Energieversorger Enel V2G-Feldtests durch. In Großbritannien werden bidirektionale V2G-Ladestationen von Enel miteinander vernetzt und bei Privatkunden oder Firmen installiert, die einen Nissan Leaf oder Nissan e-NV200 besitzen. So können die Fahrzeuge nicht nur Strom tanken, sondern ihre Besitzer können diesen auch wieder verkaufen. „Wir sehen Nissan-Elektroautos als mobile Energiespeicher der Zukunft“, erklärt Paul Willcox von Nissan Europe den Versuch. „Die Installation unserer innovativen Zweiwege-Ladetechnik wird nicht nur zum Einspeisen erneuerbarer Energien ins Stromnetz ermutigen, sondern auch zur weiteren Verbreitung der Elektromobilität im ganzen Land beitragen“, ergänzt Ernesto Ciorra, der Leiter für Innovation und Nachhaltigkeit bei Enel.

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Quellen / Weiterlesen:
Warum Elektro-Flotten autarke Stromnetze benötigen | Firmenauto
Der Öko-Guru verteilt die Autoschlüssel | Stuttgarter Zeitung
Dezentrale Energiesysteme in der Praxis | Fraunhofer IAO Micro Smart Grid
Vom Elektroauto zum Energieversorger: „Vehicle-to-Grid“-Test in Großbritannien im Test | oekonews.at
Vom Elektroauto zum Energieversorger: Nissan und ENEL starten „VEHICLE-TO-GRID“-Test | Nissan Fanblog
Bildquelle: Ludmilla Parsyak | Fraunhofer IAO

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4 KOMMENTARE

  1. Wie wäre es, wenn man die damals so großzügig ausgeschütteten Vorschusslorbeeren anhand des kürzlich veröffentlichten Ergebnisberichtes einem Realitäts-Check unterzieht?

    Außerdem ist der Bericht längst komplett veraltet. Die damals genannten Daten des „Hybridkraftwerks“ – bestehend aus Solaranlagen, Windrädern und Biogasanlage – sind nicht mehr aktuell und die zwischenzeitlich errichteten Speicherbatterien werden in dem Bericht noch gar nicht erwähnt.

  2. Deutschland verbraucht 13.300 Petajoule bzw. 3.700 TWh pro Jahr mit steigender Tendenz wegen Umstellung auf Elektromobilität etc.

    Im Winter herrschen häufig „Dunkelflauten“, d. h. es weht längere Zeit kein Wind und scheint kaum Sonne, so dass Wind und Solar fast nichts produzieren. Das war z. B. im Januar dieses Jahres der Fall.

    Wir müssten nicht nur die Leistung der Erneuerbaren von 10 auf 100% Verzehnfachen, sondern auch den Energiebedarf mehrerer Wochen speichern können, um Blackouts zu vermeiden, wenn wir keine Kraftwerke mehr haben und allein auf die Erneuerbaren angewiesen wären.

    Nehmen wir mal 3 Wochen. Das wären dann 213 TWh. Wenn wir diese mit Tesla-Power-Packs zum Preis von 4,3 Mio.pro Stück speichern wollen, brauchen wir 20,3 Mio.Stück = 87,2 Billionen Euro ! Das deutsche BIP beträgt aber leider nur 3,1 Billionen Euro. D. h. wir müssten gut 28 Jahre lang unsere gesamte Wirtschaftsleistung ausschließlich in Batterien investieren.

    Dazu kommt, dass Batterien nach 5 Jahren nur noch 70 % ihrer Kapazität haben und nach 10 bis 15 Jahren kaputt sind. D. h. selbst wenn wir jährlich 30 Milliarden in Powerpacks investieren würden, könnten wir damit nur 0,3 % des Speicherbedarfs abdecken, weil nach 10 Jahren alle Investitionen in den Ersatz von Batterien fließen würde und nichts mehr für Zubau übrig bliebe.

    Es geht also nicht ohne Kraftwerke !

  3. Das, was die Fraunhofer-Theoretiker sich in ihrem Elfenbeinturm zusammengesponnen haben, hat man doch bereits in der Praxis getestet – auf der Insel Pellworm.

    Kürzlich wurde das Ergebnis veröffentlicht: Trotz erheblichem technischen (und finanziellen) Aufwand mit einem optimierten Erzeugungspark, Smart Grid und Stromspeichern war eine zuverlässige autarke Stromversorgung der Insel nicht möglich. Und das, obwohl gar keine extremen Ansprüche an diese Stromversorgung gestellt wurden, weil auf der Insel z.B. gar keine Industrie existiert.

    Aber nachdem fast keiner Elektroautos zum Fahren kaufen will, macht es vielleicht dennoch Sinn, die Dinger tatsächlich wenigstens als bewegliche Stromspeicher zu vermarkten. Und in einer (natürlich vom Staat geförderten) Studie sollte man vielleicht mal prüfen, ob der Innenraum der Fahrzeuge bei der Gelegenheit auch als Kaninchen- oder Hühnerstall genutzt werden kann.

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