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Ausbau der Elektromobilität - E-Autos bringen Stromnetz ans Limit

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Noch fahren in Deutschland erst einige zehntausend Elektroautos. Doch ihre Zahl wird höchstwahrscheinlich massiv steigen. 2030 sollen schon sechs Millionen Stromer unterwegs sein. Doch es gibt ein Problem: Das Stromnetz gerät durch die vielen Elektroautos massiv an seine Grenzen.

Laut Bundesnetzagentur sollen bis zum Jahr 2030 schon sechs Millionen E-Autos fahren. Doch die möglichen Zulassungszahlen schaffen auch Probleme: Das Stromnetz muss darauf ausgerichtet sein, und gerade in diesem Bereich gibt es noch viel Potential.

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Elektroautos brauchen Strom, um ihre Batterien zu laden. Momentan sind in Deutschland zwar erst zirka 45.000 E-Autos unterwegs – bei insgesamt 45 Millionen PKW. Doch Dieselskandal, Stickoxide und auch der amerikanische Elektrowagenpionier Tesla haben die deutschen Autobauer aktiv werden lassen. Sie wollen in den nächsten zehn Jahren Millionen von Elektroautos bauen, auch um den von der EU ab 2021 vorgegebenen CO2-Ausstoß von 95g/100km für ihre gesamte Modellflotte einzuhalten.

Patrick Jochem vom Karlsruher Institut für Technologie, KIT, hat untersucht, wie stark das Stromnetz belastet wird, wenn ein Elektroauto in einem normalen Haushalt geladen wird. Er stellte fest, dass es zu extremen Stromsteigerungen im Lastverlauf kommt. Wenn viele Elektroautofahrer abends den Ladestecker in die Steckdose stecken, kann das Stromverteilnetz überlastet werden. Und dann fliegen die Sicherungen raus. Es ist also problematisch, wenn in vielen Haushalten zur gleichen Zeit Elektroautos laden.

Anmeldepflicht für private Ladestationen in Stuttgart

In Stuttgart fahren zwar erst rund 1.000 Elektroautos. Trotzdem hat der Technische Geschäftsführer von "Stuttgart Netze", Harald Hauser, das Problem schon jetzt im Blick. Insgesamt 2.900 Kilometer Stromkabel im Niederspannungsnetz durchziehen die Straßen und Stadtviertel in der baden-württembergischen Landeshauptstadt. In Stuttgart müssen alle privaten Ladestationen ab 4,6 kW bei den Stadtwerken angemeldet werden.

Netzplaner prüfen dann, ob in der jeweiligen Straße die Kapazitäten für solche Lastspitzen ausreichen. Schon jetzt erfassen sie alle potentiellen Stadtviertel und Straßen, in denen frühzeitig mit vielen Elektroautos gerechnet werden muss. Das sind meist Viertel, in denen überwiegend Ein- oder Zweifamilienhäuser stehen mit Garagen und Stellplätzen. Diese Wohngebiete sind vom Stromnetz her oft nicht für die Anforderungen der Elektromobilität ausgelegt.

"Stuttgart-Netze"-Chef Harald Hauser rechnet ab 2020/2025 mit einer massiven Zunahme von E-Autos. Hauser glaubt aber, alle Netzanforderungen erfüllen zu können. Dafür werden zusätzliche Transformatoren gebraucht. Je näher man der Innenstadt kommt und je dichter die Bebauung wird, desto schwieriger wird es jedoch, entsprechende Flächen für Trafos zu finden. Das könnte in den Innenstädten ein richtiges Problem werden. Hauser wirbt deshalb dafür, dass Architekten und Gebäudeplaner schon jetzt an entsprechende Netzkapazitäten denken, wenn neu gebaut wird.


Wenn ein Haus nachträglich stärkere Leitungen für eine Ladestation braucht, kann das teuer werden. Oft müssen hierfür die Straßen aufgerissen werden, um stärkere Kabel zu verlegen, und das kann ganz schnell in fünfstelligen Summen enden. In der Regel muss dies vom Verursacher bezahlt werden.

Probleme mit Ladestationen in Mehrfamilienhäusern

Ganz kompliziert wird es bei Mehrfamilienhäusern mit Eigentümergemeinschaften. Noch nicht alle Eigentümer sind an der Elektromobilität und dem damit verbundenen finanziellen Aufwand interessiert oder können ihn sich leisten. In solchen Häusern kann man nicht einfach eine Ladestation in der Tiefgarage oder auf dem Stellplatz installieren und ans Netz anschließen. Solch ein Wildwuchs würde letztendlich zum Blackout führen.

Um dem entgegenzuwirken, hat Rheinenergie, so heißen die Stadtwerke in Köln, ein Konzept entwickelt. Rheinenergie sorgt für die Ladeinfrastruktur und die Nutzer zahlen für den Anschluss. "Bisher ist aber noch keine Eigentümergemeinschaft auf uns zugekommen", sagt Jörn Hansen, der bei Rheinenergie für die Elektromobilität zuständig ist. Er rechnet aber damit, dass in den nächsten ein bis zwei Jahren die ersten Konzepte umgesetzt werden.

Die Gleichzeitigkeit des Ladens ist also das große Problem. Patrick Jochem vom KIT in Karlsruhe geht davon aus, dass es zu Engpässen im Netz kommen wird, wenn zehn Prozent aller PKW in Deutschland elektrisch fahren. Er plädiert deshalb dafür, zeitverzögert zu laden. Mittels eines intelligenten Stromzähler, eines "Smart Grid" könnte das Elektroauto dann geladen werden, wenn es von der Netzbelastung her passt.

30 Milliarden kostet der Netzausbau

Das alles wird viel Geld kosten, und das wird das nächste Problem. Neben dem Netzausbau ist es notwendig, die Ladeinfrastruktur massiv auszubauen. 70.000 Ladepunkte und 7.100 Schnelllader sind notwendig. Derzeit werden überall Schnellladestationen installiert. Mit ihnen kann man das Elektroauto in der Regel in einer halben Stunde zu 80 Prozent laden.

Die Bundesregierung hat bisher 300 Millionen Euro Fördermittel bereitgestellt. Das ist jedoch ein Tropfen auf den heißen Stein. Allein für den Netzausbau rechnen Experten mit einem Finanzbedarf von 30 Milliarden Euro. Wie diese Kosten verteilt werden - sei es über den Preis für die Kilowattstunde Strom oder über Steuermittel - damit wird sich die nächste Bundesregierung auseinandersetzen müssen.

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