Mit dem Ausstieg Deutschlands aus der Kohle- und Atomenergie steigt der Bedarf an Strom aus erneuerbaren Energien wie Windkraft, Photovoltaik oder Biogas deutlich an. Die gleichzeitige Zunahme von Elektroautos auf deutschen Straßen stellt Stromnetze und Energieversorger allerdings vor die nächsten großen Herausforderungen.
Die OpenADR Alliance, die sich als gemeinnützige Gesellschaft für den Einsatz des automatisierten Demand-Response-Standards stark macht, zeigt die drei größten Herausforderungen der Verkehrswende und mögliche Lösungsansätze auf.
- Aufbau einer leistungsfähigen Ladeinfrastruktur
Das Ladesäulenkataster der Bundesnetzagentur verzeichnet zwar einen deutlichen Zuwachs an verfügbaren Normal- und Schnellladepunkten für Elektroautos, die erforderliche Zahl ist aber noch lange nicht erreicht. Dass es auch anders geht, zeigt das Beispiel der USA, wo mehr als 7,5 Milliarden US-Dollar an staatlichen Investitionen für den landesweiten Ausbau von Ladekorridoren für Elektroautos vorgesehen sind. Neben der Ladeinfrastruktur an Autobahnen können aber auch Ladestationen am Arbeitsort das Laden für Mitarbeiter ermöglichen, zum Beispiel durch Energiespeicherung in Gebäuden.
Darüber hinaus muss die Politik Anreize schaffen, um den Tankstellenbetreibern die Umstellung auf das Laden von Elektrofahrzeugen zu erleichtern. Eine weitere positive Entwicklung im Bereich der Ladeinfrastruktur ist die Entscheidung von Tesla, sein bisher privates und weltweit größtes Ladenetz auch für Fahrer anderer Autohersteller zu öffnen. Dies ist in den letzten zwei Jahren zwar bereits schrittweise geschehen, aber erst in den letzten zwei Monaten hat Tesla sein Netz auch für Ford, General Motors, Rivian und Volvo zugängig gemacht.
- Deckung des wachsenden Strombedarfs
Mit der steigenden Zahl von Elektroautos könnte das Stromnetz zu Spitzenzeiten vor einer Herausforderung stehen. Um zu verhindern, dass zu viele Nutzer gleichzeitig ihre Fahrzeuge aufladen, müssen die Stromversorger Anreize für das Aufladen außerhalb dieser Zeiten schaffen – zum Beispiel durch Tarife für unterschiedliche Nutzungszeiten.
Die Energieversorger können die Fahrzeugbatterien auch als Stromquelle bei Spitzenlasten nutzen, da vollgeladene Fahrzeugbatterien über viele Stunden Strom liefern können. In Zukunft werden neue Generationen von Elektroautos so konzipiert sein, dass sie als zusätzliche Stromquelle dienen können. Dieses Konzept wird in Ländern wie den USA bereits umgesetzt, zum Beispiel mit dem Ford F-150.
- Netzwerk-Informationsaustausch aktualisieren
Die moderne Energieversorgung steht vor der Herausforderung, allen Verbrauchern jederzeit ausreichend Strom zur Verfügung zu stellen. Der Ausstieg aus fossilen Brennstoffen und der Kernkraft sowie die Nutzung kleinerer, weit verbreiteter Energiequellen wie Sonne, Wind oder Batterien machen das Stromnetz zu einem noch komplexeren System. Vor allem die Kommunikation zwischen Versorgern und Verbrauchern wird immer wichtiger.
Ein verbesserter und standardisierter Informationsaustausch über Preise, Energieverbräuche und Kapazitäten ist die Grundlage für eine effektive Laststeuerung, die es den Energieversorgern ermöglicht, flexibel auf Nachfrageschwankungen zu reagieren. Die Betreiber dieser Anlagen müssen diese Informationen wiederum an ihre Kunden weitergeben. Offene Protokolle wie OpenADR ermöglichen eine schnelle und sichere Kommunikation dieser Informationen.
„Sowohl die Energie- als auch die Verkehrswende haben in Deutschland an Fahrt aufgenommen“, sagt Rolf Bienert, Managing und Technical Director bei der OpenADR Alliance. „Zur Wahrheit gehört aber auch, dass wir noch einige Probleme zu lösen haben – von der zunehmenden Belastung des Stromnetzes bis hin zur automatisierten Umsetzung der Laststeuerung. Die aktuelle Entwicklung und die rasanten Fortschritte der letzten Jahre zeigen allerdings, dass wir auf dem richtigen Weg sind und diese Herausforderungen meistern können.“