Elektroautos sollen bald massenweise auf den Straßen unterwegs sein. Die Frage ist, ob die Stromnetze das aushalten. Ein entsprechender Versuch ging nun nach 18 Monaten zu Ende.
Stuttgart - Bis 2022 sollen eine, bis 2030 aus Sicht der Bundesregierung sieben bis zehn Millionen Elektroautos in Deutschland unterwegs sein. Dazu muss die Ladeinfrastruktur ausgebaut werden. Geschätzt 70 Prozent der Ladevorgänge werden im privaten Bereich stattfinden. Versorger wie die EnBW (Energie Baden-Württemberg) sind gefordert. Im Feldversuch wollen sie die Belastung der Stromnetze erforschen. Ein Test in Ostfildern ging nach 18 Monaten zu Ende.
Wie war der Versuch angelegt?
Zehn von 22 Haushalten in der Belchenstraße im Stadtteil Ruit erhielten ein Elektroauto (e-Golf, Renault Zoe, BMW i3) zur freien Verfügung. Als Schmankerl wurde im Wechsel ein Tesla Model S herumgereicht. In Garagen und auf Stellplätzen baute Netze BW in der E-Mobility-Allee Ladestationen auf.
Was wollte Netze BW herausfinden?
Die Problemstellung für die EnBW-Tochter: Alle Haushalte in der typischen Speckgürtel-Siedlung hängen am gleichen Stromkreis. „Unsere Netze sind relativ preisgünstig ausgelegt“, so Martin Konermann, Technischer Geschäftsführer der Netze BW, bei der Abschlussveranstaltung in Ostfildern. Halten sie der E-Mobilität stand? An ihr führe kein Weg vorbei, wenn man den Kohlendioxidausstoß verringern wolle, so Konermann. Die Befürchtung beim Versuch war, dass beim gleichzeitigen Laden der Autos das Netz kollabieren könnte. „Die thermische Belastung unseres Kabels wäre das größte Problem geworden“, so der stellvertretende Projektleiter Levin Ratajczak.
Welche Strategien gab es?
Fliegende Sicherungen und kokelnde Kabel wollte man in der Siedlung natürlich nicht haben. Zunächst wurde das Ladeverhalten beobachtet. Anfangs zeigten die Probanden in der Belchenstraße eine gewisse Reichweitenangst, die Autos wurden oft angesteckt. Pro Ladung wurde im Juli 2018 nur Strom für 68 Kilometer „getankt“. Bis Juni 2019 wuchs das Zutrauen in die Fahrzeuge, ein Ladevorgang reichte dann für 130 Kilometer.
Was wurde festgestellt?
Sorge hatte Netze BW auch vor dem „Coming-Home-Effekt“: Nach der Arbeit wollen alle zu Hause gleichzeitig aufladen. Der Effekt stellte sich in der Siedlung aber nicht ein. An 17,5 Stunden pro Tag wurde gar nicht geladen. An fünf Stunden am Tag wurde mit einem, in einer Stunde mit zwei, und für 15 Minuten mit drei Fahrzeugen gleichzeitig geladen. Maximal hingen für sehr kurze Zeit fünf Fahrzeuge am Kabel. Dennoch war die Netzbelastung weniger hoch als befürchtet.
Was wurde noch getestet?
Stromnetze können mit Batterie-Pufferspeichern und einem intelligenten Lademanagement (der Strom wird zugeteilt) entlastet werden. Netze BW platzierte einen Batteriespeicher in einer Garage (Speicherenergie: 19 Kilowattstunden), zudem einen frei stehenden großen mit 66 kWh. „Es war nicht einfach, den großen Speicher im bestehenden Quartier unterzubringen“, beschreibt Bürgermeisterin Monika Bader das Problem von Ballungsräumen.
Wie sieht das Lastprofil aus?
Zwischen 6 und 9 Uhr gibt es in Haushalten Lastspitzen. Über den Tag verteilt wurden in der Belchenstraße in einem Haushalt nicht mehr als 3,3 Kilowatt gezogen. Wurde das E-Fahrzeug eingestöpselt, waren es elf kW. „Mit der elektronischen Zuteilung von Ladezeiten konnten Engpässe vermieden werden“, sagt Projektleiterin Selma Lossau. Je nach Netzspannung wurde dann mehr oder weniger Ladeleistung freigegeben – so, dass die Batterien der Autos am Morgen voll waren.
Wie verhielten sich die Autos?
Auch das Verhalten der Fahrzeuge ist für Netzbetreiber wichtig. Der VW (7,2 kW Ladeleistung) nutzte durchgängig zwei von drei Phasen zum Laden, der Zoe alle drei, der BMW schaltete bei 75 Prozent Batterieladung zwei von drei Phasen ab, der Tesla trennte die Phasen nacheinander. Durch unterschiedliche Nutzung der Phasen kann es im Netz zu Unsymmetrien kommen. Das könne vor allem auf dem Land Probleme geben. In der Belchenstraße gab es keines. „Wir sind entspannt, es ist nichts passiert“, sagt Lossau.
Wie beurteilten Politik und Wissenschaft den Versuch?
Umweltminister Franz Untersteller (Grünen) erwartet, dass sich das E-Auto durchsetzt: „Ich denke, dass die Zukunft so aussehen wird“, sagt er, bei Pkw seien „die Würfel gefallen“, die Wasserstofftechnologie sei aber nicht abgeschrieben. „Die E-Mobilität wird zum Erfolg, es gibt kein wenn davor“, sagt Albert Moser, Professor an der RWTH Aachen. Franz Loogen, Geschäftsführer der Landesagentur E-mobil BW, verweist darauf, dass im Land alle zehn Kilometer eine Wechselstrom- und alle 20 Kilometer eine Schnellladesäule stehen.
Wie geht es weiter?
Netze BW geht 2020 nach Tamm (Kreis Ludwigsburg), installiert in einer Tiefgarage unter Mehrfamilienhäusern 60 Ladestationen. 53 Prozent aller Wohnungen befinden sich in solchen Einheiten, deren Versorgung gegenüber einer Siedlung mit Reihen- und Einfamilienhäusern wie in der Belchenstraße verschärfte Ansprüche stellt. Um Stationen aufbauen zu dürfen, muss sich die Eigentümergemeinschaft einig sein.