Erneuerbare Energien

    Wie viel Strom brauchen wir in Zukunft für Elektroautos?

    Ein verbreitetes Vorurteil gegen Elektromobilität ist die vermeintliche Überbelastung des Stromnetzes – insbesondere dann, wenn sie nur Strom aus erneuerbaren Quellen tanken. Doch wie viel Strom werden Elektroautos in Zukunft überhaupt benötigen?

    Die Elektromobilität hat in den letzten beiden Jahren in Deutschland ordentlich Fahrt aufgenommen: Schätzungen zufolge wird der Marktanteil von E-Autos hierzulande im Jahr 2050 bereits bei 40 Prozent liegen. Wie genau wirkt sich diese Entwicklung auf unseren Strombedarf – oder vielmehr auf unseren Ökostrombedarf – aus? Immerhin ist die Verkehrswende untrennbar mit der Energiewende verbunden, denn Elektroautos sind vor allem dann ein großer Schritt zur umweltfreundlichen Mobilität, wenn sie mit grünem Strom betrieben werden.

    Anteil der E-Mobilität am Strombedarf: Auch in Zukunft verhältnismäßig gering

    Die gute Nachricht: Auch bei einem deutlich größeren Anteil von E-Fahrzeugen auf den Straßen in Deutschland wird der Strombedarf der E-Mobilität nicht ins Unermessliche steigen. Das liege unter anderem daran, so der ADAC, dass elektrisch betriebene Fahrzeuge deutlich effizienter seien. Auf diese Weise holten sie mehr aus der benötigten Energie heraus. Dementsprechend gering falle die Auswirkung auf den Stromverbrauch und die systemweite Spitzenlast aus.

    Bereits 2018 hat das Beratungsunternehmen McKinsey eine Studie zum Einfluss der E-Mobilität auf den Energiebedarf durchgeführt. Als Grundlage für die Berechnungen dienten zwei Szenarien:

    Bei einem mäßigen Wachstum des E-Mobilitätssektors gingen die Experten im Jahr 2030 von acht Millionen Elektroautos auf den Straßen aus. Diese benötigten eine Ladestrommenge von 23 Terawattstunden (TWh) pro Jahr und würden, laut damaligen Berechnungen, den Gesamtstromverbrauch, der 2019 bei insgesamt 568 TWh lag, um nur vier Prozent erhöhen. Das zweite Berechnungsszenario ging von 16 Millionen Elektroautos mit einem Energiebedarf von 43 TWh aus. Dies würde den Gesamtstromverbrauch lediglich um acht Prozent steigern.

    2021 hat das Bundeswirtschaftsministerium (BMWI) eine neue Prognose zum zukünftigen Strombedarf veröffentlicht. Darin heißt es, dass 2030 von einem Bedarf zwischen 645 und 665 TWh ausgegangen wird statt bisher 580 TWh. Die Berechnungen schließen insgesamt 14 Millionen E-Fahrzeuge inklusive Plug-in-Hybride für das Jahr 2030 ein, also etwas weniger als das ambitionierte Szenario der McKinsey-Studie. Im Gegensatz zum BMWI berechneten die Wirtschaftsexperten von McKinsey für das Jahr 2030 einen etwas geringeren Energiebedarf von 619 TWh. Davon würden nur 6,5 Prozent, also 40 TWh, auf Elektrofahrzeuge entfallen.

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    In den Niederlanden bereits Realität: Eine E-Auto-Ladestation, die durch Sonnenstrom gespeist wird.

    Reicht der Strom aus erneuerbaren Energiequellen für viele Elektroautos?

    Der für die Zukunft prognostizierte Strombedarf von E-Fahrzeugen ließe sich theoretisch schon aus der heutigen Ökostromproduktion problemlos abdecken. 2020 stammten laut Statistischem Bundesamt bereits knapp 255 TWh Strom aus erneuerbaren Energiequellen und damit deutlich mehr als die von McKinsey für den E-Mobilitätsbereich errechneten 40 TWh.

    Untrennbar mit dieser Betrachtung verknüpft ist die Frage, ob grüner Strom zukünftig auch die gesamte Stromnachfrage in Deutschland bedienen kann. Dies ist Energieexperten zufolge durchaus realistisch. Der Anteil des durch Windkraft- und Photovoltaikanlagen erzeugten Stroms hat sich in den vergangenen Jahren kontinuierlich positiv entwickelt. 2019 stammten laut Statistischem Bundesamt 40,1 Prozent, 2020 bereits 44,9 Prozent der deutschen Bruttostromerzeugung aus erneuerbaren Energiequellen.

    Damit der grüne Strom auch bei einem wachsenden Elektromobilitätssektor in Zukunft für alle reicht, muss die Energiewende allerdings weiter zielstrebig verfolgt werden. Dies gilt vor allem dann, wenn der Verkehr in Deutschland irgendwann zu 100 Prozent klimaneutral sein soll. Denn hierzu reicht ein Marktanteil von 40 Prozent für E-Fahrzeuge, wie er den aktuellen Berechnungen zugrunde liegt, wahrscheinlich nicht aus: Dieser müsste deutlich steigen, und alternative Antriebe wie Wasserstoff und synthetische Kraftstoffe müssten weitere Verbreitung finden. In diesem Fall dürfte allerdings auch der erwartete Strombedarf weiter steigen.

    Smarte Ladestationen verhindern Engpässe

    Damit der Energiebedarf uneingeschränkt bedient werden kann, spielt neben dem Ausbau von erneuerbaren Energiequellen auch die Nutzung smarter Ladestationen im Zusammenspiel mit dem intelligenten Stromnetz eine wichtige Rolle. So können Ladezeiten automatisiert in einen Zeitraum gelegt werden, in dem die Spitzenlast möglichst gering ist. Statt also alle E-Autos nach Feierabend zwischen 19 und 20 Uhr an der privaten Ladestation zu Hause aufzuladen, laden die intelligenten Wallboxen das E-Fahrzeug dann, wenn sie vom Smart Grid entsprechend angesteuert werden. Beispielsweise zwischen 22 und 4 Uhr morgens, wenn es keinen erhöhten Strombedarf durch Kochen, Streaming und ähnliche Aktivitäten in den Haushalten gibt. Laut Experten lässt sich so die Spitzenlaststeigerung, die sich durch den Ladebedarf der E-Autos ergibt, um bis zu 80 Prozent verringern. Auch dadurch werden Stromengpässe verhindert.

    Smart Grid hält Stromangebot und -nachfrage in Balance

    Grundlage für eine derart optimierte Stromversorgung ist das Smart Grid. Das intelligente Stromnetz steuert das immer komplexer werdende Energiesystem, das nicht mehr nur aus zentralen Kraftwerken, Windkraftanlagen oder Solarparks gespeist wird, sondern auch dezentral von privaten Energieerzeugern. Sie sind ein wichtiger Teil der Energiewende und produzieren beispielsweise mittels Photovoltaikanlagen ihren eigenen Strom. Überschüsse werden gespeichert oder ins Netz eingespeist. So ist immer ausreichend Energie vorhanden, selbst wenn die Stromproduktion aus regenerativen Quellen wie Sonne und Wind aufgrund des Wetters schwankt. Anhand von Echtzeit-Marktdaten zu Angebot und Nachfrage sowie Berechnungen über den erwarteten Bedarf und die künftige Erzeugung verteilt das Smart Grid die Energie vorausschauend und effizient auf alle Akteure im Stromnetz. Weitere Informationen dazu gibt es in unserem Artikel „Smart Grid: Intelligenz für die Energiewende“.

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    Immer mehr Hauseigentümer generieren mit der eigenen Solaranlage auf dem Dach auch den Strom, mit dem sie ihre Elektrofahrzeuge laden.

    Den eigenen Strom fürs E-Auto produzieren

    Auch Modernisierungen und Effizienzsteigerungen in den Bereichen Beleuchtung, Gebäude und Industrieanlagen können zukünftig Energie einsparen und so einen Teil des Mehrbedarfs für Elektromobilität kompensieren. Ein weiterer Faktor für ein Energiesystem in Balance werden Verbraucher sein, die ihren eigenen Strom aus nachhaltigen Energien erzeugen. Mit der eigenen Photovoltaikanlage auf dem Dach können sie nicht nur den Energiebedarf im Haus, sondern auch eines E-Autos abdecken. Wie das geht, zeigen wir am Beispiel von Andreas Wendland, der mit einer gemieteten Photovoltaikanlage seine ganz persönliche Energiewende einleitete.

    Sie möchten auch auf E-Mobilität umsteigen?

    enercity triebt die Mobilitäts- und Energiewende in Hannover und der Region voran. Zum einen durch den Aufbau der öffentlichen Ladeinfrastruktur, zum anderen mit den passenden Ladelösungen für Privatkunden und Unternehmen, die ihren Fuhrpark elektrifizieren möchten.

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    Text: Annika Schmitz. Fotos: Getty Images, Shutterstock, Benne Ochs.

    24. September 2021

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