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2012-10-09 [

Florian Aigner

 | Presseaussendung 71/2012 ]

Unsere Stromnetze vertragen mehr Elektroautos

Die technischen und wirtschaftlichen Auswirkungen des Elektroauto-Booms wurden in einer Studie von der TU Wien, dem AIT und „Salzburg Netz“ untersucht.

Strom statt Benzin – wie verkraften das unsere Stromnetze?

Angebot und Nachfrage müssen sich im Stromnetz zu jedem Zeitpunkt decken – auch wenn die Sonne gerade nicht auf die Photovoltaikzellen scheint oder der Wind nicht in die Windkraftwerke bläst. Elektroautos können hier eine wichtige Funktion als Energie-Speicher einnehmen. Die TU Wien, das AIT und der Netzbetreiber Salzburg Netz GmbH haben gemeinsam analysiert, was Elektroautos für unsere Stromnetze bedeuten.

Strom tanken wenn die anderen schlafen

Der genaue Zeitpunkt des Ladevorganges ist für den Benutzer eines Elektrofahrzeugs meist nicht entscheidend: Das Auto muss. zum gewünschten Abfahrtszeitpunkt aufgeladen und einsatzbereit sein, doch wann genau das Auto Strom aus dem Netz bezieht, ist egal. „Das kann genutzt werden, um Überangebot in Zeiten geringer Nachfrage auszugleichen“, sagt Rusbeh Rezania von der Energy Economics Group der TU Wien. „Durch die Kommunikation mit der Aufladebox, die in der Garage installiert wird, kann das Auto genau dann aufgeladen werden, wenn gerade mehr elektrische Energie zur Verfügung steht als nachgefragt wird.“

Besonders interessant ist das bei der Verwendung von alternativen Energiequellen, deren Leistung schwer steuerbar ist und – etwas bei Windkraft oder Photovoltaik – vom Wetter abhängt. Für das Erreichen der Klimaziele und die Reduktion von Verkehrsemissionen ist der Einsatz von erneuerbaren Energieträgern unumgänglich. Wenn durch die Ladesteuerung von Elektroautos erneuerbare Energien einfacher und besser ins Netz eingespeist werden können, leisten sie einen substanziellen Beitrag zur Reduktion der Treibhausgase.

Mehr Elektromobilität mit heutiger Netz-Infrastruktur möglich
Acht typische ländliche und städtische Niederspannungsnetze wurden nun analysiert, das Ergebnis ist ermutigend: „Der Anteil der Elektroautos kann in den nächsten Jahren steigen, die Netze sind prinzipiell dafür gerüstet“, sagt Rusbeh Rezania. Jedoch gibt es Ausnahmen: Gibt es etwa lange Netzausläufer (etwa eine kleine Gruppe von Verbrauchern, fernab vom Rest des Netzes), dann können bereits einzelne Elektroautos zu Problemen mit unzulässig hohen Spannungsschwankungen führen. Solche Probleme lassen sich durch Netzausbau lösen – das ist allerdings teuer.

Die Verbraucher und Lieferanten sind heute zudem in sogenannte Bilanzgruppen unterteilt, innerhalb derer Stromangebot und Strombedarf einander angepasst werden. „Mit genau dieser bereits bestehenden Marktstruktur  könnte die Ladesteuerung der Elektroautos im Sinne des Ausgleichs der Bilanzgruppen erfolgen. Allerdings muss man immer darauf achten, dass man sich im Bereich der Möglichkeiten bewegt, die das Netz erlaubt “, sagt Rezania.

Strom aus Autos zurückspeisen ist derzeit unwirtschaftlich
Zusätzlich zum koordinierten Laden von Batterien gibt es auch Überlegungen, Strom aus Autobatterien bei Bedarf auch wieder zurück ins Netz fließen zu lassen. Das erscheint aus wirtschaftlicher Sicht heute allerdings nicht sinnvoll: „Der Wirkungsgrad des Ladens und Entladens von Autobatterien ist zwar sehr hoch, jedoch zeigen Studien, dass die Batterien nicht auf eine große Anzahl an Lade- und Entladevorgängen ausgelegt sind.“ Setzt man Elektroautos als Energiespeicher ein, die bei Bedarf vom Energiemarkt angezapft werden können, werden die  Batterien zusätzlich abgenutzt, und das verursacht zusätzliche Kosten. Trotzdem lassen sich große Vorteile erzielen, wenn man durch kluge Steuerung die Ladezeiten der Autos passend steuert und das gleichzeitige Laden von vielen Autos innerhalb eines Netzabschnittes vermeidet.

Wie smart sind unsere Netze?
Doch auch wenn Angebot und Nachfrage im Energiesystem insgesamt zusammenpassen, hat man noch nicht alle Probleme gelöst: Das Netz muss es außerdem schaffen, den Strom richtig zu verteilen und überall für die richtige Spannung zu sorgen. „Bei Mittelspannungsnetzen erwarten wir in diesem Punkt unter Berücksichtigung des gesteuerten Ladens auch für hohe Elektromobilitätsdurchdringungen keine Probleme, so lange nicht alle Fahrzeuge gleichzeitig zugeschaltet werden“, meint Rusbeh Rezania. „Schwieriger ist die Situation bei Niederspannungsnetzen.“

Auch eine überwiegende Vielzahl der bestehenden Niederspannungsnetze, so die Studie, werden für die erste Zeit mit der steigenden Anzahl von Elektroautos gut zurechtkommen. Sollte eines Tages tatsächlich ein großer Teil des Verkehrs auf elektrischen Antrieben basieren, wird man allerdings intelligentere Steuerungsmöglichkeiten benötigen. „Wir werden nicht unbedingt neue, zusätzliche Stromleitungen brauchen, sondern wir müssen unsere Netze zu Smart Grids machen. Damit kann der Netzzustand zu jedem Zeitpunkt ermittelt und bei Bedarf die Ladesteuerung an die Netzsituation angepasst werden.“, ist Rezania zuversichtlich.

Im Detail wird die Studie bei der Abschlussveranstaltung des Projektes „V2G-Strategies“ am 17. Oktober 2012 von 16:30 bis 18:30 im Kuppelsaal der TU Wien (Karlsplatz 13, 1040 Wien) präsentiert.
Um Anmeldung zur Veranstaltung bei Rusbeh Rezania (rezania@eeg.tuwien.ac.at) bis Freitag (12. 10) wird gebeten.

Rückfragehinweis:
Dipl.-Ing. Rusbeh Rezania
Institut für Energiesysteme und Elektrische Antriebe
Technische Universität Wien
Gusshausstraße 27-29, 1040 Wien
T: +43-1-58801-370375
rusbeh.rezania@tuwien.ac.at

Aussender:
Dr. Florian Aigner
Büro für Öffentlichkeitsarbeit
Technische Universität Wien
Operngasse 11, 1040 Wien
T.: +43-1-58801-41027
florian.aigner@tuwien.ac.at

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