In der Lage diskutiert ihr regelmäßig über Klimaschutz und die Verkehrswende. Wo und wie der Strom für die Energiewende produziert werden soll, ist ja relativ klar.
Was ich für mich noch nicht so ganz lösen kann, ist, wie der Strom von der Produktion zum Konsumenten kommen soll. Z.B., wenn ab 2030 nur noch E-Autos verkauft werden, wird die Stromnachfrage bei Unternehmen (für das Laden bei der Arbeit), auf der Straße (für das Laden von Autos an der Straße) und zuhause (für das Laden zuhause) deutlich ansteigen. Wenn nur noch Wärmepumpen (oder hauptsächlich) eingebaut werden, steigt der Strombedarf zuhause auch.
Wo ich einen Knoten in den Kopf bekomme und ich Herausforderungen sehe:
M.E.n. ist unser Stromnetz weder in der Flächenübertragung (durch Amprion und co) nicht richtig ausgebaut (liest man ja immer wieder auch in den Medien, dass die Bayern keinen Strom aus dem Norden bekommen) und das Stromnetz für die lokale Übertragung (durch z.B., Westenergie und Westnetz) ebenfalls dafür nicht ausgelegt. Beispiele aus meinem Umfeld:
mein Arbeitgeber hat technisch die Möglichkeit nur 6 Ladestationen anzubieten (für 300 Mitarbeiter); Hintergrund: aufgrund der Leitungsstärke ist mehr nicht möglich.
In meinem Wohnhaus (mit 100 Parteien) sind technisch auch nur 15 Ladestationen möglich (für mehr als 60 Stellplätze).
ein befreundeter Landwirt möchte zusätzlich Solarenergie (hat schon einiges) über seine Dachfläche einspeisen, ist ebenfalls nicht möglich, weil die Leitung nicht dafür ausgelegt ist
M.E.n. gibt es drei Lösungen:
verstärkter Ausbau Stromnetzt „überall“ - da passiert m.E.n. nichts (oder nicht viel) und wenn man endlich startet, wird das auch seine Zeit dauern, weil teuer und technisch herausfordernd ist
es wird weniger Auto gefahren und mehr Bahn, etc., dadurch sinkt die Stromnachfrage - ich pendle aktuell aus dem Ruhrgebiet einmal pro Woche ins Rhein-Neckar Gebiet mit der Bahn und das ist eine absolute Vollkatastrophe, die Bahn wird gefühlt von Monat zu Monat schlechter, die Strecken sind veraltet und Verspätungen häufen sich. Ähnliches gilt für den Nahverkehr, von Essen nach Düsseldorf benötige ich mit dem Auto Tür zu Tür ca. 35 Minuten, mit der Bahn sind es leider 90 Minuten (Fahrt mit der Straßenbahn zum Bahnhof, Bahnhof zu Bahnhof, Straßenbahn zum Ziel). Ich glaube daher nicht, dass viele Menschen freiwillig umsteigen werden.
dezentrale Stromversorgung via z.B. Solaranlage auf dem Dach. Hier sehe ich die größte Herausforderung darin, dass der Strom dann schnell und einfach produziert wird, wenn man mit dem E-Auto bei der Arbeit ist oder im Sommer, wenn die Heizung eh aus ist. Im Winter, bei vielen trüben und kalten Tagen, ist die Stromproduktion quasi zu vernachlässigen und wird den massiven Mehrbedarf nicht abdecken.
Könnt ihr dieses Thema in der Lage einmal strukturiert und mit einem Experten diskutieren?
Es werden ja nicht alle Autos gleichzeitig geladen. Bei denen, die täglich angesteckt werden, sind es im Schnitt dann 10-20kW zuzüglich geringer Ladeverluste pro Tag. Das entspricht dem Verbrauch auf 100km.
Klar, hört sich das nicht nach viel an, aber mal sms Beispiel eine einfache Rechnung (ich hoffe, ich habe keinen großen Denkfehler).
Ein durchschnittlicher Haushalt mit zwei Personen verbraucht heute ca. 2.000 kWh Strom pro Jahr.
Wenn wir jetzt davon ausgehen, dass die beiden Personen ein reines E-Auto (vermutlich sind es bei vielen Haushalten eher zwei) zur Verfügung stehen haben und damit 10.000 km pro Jahr fahren, führt das bei einem Durchschnittsverbrauch von 15 kWh pro 100 km zu einem zusätzlichen Bedarf des zwei Personen Haushalt von 1.500 kWh Strom.
Im Durchschnitt (laut Focus in 2017) standen einer Person durchschnittlich 43 Quadratmeter Wohnfläche zur Verfügung. Macht bei unserem Fall dann 86 Quadratmeter für den zwei Personen Haushalt.
Ein mittlerer Stromverbrauch für Wärmepumpen liegt bei 27 bis 42 kWh pro qm Wohnfläche pro Jahr. Rechnen wir mal damit, dass unsere zwei Personen mit 25 kWh pro Quadratmeter auskommen, bedeutet einen weiteren zusätzlichen Stromverbrauch von 2.150 kWh pro Jahr.
Der Stromverbrauch des zwei Personen Haushalt steigt dann von 2.000 kWh auf ingesamt 5.650 kWh.
Natürlich wird das E-Auto nicht immer zuhause geladen - ziehen wir mal 1/3 ab, dann liegen wir bei einem Stromverbrauch „am oder im Haus/Wohnung“ von 5.150 kWh. Das ist mehr als eine Verdoppelung.
Die Bundesnetzagentur sagt jetzt schon, dass unsere Stromnetze überlastet sind und sie sind erst am Anfang.
Wie soll dieses Bedarf dann „übertragen“ werden, insbesondere im Winter, wenn das E-Auto eine deutlich niedriger Effizienz hat und die Wärmepumpe voll am Laufen ist.
Nur einen, du unterschlägst den Gleichzeitigkeit Faktor.
Noch nie seit Erfindung des Stroms konnten alle Verbraucher gleichzeitig betrieben werden.
Immer wieder schön zu erkennen am 1. Januar eines jeden Jahres wenn kurz nach Mitternacht die Kommunikationsnetze wegen gleichzeitiger Nutzung zusammenbrechen.
Solche Sonderfälle sind in den Stromnetzen durch intelligente Verbraucher vermeidbar.
Aber ja es muss trotzdem massiv zugebaut werden. Aber auf den letzten Metern geht noch einiges, denn das Auto deines Beispiels wird eher dann geladen wenn alle anderen Verbraucher aus sind.
Und bei entsprechender Steuerung wäre es auch möglich den Ladevorgang zu unterbrechen wenn die Wärmepumpe anspringen muss.
Das wäre für die Übertragung schon eine enorme Entlastung.
Ein wesentlich Aspekt wird sein, sich gedanklich von dem „ich fahr mal tanken“ zu verabschieden.
E-Autos müssen laden, wenn sie stehen, egal ob wo das ist. Und ja das ist heute natürlich noch nicht der Fall.
Was bei der ganzen Diskussion, um die mögliche Versorgung meines Erachtens zu wenige Aufmerksamkeit bekommt, ist der Punkt, das wir ja Millionen mobiler Speicher haben mit stark zunehmender Zahl.
Bei PV-Anlagen gibt es ja schon länger so genannte Strom-Communities die sich den erzeugten Strom teilen.
Auch wenn diese, wie Verbraucherschützer bemängeln einige Nachteile haben, zeigt es aber, dass es technische jetzt schon die Basis gibt, um in einigen Jahren das Teilen von Strombedarf möglich zu machen.
Das löst zwar nicht das Problem, dass in den dunkleren Wintermonaten weniger PV-Strom zur Verfügung steht, aber dass E-Autos mit ihrem Speicher nicht nutzlos sind wenn stehen, sollte sich ändern lassen.
Zumal die Anzahl der Autos für 2030 auf 11 Millionen geschätzt wird. Prognose: 11 Mio. Elektroautos auf deutschen Straßen im Jahr 2030 - ecomento.de.
Und ich lehne mich wohl nicht zu weit aus dem Fenster, wenn ich glaube dass die Akkukapazität pro Auto zu nehmen wird.
Akkus aus alten E-Autos z.B. als Stromspeicher zu Hause nutzbar zu machen, wird in einigen Jahren mit mehr E-Autos, auch an Relevanz zunehmen.
Die meisten Elektrofahrzeuge laden mit 11kW oder weniger an der heimischen Wallbox, eine Wärmepumpe für ein Einfamilienhaus liegt bei ca. 8kW Peakleistung (grob gesagt, ist natürlich abhängig von Modell, Typ und Hausgröße).
Nachts geht die Heizung/Wärmepumpe in die Nachtabsenkung, der Haushalt verbraucht kaum Strom (maximal die Standby-Geräte, bisschen Netzwerk und Kühlschränke), dann kann das Auto völlig problemlos laden. Die dann anliegende Last kann der Hausanschluss ja auch schon heute problemlos abbilden.
Dazu kommt, dass man die Autos auch nicht jede Nacht oder jede Nacht nicht mit voller Leistung laden muss. Bei 50km pro Tag sind das 6-8kWh nachladen täglich. Das dauert an einer 11kW Wallbox halt unter einer Stunde. Heißt von 22-6 Uhr können heute schon 8 Autos ihren täglichen Strombedarf nachladen, ohne irgendwelche Umbauten/Nachrüstungen.
Problematisch ist ja weniger die Gesamtenergie, also kWh, als die Leistungsspitzen in kW. Das lässt sich aber über Lastmanagement regeln. Und erzeugungsabhängige, variable Strompreise lenken den Verbrauch. Das heißt, ich lade das Auto, oder die Hausbatterie, wenn viel günstiger Strom im Netz ist.
Auch wenn ich den Faktor unterschlage, wird es trotzdem zu mehr „gleichzeitigem“ Bedarf kommen. Des Weiteren bedarf es für die flexible Steuerungen von Verbrauchern auch bessere und intelligentere Stromnetze.
Der Ausbau davon wird halt nicht in ein zwei Jahren erledigt sein, sondern wird eine Aufgabe von mehren Jahrzehnten. Meines Erachtens müsste man damit heute anfangen, weil man sonst nicht rechtzeitig fertig wird (siehe Ausbau erneuerbare Energien).
Das hört man so, genau. Aber: Prognos hat vor ca 1 Jahr in einer von der bay. Wirtschaft beauftragten Studie vorgestellt, dass es zumindest für die nächsten Jahre ausreichend Trassen gibt.
Was betreibt ihr denn, ein Lager?
Eine einzige Werkzeugmaschine hat locker 50kW. Damit kannst du 12 Ladesäulen mit je 4 kW betreiben.
Dazu gibt es Untersuchungen die zeigen, dass für alle Parteien ausreichend Ladestrom zur Verfügung gestellt werden kann, wenn man das Laden steuert. Sicher gibt es Ausnahmen.
Habe kürzlich Prof Bruno Burger vom Fraunhofer Freiburg gehört. War echt klasse, er ging da auf alle wichtigen Themen ein
Genau dazu habe ich diese Woche was in einem Podcast gehört:
Auf dem ersten Blick ist die letzten Jahre tatsächlich nicht viel passiert; aber beim Netzausbau verschlinge die Planung und Genehmigung auf dem Weg von der ersten Idee bis zum fertigen Bau einer Stromtrasse die meiste Zeit. Und viele Projekte sind laut des Experten im Podcast kurz vor der Bauphase, die dann vergleichsweise nur noch wenige Monate beanspruche.
Also besteht etwas die Hoffnung, dass der effektive Netzausbau wohl demnächst schneller voranschreitet, als man vermuten könnte.
Andere interessante Sache aus dem Podcast: Dank Bayern baut man die Stromtrassen unterirdisch, als mit Hochspannungsleitungen, was etwa 6-Mal so teuer ist und Äckern und Wäldern mehr schadet, als einzelne Strommasten. Alles, um das schöne Landschaftsbild zu erhalten; wie bei den Windrädern
So einfach wird dir das gar nicht gelingen die Sicherungen rauszuhauen. Keine Ahnung wie das in SE ist, aber in DE sind EFH meist mit über 20 kW abgesichert. 11 kW Wallbox, 10 kW WP (Heizstab bei minus 20 Grad) plus 3 Platten am Herd volle Kanne, damit könnte es klappen
Das ist mir schon klar, aber sowas simples wie eine Zeitschaltuhr senkt das Risiko auf 0.
Im Regelfall werden die Häuser hier mit 3*16A abgesichert, weil größer = teurer.
Hinzu kommt, dass viele Häuser (meins auch) noch direkt Strom Heizungen bzw. Ölradiatoren haben, dadurch wird die freie Menge schon reichlich reduziert.
Bis ich die Heizungen ausgetauscht habe, so dass eine automatische Nachtabsenkung statt findet wird es auch noch ein wenig dauern.
Da ist dann Zeitschaltuhr für die Wallbox die schnellste und günstigste Lösung.
Und damit ließe sich auch ziemlich einfach die Zahl der Ladestationen vergrößern/Steuern so nach dem Motto 4 Stück laden von 22-2 Uhr Nachts und 4 Stück von 2-6 Uhr.
Glaube da kannst du getrost drauf verzichten. Setz halt einfach den Ladestrom auf 4 kW. Wegen mir auch noch zeitgesteuert. Das sollten Wallbox und/ oder Auto können. Selbst wenn die „ intelligenten“ Wallboxen in DE strunzdumm sein dürfen.
Die Gleichzeitig des Strombedarfs halte ich auch für einen wichtigen Faktor. Seit über 5 Jahren fahre ich ausschließlich elektrisch einen Renault Zoe. Geladen wird das Fahrzeug überwiegend mit der eigenen 11KW-Wallbox. Im Moment wird noch keine Ladesteuerung über den Stromversorger angeboten. Sinnvoll für mich wäre deshalb die fortlaufende Information über die Auslastung des Stromnetzes ( Z.B. die App „Strom gedacht“) und der daraus resultierenden Empfehlung, wann ich das Fahrzeug laden soll. Bisher werde ich über diese App nur über ein paar kurze Zeiträume informiert, in denen ich das Fahrzeug möglichst nicht laden soll.
Für den Anfang wäre das gut. Auf Dauer noch besser wäre es, das zu automatisieren. Das Netz sollte den Geräten die Verfügbarkeit/Knappheit signalisieren, möglicherweise auch mit Preisanpassung (da muss man sehen, wie man das vertraglich fair gestalten kann), man würde dem Auto abends sagen, wie voll die Batterie am nächsten Tag sein soll, und es würde lädt dann automatisch laden, zu möglichst geringen Kosten.
