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Elektromobilität: Über glühende Drähte und clevere Netze
28. September 2009
Photo © Dimitrios Tsatsas, Stylepark

Wagen wir einen Blick in die Zukunft: Jeder von uns fährt ein Elektroauto, das er über Nacht auflädt, weil die Stromtarife dann günstiger sind. Gleichzeitig laufen Waschmaschine und Fernseher. Claudia Beckmann sprach mit David Dallinger vom Fraunhofer-Institut für System- und Innovationsforschung, der sich mit technischen und wirtschaftlichen Aspekten der Elektro-Mobilität beschäftigt, darüber, ob und wie das Elektroauto in erneuerbare dezentrale Energiesysteme integriert werden kann.

Elektrofahrzeuge werden mit Strom aus der Steckdose geladen. Führt diese zusätzliche Nachfrage nach Strom nicht zu Problemen bei der Energieversorgung?
David Dallinger: Nein, vorerst nicht, da es in Deutschland bislang kaum Elektrofahrzeuge gibt und die Marktdurchdringung dieser Fahrzeuge viel Zeit sowie einen langen Atem bei der Verbesserung der Technologie erfordert. Außerdem sind elektrisch betriebene Fahrzeuge effizienter als konventionelle Fahrzeuge. Das bedeutet, es wird weniger Primärenergie benötigt als heute für konventionelle Kraftstoffe eingesetzt wird. Eine Million Fahrzeuge verbrauchen pro Jahr weniger als ein Prozent der in Deutschland erzeugten Energie.

Wenn wir aber zukünftig von einer höheren Marktdurchdringung von Elektrofahrzeugen ausgehen, wird sich doch die maximal zu erwartende Beanspruchung des Elektrizitätssystems erhöhen?
Dallinger: Eine Erhöhung der Spitzenlast ist wahrscheinlich, im Besonderen wenn viele Fahrzeugnutzer ihre Batterien gleichzeitig wieder aufladen wollen. Ein typisches Beispiel hierfür ist das Laden der Batterien an einem Werktag, wenn viele Menschen im selben Zeitraum nach Hause kommen und ihre Fahrzeuge mit dem Netz verbinden. Für die meisten Verteilnetze in Deutschland ist der Anschluss von Elektrofahrzeugen aber erst mal kein Problem, da Verbraucher mit ähnlicher Anschlussleistung, beispielsweise Backöfen, ja bereits heute mit einem hohen Gleichzeitigkeitsfaktor verwendet werden und die Netze entsprechend ausgelegt sind. Um Kraftwerke besser auszulasten und eventuell denkbare Netzengpässe zu meistern, arbeiten viele Forscher in Deutschland aber schon an Methoden, wie die Last der Elektromobilität beispielsweise in die Nacht verlagert werden kann.

Führt denn nicht genau diese Verlagerung dazu, dass Braunkohlekraftwerke zur Deckung der Stromnachfrage verwendet werden und damit die Umweltbilanz der Elektrofahrzeuge teilweise noch schlechter ist als bei modernen konventionellen Fahrzeugen?
Dallinger: Unter heutigen Bedingungen ist es tatsächlich so. Für ein zukünftiges Elektrizitätssystem rechnen wir allerdings mit hohen Anteilen an erneuerbaren Energien. Eine wesentliche Verbesserung der Ökobilanz von Fahrzeugen ist nur durch den Einsatz von erneuerbaren Energien möglich. Besonders Elektrizität aus Wind- und Sonnenenergie ist intermittierend und erfordert daher eine Flexibilisierung der Elektrizitätsnachfrage, die durch Elektrofahrzeuge realisiert werden könnte. Die Elektromobilität kann also in Zukunft dazu beitragen erneuerbare Energien besser in das System zu integrieren.

Energieeffizienz und erneuerbare Energien sind auch ein großes Thema im Gebäudesektor. Gibt es die Möglichkeit, die Elektromobilität für dezentrale Anwendungen zu nutzen?
Dallinger: Ob und wie praktikabel es sein wird Elektrofahrzeuge mit der Energieversorgung von Gebäuden zu koppeln, ist eine spannende Frage, die noch viel Raum für kreative Lösungen lässt. Heute gibt es schon einzelne Innovatoren, die ihre Photovoltaikanlage nutzen, um das eigene Fahrzeug mit sauberem Strom zu versorgen. Durch das Erneuerbare Energie Gesetz (EEG) bekommt man dafür seit 2009 sogar eine Vergütung. Aber auch die Kraftwärme-Kopplung, eine Notstromversorgung oder die Reduktion von Lastspitzen im Gewerbe oder in der Industrie sind in Kombination mit Informations- und Kommunikationstechnik denkbare Anwendungen für die Zukunft.


David Dallinger ist wissenschaftlicher Mitarbeiter am „Fraunhofer-Institut für System- und Innovationsforschung". Arbeitsschwerpunkte sind technische und wirtschaftliche Aspekte der Elektromobilität, die Modellierung des Energiesystems sowie die Integration von fluktuierenden Erzeugern.

Um mehr über die Elektromobilität zu erfahren, lesen Sie bitte Teil 1 "Mobilitätskonzepte" und Teil 2 "Ladeinfrastruktur".

News & Stories › 2009 › September
Elektromobilität: Über glühende Drähte und clevere Netze
28. September 2009
Wagen wir einen Blick in die Zukunft: Jeder von uns fährt ein Elektroauto, das er über Nacht auflädt, weil die Stromtarife dann günstiger sind. Gleichzeitig laufen Waschmaschine und Fernseher. Claudia Beckmann sprach mit David Dallinger, ob und wie das Elektroauto in erneuerbare dezentrale Energiesysteme integriert werden kann.
Wagen wir einen Blick in die Zukunft: Jeder von uns fährt ein Elektroauto, das er über Nacht auflädt, weil die Stromtarife dann günstiger sind. Gleichzeitig laufen Waschmaschine und Fernseher. Claudia Beckmann sprach mit David Dallinger vom Fraunhofer-Institut für System- und Innovationsforschung, der sich mit technischen und wirtschaftlichen Aspekten der Elektro-Mobilität beschäftigt, darüber, ob und wie das Elektroauto in erneuerbare dezentrale Energiesysteme integriert werden kann.

Elektrofahrzeuge werden mit Strom aus der Steckdose geladen. Führt diese zusätzliche Nachfrage nach Strom nicht zu Problemen bei der Energieversorgung?
David Dallinger: Nein, vorerst nicht, da es in Deutschland bislang kaum Elektrofahrzeuge gibt und die Marktdurchdringung dieser Fahrzeuge viel Zeit sowie einen langen Atem bei der Verbesserung der Technologie erfordert. Außerdem sind elektrisch betriebene Fahrzeuge effizienter als konventionelle Fahrzeuge. Das bedeutet, es wird weniger Primärenergie benötigt als heute für konventionelle Kraftstoffe eingesetzt wird. Eine Million Fahrzeuge verbrauchen pro Jahr weniger als ein Prozent der in Deutschland erzeugten Energie.

Wenn wir aber zukünftig von einer höheren Marktdurchdringung von Elektrofahrzeugen ausgehen, wird sich doch die maximal zu erwartende Beanspruchung des Elektrizitätssystems erhöhen?
Dallinger: Eine Erhöhung der Spitzenlast ist wahrscheinlich, im Besonderen wenn viele Fahrzeugnutzer ihre Batterien gleichzeitig wieder aufladen wollen. Ein typisches Beispiel hierfür ist das Laden der Batterien an einem Werktag, wenn viele Menschen im selben Zeitraum nach Hause kommen und ihre Fahrzeuge mit dem Netz verbinden. Für die meisten Verteilnetze in Deutschland ist der Anschluss von Elektrofahrzeugen aber erst mal kein Problem, da Verbraucher mit ähnlicher Anschlussleistung, beispielsweise Backöfen, ja bereits heute mit einem hohen Gleichzeitigkeitsfaktor verwendet werden und die Netze entsprechend ausgelegt sind. Um Kraftwerke besser auszulasten und eventuell denkbare Netzengpässe zu meistern, arbeiten viele Forscher in Deutschland aber schon an Methoden, wie die Last der Elektromobilität beispielsweise in die Nacht verlagert werden kann.

Führt denn nicht genau diese Verlagerung dazu, dass Braunkohlekraftwerke zur Deckung der Stromnachfrage verwendet werden und damit die Umweltbilanz der Elektrofahrzeuge teilweise noch schlechter ist als bei modernen konventionellen Fahrzeugen?
Dallinger: Unter heutigen Bedingungen ist es tatsächlich so. Für ein zukünftiges Elektrizitätssystem rechnen wir allerdings mit hohen Anteilen an erneuerbaren Energien. Eine wesentliche Verbesserung der Ökobilanz von Fahrzeugen ist nur durch den Einsatz von erneuerbaren Energien möglich. Besonders Elektrizität aus Wind- und Sonnenenergie ist intermittierend und erfordert daher eine Flexibilisierung der Elektrizitätsnachfrage, die durch Elektrofahrzeuge realisiert werden könnte. Die Elektromobilität kann also in Zukunft dazu beitragen erneuerbare Energien besser in das System zu integrieren.

Energieeffizienz und erneuerbare Energien sind auch ein großes Thema im Gebäudesektor. Gibt es die Möglichkeit, die Elektromobilität für dezentrale Anwendungen zu nutzen?
Dallinger: Ob und wie praktikabel es sein wird Elektrofahrzeuge mit der Energieversorgung von Gebäuden zu koppeln, ist eine spannende Frage, die noch viel Raum für kreative Lösungen lässt. Heute gibt es schon einzelne Innovatoren, die ihre Photovoltaikanlage nutzen, um das eigene Fahrzeug mit sauberem Strom zu versorgen. Durch das Erneuerbare Energie Gesetz (EEG) bekommt man dafür seit 2009 sogar eine Vergütung. Aber auch die Kraftwärme-Kopplung, eine Notstromversorgung oder die Reduktion von Lastspitzen im Gewerbe oder in der Industrie sind in Kombination mit Informations- und Kommunikationstechnik denkbare Anwendungen für die Zukunft.


David Dallinger ist wissenschaftlicher Mitarbeiter am „Fraunhofer-Institut für System- und Innovationsforschung". Arbeitsschwerpunkte sind technische und wirtschaftliche Aspekte der Elektromobilität, die Modellierung des Energiesystems sowie die Integration von fluktuierenden Erzeugern.

Um mehr über die Elektromobilität zu erfahren, lesen Sie bitte Teil 1 "Mobilitätskonzepte" und Teil 2 "Ladeinfrastruktur".