Können E-Autos als Stromspeicher für die Energiewende dienen?

Ja, theoretisch könnte das schon funktionieren. Allerdings sieht die Sache anders aus, sobald man über die praktischen Details nachdenkt. Wollte man E-Autos als Speicher nutzen, dann müssten alle dafür verwendeten E-Autos schon einmal ganztägig an der Ladestation angeschlossen bleiben. Denn anderenfalls stünden sie nicht als Speicher und Stromlieferant zur Verfügung. So viele Ladestationen gibt es gegenwärtig nicht. Außerdem fehlt den vorhandenen Stationen üblicherweise die Fähigkeit, Energie aus dem PKW wieder zurück ins Netz zu speisen.

Doch das ließe sich bestimmt technisch lösen. Es würde bei steigender E-Auto-Menge zu einem sehr verkabelten Stadtbild führen, aber es wäre für einen guten Zweck. Wir würden uns bestimmt daran gewöhnen. Es würde natürlich Kosten verursachen, pro Auto durchgängig eine eigene Station zu benötigen. Die bisherige Methode, eine Ladestation für viele PKW zu nutzen, ist eindeutig ökonomischer. Ein erhöhter Strompreis wäre also mit Sicherheit die Folge.

Besitzer von E-Autos hätten Nachteile

Die Autobesitzer hätten aber Nachteile davon:

1. Ihre Akkus würden zusätzliche Lade/Entladezyklen mitmachen, was die Lebensdauer senkt. Durch die begrenzte Lebensdauer der Akkus haben E-Autos jetzt schon einen schlechten Wiederverkaufswert. Das Bereitstellen des eigenen E-KFZ für öffentliche Speicherzwecke würde den finanziellen Verlust also noch verstärken.

2. Als KFZ-Besitzer hätte man bei Fahrtantritt mit einer gewissen Wahrscheinlichkeit immer einen nur teilweise geladenen Akku, weil das Auto kurz vorher Strom lieferte. Spontane Fahrten würden so also behindert oder müssten sogar ganz ausfallen.

Bei planbaren Fahrten ließe sich das durch den KFZ-Besitzer immerhin vermeiden, indem er die Energiebereitstellung so programmiert, dass z.B. eine Stunde vor geplanten Fahrtantritten keine Entladungen mehr zugelassen sind und nur noch aufgeladen wird. Da das 2x täglich (jeweils vor Arbeitsbeginn und -ende) von der Mehrzahl der Berufstätigen so angewendet werden würde, hätte man überall 2x am Tag eine stark verringerte Kapazität an Energiespeichern und -quellen. Dadurch wäre aber das Gesamtkonzept, die Unzulänglichkeiten von Windstrom so abzupuffern, nicht mehr funktionsfähig. Denn ein System, was planbar 2x am Tag ausfällt, obwohl es ja gerade unplanbare Prozesse ausgleichen soll, ergibt wenig Sinn. Dazu kommt noch: Wenn es in diesen Zeiten absehbar eine verringerte Menge von Stromquellen gibt – wie soll dann garantiert werden, dass die Autos genau in diesen Zeiten ihre Akkus laden können? Immerhin erzeugen sie durch ihre Auflade-Programmierung gerade hier eine Spitze im Strombedarf.

Warum sollte ein E-Auto-Besitzer die oben erwähnten Nachteile in Kauf nehmen? Abgesehen von der verringerten Akku-Lebensdauer müsste man nach einer Entladung selbst auch wieder Geld für die nächste Ladung ausgeben. Man würde seinen PKW deshalb nur als Speicher zur Verfügung stellen, wenn Entladevorgänge besser bezahlt werden als die Ladevorgänge. Das E-Auto als öffentlichen Speicher bereitzustellen, müsste sich für den Besitzer finanziell lohnen. Die Folge wäre wiederum höhere Stromkosten für die Allgemeinheit. Die entstehen wahrscheinlich auch mit anderen Speichertechnologien, aber viele kleine zu bezahlende Systeme dürften insgesamt teurer werden, als wenige große.

Es bleibt auch die Frage: Wieviel GWh könnte man damit speichern? Die Anzahl zugelassener E-Fahrzeuge dürfte im Jahr 2021 die Menge von 500.000 überschritten haben. Angenommen, diese Fahrzeuge hätten jeweils einen 75 kWh-Akku und die Akkus älterer Fahrzeuge hätten keine Alterungseffekte, dann ergäbe das eine Speicherkapazität von 37,5 GWh. Das ist immerhin fast soviel, wie die Kapazität aller Pumpspeicherwerke in Deutschland. Allerdings ist es bekannt, dass unsere Pumpspeicherwerke viel zu klein sind (wir bräuchten etwa 1700 weitere Anlagen der Dimension unserer drei größten, um für Deutschland eine Woche Strom speichern zu können).

38 Minuten reicht die Kapazität … theoretisch

Die in Deutschland vorhandenen E-Autos könnten mit den hier angenommenen Werten etwa 38 Minuten lang unseren Strombedarf gewährleisten (*). Da es fraglich ist, ob die Akkus sich überhaupt so schnell entladen können, ohne beschädigt zu werden, ist das aber nur ein theoretischer Wert.

In der Praxis wäre das auch aus anderen Gründen nicht erreichbar. Hier wird von einer vollständigen Entladung ausgegangen. Diese ist aber aus zwei Gründen unrealistisch. Erstens soll man Tiefentladungen vermeiden, um den Akku nicht zu schädigen. Zweitens werden nur die wenigsten Besitzer stark entladene Akkus akzeptieren. Immerhin will man mit dem Fahrzeug wenigstens noch nach Hause kommen. Welchen Entladunszustand Fahrzeugbesitzer durchschnittlich akzeptieren würden, kan hier nur vermutet werden. Wahrscheinlich nicht weniger als 50%. Die für das Stromnetz nutzbare Speicherkapazität würde sich damit halbieren.

Selbst diese Kapazität bleibt fraglich, denn hier wird von Akkus ausgegangen, die zu Beginn voll geladen sind. Ein Elektroauto bis auf 100 Prozent zu laden, kann dem Akku auf Dauer aber schaden. Empfohlen wird, den Akku immer nur auf bis zu 80 Prozent zu laden,

Letztlich wird hier auch davon ausgegangen, dass alle PKW unbenutzt sind und an den Lade/Entladstationen stehen. Ein Blick auf die Straßen zeigt, dass ein Teil der PKW aber auch benutzt wird.

Und wenn es nur noch E-Autos gäbe?

Etwa 48 Mio zugelassene PKW gibt es gegenwärtig in Deutschland. Angenommen, irgendwann in der Zukunft wären die alle durch elektrische KFZ ersetzt. Möglicherweise wird die Akkugröße durch bessere Technologien dann nur noch bei 50 kWh liegen (was heute schon realistisch ist). Dann ergäbe das immerhin 2,4 TWh. Da der Stromverbrauch in Deutschland bei etwa 1,4 TWh täglich liegt, könnte man damit – 48 Mio Lade/Entladestationen vorausgesetzt – tatsächlich mehr als einen Tag Stromversorgung gewährleisten. Aus den oben angeführten Gründen wäre nur ein Teil der Kapazität nutzbar, wahrscheinlich maximal die Hälfte. Aber immerhin.

Benötigt werden Speicher durch den Atom- und Kohleausstieg aber schon in den nächsten Jahren, nicht erst irgendwann in der Zukunft.


(* Stromverbrauch in Deutschland: 1,425 TWh täglich (da jährlich 520 TWh). 1 Tag hat 1440 Minuten, daher: 37,5 KWh x 1440 min / 1.425 GWh = 37,9 min

7 Kommentare:

  1. Energiespeicherung: Ich bitte um Nachrechnung.
    Und zwar habe ich überlegt: Wie viel Energie benötigt man, um warm zu duschen- 1 Liter Wasser von 5°C auf 35°C zu erwärmen. (also +30°C)
    Dies
    Entweder durch Wasserspeicher
    oder
    durch Verbrennung von Heizöl.
    Wie viel Gramm Öl benötige ich dafür bzw. Wie hoch muss ich 1 Liter Wasser heben, um die selbe Energie zu haben?
    Ich berechne: 3g Öl vs. 13000m (!) Höhe Wasser im Speicherkraftwerk.
    Damit haben sich alle Visionen der Politiker denke ich erledigt.
    We gesagt: Bitte nachrechnen- ich traue meinen eigenen Zahlen nicht.

    Toll ist übrigens, wenn „argumentiert“ wird
    (von Laien – also nicht von von der Leyen):
    „Dann nehmen wir einen intelligenten Speicher und dann geht das“.

    E-Mobilität ist eine Farce. EIne mir relativ nahstehende Person hat gerade ein Hybrid-Auto gekauft. Die Person wird auch sehr wahrscheinlich demnächst an die Presse gehen. Das Einzige, was günstiger ist, sind die Steuern.

    In Korea (oder so) geht das: Die fahren alle Roller und da sind so große Steckbretter, in denen dutzende von Akkus stecken und zum Tanken „Kauft“ man sich eine neue Akkuladung, indem man den eigenen Akku da reinsteckt und man bezahlt einen neuen vollen – sah ich im Fernsehen.
    Aber nur 1x wurde das ausgestrahlt.

  2. Frank schrieb: Das Prinzip, dass pro Auto je eine Station benötigt wird, würde aber Kosten verursachen, …
    Bei planbaren Fahrten ließe sich das durch den KFZ-Besitzer immerhin vermeiden, indem er die Energiebereitstellung so programmiert, dass z.B. eine Stunde vor geplanten Fahrtantritten keine Entladungen mehr zugelassen sind und nur noch aufgeladen wird. Da das 2x täglich (jeweils vor Arbeitsbeginn und -ende) von der Mehrzahl der Berufstätigen so angewendet werden würde, hätte man überall 2x am Tag eine stark verringerte Kapazität an Energiespeichern und -quellen.

    Dieses Konzept erfordert eine zusätzliche Ladestation am Arbeitsort. Diese Stationen müßten dann aber auch noch neben dem Ladegerät (Transformation von 220V-50Hz Wechselstrom in Gleichstrom) ein „Rückladegerät“ enthalten, welches Gleichstrom aus der Batterie saugt, in Wechselstrom wandelt und diesen phasengenau in´s Netz einspeist.
    Aber ich weiß gar nicht, warum wir uns mit sowas beschäftigen?! Zumal Annalena Baerbock keinen Bock darauf hat und das Ganze eh´ kein Problem ist. Die Grüne Plaudertasche am 21.01.2018 im DLF:

    An Tagen wie diesen, wo es grau ist, da haben wir natürlich viel weniger erneuerbare Energien. Deswegen haben wir Speicher. Deswegen fungiert das Netz als Speicher. Und das ist alles ausgerechnet. Ich habe irgendwie keine wirkliche Lust, mir gerade mit den politischen Akteuren, die das besser wissen, zu sagen, das kann nicht funktionieren.

  3. Ja, stimmt. Dank Frau Baerbock brauchen wir uns um solche Probleme eigentlich gar keine Gedanken mehr machen 🙂

  4. Auf folgender Seite kann man ein (vollständiges?) Lade-Protokoll verschiedener E-Tankstellen einsehen. Hier am Beispiel von der im Simmel-Center am Albertplatz.

    29 erfasste kostenlose(!) Ladevorgänge in knapp 28 Monaten. Mehr als die Hälfte von zwei Fahrzeugen bzw. Fahrzeugtypen.

    https://www.goingelectric.de/stromtankstellen/Deutschland/Dresden/EDEKA-Simmel-Center-Antonstrasse-2a/16655/

  5. @ Fidel: Das ist ja wirklich erstaunlich, dass die Station so selten genutzt wurde. Obwohl sie kostenlos ist. Hätte ich nicht erwartet.

  6. @Fidel: Ich weis nicht wie die von dir verlinkte Liste erfasst wird, aber es fehlen sowohl an der verlinkten Ladestation, als auch an der der Gläßernen Manufaktur Fahrzeuge und deren Ladevorgänge…
    Die Einschätzung bezüglich der Nutzung ist also wohl eher zu niedrig.

  7. Mit privaten PKWs geht das sowieso nicht, das bedarf keiner weiteren Erörterung

    Nun gibt es ja Fahrzeugflotten, die im Fuhrpark betreut werden und die generell für den kommunalen Einsatz ausgelegt sind (Post, Krankentransport usw).
    Dort könnte man das evtl. so organisieren, dass das „betanken“ der Autos nicht an der Steckdose erfolgt, sondern per Akkuwechsel.
    Bei PKWs geht das nicht, da fehlt der Platz. Bei Transportern stelle ich mir das nicht als die größte Herausforderung vor, eine standardisierte Schnellwechseleinrichtung zu etablieren.
    Damit hätte man tagsüber die Autos im Einsatz, der andere Akkusatz könnte gemütlich aufgeladen werden und gleichzeitig die Pufferfunktion übernehmen.

    Die Sache ist nur, von solchen Plänen lese ich seit zehn Jahren.
    Was hat sich getan in dieser Zeit?
    Eben.
    Was mir sagt, das ist alles ein einziger großer Schwindel.

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