Jakob Gemassmer
Bis 2030 sollen auf Deutschlands Straßen bis zu zehn Millionen elektrifizierte Fahrzeuge fahren. Die Bereitstellung der nötigen Solar- und Windenergie ist einerseits eine große Herausforderung für das Energiesystem. Andererseits liegt gerade in dieser Verknüpfung eine gewaltige Chance. Dabei ist eine intelligente Netzintegration ist aus systemischer Sicht entscheidend.
Wie der elektrifizierte Verkehr zur Netzstabilität beitragen kann
Im Zuge der Energiesystemwende nimmt die volatile Einspeisung Erneuerbarer Energien zu, wodurch die Nutzung von Flexibilitäten aus Sicht der Netzbetreiber immer wichtiger wird. Hier bieten die in elektrischen Fahrzeugen verbauten Speicher ein hohes Flexibilitätspotenzial – so kann das Angebot von Erneuerbaren Energien und die Stromnachfrage der Fahrzeuge verbunden werden. Um diese Flexibilitätsoptionen zu nutzen, ist es zwingend notwendig den elektrifizierten Verkehrssektor intelligent in das Netz zu integrieren.
Und hier gibt es erste Ansätze: Durch die im April diesen Jahres beschlossene Novellierung des Netzausbaubeschleunigungsgesetzes ergeben sich hier zukünftig besonders für Verteilnetzbetreiber Regulierungsmöglichkeiten. Ab Oktober 2021 können Erzeugungsanlagen von 100 kW Leistung sowie fernsteuerbare Anlagen für Redispatch genutzt werden. Darunter fallen perspektivisch auch große elektrische Fahrzeugflotten. Das bedeutet, dass Verteilnetzbetreiber die Versorgung dieser Flotten zukünftig im Sinne der Netzstabilität regeln können. Dies ist ein erster Schritt in die richtige Richtung und ermöglicht den Netzbetreibern ganz neue Optionen.
Das Potenzial bei der Netzintegration nutzen
Bei der Netzintegration können dabei Potenziale der unterschiedlichen Verkehrsbereiche genutzt werden. Wie sich die Einspeisung aus Photovoltaik und Windenergieanlagen gut ergänzen, so gilt dies auch für die Potenziale des straßengebundenen Personen- und Güterverkehrs. Dies ist vor allem auf die unterschiedlichen Standzeiten der Fahrzeuge zurückzuführen. Besonders nachts bietet der Verkehrssektor eine Flexibilität, die andere Sektoren wie etwa Privathaushalte oder die Industrie nur sehr begrenzt liefern können.
Bei der Netzintegration batterieelektrischer Fahrzeuge bietet der Einsatz von intelligentem Lastmanagement bereits heute ein breites Flexibilitätspotenzial, perspektivisch kann auch das bidirektionale Laden eine Rolle spielen. Für wasserstoffelektrische Fahrzeuge bietet die zeitversetzte Produktion des Wasserstoffs eine zusätzliche Flexibilitätsoption. Die zukünftige Antriebswelt wird sich aus batterie- und wasserstoffelektrischen Fahrzeugen zusammensetzen, da beide Technologien klare Vorteile in den verschiedenen Fahrzeugsegmenten und Einsatzbereichen bieten. Die unterschiedlichen Flexibilitätsoptionen beider Antriebstechnologien ergänzen sich dabei gut und senken den Bedarf an konventionellen Speichertechnologien.
Mit den richtigen Rahmenbedingungen können die notwendigen Verfahren von den Akteuren gemeinsam entwickelt und die Netzintegration intelligent gestaltet werden. So kann die Verkehrswende in der notwendigen Geschwindigkeit realisiert und die Energiesystemwende gezielt unterstützt werden.
Verkehrswende ist ein nötiger Teil der Energiesystemwende
Eine Energiewende, die die Verkehrswende nicht proaktiv mitdenkt und beides verzahnt, wird hingegen scheitern. Für den Verkehrssektor bedarf es vielmehr einer auf die Energiesystemwende abgestimmten Infrastrukturplanung. Es müssen einheitliche Verfahren entwickelt und implementiert werden, um die verschiedenen Flexibilitätsoptionen optimal zu nutzen. Für eine intelligente Netzintegration sind daher auch neue wirtschaftliche Anreizmodelle notwendig, die einen Nutzen für alle beteiligten Akteure bieten – wie etwa die dynamische Anpassung der Netzentgelte an die Einspeisung regionaler Erneuerbare Energien Anlagen. Zeitgleich darf der Ausbau Erneuerbarer Energien politisch nicht weiter blockiert werden, wie dies nach der Solarenergie zwischen 2012-2015 gerade wieder bei der Windenergie zu beobachten ist. Vielmehr muss der Ausbau massiv gesteigert werden, da nur eine Versorgung des elektrifizierten Verkehrs mit regenerativ erzeugtem Strom oder Wasserstoff zur Einhaltung des Pariser Klimaabkommen beitragen kann.
Gewaltiger Handlungsdruck – Jetzt Handeln
Die Verfehlung des 2-Grad-Ziels ist aufgrund der Kippelemente im Klimasystem unserer Erde keine Option für die Menschheit. Um die Erderwärmung zu begrenzen, muss das konventionelle Energiesystem schnellstmöglich zu einem Energiesystem basierend auf Erneuerbaren Energien umgebaut werden.
Dabei hat Deutschland schon einiges erreicht. Bei der Einführung Erneuerbarer Energien war Deutschland Vorreiter, Anfang der 2000er Jahre begann die Energiewende als Erfolgstory. Im Stromsektor hat diese Entwicklung zu einem Anteil Erneuerbarer Energien von 37,8 Prozent im letzten Jahr geführt. Bei Betrachtung des gesamten Endenergieverbrauchs in Deutschland schrumpft dieser Anteil jedoch auf 16,6 Prozent. Ein Grund dafür ist der fehlende Beitrag des Verkehrssektors, in dem die Treibhausgasemissionen in Deutschland immer noch auf dem Stand von 1990 sind.
Elektrifizierung des Verkehrs als Chance erkennen
Die beste Option die Emissionen des Verkehrssektors zu senken, ist die Elektrifizierung des Verkehrs und deren Versorgung mit regenerativ erzeugtem Strom. Der Straßenverkehr steht hier besonders im Fokus, da sein Anteil an den verkehrsinduzierten, nationalen Emissionen über 94 Prozent beträgt. Im Zuge dieser Transformation wird oft auf den hohen zusätzlichen Energiebedarf verwiesen.
Die Elektrifizierung des Verkehrs darf jedoch aus Sicht des Stromnetzes nicht als reiner Bedarf angesehen werden. Vielmehr gilt es die Potenziale der Netzintegration intelligent zu nutzen. Am Reiner Lemoine Institut forschen wir an genau dieser Schnittstelle und erleben mit unseren Projektpartnern wie stark die Synergien zwischen Erneuerbaren Energien und Verkehrswende sind.
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Dieser Beitrag ist in der Onlineausgabe des Fachmagazins „ERNEUERBARE ENERGIEN“ erschienen und ist Teil einer Kolumne der Reiner Lemoine Stiftung zur EnergieSystemWende. Darin kommen regelmäßig Autorinnen und Autoren zu Wort, die für die Reiner Lemoine Stiftung (RLS) sowie das Reiner Lemoine Institut (RLI) aktiv sind oder gemeinsam mit RLS und RLI an Projekten zur Transition des Energiesystems arbeiten.
Der Autor Jakob Gemassmer ist Experte für erneuerbare Energien und die Netzintegration des elektrifizierten Verkehrs im Forschungsbereich Mobilität mit Erneuerbaren Energien am Reiner Lemoine Institut.
Jakob Gemassmer, Autor dieses Textes
