Standpunkt : Mehr als nur Passagierbeförderung Der ÖPNV wird systemrelevant

Zumindest für Roland Berger ist die Sache klar: In einer aktuellen Studie über die Zukunft der Mobilität formulieren die Unternehmensberater unmissverständlich: Da ein Kollaps des gesamten Verkehrssystems ein realistisches Szenario sei, müsse die Politik aktiv werden. Es gelte, „die Gesamtverantwortung für die Schaffung lokal hochvernetzter Verkehrssysteme zwischen öffentlichen und privaten Unternehmen festzulegen und ein Konzept zur effizienten regulatorischen Steuerung von Verkehrsflüssen zu entwickeln“.

So richtig der Schluss der Roland-Berger-Autoren ist, so unausgegoren bleibt er, wenn er nur auf den Verkehrssektor bezogen wird. Die intelligente Vernetzung, die die Roland Berger-Autoren einfordern, darf nicht nur innerhalb des Verkehrssystems gedacht werden. Vielmehr macht die Elektrifizierung des Straßenverkehrs es notwendig, den Verkehrssektor in das Elektrizitätssystem zu integrieren. In diesem Zusammenhang kommt dem ÖPNV eine Schlüsselrolle zu.

Vernetzung von Verkehrs- und Stromsystem

Ausgangspunkt ist der Bedarf an Flexibilitätsoptionen im Stromsystem zu Zeiten, in denen der Wind nicht weht und die Sonne nicht scheint. Hier kommt es auch auf den Verkehrssektor an. Denn in dem Maße, in dem der Straßenverkehr elektrifiziert wird, können die einzelnen Elektrofahrzeuge die schwankende Stromerzeugung über bidirektionales Laden ausgleichen. Sie speichern überschüssigen Strom, und sie speisen zwischengespeicherten Strom in die Netze zurück, wenn er knapp ist.

Für die Systemstabilität des Stromnetzes ist es wichtig, dass die Entnahme von Grünstrom und dessen Zurückspeisung durch Elektrofahrzeuge in das Netz nicht zufällig erfolgt. Sie muss mindestens akkurat geplant vor sich gehen, das heißt die genaue Zeit und der Ort müssen vorher gut bekannt sein. Noch besser wäre es, wenn das bidirektionale Laden so gesteuert würde, dass es den Anforderungen des Stromnetzes – konkret gesagt: der Regelung der Frequenz und der Spannung, möglicherweise auch der Blindleistung – gerecht wird. Dies ist gemeint, wenn statt von Sektorkopplung von einer Integration des Verkehrssektors in das Elektrizitätssystem gesprochen wird.

Hierfür sind eine Reihe von Voraussetzungen relevant. Das eine ist die Digitalisierung. Vereinfacht ausgedrückt, muss das Stromnetz in der Lage sein, mit den einzelnen Fahrzeugen zu kommunizieren. Vom Stromnetz gehen Signale aus, die die Elektronik der Fahrzeuge verarbeiten können müssen. Das gleiche gilt umgekehrt: das Stromnetz braucht Informationen, mindestens hinsichtlich der Frage, wo sich die Fahrzeuge befinden und wie ihr Ladestand ist.

Zweitens ist eine gewisse Intelligenz erforderlich. Es geht um Machine Learning. Das Stromnetz muss wissen, wann welches Fahrzeug wie viel Strom benötigen wird. Die Rede ist von Mobilitätsprofilen, die möglichst granular, also möglichst akkurat auf das einzelne Fahrzeugen bezogen sein und iterativ verfeinert werden müssen. Diese Mobilitätsprofile müssen zu den übrigen Stromverbräuchen und zu der lokalen Erzeugungssituation in Relation gesetzt werden. Dies wird die Grundlage für einen komplexen Optimierungsvorgang sein, der letztlich die aus der Sicht des Stromnetzes beste Ladereihenfolge der Fahrzeuge festlegt. Man könnte von einem Dispatch von Elektrofahrzeugen sprechen.

Auf Seiten der Fahrzeuge ist natürlich zu entscheiden, ob die Vorgaben des Stromsystems passen. Konflikte mit den Plänen des Fahrers (oder mit dem, was die Künstliche Intelligenz des Fahrzeugs für die Pläne des Fahrers hält) sind möglich. Wahrscheinlich ist dann den Plänen des Fahrers Vorrang zu geben.

Wie dem auch sei: Die relevante Einheit ist in jedem Fall Flexibilität. Je flexibler der Fahrplan angepasst werden kann, umso größer ist die Chance, das Fahrzeug systemfreundlich, also die Stabilität des Stromnetzes unterstützend, einzusetzen.

Die neue Rolle des ÖPNV: Flexibilitätsbereitstellung

In Zukunft wird die öffentliche Aufgabe des ÖPNV nicht mehr auf die sozial und ökologisch nachhaltige Bereitstellung von Mobilitätsdienstleistungen zu reduzieren sein. Sie muss – im städtischen wie im ländlichen Raum – in Zukunft sehr viel umfassender ausfallen und auf die Bereitstellung von Flexibilität für den Strommarkt bezogen werden.

Wie und inwieweit dies gelingen kann, das wissen wir noch nicht. Es ist nicht klar, wie groß das Flexibilitätspotenzial, das der ÖPNV zur Verfügung stellen kann, tatsächlich ist. Die Frage ist auch deshalb schwierig zu beantworten, weil zahlreiche technologische Innovationen das Flexibilitätspotenzial erheblich vergrößern können. Das gilt vor allem für die intelligente Verkehrssteuerung, die man sich unbedingt auch in Verbindung mit autonomen Fahren vorstellen sollte.

Zwei Dinge sprechen aber für ein erhebliches Potenzial: die reine Flottengröße und die Standzeiten. Beides ist von Bedienungsgebiet zu Bedienungsgebiet unterschiedlich – genauso, wie sich das lokale Verteilnetz, aber auch die lokale Erzeugung von Wind- und Solarstrom von Region zu Region unterscheidet. Wenn es für eine Kleinstadt ausreichend sein mag, an einem zentralen Depot das Laden der Elektrobusse intelligent und möglichst stromsystemfreundlich zu steuern, kann es in Großstädten sinnvoller sein, die Ladestationen dezentral zu verteilen. Die Ausrüstung von Haltestellen mit Schnellladestationen – wie es beispielsweise in Genf auf einer Buslinie schon praktiziert wird – ist ein gutes Beispiel. In diesem Zusammenhang wird auch deutlich, dass das Ausmaß der Flexibilität, die der ÖPNV dem Stromsystem anbieten kann, von Fall zu Fall unterschiedlich sein wird. Mal können es mehrere Stunden sein, mal nur wenige Minuten.

Bei aller Bedeutung der neuen Rolle des ÖPNV als „Systemmitverantwortlicher” für die Energiewende – diese Rolle ist dennoch nicht nur ökologisch zu begründen. Aus ihr ergeben sich auch sehr wichtige ökonomische Vorteile.

Kommunale Wertschöpfung 2.0

Eine Konvergenz zwischen Energiewende und ÖPNV, der auf eine Elektrifizierung des Straßenverkehrs setzt, verspricht ganz neue Potenziale zu eröffnen, wenn es um die kommunale Wertschöpfung geht. Dafür sind vor allem die Kapitalflüsse zu betrachten, die heute bei einer Flotte mit Verbrennungsmotoren auftreten. Bei jedem Tankvorgang fließt Kapital aus der Region ab und kommt Staaten, die Erdöl exportieren sowie den multinationalen Ölkonzernen zugute. Bei einer dezentralen Energiewende, die auf lokale Erzeugung von Strom aus Wind- und Sonnenenergie und einer gleichzeitigen Elektrifizierung des ÖPNV setzt, kann sich dieser Kapitalabfluss radikal verändern. Das Kapital kann in der Region verbleiben und so die Finanzkraft der ÖPNV-Betriebe, der Kommune, aber auch der Bürger und der mittelständischen Unternehmen stärken, sofern diese die betreffenden Erneuerbare-Energien-Anlagen vor Ort betreiben. Die lokale Solar- oder Windenergieanlage als Tankstelle der Zukunft für den elektrifizierten ÖPNV – eine spannende Option!

Dieser Beitrag ist eine Kurzfassung eines Artikels, der in der Juni-Ausgabe des Magazins „Europathemen“ des deutschen Beamtenbunds erschienen ist.