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Verkehr & Smart Mobility

Standpunkt

Missstände und Intransparenz konterkarieren den Hochlauf der E-Mobilität

Claudius Jehle, Geschäftsführer von Volytica
Claudius Jehle, Geschäftsführer von Volytica Foto: promo

Mit dem klaren Bekenntnis, die Zahl der E-Fahrzeuge bis 2030 auf rund 15 Millionen zu erhöhen und gleichzeitig das Deutschlandnetz auszubauen, will die Bundesregierung die E-Mobilität weiter vorantreiben. Doch der Hochlauf birgt Hürden, schreibt Claudius Jehle von Volytica. Ein schnellerer Netzausbau, die Errichtung von Trafostationen und der Einsatz von Pufferspeichern könnten helfen, die Probleme zu lösen.

von Claudius Jehle

veröffentlicht am 12.07.2022

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Mit dem Markthochlauf der E-Mobilität rückt auch der Netzausbau weiter in den Fokus. Die Errichtung und der Betrieb von 1000 Schnellladestandorten mit rund 8000 Schnellladepunkten durch die Bundesregierung soll eine flächendeckende und bedarfsgerechte Schnellladeinfrastruktur ermöglichen. Doch die Anforderungen an das Verteilernetz steigen, der Bedarf wächst. 

Die Ladeinfrastruktur muss daher auch bedarfsgerecht aufgebaut werden, und sie muss insbesondere zu Stoßzeiten Lastspitzen abdecken können. Dabei geht es grundlegend darum, bei hoher Netzabfrage die notwendige Ladeleistung in entsprechender Größenordnung darzustellen. In der kleinsten Standort-Kategorie der Deutschlandnetz-Ausschreibung mit vier Ladepunkten beläuft sich diese Leistung auf 800 Kilowatt, bei größeren Standort-Kategorien bis zu 3200 Kilowatt.

Genau das stellt aktuell allerdings eine Mammut-Aufgabe dar. Oftmals sind verkehrstechnisch relevante Standorte für neue Ladestationen nicht oder nur unzureichend an die jeweiligen Netze angebunden. Folglich werden die durch das Schnellladen hervorgerufenen Ladeleistungen für das nachgelagerte Verteilnetz problematisch – die Lösung: ein schnellerer Netzausbau, die Errichtung von Trafostationen und der Einsatz von Pufferspeichern.

Pufferspeicher als Schlüssel der Energiewende

Genau an diesen Punkt kriselt die Ambition des Deutschlandnetzes: Prinzipiell bedarf es für den Neubau von Schnellladestationen keiner Genehmigungen. Doch um die jeweiligen Lastspitzen an schlecht angebundenen Verkehrspunkten abdecken zu können, ist langfristig die Errichtung von Trafostationen notwendig. Dieser Ausbau von Trafostationen ist wiederum genehmigungspflichtig und erhöht damit den Zeit- und Kostenaufwand enorm. Das bremst die Mobilitätswende. Für eine schnelle Umsetzung können kurzfristig Pufferspeicher den zwingend notwendigen Ausgleich schaffen und eine wirtschaftliche und nachhaltige Lösung darstellen.

Der Einsatz von Pufferspeichern kann innerhalb von Wochen die mögliche Anzahl an Ladestationen an einem Ort mit unzureichender Netzanbindung enorm erhöhen. Zudem werden Leistungsspitzen während Stoßzeiten abgefangen, was die Errichtung nachgelagerter Trafostationen vereinfacht, da diese nicht mehr auf maximale Spitzenleistungen ausgelegt werden müssen. Moderate Strommengen mit geringer Netzbelastung können zum Laden der Pufferspeicher genutzt werden, die bei Bedarf leistungsschwächere Netzanschlüsse unterstützen.

Dadurch werden Überlastungen des Netzes vermieden. Das spart Kosten und bietet zusätzlich die Möglichkeit, regional produziertem Ökostrom ohne Netzintegration einzuspeisen. Hier schlägt man mit der Flankierung regionaler Stromerzeugung gleich mehrere Fliegen mit einer Klatsche.

Die Ausschreibungen für den Ausbau der Ladeinfrastruktur sind zwingend notwendig, doch bisher wurden in der Realisierung aktuelle Probleme wie Netzanschlüsse oder Stromversorgung kaum bedacht. Pufferspeicher sind hier der Schlüssel des Problems. Daher gilt es dringend zu prüfen, an welchen Standorten sie wirtschaftlich und ökologisch sinnvoll genutzt werden können – denn Batteriespeicher wiederum sind Verschleißteile, und deren Degradation und damit Lebensdauer entscheidet über Wirtschaftlichkeit und Nachhaltigkeit. Um optimal auf diese Aspekte einwirken zu können, ist eine aktive Bewirtschaftung im Sinne eines überwachten und schonenden Betriebs unverzichtbar.

Batteriezustand via Diagnose-Tools ermitteln

Folglich müssen die Möglichkeiten dieser Art der Bewirtschaftung und einer flächendecken Etablierung klar kommuniziert werden. Das schließt einen transparenten sowie einfachen Zugang zu Informationen für Projektentwickler und Netzbetreiber ein und gehört in entsprechende Ausschreibungen des Deutschlandnetzes eingebunden. Die Förderrichtlinie „Öffentlich zugängliche Ladeinfrastruktur für Elektrofahrzeuge in Deutschland“ beinhaltet dies bereits. Darin wird die Förderung von Pufferspeichern mit der von Mittelspannungsanschlüssen gleichgesetzt. Zusätzlich müssen Pufferspeicher beim Ausbau der Ladeinfrastruktur als konkrete Option wahrgenommen werden können.

Der Markt für Pufferspeicher wächst, doch um eine nachhaltige und ressourcenschonendere Nutzung von Pufferspeichern zu gewährleisten, bedarf es eines breiteren Verständnisses und eines Zuwachses an Sicherheit bei der Verwendung von Batteriespeichern. So ist die Einführung universeller Standards sowie einer Transparenzverpflichtung zur Offenlegung all derjenigen Informationen, die Marktteilnehmer brauchen, um die Batteriequalität feststellen zu können, für alle Beteiligten unerlässlich.

Schließlich ist es bisweilen Standard, ausgehend von Regelungen noch vor der Jahrtausendwende, dass Speicher mit einer Kapazität von 70 bis 80 Prozent ausrangiert werden. Das gilt für alle Arten von Speichern, vom heimischen Speicher bis hin zur E-Fahrzeugbatterie, und ist alles als andere zeitgemäß. Eine Möglichkeit, relevante Indizes wie State of Health, State of Charge und State of Power unabhängig zu überwachen beziehungsweise zu prüfen, existiert bislang nicht. So ist es kaum vorstellbar und dennoch bittere Realität, dass die Batteriequalität während der E-Pkw-Hauptuntersuchung überhaupt nicht überprüft wird.

Batterien, egal ob als Speicher oder Antrieb, werden also als pflegeleichte und „unkaputtbare“ Blackbox wahrgenommen und diese Klassifizierung fast bedingungslos akzeptiert. Das ist weder ökologisch vertretbar noch wirtschaftlich sinnvoll und hat zur Folge, dass schätzungsweise mindestens zwei Millionen Tonnen Batterien vorzeitig ausrangiert werden.

Als teuerstes Verschleißteil eines Elektrofahrzeugs und Schlüssel zur Energiewende liegt es auf der Hand, dass exakte Aussage über den Zustand der Batterien mithilfe von Diagnose-Tools getroffen und viel bewusster beurteilt werden müssen. Nur so kann für ein größeres Verständnis für Sicherheit, Langlebigkeit und Garantie bei der Verwendung von Batterien, sei es in First- oder Second-Life-Anwendungen, gesorgt werden.

Im Fahrzeug-Bereich wird die Batterie-Diagnostik bereits erprobt und soll Ende des Jahres vollumfänglich eingesetzt werden. Eine zuverlässige Diagnostik via Ladekabel, die innerhalb weniger Minuten bereits aktuelle Daten zu Zustand und Qualität liefert oder ein wie derzeit von der EU geforderter Batteriepass sind erste richtige Schritte. Gleichzeitig müssen diese Überlegungen aber auch auf stationäre Speicher angewendet werden.

Zu lange verloren politische Ambitionen und wirtschaftliche Alternativen an Aufmerksamkeit und damit an Tempo. Doch der Druck bei der Umsetzung eines engagierten Klimaschutzes steigt und wirkt sich zunehmend auf die Energie- und Verkehrswende aus. Die Möglichkeiten und Chancen sind groß, doch immer wieder werden sie zurückgedrängt oder irrelevant abgetan. Es wird Zeit, die Bequemlichkeit abzulegen und politisch wie ökonomisch neue Rahmen zu setzen.

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