Inzwischen werden schon drei von 1.000 Pkw in Österreich ausschließlich mit Strom betrieben. In konkreten Zahlen ausgedrückt: Ende 2017 waren mehr als 14.000 der fast 4,9 Millionen Autos, die über Österreichs Straßen fahren, rein elektrisch betrieben. Das ist zwar derzeit ein Anteil von nur 0,288 Prozent. Doch die Elektromobilität holt schnell auf. Immerhin 1,2 Prozent der im Jahr 2017 in Österreich zugelassenen Neuwagen waren Elektroautos. Das ist Spitzenwert in Europa.
Diese Zahlen lösen bei den Netzbetreibern zwar noch keine Schnappatmung aus. Aber sie machen sich schon intensiv Gedanken, wie das Netz mit der Elektromobilität in Zukunft zurechtkommt. „Bis zu einem Anteil der Elektromobilität von fünf Prozent werden wir wohl noch mit örtlichen Netzverstärkungen davonkommen, doch dann könnte es teuer werden, wenn wir das Laden nicht flexibilisieren“, sagt Reinhard Nenning mit Blick auf die Probleme, die das Verteilnetz irgendwann bekommt, wenn die Elektromobilität noch weiter zunimmt.
Belastung in einem Netzabschnitt
Er ist bei Vorarlberg Netz für die Netzplanung und die Stromqualität verantwortlich. Vorarlberg Netz ist wiederum der Netzbetreiber in Österreich, der den größten Anteil der Elektromobilität zu bewältigen hat.
Wenn dann alle Elektroautos zum gleichen Zeitpunkt mit dem Laden starten, wird es eng mit der Netzkapazität. Schließlich finden 90 Prozent aller Ladungen zu Hause oder am Arbeitsplatz statt, und zwar dann, wenn die Fahrer dort ankommen, und dann noch mit möglichst hoher Leistung. Was da auf die Netzbetreiber zukommt und wie das vor allem in kleinen Siedlungen aussieht, hat der Bundesverband Elektromobilität Österreich (BEÖ) in einem Praxisversuch ausgetestet.
Dazu wurden in einer Siedlung in der Marktgemeinde Seitenstetten, auf halbem Wege von Steyr nach Amstetten, 18 Haushalte mit insgesamt 38 Elektroautos versorgt. Der Clou: Die Haushalte sind alle in einer Siedlung.
Das ist das Horrorszenario der Netzbetreiber. Der erste in der Siedlung kauft sich ein Elektroauto und dann ziehen nach und nach die Nachbarn gleich. Dadurch steigt zwar der Anteil der Elektromobilität noch längst nicht rasant an, dafür aber die Belastungen in dem Netzabschnitt, an den die Siedlung angeschlossen ist – vom Netz innerhalb der Siedlung gar nicht zu sprechen.
Doch der Test hat zutage gefördert, dass das alles gar nicht so schlimm ist, wie immer befürchtet wurde. Er lief über 865 Tage, wobei jedes Elektroauto durchschnittlich pro Jahr 22.400 Kilometer zurückgelegt hat.
89 Prozent laden daheim
Immerhin 89 Prozent des Stroms für diese Gesamtstrecke haben die Ladestationen daheim in die Batterien gepumpt. Diese erreichen eine Ladeleistung von elf Kilowatt. Den restlichen Strom haben die Autofahrer unterwegs oder am Arbeitsplatz getankt.
Der BEÖ hat über den gesamten Zeitraum sämtliche Ladedaten der Elektroautos im Minutentakt und auch die Daten aus dem Netz im Viertelstundentakt aufgezeichnet.
Das Ergebnis: Das Netz bricht nicht zusammen, wenn alle Bewohner einer Siedlung ihr Elektroauto laden. „Das liegt daran, dass die Gleichzeitigkeit nicht so hoch ist, wie man das annehmen würde“, erklärt Roland Ziegler, Sprecher des BEÖ. Er ist gleichzeitig Leiter der Abteilung Dienstleistungen beim niederösterreichischen Energieversorger EVN, der in den Feldtest involviert war.
Ein guter Mix ist wichtig
Insgesamt wurden nur 40 Prozent der theoretischen Gesamtladeleistung der Fahrzeuge abgerufen. Außerdem wurde weniger als die Hälfte der Leistung gebraucht, die alle Ladestationen zusammen aus dem Netz ziehen können. „Die Fahrzeuge haben nicht alle die gleiche Technik“, begründet Ziegler das gute Ergebnis. „So lädt der BMW I3 dreiphasig, während andere wie der E-Golf zweiphasig landen. Es gibt aber auch Autos, die nur auf einer Phase laden.“
Durch einen solchen Mix gleichen sich die Leistungsanforderungen für das Gesamtnetz in der Siedlung aus und es wird nie die volle Auslastung aller drei Phasen gebraucht.
Spitzenverbrauch am Abend
Das sollten Handwerker berücksichtigen, wenn sie mehrere Häuser in einer Siedlung mit Ladesäulen ausstatten. Ideal ist ein Mix aus drei-, zwei- und einphasig ladenden Autos und die einphasigen Ladepunkte sollten immer wieder auf unterschiedliche Netzphasen geklemmt werden.
Die Daten eines durchschnittlichen Tages in der Siedlung haben gezeigt, dass die Ladespitzen vor allem am frühen Abend gegen 18 Uhr auftreten. Danach sinkt die abgerufene Ladeleistung in der Siedlung wieder leicht ab, bleibt aber bis etwa 23 auf kontinuierlich hohem Niveau. Danach gibt es einen kleine Delle in der Lastkurve. Zwischen zwei und drei Uhr morgens steigt die Leistungsanforderung leicht an, um dann drastisch auf fast null abzusinken. Tagsüber ziehen die Ladesäulen kaum Leistung aus dem Netz.
Auf die Steuerung verzichtet
Die Projektpartner haben auf eine Steuerung verzichtet. Dadurch kommt zur ohnehin vorhandenen Lastspitze zwischen 18 und 19 Uhr noch eine Leistungsanforderung hinzu. Denn die Bewohner der Siedlung kommen um diese Zeit nach Hause, stecken das Auto an die Ladestation und nutzen zusätzlich Strom für die Verbraucher im Haushalt. Das ist nicht ganz einfach für das Netz, und vor allem an den Enden werden Regeleingriffe notwendig. „Wenn man die Ladungen aber steuert, kann man diese Spitze um 18 Uhr intelligent auf Zeiten zwischen 21 und ein Uhr verschieben“, betont Ziegler.
Selbst dann ist das Auto rechtzeitig vollgeladen, wenn es die Bewohner am nächsten Morgen wieder brauchen. Eine andere Möglichkeit ist, die Autos mit geringer Leistung zu laden. Steuerbar wäre das über entsprechende Leistungstarife. Das dauert zwar lange, reicht aber für ein Auto aus, mit dem der Hausbewohner am nächsten Tag wieder zur Arbeit fährt.
Kreisel Electric
Vollelektrische Feuerwehr vorgestellt
Kreisel Electric hat zusammen mit der Linz AG und dem Feuerwehranbieter Rosenbauer ein elektrisch angetriebenes und voll ausgestattetes taktisches Einsatzfahrzeug vorgestellt. Das Auto ist seit wenigen Wochen in Linz im Einsatz. „Nutzfahrzeuge wie Feuerwehrautos sind ein idealer Anwendungsbereich für elektrische Antriebe: In vielen Fällen müssen sie nur kurze Strecken zurücklegen und das Laden kann zwischen den Einsätzen erfolgen“, erklärt Markus Kreisel, Geschäftsführer des Entwicklers von Speichersystemen und Ladestationen für Elektroautos mit Sitz in Rainbach im Mühlkreis. „Ich denke da besonders an Wachen in Bezirken großer Innenstädte, in Ortskernen und kleinen Gemeinden auf dem Land oder auf Flughäfen.“
Das Fahrzeug basiert auf einem Mercedes Sprinter, einem Auto, mit dem Kreisel schon viel Erfahrung bei der Elektrifizierung hat. Der Elektromotor stößt keine Schadstoffe aus – bei einer Fahrleistung von 12.000 Kilometern im Jahr immerhin eine Einsparung von 4,8 Tonnen Kohlendioxid – und beschleunigt hervorragend, ein Vorteil, der gerade bei Einsätzen entscheidend sein kann.
Fronius
Umfassendes Paket für die Sektorkopplung
Die Sektorenkopplung ist der Schlüssel, um tatsächlich 24 Stunden lang Sonnenenergie zu nutzen, auch nachts. Fronius hat ein Komplettpaket geschnürt, mit dem der Energieverbrauch schon jetzt fast allein mit der Sonne abgedeckt werden kann. Dazu gehört der Ohmpilot, eine Heizungssteuerung für Solarstrom, außerdem ein stationärer Stromspeicher, um den Solarstrom auch nachts nutzen zu können. Und es braucht eine intelligente Steuerung der Ladepunkte für E-Autos.
Letztere hat Fronius mit Hardy Barth entwickelt, einem Anbieter von Wallboxen. Die Ladesäule liefert nur dann Strom, wenn er aus eigener Produktion vorhanden ist – sei es, dass er aus der Photovoltaikanlage direkt oder aus dem Batteriespeicher stammt.Es ist aber auch schnelles Laden möglich. Dann kommt ein Teil des Ladestroms aus dem Netz. Fronius hat inzwischen das erste Komplettpaket in einem Einfamilienhaus in Süddeutschland integriert.
Auf dem Dach liefert eine Solaranlage (16 Kilowatt) genügend Strom nicht nur für die Verbraucher im Haus, sondern auch für Wärme und Mobilität. Ein Ohmpilot übernimmt die Steuerung der Heizstäbe und die intelligente Ladesteuerung die stufenlose Regelung der Wallbox von Hardy Barth. Auf diese Weise erreichen die Bewohner mit relativ geringem Aufwand einen Eigenversorgungsanteil von satten 90 Prozent.
Der größte Teil des Stroms für die Elektroautos wird zu Hause geladen. Wenn das alle Bewohner einer Siedlung gleichzeitig machen, kann es eng werden im Netz.
