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Überschüssiger Strom für Elektroautos mit Speicher
- Es gibt viel mehr Kapazitäten für die Stromerzeugung, als Strom verbraucht wird
- Für Strom gibt es keine Zwischenlager, keine Speicher
- Strom wird dann verbraucht wenn er erzeugt wird
- Alle Elektroautos bilden einen riesigen Speicher, die den überschüssigen Strom nutzen können
- Elektroautos können sogar als Zwischenspeicher für Lastspitzen dienen
In der Diskussion um Elektroautos werden immer wieder schwere Denkfehler begangen. So fragen viele wo der „zusätzliche“ Strom für Elektroautos her kommen soll? Sollten mal alle Elektroautos fahren? Die Antwort lautet – er ist schon da. Im Jahr 2018 hat die Deutsche Bundesnetzagentur ihren Bericht für 2017 veröffentlicht. Darin wurde bestätigt, dass im Jahr 2017 in Deutschland alleine bei Windkraft- und Solaranlagen 5’000 Giga Watt Stunden (GWh) nicht in das Netz eingespeist werden konnten, weil das Strom-Netz „zu dem Zeitpunkt“ voll ausgelastet war. Die Anlagen mussten temporär abgeschaltet oder vom Netz genommen werden. Der durchschnittliche Verbrauch von Elektroautos beträgt ca. 15 kWh auf 100 km. Das heisst ein Elektroauto hätte damit 33’333’333 km also 33,3 Mio. km fahren können. Warum konnte der Strom nicht genutzt werden?
Strom wird produziert, zu dem Zeitpunkt wann er gebraucht wird!
Die Stromproduktion kennt keine Speicher. Strom wird produziert und dann direkt in das Leitungsnetz entlassen und dort verbraucht. „Da das Strom-Netzwerk in Europa zusammengeschlossen ist, gibt es immer irgendwo einen Abnehmer für Strom“. So ist das Konzept. Das funktioniert aber so nicht vollständig. Kraftwerke, Windkraft- oder Solaranlagen müssen immer wieder vom Netz genommen werden, weil es keine Abnehmer für den Strom am anderen Ende „zu diesem Zeitpunkt“ gibt. Es gibt keinen Zwischenspeicher um ihn später noch zu verkaufen.
Es gibt, mit ganz wenigen Ausnahmen, keine Speicher für den Strom bzw. die Energie. Die bekanntesten Ausnahmen sind Wasserkraftwerke bei denen das Wasser, mit nicht benötigtem und billigem Strom, z.B. nachts, von einem tiefer gelegenen See in einen höher gelegenen See gepumpt wird. Ändert sich die Nachfrage nach Strom, so wird das Wasser durch Turbinen von dem oberen See in den unteren See geleitet. Dabei wird Strom erzeugt, der wieder in das Netz entlassen wird. Das System hat aber einen schlechten Wirkungsgrad, weil man ja schon Strom für das Hochpumpen verbraucht hat. Der Strom ist also teurer als normal. Auch kann man das nur für den Ausgleich von extremen Lastspitzen verwenden. Diese Energie-Speicher decken aber nur einen ganz kleinen Kapazität für überschüssigen Strom ab.
Fehlende Speicher führen zu schlechter Auslastung der Kraftwerke
Viele Kraftwerke sind deshalb nicht richtig ausgelastet. Sie werden hochgefahren und wieder runter gefahren, weil die Nachfrage nach Strom stark schwankt. Die 5’000 GWh, die in 2017 alleine in Deutschland nicht abgenommen werden konnten, stellen die Spitze eines Eisberges dar. Denn sie beziehen sich nur auf die Windkraft- und Solaranlagen in Deutschland. Die nicht abgenommenen Mengen an Strom von herkömmlichen Anlagen dürfte bei dem Zehnfachen des Wertes pro Jahr liegen. Nur weil es keine Speicher für Strom gibt, die diese riesigen Mengen Strom langfristig speichern können. Die Kapazitäten für die Stromerzeugung sind riesig gross, der Strom kann aber nicht gespeichert werden, was zu hohen Verlusten führt. Elektroautos können diesen Strom nutzen, da sie ihn speichern können.
Die Stromnetze erlauben keine effiziente Verteilung des Stroms
In Deutschland ist eines der grössten Probleme, den Strom von Nord nach Süd zu transportieren. Oder überhaupt im Land zu verteilen. Da das Konzept – Strom produzieren wann man ihn braucht – schnelle Leitungen mit hohen Kapazitäten und wenig Widerstandsverlust benötigt, ist das ein weiteres Hemmnis für die Nutzung von Strom an jedem beliebigen Ort in Deutschland. Denn diese Leitungen sind nicht ausgebaut und sie sind teuer. Viel Bürgerbewegungen verhindern zudem den Ausbau. Strom kann also nicht beliebig von einem Ort – an dem er produziert wird – an einen anderen Ort – an dem er gerade jetzt gebraucht wird – transportiert werden. Elektroautos stellen dafür eine willkommene Lösung dar.
Elektroautos mit nützlichen Speicher
Gäbe es aber lokal, grossflächig verteilt, Speicher die bei Überangebot von Strom, diesen speichern und dann wieder abgeben, wenn er gerade dort wo der Speicher steht, gebraucht wird, wäre das Leitungsproblem entschärft. Genau dafür können Elektroautos sorgen. Schon heute können z.B. Tesla – Fahrzeuge zu einem „Grid“ zusammen geschlossen werden und entweder Strom laden oder abgeben. Die Software erfasst genau, wer wie viel geladen hat und wer wie viel abgegeben hat. Das wird dann über die Zentrale verrechnet. So kann sogar jemand mit seinem Elektroauto Geld verdienen. Billige nachts Strom laden und am Tag teuer an die Nachbarn verkaufen oder im Haus nutzen. Elektroautos stellen die sehr gewünschten dezentralen Speicher für Strom dar. Nehmen viele daran teil, kann der überschüssige Strom – der sonst verloren wäre – dezentral gespeichert und zur beliebigen Zeit genutzt werden.
Viele Elektroautos sind zusammen ein riesig grosser Speicher!
Bekanntlich haben Elektroautos eine Batterie in dem sie den Strom zum Fahren speichern. Angenommen wir hätten Millionen Elektroautos auf Deutschen Strassen. Dann wäre das ein riesig grosser Speicher für Strom der sonst nicht genutzt werden kann. Die Elektroautos können den heute ungenutzten Strom zum Laden benutzen. Dazu sind kaum Kapazitätserhöhungen für die Produktion notwendig. Wenn das Ladenetzwerk intelligent konstruiert ist, laden Elektroautos dann wenn es Strom im Überfluss gibt und er billig ist. Die Idee z.B. von Tesla ist sogar, später, wenn es viele Elektroautos gibt, diese als Speicher für Lastspitzen im Netz zu benutzen. D.h. den Strom dann wieder in das Netz teurer zu verkaufen, wenn z.B. Unternehmen ihn benötigen. Der Strom der heute nicht genutzt wird, reicht um alle Elektroautos in einem Land wie Deutschland zu versorgen. Wir brauchen also nicht viel mehr!
Eine kürzlich veröffentlichte Studie hat ergeben, dass bei einem Vollausbau, also wenn alle Autos elektrisch fahren würden, lediglich 2 % mehr Kapazität für die Stromerzeugung benötigt werden. Natürlich geht das nicht wenn alle gleichzeitig laden wollen. Dazu habe ich aber einen Beitrag geschrieben, der erklärt warum dass nicht so sein wird.
Fazit – Der Strom für Elektroautos ist also bereits da!
Wie wir sehen, gibt es genug Strom und es gibt genug Kapazitäten für den Strom den man für Elektroautos braucht. Er muss nur genutzt werden und zwar dann wenn andere ihn nicht brauchen. Der Vorteil ist, der sonst ungenutzte Strom kann in den Batterien der Elektroautos gespeichert werden. Ist die Zahl der Elektroautos gross, kann dieser Strom sogar bei Lastspitzen wieder in das Netz abgegeben werden. Elektroautos sind eine Bereicherung für die Stromproduktion, Verteilung und Nutzung und sie sorgen für eine bessere Auslastung und damit für eine höhere Rentabilität der Kraftwerke. Das kommt auch allen anderen zugute.