Elektroauto-Batterien für tiefere Systemkosten

Eine intelligente Integration von Elektroauto-Batterien in das Energiesystem reduziert die Systemkosten. Dies zeigt eine aktuelle Studie, die bei der ETH Zürich in Auftrag gegeben wurde. Im Rahmen der Studie wurden die Auswirkungen von Vehicle-to-Grid (V2G) – die bidirektionale Interaktion zwischen Elektrofahrzeugen und dem Stromnetz – auf das Schweizer Stromsystem untersucht.

Dank einer intelligenten Integration von Batterien der wachsenden Anzahl von Elektrofahrzeugen in das Energiesystem, können die Stromsystemkosten um bis zu 6,5 Mrd. Franken reduziert werden. Dies entspricht einer Reduktion der Kosten um bis zu 14 Prozent. Zu diesem Ergebnis gelangt eine aktuelle Studie, die Helion, Swiss eMobility und Autoschweiz bei der ETH Zürich in Auftrag gegeben hat. Die Studie identifiziert drei Hauptfaktoren:

• Dank der Einbindung von Autobatterien kann erneuerbar produzierter Strom um bis zu 70 Prozent effizienter verwertet werden. Dies, indem möglichst viele Batterien während der Spitzenzeiten der Stromerzeugung aufgeladen und zu Zeiten mit geringerer Erzeugung oder hoher Nachfrage entladen werden.
• Die Einbindung der Autobatterien ermöglicht das Ausnutzen von Marktpreisunterschieden zwischen Stunden und Tagen. So können dank V2G Importe in Zeiten hoher Marktpreise vermieden werden. Auch kann das System mit Hilfe von V2G Exporte von Stunden mit niedrigen Strommarktpreisen auf Stunden mit hohen Preisen verlagern.
• Die Einbindung der Autobatterien trägt dazu bei, den Einsatz teurer, mit fossilen Brennstoffen betriebenen Notstromaggregate zu vermeiden. Damit kann die Nachfrage insbesondere in Situationen gedeckt werden, in denen die auf erneuerbaren Energien basierende Stromerzeugung im Inland und die Importe nicht ausreichen würden.

Befreiung systemdienlicher Speicherlösungen vom Netzentgelt

«Die Studie zeigt eindrücklich, dass Autobatterien einen zentralen Beitrag zur Energieversorgungssicherheit in der Schweiz leisten können. So werden die bis 2050 verfügbaren Speicherkapazitäten in Form von Autobatterien dem doppelten Volumen der heute verfügbaren Pumpspeicherkraftwerken entsprechen», sagt Noah Heynen, CEO und Co-Gründer von Helion. Damit dieses beeindruckende Potenzial erschlossen werden kann, müssten zwingend auch sinnvolle politische Rahmenbedingungen für den Einsatz von neuen Speicherlösungen geschaffen werden. Die aktuellen regulatorischen Hürden würden zielführende Anwendungen jedoch bisher unnötig verhindern. «Technisch sind wir bald bereit. Auch die Kundinnen und Kunden sind bereit. Jetzt ist die Politik gefordert», so Heynen.

Auch Andreas Burgener, Direktor von auto-schweiz, sieht die Politik in der Pflicht. Gemäss dem Direktor der Vereinigung Schweizer Automobil-Importeure kommt die Elektrifizierung der Mobilität schnell voran: «Gemäss einer Umfrage unter unseren Mitgliedern werden bereits 2025 mehr Elektroautos und Plug-in-Hybride neu auf die Strassen kommen als Personenwagen mit herkömmlichen Antrieben.» Damit wird in der Schweiz nicht nur der Stromverbrauch steigen, sondern es werden auch gewaltige Speicherkapazitäten zur Verfügung gestellt, die es zur Stabilisierung eines erneuerbaren Energiesystems dringend zu nutzen gilt.

Nationalrat Jürg Grossen will handeln

Für Jürg Grossen, Nationalrat und Präsident von Swiss eMobility zeigt die Studie eindrücklich auf, welchen immensen Wert die Autobatterien für das Stromsystem haben. Für ihn ist klar, dass Batteriespeicher in Zukunft zu günstigen Konditionen ihren Beitrag an die Versorgungssicherheit leisten können. Dafür müssten unter anderem systemdienliche Speicherlösungen zwingend vom Netzentgelt befreit werden. «Damit würde die längst fällige Gleichbehandlung mit Pumpspeicherkraftwerken erreicht», so Grossen. Vor diesem Hintergrund müssen mit der Revision des Bundesgesetzes über eine sichere Stromversorgung mit erneuerbaren Energien zwingend sämtliche Speicher – also auch Autobatterien – für den systemdienlichen Einsatz vom Netzentgelt befreit werden.

Geringere Stromsystemkosten in allen Szenarien

Im Rahmen der Studie wurden die Auswirkungen von V2G – die bidirektionale Interaktion zwischen Elektrofahrzeugen und dem Stromnetz – auf das Schweizer Stromsystem mit Hilfe von Nexus-e, einer Plattform zur Modellierung von Energiesystemen, bewertet. Die Studienergebnisse zeigen klar auf, dass die Teilnahme von Elektrofahrzeugen an V2G in allen untersuchten Szenarien zu erheblich geringeren Stromsystemkosten führt.

Vehicle-to-Grid reduziert Kosten für den Netzausbau

Was in der Studie der ETH nicht berechnet wurde, war die finanzielle Auswirkung, welche das bidirektionale Laden auf das Verteilnetz hat. Eine Studie des BFE aus vergangenem Jahr kann hier Abhilfe verschaffen. Die Studie zeigt, dass V2G die Ausbaukosten des Verteilnetzes massiv reduzieren kann. Durch intelligente Steuerung und Flexibilitäten wie V2G kann der Investitionsbedarf bis 2050 um 19 Mrd. CHF oder 25 % reduziert werden [1]. Der Nutzen vom bidirektionalen Laden ist also nicht nur fürs Stromsystem auf Übertragungsnetzebene gegeben, sondern auch für das Verteilnetz.

Vehicle-to-Grid kann unser Netz stabilisieren.

Mit dem erhöhten Anteil erneuerbarer Energien und höherer Stromnachfrage, steigt der Bedarf für Speichertechnologien, welche die Netzfrequenz stabilisieren. Der Einsatz von V2G für sogenannte Systemdienstleistungen wurde in der ETH-Studie nicht berücksichtigt. Verschiedene Studien kommen aber zum Schluss, dass der Nutzen von bidirektionalen Elektroautos für unser Netz sehr hoch ist [2,3].