Wann wird unser Stromnetz durch Elektromobilität überlastet?

Wann spricht man von einem Blackout?

Bei einem Blackout kommt es zu einem großflächigen, mehrere Stunden oder gar Tage andauernden Stromausfall.

Wie kommt es zu einem Blackout?

1. Systemkollaps – unzureichende Netzstabilität
2. Cyberattacken und Terroranschläge
3. Naturkatastrophen
4. Geomagnetische Stürme
5. "E-Bombe" - Anschlag auf die Stromversorgung
6. Menschliches Versagen

Stromausfall in ganz Europa

Am Samstag, den 4. November 2006 gegen 22:10 Uhr gab es in Europa einen großen Stromausfall. Teile Deutschlands, Frankreichs, Belgiens, Italiens, Österreichs und Spaniens waren für bis zu 120 Minuten ohne Strom. Die Auswirkungen waren sogar in Marokko zu spüren. Auslöser war die geplante vorübergehende Sperrung zweier Stromkreise der von E.ON (jetzt Tennet TSO) betriebenen Höchstspannungsleitung Conneforde-Diele, die als 380-kV-Ems-Freileitung die Ems überquert. Der Stopp diente der Übergabe der "Norwegian Pearl", einem Kreuzfahrtschiff, das auf der Meyer-Werft in Papenburg gebaut wurde. Laut Untersuchungsbericht der UCTE war die Abschaltung schlecht geplant und von kurzfristigen Änderungen geprägt. Zusätzlich kam es aufgrund von fehlerhaft weitergegebenen Grenzdaten bei den verbliebenen Transportleistungen in den Lastflussberechnungen zur Bestimmung der Netzsicherheit zu ungenauen Berechnungen. Am Ende der Kettenreaktion wurde um 22:10:28 das UCTE-Verbundnetz durch die automatisierten Notfallprogramme in den Bereichen West und Nord-Ost sowie 0,2 Sek. später das süd-östliche Stromnetz als eigene Teilnetze aufgetrennt, ohne dass es zu Schäden an der Infrastruktur kam. Nord- und Osteuropa erzeugten nun knapp 10.000 MW zu viel Leistung, die in West- und Südeuropa fehlte. Die Netzfrequenz im Norden und Osten Europas stieg rapide, während sie im Westen und Süden Europas fiel. In Nord- und Osteuropa konnte man die Leistungsbilanz ausgleichen. Die fehlende Erzeugerleistung in West- und Südeuropa konnte nicht schnell genug mobilisiert werden. Durch automatischen Lastabwurf wurden Verbraucher vom Netz genommen. Dies hatte für die betroffenen Regionen einen unmittelbaren Stromausfall zur Folge. Um 22:10:40 konnte so eine Stabilisierung der Netzfrequenz in den verbliebenen Versorgungsbereichen der westlichen Region auf niedrigem Niveau gesichert werden. Danach wurde versucht, die Synchronität des Stromnetzes wiederherzustellen und es wieder zusammenzuschalten. Dies gelang europaweit nach mehreren erfolglosen Versuchen gegen 22:50. Betroffen waren zeitweise bis zu zehn Millionen Haushalte in Europa.

Wie werden Blackouts verhindert?

In den Kohle- und Atomkraftwerken bilden Generatoren die sogenannte Momentan-Reserven. Diese können bei Bedarf kurzfristig aktiviert werden. Durch die Abkehr von den konventionellen Energieträgern nimmt auch die Anzahl dieser Generatoren ab. Man könnte die Generatoren durch Batterien ersetzen, allerdings wäre die benötigte Speichergröße immens und damit sehr kostenintensiv. Neben den Generatoren bietet die Einhaltung des "n-1-Kriterium" einen schnell einsatzbereiten Puffer. Das "n-1-Kriterium“ sieht vor, dass immer Ersatz zur Verfügung stehen wird, solle eine Stromleitung ausfallen. Zusätzlich könnte Strom, wenn in Deutschland nicht ausreichend Strom zur Verfügung steht, am internationalen Strommarkt zugekauft werden. Die Möglichkeiten sind hierbei natürlich eingeschränkt.

Wie viel Strom benötigen Elektroautos?

Man benötigt für eine Distanz von 100 km circa 15 - 20 kWh. Der Großteil der Elektroautofahrerinnen und -fahrer wird die Möglichkeit haben, nachts zu laden. Dabei würden in der Regel 3,7 kW ausreichen, damit der Akku am nächsten Morgen wieder aufgeladen ist, so sagte es Benedikt Kessler, ehemaliger Leiter des Netzbetriebs bei der energis-Netzgesellschaft mbH im Interview mit FOCUS Online im Jahr 2019.  
Wann wir trotzdem netzdienlich laden müssen?
Wenn der Netzausbau dem Lastausbau hinterherhinkt, könnte es besonders beim öffentlichen schnelleren Laden nötig sein, netzdienlich zu laden. Damit ist gemeint, dass mit intelligenten Messsystemen und mithilfe von digitaler Kommunikation zwischen Ladestation und Netzbetreiber das Aufladen der Elektroautos kontrolliert und gesteuert wird. Ob und wie viel geladen werden kann, würde dann aufgrund der Stromverfügbarkeit entschieden werden. Unter dem ehemaligen Wirtschaftsminister Peter Altmaier gab es einen entsprechenden Gesetzentwurf zur sogenannten Spitzenglättung.
Dazu sagte die Automobilverbands-Präsidentin Hildegard Müller: „Was Spitzenglättung genannt wird, bedeutet für die Kunden leider Abschalten. Wenn das kommt, wäre es sehr schlecht für alle Besitzer von E-Autos und die Unternehmen, die jetzt E-Autos auf den Markt bringen. “
Dieser Nachteil sollte durch flexible Stromtarife und damit günstigeres Laden ausgeglichen werden. Gesichert wird dies in § 14a EnWG (Gesetz über die Elektrizität- und Gasversorgung (Energiewirtschaftsgesetz).
„Betreiber von Elektrizitätsverteilernetzen haben denjenigen Lieferanten und Letztverbrauchern im Bereich der Niederspannung, mit denen sie Netznutzungsverträge abgeschlossen haben, ein reduziertes Netzentgelt zu berechnen, wenn mit ihnen im Gegenzug die netzdienliche Steuerung von steuerbaren Verbrauchseinrichtungen, die über einen separaten Zählpunkt verfügen, vereinbart wird. Als steuerbare Verbrauchseinrichtung im Sinne von Satz 1 gelten auch Elektromobile. “
Wer also erlaubt, dass seine Ladestation vom Stromanbieter kontrolliert und gesteuert wird, der zahlt weniger fürs Laden. Wer sein E-Auto also nicht täglich für längere Strecken braucht und zu flexiblen, eventuell auch untypischen Zeiten zuhause Laden kann, könnte hiermit Geld sparen.

Fazit: Ist unser Stromnetz durch E-Autos gefährdet?

Im letzten Sommer wurde davor gewarnt, dass es, wenn wir alle im Winter die zu dem Zeitpunkt zum Teil ausverkauften Heizlüfter anschalten,  zu Stromausfällen oder sogar Blackouts kommen könnte. In Bezug auf Elektroautos gab es diesen Kritikpunkt auch schon vor der aktuellen Energiesituation. Diese beiden Probleme scheinen auf den ersten Blick auch vergleichbar zu sein. Allerdings werden nicht über Nacht alle ein Elektroauto laden, anders als das befürchtete Heizlüfter-Szenario.
Klar ist aber, dass die zunehmende Zahl von Elektroautos nur dann keine Probleme darstellen wird, wenn der Netzausbau sowie die intelligente, automatische Steuerung des Ladens unabdinglich sind. Hierbei geht es aber vor allem um die Nicht-Überlastung der regionalen Stromnetze.  Wie genau das ganze aussehen soll und die entsprechenden rechtlichen Rahmenbedingungen werden aktuell noch diskutiert.
Insgesamt sind natürlich auch die Netzbetreiber daran interessiert Stromausfälle bis hin zu Blackouts zu verhindern. Die intelligente Steuerung des Strombedarfs und der Ausgleich sogenannter Lastspitzen sind deswegen auch nicht erst seit dem Trend zum Elektroauto wichtige Themen für diese Branche. Auch der Erhalt von Förderung, beispielsweise von der Kreditanstalt für Wiederaufbau, ist abhängig davon, dass geförderte Ladestationen eine Steuerungsautomatik vorweisen können.
Unser Stromnetz auf dem heutigen Stand wäre überlastet, wenn von jetzt auf gleich in ganz Deutschland nur noch Elektroautos unterwegs wären. Dieses Szenario ist allerdings nur mit sehr viel Fantasie und einer guten Portion Wahnsinn als realistisch zu betrachten.

‍