Mehr Elektroautos, stärkere Netzlast – neue Antworten gesucht

Cambridge, 10. Mai 2024. Weil viele Stromnetze rund um den Erdball bereits jetzt überlastet sind, aber trotz aller Rückschläge doch mit stark steigenden Elektroauto-Absätzen weltweit zu rechnen ist, werden solarbetriebene und andere netz-unabhängige Ladesäulen in Zukunft eine wachsende Rolle spielen. Das hat das britische Marktanalyse-Unternehmen „IDTechEx“ aus Cambridge prognostiziert.

Auch Windkraft und Wasserstoff kommen als netzunabhängige Quellen in Frage

Demnach wächst der Markt für Solar-Ladesäulen für Elektroautos in den kommenden zehn Jahren auf 2,5 Milliarden Dollar. Rechnet man weitere netz-unabhängige Energiequellen und Infrastrukturen für Ladesäulen wie etwa Windkraft oder Brennstoffzellen hinzu, seien globale Umsätze um die 16 Milliarden Dollar in diesem Marktsegment zu erwarten, meinen die Analysten.

Viele Netze weltweit bereits heute überlastet

Hintergrund: Unzuverlässige und stark auf fossile Brennstoffe angewiesene Stromnetze stellen den wachsenden Markt für Elektrofahrzeuge vor Herausforderungen. So sind beispielsweise in Südafrika und Südamerika vielerorts Stromausfälle und Abschaltungen an der Tagesordnung, Und die Lasten in diesen Netzen werden eher steigen als sinken. So prognostiziert IDTechEx, dass bis 2044 jährlich über 180 Millionen Elektrofahrzeuge verkauft werden. Dies wird zwar zu einer drastischen Senkung der Abgasemissionen führen, aber gleichzeitig die Stromnetze stark belasten.

Unzuverlässige Netze und hohe CO2-Emissionen

Das südafrikanische Stromnetz unterliegt häufigen Lastabwürfen, also Phasen, in denen der Strombedarf das Angebot übersteigt und die Netzbetreiber gezwungen sind, rollierende Stromausfälle durchzuführen. Dies ist ein Problem für alle Arten der privaten und industriellen Stromnutzung, wirkt sich jedoch besonders auf gewerbliche Betreiber von Elektrofahrzeugen aus. Flottenbetreiber müssen ihre Fahrzeuge oft zu bestimmten Zeiten laden, um die Betriebszeit zu maximieren und alle geplanten Routen abzuschließen. Fällt während des Ladevorgangs der Strom aus, kann der gesamte Zeitplan durch Faktoren außerhalb der Kontrolle des Betreibers beeinträchtigt werden. Überlastete Netze können zu Blackouts und Stromversorgungsproblemen führen. Und gerade Südafrika ist ein Beispiel für einen Markt mit beiden Herausforderungen: unzuverlässige Netze und boomende Elektromobilität. Um diese Probleme anzugehen, entstehen dort innovative Lösungen mit dezentraler Stromerzeugung.

Auch Kalifornien versuchte zeitweise, Elektroauto-Laden zu unterbinden

Diese Situation in Südafrika stellt zwar einen Extremfall dar, sie zeigt aber ein mögliches Worst-Case-Szenario für Regionen mit überlasteten Netzen und hoher Elektrofahrzeugdichte. In Kalifornien beispielsweise bat die Regierung 2022 aufgrund einer Hitzewelle die Besitzer von Elektrofahrzeugen, ihre Fahrzeuge zum Energiesparen nicht zu laden. Der wachsende Absatz von Elektrofahrzeugen wird solche Probleme nur noch verschärfen.

Dezentrale Stromerzeugung mit erneuerbaren Energien

Eine mögliche Lösung, die unter anderem in Südafrika erprobt wird, ist die Nutzung dezentraler erneuerbarer Mikrogrids als Grundlage für Ladenetzwerke. Das Unternehmen „Zero Carbon Charge“ aus Vrendal beispielsweise plant den Aufbau eines Ladesystems für Elektro-Lkw, das auf einem Solarpark, einem großen Energiespeicher und leistungsstarken Ladestationen basiert. Dadurch wird das Laden nicht nur vom unzuverlässigen Stromnetz abgekoppelt, sondern es werden auch keine zusätzlichen Belastungen für die Netze verursacht. Gleichzeitig entfallen die Kosten für Netzerweiterungen und die Lkw können mit kostenlosem und zu 100 % erneuerbarem Strom betrieben werden.

Auch in den gibt es einen Boom an Unternehmen, die netzunabhängige solarbetriebene Ladestationen anbieten. In den USA sind viele Produkte kleiner und transportabel, sodass sie von Elektrofahrzeugnutzern einfach aufgestellt werden können, die schnell Zugang zum Ladenetz benötigen.

Einfache Einrichtung, netzunabhängig, aber langsame Ladezeiten

Die größte Herausforderung bei der dezentralen Solarstromerzeugung für das Laden von Elektrofahrzeugen ist die geringe Leistung von Photovoltaikmodulen. Die meisten Module produzieren etwa 250 Watt pro Quadratmeter, was relativ wenig ist. Um mit 22 kW zu laden, müsste ein Solarüberdachung mindestens 10 x 10 Meter groß sein, was besonders in städtischen Umgebungen viel Platz beansprucht. Auch wird in solchen Solarladeparks in der Regel die Anschaffung großer Akkus notwendig sein.

Solarlösung kommt nicht überall in Frage

„Es ist wichtig zu beachten, dass rein solare Lösungen wahrscheinlich geografisch auf Gebiete mit hohem Photovoltaikpotenzial beschränkt sind“, warnen die Analysten. So habe „Beam Global“, ein Anbieter von Überdachungsladegeräten für Elektrofahrzeuge, zwar erst kürzlich seine ersten Verkäufe auf dem europäischen Markt an das britische Verteidigungsministerium bekannt gegeben. „Allerdings werden die Ladegeräte nicht auf dem britischen Festland eingesetzt, sondern auf einem Militärstützpunkt in Zypern stationiert, einer der sonnigsten Regionen des Kontinents.

Autor: Oiger / Gemini-KI

Quelle: IDTechEx

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