Helmut Kuntz
Diese, früher in einem inzwischen aufgelöstem Land in etwas abgewandelter Form stetig verkündete Lehrmeinung fiel dem Autor beim morgendlichen Lesen seines Tagesblättchens spontan ein. Mit einem großen Artikel „Elektro-Autos können das Stromnetz stabilisieren“ [1] wurde darüber informiert, dass der Netzbetreiber TenneT mittels einer bahnbrechenden Pilotierung belegen konnte, wie das in Entwicklungsländern schon lange bewährte Verfahren der zeitlichen Lastverlagerung verwendet werden kann, um Probleme auch in unserem hypermodernen Öko-Zappelstromnetz zu verringern.
Claudia Kemfert ist wirklich die geniale Energieprofessorin, für die Sie (allerdings nicht vom Autor) gehalten wird
Sie verkündet schon lange und praktisch ohne Unterlass, dass unser Stromnetz der Zukunft vollkommen problemlos, ja beispielhaft gut funktioniert, sofern das Stromnetz nur ausreichend intelligent ist und die Verbraucher geschult sind, auf eine veränderte Angebotsstruktur flexibel zu reagieren, was sich anhand Ihrer Simulationen auch leicht belegen ließe [4].
Lange Zeit wurde dies zumindest von kritischen Geistern eher kritisiert als befürwortet.
Doch gerade, als sich die Kritik an Frau Kemferts Theorien immer mehr zu bewahrheiten schien und Ihre Aussage „Speicher gäbe es noch und nöcher“ sarkastisch herumgereicht wird, ist dem Netzbetreiber TenneT in Zusammenarbeit mit einem Hersteller von „virtuellen Kraftwerken“ [2] der Beweis für die Richtigkeit von Frau Kemferts Theorien und Simulationen gelungen.
E-Autos können das Stromnetz stabilisieren [1]
Was TenneT und die Firma sonnen GmbH gemacht haben, um den noch fehlenden Meilenstein und damit Durchbruch für Frau Kemferts Theorien über hochintelligente Ökostrom-Versorgungsnetze zu bekommen ist genial: Mit elf Elektroautos wurde zwei Monate lang ein „intelligenter Ladevorgang“ im Bayerischen Netz getestet. So etwas soll es zwar in (noch) kleinerem Rahmen früher bereits gegeben haben. Aber neben der nun eben hohen E-Auto-Teilnehmerzahl ist zusätzlich neu, dass „es verschiedene Haushalte mit verschiedenen Fahrzeugtypen sind und dass sie in ihrem ganz normalen Alltag teilnehmen“ [1].
Und dieser „intelligenter Ladevorgang“ hat es in sich, ist gerade wegen seiner verblüffenden Einfachheit genial. Wohl deshalb scheint bisher noch niemand darauf gekommen zu sein:
TenneT: [3] … Verwendet werden dabei E-Autos mehrerer Hersteller in verschiedenen Haushalten der sonnenCommunity. Neben ihrer normalen Nutzung im Alltag werden die Autos nebenbei zum aktiven Teil des Stromnetzes: Erste Fahrzeuge sind im Netzgebiet von TenneT bereits in das sonnenVPP integriert und können so genannte Primär-Regelleistung (FCR) erbringen. Das bedeutet, dass die Speicherkapazität der E-Auto-Batterien innerhalb von 30 Sekunden flexibel regelbar für den Ausgleich von Laständerungen und damit einhergehenden Frequenzschwankungen im Stromnetz zur Verfügung stehen muss. Das wird allein über einen intelligenten Ladevorgang erreicht …
Die Primär-Regelleistung muss also gar nicht beidseitig durch lade-/entladefähige Ströme erfolgen, sondern es reicht, einfach nur laden, also dem Netz Energie entnehmen zu können, was bekanntermaßen eine originäre Eigenschaft von E-Autos ist.
Innovativ wird ein Problem zur Lösung gemacht
Wurde der künftige Strombedarf für die E-Autos bisher eher als ein Problem betrachtet, erkannte man nun, dass dieser ein Segen sein kann, sofern man das Laden neu denkt. Und das gelingt sogar ohne Einschränkungen für die Nutzung der Elektroautos:
[3] … Ladevorgang neu gedacht.
Der Hochlauf der Elektromobilität stellt bisher die Stabilität der Stromnetze vor eine Herausforderung, wenn zum Beispiel viele Autos in einem Gebiet gleichzeitig laden. Durch die erfolgreiche Integration der E-Autos aus der sonnenCommunity in das virtuelle Kraftwerk geht sonnen voran und wandelt ein Problem zu einer Lösung.
Dabei wird der bisherige Ladevorgang neu gestaltet: Im ersten Schritt verteilt sonnen die Ladevorgänge aller angeschlossenen Elektroautos gleichmäßig über einen längeren Zeitraum und vermeidet so Lastspitzen zu einer bestimmten Tageszeit. Grundlage hierfür sind die Vorgaben der Kundinnen und Kunden, wann sie ihr Auto wieder benötigen. Im zweiten Schritt werden dann Frequenzabweichungen des Stromnetzes ausgeglichen, die Vorgaben dafür kommen von TenneT. Das so gesteuerte Ladeverhalten stabilisiert das Stromnetz gleich auf zwei Ebenen, und das ohne Einschränkungen für die Nutzung der Fahrzeuge …
Was die E-Auto-Besitzer vor allem freuen wird: Die Akkus altern dabei nicht, weil die teuren und Ladezyklen-empfindlichen Akkus nicht beidseitig belastet werden:
[3] eine zusätzliche Abnutzung der Fahrzeugbatterien durch Entladen findet nicht statt.
Wer das hier dargestellte, revolutionäre Prinzip trotz aufmerksamem Lesen immer noch nicht genau verstanden hat:
Die E-Autos werden ferngesteuert nur dann geladen, wenn im Stromnetz wegen zu viel Einspeisung Lastbedarf besteht. Ein modernes, intelligentes Netzt kann das so gut steuern, dass für die E-Auto Nutzer dadurch keinerlei Mobilitätsnachteile entstehen. Und da dieser Vorgang auch Primärleistungsregelung genannt wird, soll er den E-Auto-Besitzern sogar zusätzliche Gewinne bringen.
Zum besseren Verständnis ist dieser hochkomplexe Vorgang bei TenneT anschaulich dargestellt:
Bild 1 Darstellung der Netzstabilisierung durch intelligentes Lademanagement der E-Autos. Screenshot von [3]
Damit ist eine technologische Schwelle überschritten
Die glorreiche Pilotierung mit den elf E-Autos sieht zwar nur aus wie ein kleiner Schritt vor Ort, war aber ein ganz großer für die Ökoenergie-Welt.
Ein solcher Durchbruch darf ausgiebig gefeiert und natürlich auch publiziert werden:
TenneT:[2] „Wir stehen an der Schwelle zu der Entwicklung eines Ökosystems der Erneuerbaren Energien, die sich mit dem Beginn des Internetzeitalters vergleichen lässt. Bislang isoliert agierende Assets werden miteinander vernetzt und entfalten so ihr volles Potenzial. In der nächsten Stufe der Energiewende geht es nämlich darum, dass die Energie aus Solar- oder Windstrom immer zum richtigen Zeitpunkt am richtigen Ort ist“, sagt Oliver Koch, CEO von sonnen: „Mit der Aufnahme von Elektrofahrzeugen in unser virtuelles Kraftwerk machen wir einen großen Schritt, indem wir das Laden von Elektroautos nutzen, um gleichzeitig Angebot und Nachfrage im Stromnetz auszugleichen und es so stabilisieren. Damit können wir das enorme Speicherpotenzial von E-Autos bereits heute nutzen und dazu beitragen, dass wir fossile Kraftwerke früher abschalten können.
Tim Meyerjürgens, COO von TenneT, blickt auf das Stromnetz der Zukunft: „Für die nachhaltige und sichere Stromversorgung von morgen ist es wichtig, dass die Energiewende weitergedacht wird. Die Integration von E-Autos in das Stromnetz ist ein wichtiger Meilenstein, um auf die Herausforderungen der künftigen Stromverfügbarkeit reagieren zu können. Je mehr volatile, stark schwankende Wind- und Sonnenenergie in das Stromnetz einspeisen, umso elementarer ist die Schaffung neuer Speichermöglichkeiten zur Flexibilisierung und Stabilisierung des Gesamtsystems. Was heute erste E-Autos und Primärregelleistung sind, sind bald Millionen E-Autos und zahlreiche weitere Systemdienstleistungen für uns Netzbetreiber. Wir freuen uns, zusammen mit sonnen dieses enorme Potential an Speicherkapazitäten auf den Weg zu bringen.“
Endlich wurde die ersehnte, „flexible Zukunft“ eingeläutet
Wünsche können in Erfüllung gehen, wenn man wirklich daran glaubt.
Grüne Politikerin Sylvia Kotting-Uhl im Bundestag:
„Allein Ihre Unfähigkeit, sich unter Energieversorgung etwas anderes als Grundlast vorzustellen, das ist so von gestern wie Sie selbst. Die Zukunft wird flexibler sein, spannender, ja, auch anspruchsvoller: nicht mehr nachfrage-, sondern angebotsorientiert.“
Dr.Graichen, der von Habeck als Staatssekretär engagierte Öko- Aktivist erweiterte diese innovative Sicht. Nach ihm ist ein Problem auch dadurch lösbar, indem die Problembeladenen ihr „Mindset“ darüber anpassen.
In vielen Ländern der Dritten Welt gibt es dies und diese Zukunft schon lange. Nun hält es als Erfolgsmodell auch bei uns Einzug.
TenneT und die weitere, ebenfalls immer daran verdienende Firma sind erkennbar begeistert. Sicher wird bald der Ruf nach umfangreichen Fördermitteln und Planungssicherheit folgen. Professoren werden darüber enormen, weiteren Forschungsbedarf und viel Personal anmelden. Und ziemlich sicher werden diese Bedarfe genehmigt …
Dem Autor ist nun auch klar, warum gleich zwei unserer Minister*innen kürzlich nach Ghana flogen, um (nicht nur dort) Fachkräfte abzuwerben. Auf diesem Kontinent finden sich bestimmt viele Fachkräfte mit Erfahrung in Energie-Mangelverwaltung.
Quellen
[1] Nordbayerische Nachrichten, lokale Printausgabe, 23.02.2023, Artikel: „Elektroautos können das Stromnetz stabilisieren“
[2] sonnen.de, BLOG | FEBRUAR 2023: E-Autos als Stromspeicher: So funktioniert der neue Kraftwerksblock unseres sonnenVPP
[3] Tennet, 15.02.2023: E-Autos als Stromspeicher: sonnen und TenneT gelingt erstmals Einbindung von Elektroautos in das Stromnetz
[4] DIW, 2018 : Die Energiewende wird nicht an Stromspeichern scheitern
Frage: Wer zahlt die Alterung des Akkus, wenn der nicht nur meinen privaten Fahrten dient, sondern der Allgemeinheit zum Stabilisieren des Netzes. Bisher geht man bei der Haltbarkeit von Akkus immer von einer durchschnittlichen Kilometerleistung aus und damit deutlich unter 100 Ladezyklen p.a.. Ich sehe ja wie viele junge Akkus inzwischen „recycelt“ werden, bei Vielfahrern hält so ein Teil nur wenige Jahre die notwendige Speicherkapazität. Der Akku ist das Teuerste am E-Auto und nun werden alle Verbraucher zu „Vielfahrern“.
Wer zahlt das?
Was da TenneT und die Firma sonnen GmbH gemacht haben, ist einfältige Camouflage für ganz ganz Dumme! Ganz nach Art einer Energie-Dummfrau äh Fachfrau und Dauergast bei Talk-Shows. Heute ist es bereits so, dass mehrere Wohnungseigentümer und Ladestellen mit einem Maximalstrom auskommen müssen – Haushaltsbedarf hat Vorrang. E-Mobile müssen mit dem Rest vorliebnehmen. Und die einzige grüne „Innovation“ ist jetzt, dass zukünftig auch der zugewiesene (erneuerbare) Maximalstrom flattert, schwankt und unkalkulierbar ist. E-Mobile müssen nach wie vor hintanstehen, lediglich die Stromzuteilung wird noch unkalkulierbarer! Wird von grünen „Rattenfängern“ als Fortschritt verkauft und von einer grünen Unfähigkeits-Regierung wahrscheinlich gefördert.
Und ja, deshalb schätzen wir den Individualverkehr: Weil nämlich der fahrbare Untersatz verfügbar sein muss, wann immer wir ihn brauchen. Und nicht nur gemäß Voraus- und Vorplanung! Aber die Zukunft besteht ja aus grüner Reglementierung und Staatsplanungs-Wirtschaft – dank erbärmlichem, grünem Hirntot-Sozialismus! Untote Menschheits-Ruinierer, die wieder auferstehen und von der „großen Transformation“ träumen. Favorisiert von einer Merkel-Katastrophe, dem größten Landes-Schaden seit Hitler. Die Chancen sind überschaubar, dass die C-Parteien sich von diesem Übel jemals erholen.
Wird in diesem Land die grüne Hirnschrumpf-Pandemie jemals ein Ende finden? Wann wird auch der hinterletzte Wähler die Grün-Verdummung durchschauen? Wähler, die von grünen Alarm-Verbrechern skrupellos mit einem bevorstehenden „Weltuntergang“ verdummt und hysterisiert werden? Grüne, die nichts gelernt haben und nichts können, aber sich anmaßen, unsere Zukunft mit grüner Ideologie, Klima-Wahn und Fortschritts-Feindlichkeit zu ruinieren?
Ich weiß jetzt nicht, wo zwischen Satire und Wirklichkeit dieser Artikel einzuordnen ist.
Aber eines ist sicher, die Physik bleibt die Physik. Und die Physik sagt, wenn in einem gewissen Zeitraum so und so viele Kilowattstunden benötigt werden, dann funktioniert das System nur, wenn diese Kilowattstunden auch verfügbar sind.
Natürlich kann man Maßnahmen zur Vergleichmäßigung der Last machen, bezogen auf die typische Tageslastkurve, die bekanntlich ihren Maximalwert ca. zu Mittag erreicht und dann noch einen ca. um 18:00 Uhr mit einem Minimum etwa um 2:00 Uhr nachts. Aber das Integral dieser Fläche über einen Tag wird durch den Bedarf bestimmt. Wenn, wie man sich z. B. auf Agora leicht überzeugen kann, die sog. Erneuerbaren nur einen kleinen Teil dieser Integralfläche ausfüllen können, dann helfen auch alle zeitlichen Umverteilungen nichts. Dann ist einfach zu wenig Energie da.
An dieser Tatsache ändern alle obergescheiten Behauptungen nichts. Sieht man sich z. B. die Kurve für 28. Feb. und 1. März an, sieht man sofort, wie die Situation ist. Wind Offshore liefert ca. 0,7 GW, Wind Onshore ca. 6,5 GW, und Sonne zwischen 17:00 und 06:00 nichts. Der Bedarf liegt aber um 19:00 Uhr bei ca. 70 GW. Wie sich das Integral, also die Fläche entwickelt, sieht man am zugehörigen Diagramm. Selbst wenn sich eine Fr. Kemfert auf den Kopf stellt, ändert sich daran nichts. Nebenbei sei gesagt, bei dieser Lastkurve spielen E-Autos noch keine nennenswerte Rolle, weil diese Last de facto noch im Rauschen untergeht. Die heutigen Tagesganglinien dürften noch ziemlich die selben sein, wie jene vor 10 Jahren.
https://www.agora-energiewende.de/service/agorameter/chart/power_generation/28.02.2023/02.03.2023/today/
Und daß in Afrikas Entwicklungsländern eine andere hier unbekannte Physik herrscht, die man nach Deutschland importieren könnte, bezweifle ich stark …
Danke für Ihren Beitrag.
Nun im Ernst: Sind Ihnen zu erwartende Probleme mit Grenzkuppelstellen bekannt?
https://www.next-kraftwerke.de/wissen/grenzkuppelstellen MfG
Zu Grenzkuppelstellen könnte man sehr viel sagen. Das geht aber über das Thema dieser Diskussion weit hinaus.
Nur ganz kurz: früher war es die Aufgabe jedes Landes, die eigene Versorgung bereitzustellen. Die Kuppelstellen waren hauptsächlich zur Aushilfe in Störungsfällen vorhanden.
Seit es Strombörsen gibt, wird der Strom aber dort gekauft, wo er am billigsten ist. Auch im Ausland. Damit gerät die gesamte Netzauslegung tlw. in Schieflage, weil dadurch Lastflüsse auftreten können, die bei der Konstruktion der Netze nicht vorgesehen waren.
Es gibt aber noch jede Menge weiterer Themen, über die man diesbezüglich diskutieren könnte.
Danke für die Antwort. Bleibt zu hoffen, daß die Netzbetreiber entsprechende Anpassungen rechtzeitig vornehmen, z.B. vor dem Wegfall der letzten 3 deutschen KKWs. MfG
Wenn ich es richtig verstehe,müssen dann tausende E Autobesitzer mitspielen,und immer das Auto an der Ladestation angeschlossen haben ? Wer glaubt den das das funktioniert ? Tennet müsste die Daten von tausenden Autobesitzern speichern und genau wissen wann wieviel Strom abgerufen wird. Dabei sind Tagesplanänderungen der E Autobesitzer nicht eingeplant. Es sei denn,dass das E Auto nur für die Gattin zum einkaufen gedacht ist. Wie weltfremd sind im reichen Bayern manche Leute????? Ich benötige keine zweite Planwirtschaft.
Da stellt sich mir nur noch die Frage, wieso die E-Autos, die an so ein Stromnetz angeschlossen sind, überhaupt noch Räder haben. Diese Autos werden zu immobilen Stromspeichern degradiert.
E-Mobile können zukünftig also schnell geladen werden, wenn man es will und bereit ist, dafür mehr zu zahlen.
E-Mobile können zukünftig abhängig vom Angebot langsam geladen werden, wenn man es will und Geld sparen möchte.
Das entspricht marktwirtschaftlichen Prinzipien.
Wo setzt jetzt konkret die Kritik an? Es wird in Zukunft zur Selbstverständlichkeit gehören, am Wohnort oder am Arbeitsplatz den abgestellten Wagen zu laden … zunächst noch mit einem Kabel und in der nächsten Generation über Induktion. Das ist doch eine feine Sache; spart Zeit.
Silke Kosch
Sind sie es nicht langsam leid, immer falsch zu liegen? Corona, Russlandsanktionen, Energie. Können sie nix anderes als Staatspropaganda wiedergeben, sobald der Kindergarten geschlossen hat?
@silke kosch
Und wenn Strom nicht vorhanden ist, schickt man die Arbeiter mal für ein paar Stunden in die Pause.
Wenn das fortschrittliche Marktwirtschaft wäre, dann wäre Afrika bestimmt eine der Fortschrittlichsten Marktwirtschaften.
Während um uns herum dank bedarfsgerechter Stromproduktion von Kernkraftwerken alle zu günstigen Preisen arbeiten und laden können wenn es notwendig ist, wird sich hier das, was vom ‚freien‘ Markt übrig bleibt, notdürftig versuchen sich an den Mangel anzupassen.
Tja, Marktwirtschaft nicht verstanden. Da kann immer ein Anbieter auf den Markt drängen, um die Nachfrage zu bedienen. Nicht so keim Koschismus. Da hält man die lieferfähigen Anbieter mit der Kohle, der Kernspaltung oder ggf. sogar -fusion, dem Öl und Gas davon ab. Heute gibt’s Sandwiches. Die Herdplatte bleibt kalt. Der Wind weht nicht.
Sie haben das Grundproblem nicht verstanden: Was machen Sie (bzw. Verbraucher X) in einem Zeitintervall, in dem insgesamt zu wenig Energie zur Verfügung steht?
Als Beispiel das „Agorameter“ (Ihnen sicherlich bekannt!) vom 9.12.22, 0.00 Uhr, bis 13.12.22, ca. 23 Uhr, mithin deutlich über 100 Stunden:
https://www.agora-energiewende.de/service/agorameter/chart/future_power_generation/09.12.2022/13.12.2022/future/2040/
Wohlgemerkt: Das ist der „Zukunftsrechner“ des Agorameters. Er verwendet die Wetterverhältnisse des o.g. Zeitraumes und kalkuliert damit die zur Verfügung stehende elektrische Leistung bei Ausbau nach Plänen der Bundesregierung im Jahr 2040 (ca. 2,5 mal mehr Wind – Nennleistung Onshore als 2022, ca. 7 mal mehr Wind – Nennleistung Offshore als 2022, ca. 5 mal mehr PV als 2022).
Wie man unschwer schon rein optisch erkennen kann (bei Bedarf dürfen Sie aber auch gerne rechnen) ist das zeitliche Integral – im Riemannschen Sinne – über die Leistung und damit die zur Verfügung stehende Energiemenge im genannten Zeitraum zu gering:
Nun ist es sicher möglich, die wenige zur Verfügung stehende Leistung nur an die zu verteilen, die entsprechend viel zahlen können (oder für die der Steuerzahler zahlen muss!). Und dieses „Zahlen“ würde bei der dargestellten Mangellage extrem teuer. Nur heißt das im Umkehrschluss, dass die „anderen“ über knapp 5 Tage ohne elektrische Energie leben müssen.
Das geht! Nur: Wollen Sie das? Falls ja, dann sagen Sie es bitte deutlich! Sagen Sie es so, dass es jeder versteht. Dann wissen die Leute worauf es hinauslaufen soll.
Der Zeitraum, in dem ein solcher Mangel im November/Dezember 2022 mit dem Ausbaugrad der Erneuerbaren in 2040 aufgetreten wäre, ist tatsächlich noch deutlich länger (knappe 3 Wochen!), nur nicht die ganze Zeit in der oben dargestellten Intensität.
Und zudem: Der Zukunftsrechner von Agora berücksichtigt bereits intelligentes „Lademanagement“ wie es im Artikel oben angeklungen ist. Und zudem zeitweises Anschalten von sonstigen Verbrauchern (z.B. Wärmepumpen, wo dies für einige Stunden eben tatsächlich möglich ist ohne dass allzu viel passiert … Über Tage hinweg bei den Temperaturen, die im Dezember 2022 zu diesem Zeitpunkt herrschten, fänden – eine Vermutung von mir – auch Sie (bzw. der o.g. Verbraucher X) das wohl eher unerfreulich, wenn man die Heizung für mehrere Tage abstellt).
Und falls nun das Argument kommt, dass der Rest, der fehlt, ja aus Wasserstoff… Wenn überhaupt, dann aus importiertem Wasserstoff. Und das zu Preisen (z.B. nachzulesen im Energy Outlook der IEA von 2022), die auf exakt das oben angesprochene Problem hinauslaufen: Die Energie ist nur für wenige bezahlbar!
Das dann als „marktwirtschaftlich“ darzustellen, nachdem der Mangel a.) bewusst herbeigeführt wird und es b.) Alternativen gäbe, die diesen Mangel verhindern, ist in etwa so, als wenn sie jemanden die Geldbörse wegnehmen (oder ihm bei schwerer Strafe verbieten, sie zu benutzen) und dann behaupten, dass es eben „Marktwirtschaft“ wäre, wenn derjenige sich nichts zu essen kaufen kann.
Ich denke, dass eine geniale Frau Kemfert sich auch persönlich diesem unschlagbaren Energie-Management angepasst hat:
Sie isst nicht mehr, wenn sie Hunger hat, sondern nur noch, wenn volatil etwas zum Essen angeboten wird. Einer Esspause von einigen Tagen sieht sie dank dieses genialen Managements ganz ruhig und nur mit minimalen Hungergefühlen entgegen. Vielleicht kann sie ja mit einem intelligenten Hunger-Management diesen auch auf die Nachbarn verlagern. Hier ist dringend Forschungsbedarf für zukünftige Lebenswerte anzumelden.
(An Silke Kosch: Bitte nicht schon wieder mit irgendetwas Blödem antworten!)
Man kann doch nur was essen, wenn was da ist, da hat sich in den vergangenen Millionen von Jahren nichts geändert.
#werner mueller am 1. März 2023 um 18:23
…. im Gegensatz dazu man kann allerdings auch etwas schreiben, ohne dass etwas Durchdachtes da ist!
Die staatliche geförderte E-Mobilität sollte man nicht mit dem Internet vergleichen, sondern dem Btx der Bundespost.