Elektromobilität: Warum das Stromnetz intelligent werden muss

20.6.2018

In Hamburg bereitet Bastian Pfarrherr das Stromnetz auf die Elektromobilität vor. Im Motorwelt-Interview spricht der Innovationsmanager von "Stromnetz Hamburg" über steigenden Energiebedarf durch Elektroautos, intelligente Transformatoren und die Kosten für die Kunden

Montage von Sebastian Pfarrherr vor Umspannwerk
Bastian Pfarrherr entwickelt bei Stromnetz Hamburg die Infrastuktur weiter

ADAC Motorwelt: Sie erwarten bis 2030 etwa 100.000 Elektroautos in Hamburg. Was bedeutet das für den Stromverbrauch in der Stadt?

Bastian Pfarrherr: Er wird sich deutlich verändern – und bei den Privathaushalten steigen. Bisher ist die Nachfrage nachts sehr niedrig, morgens geht sie schnell nach oben, tagsüber, wenn die Leute in der Arbeit sind, sinkt sie und abends, wenn gekocht und ferngesehen wird, erreicht sie ihren Höhepunkt.

Auf diesen Verbrauchsverlauf, wir nennen ihn Standardlastprofil, sind Netze und Produktion ausgelegt. Im Durchschnitt verbraucht ein Haushalt zwischen 1,5 und 4 kW/h. Ein Elektroauto kann aber mit 3,7 bis 22 kW/h geladen werden. Das bedeutet: Selbst wenn Sie mit der niedrigsten Geschwindigkeit laden, verdoppelt sich der Stromverbrauch. Und das nicht nur für ein paar Minuten, sondern über mehrere Stunden.

Hält das Hamburger Stromnetz diese Veränderung aus?

Wenn wir nichts tun, dann nicht. In Hamburg gibt es gut 6000 Transformatoren, im Schnitt hängen an jedem etwa 400 Hausanschlüsse, vom Einfamilienhaus bis zur großen Wohnanlage. Vier, fünf Elektroautos pro Transformator wären noch in Ordnung, danach bekommen wir ein Problem.

"Wir müssen gut 1000 Transformatoren umrüsten"

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Grafik über Anzahl der E-Autos in Hamburg
Prognose: Bis 2030 könnte es in Hamburg 100.000 Elektroautos geben

Haben Sie eine Lösung für dieses Problem?

Das ist eine große Herausforderung. Wir müssen in den nächsten Jahren gut 1000 Transformatoren umrüsten. Bisher sind sie ziemlich unintelligent. Sie wandeln nur die ankommende Mittelspannung in Niedrigspannung um und leiten den Strom dann an die umliegenden Hausanschlüsse weiter. Diese Transformatoren machen wir jetzt nach und nach intelligent. Sie können dann messen, wie viel Strom gerade im Einzugsbereich verbraucht wird – und darauf reagieren.

Und wie?

Wir werden ein Lastmanagement für ganze Straßenzüge aufbauen. Wenn die Messtechnik in den Transformatoren merkt, dass gerade zu viele E-Autos auf einmal geladen werden – zum Beispiel am frühen Abend, wenn auch die normale Nachfrage am höchsten ist – dann werden wir die Stromabgabe an die Elektroautos senken. Und nachts, wenn kaum Strom abgenommen wird, wieder erhöhen.

Was wird diese Umrüstung kosten?

Investitionen über einen mehrstelligen Millionenbetrag haben wir schon in unserer Finanzplanung bis 2030.

"Den Ausbau werden die Kunden bezahlen"

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Zwei Männer stehen an Ladesäule für E-Autos
Sebastian Pfarrherr (l.) und Thomas Börger von Stromnetz Hamburg

Wer wird diesen Um- und Ausbau bezahlen?

Am Ende werden das die Kunden sein, über ihre Netzentgelte. Grundsätzlich haben sie irgendwann einmal einen Vertrag mit uns geschlossen, in dem steht, wie viel Strom der jeweilige Lieferant dem jeweiligen Endverbraucher maximal über unsere Stromleitung zur Verfügung stellen muss.

Wenn ein Kunde mehr Kapazität braucht, dann muss er diesen Ausbau bezahlen. Um diese Kosten so niedrig wie möglich zu halten, rüsten wir unsere Transformatoren um. Das erspart uns und unseren Kunden auch teure Tiefbaumaßnahmen, für die es derzeit in Hamburg sowieso kaum Kapazitäten gibt.

Hat der Strom bei einem Hamburger Elektroauto-Besitzer schon einmal nicht gereicht?

Jeder, der eine Ladeinfrastruktur für ein Elektroauto in seine Garage einbaut, muss das bei uns anmelden. Bisher haben wir alle Anträge genehmigt, es gibt ja auch noch nicht so viele Stromer. Was möglich ist, haben wir bei den Hamburger Verkehrsbetrieben und der Hamburger Hochbahn gezeigt.

Die wollen bis 2030 alle ihre Busse auf Strom umstellen. Dafür haben wir den Verbrauch der zehn Betriebshöfe optimiert und so die Anschlussleistung um ca. 50 Prozent senken können. Das funktioniert natürlich nicht mit Maximalleistung an jeder Säule, sondern mit einem intelligenten Lastmanagement, das die Ladestärke je nach Bedarf rauf- und runterregelt.

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Grafik über Ladevorgänge von E-Autos
An Hamburgs öffentlichen Ladesäulen wird immer mehr Strom verkauft

Gibt es Förderprogramme von Land oder Bund für die Aufrüstung privater Anschlüsse?

Wir haben eine Förderung beim Bund beantragt und gehen davon aus, dass wir ein Zuschuss-Programm auflegen können, für etwa 12.500 private Lademöglichkeiten. Weil es bei deren Einbau im Bestand große rechtliche Hürden gibt, dürfte das Geld vor allem an Neubauprojekte gehen.

Es sollen auch immer mehr öffentliche Ladesäulen entstehen. Geht deren Strombedarf von der Kapazität der umliegenden Häuser ab?

Wenn die Ladekapazität bei 11 oder 22 kW liegt, dann kommt der Strom normalerweise aus dem Niedrigspannungsnetz, stammt vom nächsten Transformator, verringert damit die zur Verfügung stehende Gesamtkapazität und reduziert deshalb die Leistung, die den Anwohnern zur Verfügung steht.

Bei Schnellladesäulen brauchen Sie einen direkten Anschluss ans Mittelspannungsnetz – und das wäre dann unabhängig vom Bedarf in der jeweiligen Gegend.

Ist das, was Sie in Hamburg vorhaben, auf andere Städte oder Regionen übertragbar?

Nicht unbedingt. Wir arbeiten in einer Metropole, die potenzielle Nachfrage nach Elektroautos ist höher als andernorts. Außerdem wohnen die Menschen sehr eng zusammen, das konzentriert auch die Stromnachfrage.

Auf dem Land sagen viele Netzbetreiber, dass sie schon mit dem Management Tausender Solaranlagen klargekommen sind – da würden auch ein paar E-Autos keinen großen Unterschied mehr machen.

 

Interview: Thomas Paulsen. Fotos: PR, Grafik: ADAC Motorwelt/Stromnetz Hamburg GmbH.

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