Strominfrastruktur: Für wie viele E-Autoladegeräte ist die Strominfrastruktur geeignet?
zurzeit redet alles über die E-Mobilität und die komplette Automobilindustrie stellt ihre Antriebstechnik auf Batteriegestützte Fahrzeuge um. Ich habe die Befürchtung das damit die nächste
Enttäuschungswelle bei den Autokunden eingeleitet wird.
Die erste war, die Empfehlung mit Dieselmotoren zu fahren, weil diese weniger CO2 Ausstoß haben, ohne aber eine reale NOx Messung zu berücksichtigen. Die Folge war, der Dieselskandal und das Dieselfahrzeuge kaum noch zu verkaufen sind.
Jetzt wird den Autokunden empfohlen E-Autos zu kaufen, weil die ja bessere Umweltdaten haben. Das ist in Prinzip richtig, nur werden die E-Autobesitzer bald merken das die dafür notwendige Ladeinfrastruktur nicht nur jetzt nicht vorhanden ist, sondern das deren Bereitstellung sehr lange dauern wird und höchstwahrscheinlich eine Bereitstellung in Ballungsgebieten unmöglich ist.
Also hat er wieder in ein teures Auto investiert und kann es nicht nutzen oder nur eingeschränkt nutzen.
Ich habe Kontakt aufgenommen mit der Westfalen Weser NETZ, die für die Planung und Zurverfügungstellung des Stromnetzes zuständig ist. Ich hatte das Gefühl das den Mitarbeiter das Thema sehr wichtig ist und dass er froh war darüber zu sprechen. Er hat mir freundlicherweise die Zeichnung und Daten über den Aufbau des Stromnetzes meiner Straße zur Verfügung gestellt (siehe Anhang).
Er hat mir erzählt das die Stromnetze auf dem Land ca. 20% Reserve haben und die in den Städten ca. 10%. Dann müssen entweder die Umspanntransformatoren getauscht werden (Kosten ca. 15.000€), oder/und die Leitungsquerschnitte angepasst werden. Kosten etwa 200€ pro laufenden Meter.
Eine Faustregel lautet für E-Fahrzeuge: Jedes E-Fahrzeug mit 15.000 Jahreslaufleistung verbraucht min. soviel Strom wie ein 2 Personenhaushalt, ca. 2.800 KWh im Jahr.
Ich habe mir die Mühe gemacht meine Wohngegend einmal Datenmäßig zu erfassen und bin zu dem Ergebnis gekommen das schon, wenn ca. 10 Autofahrer (es gibt 189 Autos in dem Gebiet) sich entschließen würden sich ein E-Auto anzuschaffen, es Probleme mit der Stromversorgung geben könnte. Das Problem liegt darin, das Ladevorgänge über mehrere Stunden laufen und deshalb nicht nur kurzfristige Leistungsspitzen erzeugen. Die kritische Zeit wird im Winter am Wochenende sein, wenn in allen Haushalten der Sonntagsbraten im E-Herd ist, keine Sonne scheint, die Wärmepumpen alle Arbeiten müssen, weil es kalt ist und die E-Autos für den kommenden Wochentag zu Hause geladen werden.
Beste Antwort im Thema
Zitat:
@Horst_Martin schrieb am 14. Oktober 2019 um 11:46:29 Uhr:
Auszug aus einer Seminararbeit eines Weser Netz Mitarbeiters6. Zusammenfassung und Ausblick
In der vorliegenden Seminararbeit wurden die Auswirkungen von Elektromobilität auf das Stromverteilnetz untersucht. Durch Verteilnetzanalysen im Niederspannungsbereich, wo mit dem meisten Zubau von Ladesäulen zu rechnen ist, wurden die beiden Kriterien Betriebsmittelbelastung und Spannungshaltung genau analysiert. Die Konsequenzen für die vorgelagerten Mittel – und Hochspannungsnetze wurden durch entsprechende Grenzwertbetrachtung kritisch beleuchtet.
Durch den Zubau von Elektromobilitätsinfrastruktur im privaten sowie öffentlichen Bereich werden die Netzbetriebsmittel wie Transformatoren, Erdkabel und Freileitungen auf allen Spannungsebenen der Stromverteilnetzbetreiber ab einem gewissen Durchdringungsgrad überlastet. Daraus resultieren flächendeckende Stromausfälle. Im städtischen Bereich wird dieser Effekt viel eher als im halbstädtischen bzw. ländlichen Bereich auftreten, da dort dichtere Bebauungsstrukturen existieren.
Die aktuelle Netzkapazität der Stromverteilnetze wird die Elektromobilität ab einem bestimmten Durchdringungsgrad ausbremsen. Nur durch Kombination von aufwendigen kostenintensiven Maßnahmen wie Netzausbau, Netzverstärkung und Netzoptimierung könnte die flächendeckende Netzintegration der Elektromobilität umgesetzt werden.
Aufgrund der hohen Investitionskosten, dem fehlenden Personal bei Stromverteilnetzbetreibern, fehlenden Dienstleistern wie Tiefbauunternehmen, der unakzeptablen hohen Anzahl von Baustellen und den langen Genehmigungsfristen für Kabel- und Freileitungsstrecken sowie Liegenschaften würde der Umbau der Netze mehrere Jahrzehnte in Anspruch nehmen.
Durch netzdienliches Lastmanagement kann zwar der konventionelle Netzausbau vermindert bzw. zeitlich verschoben werden aber letztendlich nicht verhindert werden. Die Netzinvestitionskosten in Milliardenhöhe für das Land Deutschland spiegeln sich in einer Erhöhung der Stromkosten der Endkunden wieder. Dieser wichtige Punkt wird derzeit sehr wenig nach außen getragen, spiegelt aber schlussendlich die Realität wieder. Während des politischen Entscheids für die Elektromobilität mit Batteriespeichern wurde die derzeitige Situation bei Stromverteilnetzbetreibern nicht mit berücksichtigt. In den dafür zuständigen Gremien geht es schon lange nicht um die beste Technologie, sondern letztendlich um reine Macht- und Interessenvertretung.
Bis dato nix Neues und völlig unspektakulär.
Einzig der Ausblick, dass sie zu wenige Mitarbeiter und zu viele Baustellen haben, scheint ein Thema zu sein. Aber das können sie doch lokal lösen. Das ist doch genau deren Aufgabe.
Ach die Machtspielchen können sie lösen, wenn sie wollen. Da braucht es doch niemanden von außen zu.
Zitat:
@Horst_Martin schrieb am 14. Oktober 2019 um 11:46:29 Uhr:
Fehlende flächendeckende Standards bezogen auf Ladestecker und Abrechnung sowie die Unsicherheiten bzgl. der Langlebigkeit der Batterie und die damit verbundene Reichweite, lassen zusätzlich aktuell die Nutzerakzeptanz bzgl. Elektromobilität mit Batteriespeichern schlecht aussehen. Besonders die Batterie, das Herzstück des Elektrofahrzeugs, wird durch das zukünftige Schnellladen und den damit verbunden hohen Ladeleistungen in seinen physikalischen Grenzen betrieben. Die Langlebigkeit der Batterie wird erst dann Ihr wahres Ich zeigen.
Das ist falsch. Es gibt flächendeckende Standards für Ladestecker in ganz Europa: Typ 2 für AC und CCS für DC.
Die Langlebigkeit der Batterien ist bewiesen. Mercedes gibt 8 Jahre Garantie. VW gibt 10 Jahre. Zudem ist das doch hoffentlich nicht das Thema eines Netzbetreibers. Was soll das?
Klingt nach Panikmache und Desinformation.
Zitat:
@Horst_Martin schrieb am 14. Oktober 2019 um 11:46:29 Uhr:
Aktuell wird die Elektromobilität mit Batterietechnologie besonders von der Politik und Wirtschaft schön geredet, besitzt aber aufgrund der fehlenden Stromnetzinfrastruktur keine Zukunft. Aufgrund all dieser Tatsachen ist zu prüfen, ob die Elektromobilität auf Basis der Wasserstofftechnologie mit Brennstoffzelle und Metallhydridspeicher der richtige Weg ist. Dazu müssten in Politik und Wirtschaft die entsprechenden Weichen zeitnah gestellt werden, um das Gelingen dieser Technologie anzustreben.
Sorry, spätestens hier disqualifiziert sich diese Arbeit. Wer Sätze wie "schön geredet" benutzt ohne dies mit Fakten oder gar Beweisen zu belegen, der macht sich angreifbar für Polemik und Panikmache.
Wer Wasserstoff ins Spiel bringt, ohne zu erläutern wo dieses her kommen soll und ganz speziell als Energieversorger/Netzbetreiber erklärt, woher die höhere Energie ggü. BEVs her kommen soll, den kann man doch nicht ernst nehmen.
Es bleibt dabei: Noch immer gibt es keinen nachweisbaren oder nachvollziehbaren Grund weshalb deine Horrorszenarien eintreffen könnten.
Nochmals: 945 Watt pro Haushalt stellen kein Problem dar in Deutschland.
252 Antworten
Es geht nicht darum wieviele insgeasmt theoretisch möglich sind, sondern darum wieviele konkret vorort in den einzelnen Straßen laden können.
Bei mir sind das max. 10% der vorhandenen Autos.
Laut Weser Netz sind auf dem Land max. 20% Reserve vorhanden und in den Städten 10%.
VW plant für das Jahr 2025 1.000.000 E-Autos zu verkaufen,also 2,1% aller vorhandenen 45.000.000 Autos.
Dazu kommen noch die E-Autos von den anderen Herstellern. Schätzung von mir, in 2025 sind ca. 5% der Autos E-Autos.
Spätestens dann werden wir massive Probleme bei der Strominfrastruktur bekommen.
Zitat:
@Horst_Martin schrieb am 11. Oktober 2019 um 19:35:59 Uhr:
Das habe ich nie behauptet. Das was ich aufgeschrieben habe ist der Statistische Mittelwert über eine Gruppe von Fahrzeugen. In Deutschland fährt jedes Auto im Durchschnitt 15.000 km, jetzt kann man daraus
Auf Seite 1 warst du noch bei 20.000 😁
Richtig sind lt KBA für PKW 13.727 km in 2018.
https://www.kba.de/.../verkehr_in_kilometern_node.htmlAber, geschenkt, wichtiger sind imho andere Aspekte:
Zitat:
@Horst_Martin schrieb am 11. Oktober 2019 um 19:35:59 Uhr:
schließen wie oft dieses Fahrzeug bei einem optimistischen Verbrauch von 18 kW/h/100km geladen werden muss. Dafür muss man sich aber die Mühe machen, das auszurechnen, Excelprogramm kann da helfen.
Da kommt wieder die Frage, ob man
von 0 - 100% Ladungen (nenne ichs jetzt mal, der Einfachheit halber) ausgeht, die dann vermutlich mit recht hohen Ladeleistungen einher gehen würden (dann hättest du aber einen Denkfehler, weil du die Akkukapazität vernachlässigst).
Oder ob man
von deutlich niedrigeren Strommengen ausgeht, weil die Möglichkeit besteht, nur das täglich Gefahrene aufzufüllen -was statistisch irgendetwas kleiner gleich 50km wären.
Ich -für meinen Teil- gehe weiter davon aus, dass ich mit irgendeiner 5 bis 7 kW Ladesäule gut genug versorgt wäre, um diese nur einmal pro Woche aufsuchen zu müssen.
Damit wäre ich nicht in deinem Szenario, nach dem du offenbar annimmst, es kommen täglich alle heim und wollen zeitgleich maximale Ladeleistung.
Natürlich gibt es Vielfahrer, für die sich anderes ergibt.
Aber das haben wir ja vorne schon erörtert...
Ich bin davon ausgegangen das das Auto alle 7 Tage vollgeladen wird. Bei ca. 40 km pro Tag Laufleistung.
Wenn man das jetzt statistisch über viele Autos verteilt hochrechnend kommt man eben auf meine Zahlen.
Wir brauchen auf jedenfall sehr kurzfristig intelligente Stromzähler, die untereinander vernetzt sind.
Das wäre ein möglicher Weg, um da Problem etwas zu entschärfen
2025 1000000 2,18%
2026 2000000 4,37%
2027 3000000 6,55%
2028 4000000 8,73%
2029 5000000 10,92%
2030 6000000 13,10%
2031 7000000 15,28%
2032 14000000 30,57%
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Zitat:
@Horst_Martin schrieb am 11. Oktober 2019 um 19:35:59 Uhr:
... Fahrzeug bei einem optimistischen Verbrauch von 18 kW/h/100km geladen werden muss.
Sei mir nicht bös, aber wer nach so vielen Erläuterungen in diversen Threads immer noch an den physikalischen Einheiten scheitert, den kann ich in solchen Themen nicht wirklich ernst nehmen.
Toll ich habe einen Tippfehler gemacht, da freut man sich aber.
Wenn wir jetzt anfangen solche Marginalien zum Thema zu machen, von denen jeder, selbst mit einem IQ von 3 m Feldweg, weiß was gemeint ist, gibt es Mecker vom Mod ... und zwar ganz persönlich.
Gruß
Zimpalazumpala , MT-Moderator
Moin
Horst. Zunächst, glaub mir, du bist nicht der einzige der mit Strom zu tun hat, und die meisten die hier irgendwann mit " ich bin Elektrotechnikmeisterbtchelormaster mit Doktortitel und 100 Jahren Erfarhung, außerdem entwickele ich für die Nasa und für die der öffentlichkeit unbekannten Marsmission...." (Übersptitzt, gebe ich zu) wollten damit nur über ihre eigenen Denkfehler vertuschen nach der Devise: Ich bin aber doch viel schlauer als ihr.
Zunächst, auf Seite 1 postest du die Antwort deines Stromanbieters. Dieser beschreibt dir schon da das der Strom für 25% aller PKW ausreicht, erst dann muß durch intelligente Anpassungen (noch keine Ertüchtigung des Netzes) nachgebessert werden. Richtigerweise gibt auch er an das die meisten E-Autos mit 1,5-4,5 kW geladen werden in der heimischen Garage.
Dazu schreibst du:
Zitat:
1. Die meisten heutigen E_Autos werden mit Drehstrom geladen, also mit 11 kVA.
Was zumindest in meinem Bekanntenkreis schlicht falsch ist. Du untermauerst es:
Zitat:
Das Problem liegt darin, das ein Ladevorgang von 1 Minute bis zu 8 Stunden dauern kann. Und die Leistung des Ladegerätes immer 11 kVA beträgt.
Aber falsch bleibt nunmahl falsch. Die mir bekannten Fahrzeuge würden allesamt bei dieser Ladeleistung die Sicherung der 230 Volt Dose schießen...
Du bekräftigst es aber nochmals:
Zitat:
Das war einmal, die AKKUs werden immer größer und deshalb werden sie auch mit 11 kVA Ladegeräten geladen und die verbrauchen zum Anfang eben erstmal 11 kVA Leistung
Und auch das war wieder falsch.
Dann ruderst du plötzlich weg von der eigenen Straße mit mangelnder Leitung hin zu mangelnden regenerativen Stromerzeugung.
Um dann wieder auf den immer und jedesmal 11 kW brauchenden Ladegeräten die ja jedes neue E-Auto zwingend braucht. Alles wurde die mehrfach widerlegt, aber du bleibst dabei.
Nur als Beispiel. Mein Vater hat einen BMW I3. Er hat auch Starkstrom in der Garage. Auch hat er sich über eine Wallbox informiert. Hat er eine bekommen? Nö, 230 Volt reicht für den täglichen Bedarf, und er fährt viel. Das gleiche Bild bei Berufskollegen mit ihren Renault und Nissans. 230 VOlt und fertig. Zwei Geschäftspartner fahren Tesla, einer nen Model S100, der ander den Model 3. Einen Model X haben sie als Firmenwagen. Ladestation ist zu Hause 230 Volt bzw ein Ladepunkt mit 7,2 kW, welcher aber mehr für deren Geschäftspartner ist wenn die mit nem E-Auto kommen.
Das sind die ersten 5 Seiten dieses Threads reveu passiert. Dein Stromversorger sagt die: kein Problem bis 25%, E-Autos laden meist eh nur mit 1,5-4,5 kW.
Die Zusammenarbeit mit der Universität Paderborn sagt das gleiche.
Ich bin mir nicht sicher, du schreibst
Zitat:
habe Elektrotechnik studiert und habe in meiner Firma Elektrokomponenten für Daimler, BMW, Audi usw. entwickelt, gefertigt und vertrieben.
.
Aber bei deinem Stromanbieter arbeiten nur Hauptschüler? Und an der Uni Paderborn lehrt man bekanntlich nur Klatschen und Tanzen?
Du liegst mit verschiedenen Aussagen schlicht falsch (11 kW Ladung) mit vielen Ansichten im Katastrophenscenario, und glaubst Aussagen von Personen mit mindestens der gleichen Ausbildung und dem gleichen Wissensstand wie du ihn haben willst nicht.
Wie soll man da dich ernst nehmen?
Moin
Björn
Zitat:
@Friesel schrieb am 12. Oktober 2019 um 09:21:44 Uhr:
Zunächst, auf Seite 1 postest du die Antwort deines Stromanbieters. Dieser beschreibt dir schon da das der Strom für 25% aller PKW ausreicht, erst dann muß durch intelligente Anpassungen (noch keine Ertüchtigung des Netzes) nachgebessert werden
... 25%, die im Übrigen gem. Kommentar des TE von 11. Oktober 2019 um 21:57:15 Uhr bis etwa 2031 von ihm selber nicht erwartet werden.
Na wir werden ja sehen was kommt. Die Paderborneruntersuchung und auch die Vorhersagen der Stromanbieter gehen von alten Voraussetzung aus. Die E-Autoverbreitungsgeschwindigkeit hat sich wesentlich erhöht, siehe VW. Ja du magst Recht haben das nicht alle mit 11 KVA laden werden, aber das sollte man nicht den Zufall überlassen, sondern aktiv herbei führen, Steuerung über eine erhöhte Grundgebühr bei größeren Ladegeräten.
Eine Vernetzung der Stromzähler für die Ladegeräte ist auf jedenfall sinnvoll.
Mit einer rechtzeitigen Reaktion auf die möglichen Probleme kann man da einiges erreichen.
Und was man bei diesen ganzen Thema immer beachtet werden muss, bei der Auslegung der Strominfrastruktur darf es nie zu einer Überlastung kommen, also an keinen Tag oder Minute im Jahr.
Zitat:
@Horst_Martin schrieb am 12. Oktober 2019 um 11:31:17 Uhr:
Na wir werden ja sehen was kommt. Die Paderborneruntersuchung und auch die Vorhersagen der Stromanbieter gehen von alten Voraussetzung aus. Die E-Autoverbreitungsgeschwindigkeit hat sich wesentlich erhöht, siehe VW. Ja du magst Recht haben das nicht alle mit 11 KVA laden werden, aber das sollte man nicht den Zufall überlassen, sondern aktiv herbei führen, Steuerung über eine erhöhte Grundgebühr bei größeren Ladegeräten.
Eine Vernetzung der Stromzähler für die Ladegeräte ist auf jedenfall sinnvoll.
Mit einer rechtzeitigen Reaktion auf die möglichen Probleme kann man da einiges erreichen.
Man kann evtl. innerhalb von Wohn- oder Stellplatzanlagen auch Wallboxen vernetzen, falls es hier technologisch schneller & leichter lösbar ist.
Wenn die Anbindung nicht reicht, dann gibts eh nur Leistung xy vom Stromversorger. Ähnlich wie beim DSL Anschluss. Ich sehe das Drama irgendwie noch nicht so.
Zitat:
@Horst_Martin schrieb am 12. Oktober 2019 um 11:31:17 Uhr:
Und was man bei diesen ganzen Thema immer beachtet werden muss, bei der Auslegung der Strominfrastruktur darf es nie zu einer Überlastung kommen, also an keinen Tag oder Minute im Jahr.
Das sind aber Erkenntnisse, die nicht wirklich neu sind.
Ich mach jetzt hier erstmal schluß, wollte mich bei euch allen für euer rege Beteiligung bedanken.
Zitat:
@Horst_Martin schrieb am 11. Oktober 2019 um 20:55:49 Uhr:
Es geht nicht darum wieviele insgeasmt theoretisch möglich sind, sondern darum wieviele konkret vorort in den einzelnen Straßen laden können.
Bei mir sind das max. 10% der vorhandenen Autos.
Zitat:
@Horst_Martin schrieb am 11. Oktober 2019 um 21:57:15 Uhr:
Ich bin davon ausgegangen das ...
Horst, Du suggerierst hier, dass Deine Horror-Vorhersagen von irgendwem der Versorger oder Anbieter untermauert werden. Das werden sie aber nicht. Du reimst Dir das selbst zusammen und machst dabei Fehler bzw. gehst von falschen Annahmen aus. Dies so darzustellen, als ob die Aussage von den Versorgern kommen würde, halte ich für grenzwertig bis unseriös.
Dein "das kann nicht klappen Szenario" sieht einzig und allein deshalb so schlecht aus, weil Du von Dingen ausgehst, die so nicht stimmen und/oder nicht eintreten werden.
Ich wollte ja eigentlich nicht mehr antworten, aber nochmal in meiner direkten Umgebung werden wir über ein Umspanntrafo mit einer Leistung von 250 kVA versorgt. Aussage Weser Netz
Die max. Leistungsspitze lag im Anschlußgebiet bei 150 kVA. Aussage Weser Netz
Daraus ergibt sich eine Reserve von 100 kVA.
Der Trafo versorgt 165 Haushalte
In den Versorgungsgebiet gibt es 195 Autos
Daraus kann jetzt jeder seine Rückschlüsse ziehen.
Wie schon erwähnt, man muss sicherstellen, das das Netz zu keinen Zeitpunkt überlastet ist.
Die Zahlen stammen von der Weser Netz GmbH, die Zählung der Haushalte und Autos habe ich persönlich vorgenommen.
Zitat:
@Horst_Martin schrieb am 13. Oktober 2019 um 12:03:32 Uhr:
Daraus ergibt sich eine Reserve von 100 kVA.
Der Trafo versorgt 165 Haushalte
In den Versorgungsgebiet gibt es 195 Autos
Daraus kann jetzt jeder seine Rückschlüsse ziehen.
Wie schon erwähnt, man muss sicherstellen, das das Netz zu keinen Zeitpunkt überlastet ist.
Das heisst, dass etwa 20 bis 25 Elektroautos von heute auf morgen komfortabel laden könnten.
Es heisst aber auch, dass -nach deiner Rechenweise- die Reserve in der Nachbarschaft etwa ab der 28. zusätzlichen Schuko Dose (egal ob für Elektroauto oder Wasserkocher) aufgebraucht wäre.