Studie: Reicht unser Strom für die Elektromobilität aus?

Entwicklung der jährlichen Stromproduktion nach Technologien

Bild ZVG Kanton Luzern

Nutzen wir immer mehr Elektroautos, steigt auch unser Strombedarf. Um unsere Klimaziele zu erreichen, muss dieser mit erneuerbaren Energien gedeckt werden. Wie lässt sich diese Herausforderung meistern?

Eine Studie von Ernst Basler und Partner (EBP) (2020) geht davon aus, dass im Jahr 2040 die Elektromobilität über 60 Prozent des Fahrzeugbestands ausmachen wird. Der Strombedarf für das Aufladen der Batterien würde rund 6,5 TWh pro Jahr betragen, dies entspricht ca. 11 Prozent des heutigen Stromverbrauchs.

Dieser Strombedarf soll mit erneuerbaren Energien gedeckt werden. Die Energiestrategie 2050 des Bundes hat insbesondere zum Ziel, die Kernenergie mit erneuerbaren Energien zu ersetzen. Der in der Schweiz produzierte Strom (Produktions-Strommix) setzte sich 2018 aus 55,3 Prozent Wasserkraft, 36,1 Prozent Kernkraft, 5,8 Prozent anderen erneuerbaren Energien sowie 1,9 Prozent Abfällen zusammen. Damit ist die Kernkraft neben der Wasserkraft die zweitgrösste Energiequelle. Beim Abschalten der Kernkraftwerke fallen die heute jährlich produzierten rund 22 TWh Elektrizität weg. Da die Schweiz allerdings gut die Hälfte des Atomstroms exportiert, stammen nur rund 17 Prozent des verbrauchten Stroms aus Atomkraftwerken.

Realistisches Szenario

Gemäss den Energieperspektiven 2050+ des Bundesamts für Energie ist es realistisch, dass dieser Anteil sowie der erhöhte Strombedarf für die Elektromobilität und z. B. den Ersatz von Öl- und Gasheizungen durch Wärmepumpen durch Strom aus erneuerbaren Energien ersetzt werden kann. Neben Effizienzmassnahmen soll dies durch einen Zubau an erneuerbaren Energien gelingen. Auch der Kanton Luzern will den Ausbau ergänzend zu den Massnahmen des Bundes unterstützen und vorantreiben und hat dazu verschiedene Massnahmen in seiner aktuellen Klima- und Energiestrategie vorgesehen.

Die Menge an produziertem Wind- und Solarstrom ist von der Tageszeit, der Jahreszeit und dem Wetter abhängig. In Zukunft werden deshalb Technologien zur saisonalen Speicherung (beispielsweise Power-to-X-Verfahren) an Bedeutung gewinnen. Nicht zuletzt können der erhöhte Strombedarf und die saisonalen Schwankungen in der Produktion auch durch eine gute Anbindung an das europäische Stromnetz getragen werden. Denn gemäss Bundesamt für Energie wird die Schweiz auch in Zukunft auf importierten Strom angewiesen sein, wobei sie aber aufgrund der flexibel einsetzbaren Wasserkraft im Gegenzug auch Strom exportieren kann. Trotz steigendem Bedarf wird deshalb in Zukunft genügend Elektrizität zur Verfügung stehen.

Die Herausforderung wird also nicht in der Menge des verfügbaren Stroms liegen, sondern eher in der Netzkapazität. Mit den heutigen Niederspannungsnetzen ist es schwierig, eine grössere Anzahl von E-Autos zu laden. Lokal kann es zu Lastspitzen kommen, insbesondere wenn sich die Zahl der Elektroautos an bestimmten Orten häuft (Muratori, 2018). Deshalb kann es notwendig werden, dass Netzbetreiber ihre Kapazitäten lokal aufrüsten.

Das Problem wird dadurch abgeschwächt, dass die Fahrzeuge sehr flexibel darin sind, wann sie geladen werden, da sie meist sowohl am Tag während der Arbeit wie auch in der Nacht parkiert sind. Ausserdem müssen sie nicht täglich aufgeladen werden, da häufig nur kurze Strecken gependelt werden. In Zukunft werden vermutlich Lastmanagement-Systeme (Smart Grids) eingesetzt, die das Aufladen von Fahrzeugen koordinieren.

Steht beispielsweise um die Mittagszeit viel Strom aus der Solarproduktion zur Verfügung, werden Fahrzeuge geladen. Es ist zudem möglich, dass Fahrzeuge in Zukunft selber eine Speicherfunktion wahrnehmen und den gespeicherten Strom wieder abgeben können. Im Fazit bedeutet dies, dass auch in Zukunft nicht alle Elektroautos gleichzeitig aufgeladen werden müssen und dank neuer Technologien fürs Aufladen der Fahrzeuge Zeiten genutzt werden können, zu denen viel Strom verfügbar ist.

Also: Ja, der Strom reicht aus. Und auch die Herausforderung der Netzkapazität kann gemeistert werden.

Quelle: Kanton Luzern

8.2.2022