Forschungszentrum Jülich - Forschen in Jülich 1_2013

1|2013 Forschen in Jülich 17 FORSCHUNG IM ZENTRUM | Elektromobilität parks an Land und in der Nord- und Ost- see. Sie werden an windreichen Tagen mehr Strom produzieren als unmittelbar benötigt wird. Während windarmer Zei- ten werden sie dagegen den Bedarf nicht decken können. Die Studie zeigt jedoch einen Weg, damit Elektroautos im Jahr 2030 im- merhin bis zu 60 Prozent des Lade- stroms aus sonst ungenutzter Wind- energie beziehen können. Neben dem Netzausbau an Engpässen ist folgende Strategie hilfreich: Das Laden der Elekt- roautos sollte gleichmäßig auf die Nachtstunden zwischen 24 und 6 Uhr verteilt werden. Dann sind die Netze nur schwach ausgelastet, die Strom- nachfrage gering und die wahrscheinli- chen Überschüsse aus der Windenergie besonders hoch. Diese Strategie verspricht darüber hi- naus individuelle Vorteile für den Besit- zer eines Elektroautos: Er verlängert die Batterielebensdauer, wenn er den Lade- vorgang zeitlich in Richtung des nächs- ten Fahrtantritts verschiebt. „Eine Win- Win-Situation für Netzbetreiber und Verbraucher“, so Jochen Linßen. Trotzdem altert die Batterie mit je- dem Ladevorgang. Und darin sehen die Forscher ein wesentliches Hindernis für die ebenfalls untersuchte Rückspeisung der gespeicherten Energie ins Netz – entsprechend den Überlegungen, private Elektroautos als mobile dezentrale Zwi- schenspeicher zu nutzen. Weil der Fahr- zeughalter die stärkere Beanspruchung der Batterie mit einer bis zu 25 Prozent verkürzten Batterie-Lebensdauer bezah- len würde, müsste der Netzbetreiber ihn erheblich entlohnen. Elektrofahrzeuge seien allenfalls ein „kleiner Teil der Gesamtlösung für eine erhöhte Integration erneuerbarer Energi- en“, folgern die Wissenschaftler in ihrer Studie. Längere Windflauten beispiels- weise lassen sich mit der gespeicherten Energie aus Elektrofahrzeug-Batterien sicher nicht überbrücken. „Für eine ver- lässliche Energieversorgung, die sich zu- nehmend aus regenerativen Quellen speist, benötigt man auf jeden Fall auch innovative stationäre Energiespeicher – ein Schwerpunkt unserer Jülicher For- schungsaktivitäten“, sagt Vorstandsmit- glied Prof. Dr.-Ing. Harald Bolt. SCHLÜSSIGES SZENARIO Die Forscherinnen und Forscher mussten beim NET-ELAN-Projekt in vie- lerlei Hinsicht Trends der Zukunft ab- schätzen: Wie viel Energie werden die Elektroautos durchschnittlich pro gefah- renen Kilometer verbrauchen? Wie lan- ge werden die Strecken sein, die der durchschnittliche Fahrzeugnutzer am Tag zurücklegt? Zu welcher Zeit werden die Elektroautos aufgeladen? Wie sieht das Stromnetz aus, aus dem die Elektro- autos ihre Energie beziehen? Welche Kraftwerke oder Anlagen erzeugen den Strom? „Es gab bereits Untersuchungen zu einzelnen dieser Aspekte: Das Be- sondere an unserer Studie ist, dass wir ein konsistentes, schlüssiges Szenario der künftigen Energieversorgung entwi- ckelt haben, um die Netzintegration der Elektrofahrzeuge zu untersuchen“, sagt Linßen. Für ihn war das Projekt, in dem er Verkehr und Stromwirtschaft miteinan- der verknüpft hat, ein echter Traumjob: Seit mehr als zehn Jahren in Jülich mit Energiesystemanalysen beschäftigt, ist er ursprünglich Fahrzeugingenieur. :: Dr. Frank Frick • TU Berlin, Institut für Land- und See- verkehr (ILS), Fachgebiet Kraftfahrzeu- ge (KFZ) • TU Berlin, Fakultät Elektrotechnik und Informatik, Fachgebiet Sustainable Electric Networks and Sources of Energy (SENSE) • Zentrum für Sonnenenergie- und Wasserstoff-Forschung Baden-Würt- temberg • Ford Forschungszentrum Aachen GmbH • Vattenfall Europe AG Innovationsma- nagement Die Partner im Projekt NET-ELAN Dr. Jochen Linßen vom Forschungszent- rum Jülich ist Experte für Energiesystem- analyse und Hauptautor des NET-ELAN- Abschlussberichtes. Inwieweit gelingt es im Jahr 2030, sechs Millionen Elektroautos in Deutschland mit überschüssigem Strom aus Wind- energie aufzuladen? Eine Antwort liefert die Studie NET-ELAN. Institut Originalpublikation

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