Wie Elektroautos die Treibhausgasemissionen der Schweizer Energiewirtschaft reduzieren könnten

Die mit der Energiewende einhergehenden Veränderungen stellen eine grosse Herausforderung für die Energiesysteme dar. Insbesondere die Aufrechterhaltung des notwendigen Gleichgewichts zwischen Stromerzeugung und -verbrauch wird für die Netzbetreiber aufgrund des steigenden Anteils erneuerbarer Energien zu einer immer anspruchsvolleren Aufgabe. Die Schweiz bildet hier keine Ausnahme, denn ein bedeutender Teil des Stroms wird heute in Kernkraftwerken erzeugt, die mittelfristig stillgelegt und hauptsächlich durch erneuerbare Energiequellen ersetzt werden sollen. Ein Ansatz zur Lösung dieses Problems ist die Nutzung der schnell wachsenden Batteriekapazität von Elektroautos. Wenn diese an das Netz angeschlossen sind – zum Beispiel beim Aufladen – könnten ihre Batterien dazu genutzt werden, überschüssige Energie aus dem Netz zu speichern und bei Bedarf schnell wieder zurückzuspeisen. Es ist jedoch noch nicht klar, wie gross dieses Potenzial sein könnte. Es ist jedoch noch unklar, wie sich dieses Potenzial auf den Bedarf an Energieimporten in der Schweiz auswirken könnte. In einer Studie haben Forschende des NFS Automation genau das untersucht. Ihre Ergebnisse wurden in der Fachzeitschrift Energies veröffentlicht.

"Unser Hauptziel ist es, die Stromimporte aus den Nachbarländern zu reduzieren. Diese werden oft aus treibhausgasintensiven Energiequellen wie Kohle und Gas erzeugt, während die Schweizer Produktion mit Wasser- und Kernkraftwerken (und künftig auch mit Solar- und Windkraftwerken) nur sehr wenig Treibhausgase ausstösst. Anstatt unsere Überschüsse in der Energieproduktion zu exportieren, sollten wir daher versuchen, sie im Inland zu halten", erklärt Loris Di Natale, Hauptautor der Studie und Doktorand an der Eidgenössischen Materialprüfungs- und Forschungsanstalt (Empa). Anstatt unsere Überschüsse in der Energieproduktion zu exportieren, sollten wir daher versuchen, sie im Inland zu halten", erklärt Loris Di Natale, Hauptautor der Studie und Doktorand an der Eidgenössischen Materialprüfungs- und Forschungsanstalt (Empa). "In unserer Studie haben wir untersucht, wie wir das Laden und Entladen der Batterien von Elektrofahrzeugen (EVs) steuern können, um den benötigten Stromaustausch mit den Nachbarländern zu verringern. Wenn die Netzbetreiber in der Lage sind, das Laden und Entladen von E-Fahrzeugen auf verschiedene Tageszeiten zu verlagern, z. B. das Laden in die Mittagszeit, wenn viel Sonnenenergie zur Verfügung steht, und das Entladen in die Nacht, wenn deutlich weniger erneuerbare Energie erzeugt wird, können die Importe erheblich reduziert werden", sagt Di Natale.

Wenn diese Technologie mit anderen Speichertechnologien wie Staudämmen und Pumpspeicherkraftwerken kombiniert wird, können die Importe bis ins Jahr 2050 um bis zu 60% reduziert werden. Diese Zahl ist nicht zuletzt deshalb erreichbar, weil sich die beiden Technologien ergänzen: Wasserkraftwerke werden für die saisonale Speicherung genutzt, während Elektroautos die täglichen Schwankungen auffangen. Doch auch wenn diese Ergebnisse sehr vielversprechend sind, ist das Potenzial von Elektroautos nicht unbegrenzt, wie Di Natale betont: "Bemerkenswerterweise haben wir festgestellt, dass das Potenzial von Elektroauto-Batterien ab einer bestimmten Anzahl von Fahrzeugen erschöpft ist. Das bedeutet, dass wir nicht erwarten können, dass Elektroautos unser Speicherproblem vollständig lösen werden – auch wenn sie eines Tages sehr grosse Speicherkapazitäten bieten werden. Insbesondere für die saisonale Speicherung müssen wir zusätzlich nach anderen Lösungen suchen."

Lesen Sie die wissenschaftliche Studie.