Das Elektroauto als Energiespeicher: Eine Revolution ist auf dem Weg

Verfasst von am 19.05.2021 - 4 min

Das Stromnetz eines Landes könnte einen Teil seiner Energie aus Elektroautos beziehen, wenn eine große Anzahl solcher an den Ladestationen hängt. Damit würde die Batterie unserer Fahrzeuge zu einem Energiespeicher mit gewaltigem Potenzial. Hier sind die wichtigsten Prinzipien und Vorteile dieses innovativen Ansatzes.

Warum Strom im Elektroauto speichern?

Im Vergleich zu den primären Energiequellen wie Kohle, Gas und Öl ist Strom nach wie vor schwer zu speichern, da zwischen seiner Erzeugung und seinem Verbrauch nur sehr wenig Zeit zur Verfügung steht. Eine technologische Entwicklung könnte dieses Problem in Zukunft aber teilweise beheben: Die Speicherung großer Energiemengen in Form von Strom wird durch die Verbesserung von Batterien, insbesondere in Elektroautos, möglich.

Erneuerbare Energien treten nicht regelmäßig auf, weshalb die Produktion von erneuerbarem Strom  Schwankungen unterliegt. Wenn es nicht genug Wind gibt, um die Turbinen der Windräder zu drehen, oder wenn die Sonne nicht scheint, kann kaum Energie produziert werden. Einen Ausgleich dieser Schwankungen verspricht die Speicherung von Energie in Zeiten hoher Energieproduktion in Batterien, um sie dann in diesen “Off-Peak”-Phasen umzuverteilen.

Dieses System ist vor allem aus ökologischer Sicht interessant: Die Energiespeicherung verhindert, dass thermische Kraftwerke bei einem Ausfall der Wind- oder Solarstromproduktion das Ruder übernehmen müssen. Im Hinblick auf ein nationales oder regionales Stromnetz stellt die Batterie somit eine kohlenstofffreie Lösung dar. Darüber hinaus bieten Elektroautos, die an das Netz angeschlossen sind, die Möglichkeit, als Speicher zu fungieren und in Schwachlastzeiten Strom in das Netz einzuspeisen. Diese Technologie ist als Vehicle-to-Grid (V2G) bekannt.

Die Umwelt-Vorteile von Energiespeichern

In Bezug auf den intelligenten Einsatz von Energiespeichern, auch bekannt als Smart Grid, könnte V2G mehrere ökologische Vorteile bieten. Private und öffentliche Ladestationen könnten Daten austauschen, wodurch es möglich wäre, das Laden eines Fahrzeugs abhängig von der verfügbaren Energiemenge im gesamten Stromnetz zu regulieren.

Das intelligente Stromnetz hilft die Speicherung je nach Tageszeit oder Produktionsniveau zu optimieren. Die Batterien speichern “saubere” – also kohlenstoffarme – Energie, um den Momenten der Unterproduktion zuvorzukommen. Sie stellen also eine nachhaltige Lösung dar.

 V2G: Wenn ein Elektroauto zur Speichereinheit wird

funktioniert das Prinzip des V2G

Wie ihre Geschwister mit Verbrennungsmotoren verbringen auch Elektroautos einen Großteil des Tages geparkt. Insbesondere durch den Einsatz von “bidirektionalen” Ladestationen können diese Standzeiten dem Stromnetz oder dem Nutzer zugutekommen. Der Fahrer kommt am Arbeitsplatz an, parkt sein Auto und schließt es zum Laden an. Wenn die Batterie voll ist und im Stromnetz eine Verbrauchsspitze auftritt, kann die bidirektionale Technologie der Ladestation einige der in der Batterie gespeicherte Kilowatt vorübergehend zurückgeben.

Basierend auf diesem Prinzip und der Existenz des intelligenten Stromnetzes kann die Nutzung der Batterie Teil einer Strategie zur Optimierung der Energienutzung sein. Die zusätzliche Energie, die in Elektrofahrzeugen gespeichert ist, wird in der Nacht genutzt, wenn Solarkraftwerke keinen Strom produzieren. Außerdem werden Nachfragespitzen geglättet, sodass Autos, die an das Netz angeschlossen sind, nur zu Schwachlastzeiten laden und der Strom zum richtigen Zeitpunkt zur Verfügung steht.

Als Herzstück von Smart Cities revolutioniert das V2G-Prinzip die Nutzung des Stromnetzes. Um den Schwankungen in der Energieproduktion, dem Angebot und der Nachfrage entgegenzuwirken, wird eine Carsharing-Flotte, deren Fahrzeuge nicht alle zur gleichen Zeit genutzt werden, zu einer Art Kraftwerk. Geparkte und geladene Fahrzeuge versorgen die Stadt zu günstigen Zeiten mit zusätzlichen Kilowatt. Diese Art von Lösung, die allerdings noch auf eine großflächige Einführung wartet, wird von Renault und seinen Partnern in Porto Santo (Portugal) getestet – einer wirklich intelligenten Insel.

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Elektrobatteerien als stationäre Stromspeicher

Die Herausforderungen der Energiespeicherung in Elektroautos 

Um zum Energiesparen und der Optimierung der kohlenstoffarmen Energieverteilung beitragen zu können, muss Vehicle-to-Grid noch einige technologische und regulatorische Hindernisse überwinden. Derzeit noch in der Experimentierphase, wird V2G  sobald eine für alle Beteiligten umsetzbare Lösung gefunden wird in den nächsten Jahren in die Industrialisierungsphase eintreten. Warum nicht zum Beispiel Elektroautofahrer dafür bezahlen, dass sie das Netz aus ihren Batterien ziehen lassen? Dieser Prozess könnte die Nutzung des Elektroautos völlig neu erfinden.

V2G setzt auf immer fortschrittlichere Lithium-Ionen-Batterien, die nach ihrem Einsatz im Elektroauto noch mehrere Verwendungen haben können (in einem “zweiten Leben“). So wird ihr Lebenszyklus verlängert und eine echte Kreislaufwirtschaft realisiert, bevor sie schließlich recycelt werden. Diese Lösungen werden sowohl von Herstellern wie der Groupe Renault als auch von Energiespezialisten befürwortet. So können sie sich aktiv am Aufkommen einer kohlenstoffarmen Stromerzeugung und Mobilität beteiligen, als Teil ihrer Antwort auf die globale Herausforderung der Reduzierung von CO2-Emissionen.

 

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