Elektromobilität

Stromverbrauch von E-Autos: Haben wir genug Strom für alle?

von
Dirk Kunde

Wenn alle aufs Elektroauto umsteigen, kann Deutschland den Stromverbrauch dann überhaupt noch decken? Und was passiert, wenn alle gleichzeitig laden?

Eine Ladestation für ein Elektroauto; ein Stecker ist eingesteckt und die Ladesäule leuchtet.
Überall in Deutschland entstehen derzeit Ladestationen – öffentliche und private – für Elektroautos. Aber überlastet die Elektromobilität mit dem erhöhten Stromverbrauch tatsächlich das Stromnetz hierzulande? Foto: Shutterstock / GlennV

Das erfahren Sie gleich:

  • Wie hoch der Stromverbrauch von Millionen Elektroautos wäre
  • Wie Elektroautos bei der zusätzlichen Stromproduktion helfen können
  • Was passiert, wenn alle gleichzeitig laden und ob das realistisch ist

Skeptiker glauben, in Deutschland gingen die Lichter aus, sobald alle Autos mit Strom fahren – oder auch nur die eine Million Elektroautos, die die Bundesregierung mithilfe der Umweltprämie erreichen will. Der Stromverbrauch, den die Elektromobilität erzeuge, sei zu hoch, zumal bis 2022 die verbleibenden sieben Atomkraftwerke vom Netz gehen.

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Die Elektromobilität schreitet bereits jetzt weiter voran. Das zeigt sich auch an den Neuzulassungen im Jahr 2018: 36.062 Autos mit rein elektrischen Antrieben kamen dazu – ein Zuwachs von 43,9 Prozent im Vergleich zum Vorjahr. Auch die Plug-in-Hybriden legten mit 31.442 Zulassungen (+6,8 Prozent) zu.

Stromverbrauch Deutschland: Wert blieb 2018 stabil

In Kombination mit immer mehr digitalen Geräten in den Haushalten sollte sich eigentlich ein stark erhöhter Stromverbrauch in Deutschland ergeben. Doch zu diesem kam es laut aktuellen Zahlen des Bundesverbandes der Energie- und Wasserwirtschaft (BDEW) nicht. Rund 556,5 Milliarden Kilowattstunden Strom verbrauchte das gesamte Land 2018. Das sind nur etwa 0,7 Milliarden mehr als noch 2017.

Den größten Anteil an diesem moderaten Mehrverbrauch hat laut BDEW das Wirtschaftswachstum, dicht gefolgt vom Bevölkerungswachstum. Dem wirkten allerdings Preiserhöhungen, die milde Witterung und eine bundesweit verbesserte Energieeffizienz entgegen. Tatsächlich sind Elektroautos eine viel kleinere Belastung für das Stromnetz, als mancher denken mag.

Elektroautos: Kleine Last für ein großes Netz

Machen wir eine Modellrechnung. Grundüberlegung: Ein Elektroauto hat heute durchschnittlich einen Stromverbrauch von 20 Kilowattstunden (kWh) auf 100 Kilometer – oder 0,2 kWh pro Kilometer. Die durchschnittliche Fahrleistung pro Jahr liegt bei 14.000 Kilometern.

Sobald wir eine Million Elektroautos auf den Straßen haben, ergibt das einen zusätzlichen Stromverbrauch von 2.800.000.000 kWh (1.000.000 x 0,2 x 14.000). Das sind anders ausgedrückt 2,8 Terawattstunden (TWh). Diese Größenordnung ist für den Vergleich mit den Produktionsmengen besser geeignet.

In Deutschland wurden im vergangenen Jahr 654 TWh erzeugt. Der Bedarf für eine Million Elektroautos würde also gerade mal 0,43 Prozent mehr Strom benötigen. Für diese Steigerung hätten die Kraftwerksbetreiber etwas mehr als drei Jahre Zeit. Die siebenstellige Zulassungszahl rein batterie-elektrisch angetriebener Pkw dürfte erst 2022 erreicht werden.

20 Prozent mehr Strom für 100 Prozent Elektro

Gehen wir noch einen Schritt weiter in der Modellrechnung. Laut Kraftfahrtbundesamt waren zum Jahresbeginn 2018 in Deutschland 46,5 Millionen Pkw angemeldet. Würden alle Pkw-Fahrer an die Steckdose müssen, läge der zusätzliche Stromverbrauch bei 130,2 TWh (46,5 Mio. x 0,2 x 14.000). Die aktuelle Strommenge müsste also um 19,9 Prozent steigen, um den Energiebedarf zu decken.

Auf den ersten Blick ist das ein enormer Sprung. Doch auf den zweiten Blick relativiert sich der Zuwachs. Im Zeitraum von 1990 bis 2017 stieg die produzierte Strommenge um knapp 19 Prozent:

  • 1990: 549,9 TWh
  • 2000: 576,6
  • 2005: 622,6
  • 2010: 632,4
  • 2015: 646,9
  • 2016: 648,4
  • 2017: 654,0

(Quellen: Bundesverband der Energie- und Wasserwirtschaft, Destatis, Wikipedia)

Deutschland hat eine derartige Steigerung also bereits schon einmal realisiert. Bis sämtliche Pkw in Deutschland elektrisch fahren, dürfte ein ähnlich langer Zeitraum vergehen.

Sollte die technische Entwicklung bei der Elektromobilität schneller voranschreiten, ist die Realisierung trotzdem nicht in Gefahr. Deutschland ist seit der Jahrtausendwende Stromexporteur. Es wird mehr Strom ans Ausland verkauft als importiert. Im vergangenen Jahr wurden acht Prozent der gesamten Stromproduktion abgegeben (52,4 TWH). Diese Strommenge stünde theoretisch für den Stromverbrauch der Elektromobilität zur Verfügung.

Stromverbrauch der Tankstellen entfällt

Der technische Fortschritt dürfte dafür sorgen, dass der Stromverbrauch in Elektroautos weiter sinkt und die Energierückgewinnung durch Rekuperation besser ausfällt. Außerdem schätzen Verkehrsexperten, dass die Zahl der Personenkraftwagen sinkt, sobald sich autonomes Fahren durchsetzt. Dann dürften mehr Autofahrer auf Carsharing oder Taxidienste setzen.

Und es verändert sich nicht nur die Art der Stromproduktion, sondern auch des Stromverbrauchs. Wenn alle Autos elektrisch fahren, können wir auf einen Großteil der bisherigen Infrastruktur für fossile Kraftstoffe verzichten.

Der Stromverbrauch der meisten Raffinerien sowie der aktuell 14.100 Tankstellen in Deutschland entfällt. Derzeit verbraucht eine Tankstelle pro Jahr rund 200.000 kWh für die Kraftstoffpumpen, Beleuchtung und die Kühltheken im Shop.

Das Elektroauto als Stromspeicher

Der Anteil erneuerbarer Energie beim Strommix ist von 3,5 Prozent im Jahr 1990 auf 33,0 Prozent im Jahr 2017 gestiegen:

  • 1990: 3,5 Prozent
  • 2000: 6,57
  • 2005: 10,2
  • 2010: 16,9
  • 2015: 31,5
  • 2016: 31,7
  • 2017: 33,0

Bis 2025 soll dieser Anteil auf 40 bis 45 Prozent und bis 2050 auf 80 Prozent steigen. Damit wird deutlich, wer die entstehende Lücke bei der Stromproduktion schließen soll.

Allerdings sind Windstärke und Sonnenstunden nur bedingt kalkulierbar. Hier fallen Produktion und Verbrauch der Strommengen zeitlich oft auseinander. Weht der Wind zu stark und es fehlen Abnehmer, werden Windräder aus dem Wind gedreht – eine große Verschwendung.

Hier sind Elektroautos Teil der Lösung. Die Zauberformel heißt V2G (Vehicle to Grid). Statt teure Pumpspeicherwerke zu bauen, fungieren die Batterien in Elektroautos als Stromspeicher. Ein Pkw steht durchschnittlich 90 Prozent des Tages. Ist er an eine Steckdose oder Ladesäule angeschlossen, kann tagsüber Energie in die Batterie fließen, die in den Abendstunden ans Stromnetz abgegeben wird. Die V2G-Technologie funktioniert umso besser, je mehr Elektroautos als Stromspeicher mitmachen – am besten irgendwann mal alle 46,5 Millionen.

Was passiert, wenn alle gleichzeitig laden?

Die zusätzliche Belastung durch Elektroautos ist also verschwindend gering. Im Idealfall helfen sie dem Stromnetz sogar. Doch wieso kursiert dennoch die Angst vorm großen “Blackout”? Einen Anteil daran könnte eine Studie der Unternehmensberatung Oliver Wyman haben, die genau diesen Namen trägt. Demnach soll es bereits ab 30 Prozent Elektroautos im Straßenverkehr zu flächendeckenden Stromausfällen kommen.

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Was in der Theorie bedrohlich klingt, dürfte in der Praxis allerdings weniger schlimm sein. Die Studie geht davon aus, dass alle Elektroautos gleichzeitig am Strom hängen – ab 18 Uhr. Die Millionen Fahrzeuge seien dann zu viel für das Netz. Wie die EnBW-Tochter Netz BW in einem Test feststellt, sieht das Ladeverhalten der Nutzer aber anders aus.

Zehn Paare, Familien und Rentner in Stuttgart bekamen von dem Netzbetreiber je ein Elektroauto gestellt. Damit der Versuch auch repräsentativ ist, kamen die Fahrzeuge von verschiedenen Herstellern. Mehrere Monate fahren sie damit ihre täglichen Wege ab. Dabei unterscheiden sich die Zeitpunkte der Aufladungen stark voneinander. Höchstens fünf Fahrzeuge hingen bisher gleichzeitig am Netz. Damit bestätigt Netz BW, was auch andere Versorger bereits vermeldeten: Eine steigende Anzahl an Elektroautos dürfte das deutsche Stromnetz nicht zusammenbrechen lassen.

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