Speicher-Trick: E-Autos und Boiler lösen Netzprobleme ganzer Stadt

Weil immer mehr Strom nicht dann fließt, wenn er gebraucht wird, muss das Netz flexibler werden. Statt teurer Infrastruktur setzt ein Forscherteam jetzt auf Geräte, die in jeder Stadt schon da sind: E-Autos und Warmwasserboiler - mit erstaunlichen Ergebnissen.

Kein großer Batteriepark, sondern schlaue Vernetzung

Die Stromnetze in Deutschland geraten zunehmend unter Druck - durch den Zuwachs an Wärmepumpen, E-Autos und schwankender Einspeisung. Der Stromverbrauch steigt, die Spitzenlasten nehmen zu, und das Netz muss immer öfter schwankende Einspeisung und gleichzeitige Nachfrage ausgleichen.

Die Suche nach flexiblen Lösungen läuft. Doch während hierzulande viel über große Netztrassen und zentrale Speicherparks diskutiert wird, verfolgt Australiens Hauptstadt Canberra einen anderen Weg: Sie nutzt das, was ohnehin da ist - Batterien in Autos, Warmwasserboilern - und rechnet erstmals durch, welchen Anteil solche Geräte an Netzstabilität, Lastverschiebung und der Integration erneuerbarer Energien auf Stadtebene leisten können.

Dezentrale Energiespeicher (im Original Distributed energy storage, DES) wie E-Auto-Batterien oder Warmwasserboiler bieten ein großes, bisher kaum genutztes Potenzial, um den Stromverbrauch flexibel zu gestalten und erneuerbare Energien besser ins Netz einzubinden. Doch wie viel sie auf Stadtebene wirklich leisten können, wurde bislang kaum untersucht.

Das Modell kombiniert geografische Daten mit stündlichen Stromverbrauchs- und Bevölkerungsdaten auf Stadtteilebene und liefert damit einen der ersten systematischen Großstadt-Tests. Die Ergebnisse: E-Auto-Batterien könnten in der australischen Hauptstadt bis zu 43 kWh pro Kopf an Speicher bereithalten, Warmwasseranlagen weitere 2,6 kWh. Täglich wären so 3,8 kWh (Autos) und 1,5 kWh (Boiler) an Flexibilität nutzbar - das entspricht etwa einem Drittel des durchschnittlichen Stromverbrauchs. Flexibilität meint hier die Möglichkeit, den Stromverbrauch gezielt zu verschieben , etwa auf die Nacht.

Wie werden E-Autos zu Netzspeichern?
Der entscheidende Vorteil aus Sicht der Forscher: Diese Speicher sind direkt im Verteilnetz verankert und befinden sich genau dort, wo der Strom auch gebraucht wird - etwa in Garagen und Küchen. Im Gegensatz zu zentralen Batteriespeichern muss der Strom nicht erst ins Netz zurückgespeist werden, sondern kann einfach zur passenden Zeit genutzt werden. Ob morgens beim Laden des Autos oder nachts beim Erhitzen von Wasser: Der Verbrauch lässt sich gezielt verschieben - und so die Netzlasten deutlich senken.

Im Modell wurden vier Strategien verglichen. Ungesteuertes Verhalten ("Baseline") führt zu einem Anstieg der Spitzenlast um 34 Prozent. Wird hingegen nachts geladen oder geheizt, steigt die Spitzenlast nur um 16 Prozent. Noch gezielter wirkt eine Verlagerung des Verbrauchs in die Mittagsstunden - etwa durch Ladeinfrastruktur an Arbeitsplätzen. Denn dort stehen tagsüber viele Fahrzeuge, und genau dann fällt auch der meiste Solarstrom an. Werden Autos also nicht erst abends zu Hause geladen, sondern schon mittags im Büro, lässt sich überschüssige Sonnenenergie direkt nutzen - und der Druck auf das Netz am Abend sinkt deutlich.

Und was braucht es für die Umsetzung?

Neue Stadtteile, große Chance

In der räumlichen Analyse der Speicherverteilung zeigt sich wenig überraschend: Vor allem wachstumsstarke Stadtteile bieten künftig viel Speicherkapazität, während Altbezirke konstant bleiben. Auch für deutsche Städte bedeutet das: Wer neue Wohngebiete plant, sollte nach Meinung der Forscher nicht nur Solardächer und Wärmepumpen denken - sondern auch Ladepunkte und steuerbare Boiler als Teil der Netzinfrastruktur.

Die Studie "Stadtweite Integration dezentraler Energiespeicherressourcen für eine vollständige elektrische Energiezukunft" wurde in Renewable Energy veröffentlicht. Canberra dient hier nicht als Modellstadt für perfekte Bedingungen - sondern als realistisches Szenario, wie bestehende Geräte mit intelligenter Steuerung zur Netzstabilisierung beitragen können.


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