Ein ID.3 fährt durch leere, von bunten Glühbirnen erleuchtete Gasse.

Genug für alle: Elektroautos und die Kapazität der Stromnetze

Deutschland erlebt einen E‑Auto-Boom, die Zahl der Elektroautos nimmt stetig zu. Strom muss also her, viel Strom. Aber hält das Stromnetz der schnell steigenden Nachfrage stand? Manche Schwarzseher malen gar einen Blackout an die Wand. Wie hoch ist die Belastung durch das Laden überhaupt? Wie steht es um die Netze? Und wie bereiten sich die Netzbetreiber auf die Zukunft vor? 

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ID.3: Stromverbrauch in kWh/100 km: 14,0-12,9 (kombiniert); CO2-Emission in g/km: 0; Effizienzklasse: A+++. *Der ID.3 Pure Performance ist vorübergehend nicht mit einer individuellen Ausstattung bestellbar.

Deutschland erlebt einen E‑Auto-Boom, die Zahl der Elektroautos nimmt stetig zu. Strom muss also her, viel Strom. Aber hält das Stromnetz der schnell steigenden Nachfrage stand? Manche Schwarzseher malen gar einen Blackout an die Wand. Wie hoch ist die Belastung durch das Laden überhaupt? Wie steht es um die Netze? Und wie bereiten sich die Netzbetreiber auf die Zukunft vor? 

Das erfahren Sie hier über Elektroautos und die Kapazität des Stromnetzes:

  • In Deutschland ist genug Strom für die Elektromobilität vorhanden.
  • Das Stromnetz muss perspektivisch angepasst werden, besonders auf Verteilnetzebene.
  • Elektroautos werden eine immer wichtigere Rolle als Stromspeicher und Puffer spielen.

Der Siegeszug der Elektromobilität schreitet voran: Der Ausbau der Ladeinfrastruktur wird mit vielen Milliarden Euro gefördert und allein in Deutschland rollen Ende 2021 bereits über eine Million Elektroautos auf den Straßen, davon mehr als 50 Prozent rein batteriebetriebene, die übrigen Plug-in-Hybride sowie Brennstoffzellenfahrzeuge. 

Selbstverständlich müssen diese E-Autos auch geladen werden. Das kann an öffentlichen Ladesäulen geschehen, an unternehmenseigenen Stromtankstellen oder eben überwiegend zu Hause, wenn die E‑Auto-Fahrer und -Fahrerinnen ihre Autos abends an die eigene Wallbox anschließen. 

Woher soll die ganze Energie für dieses parallele Laden von Millionen von Elektrofahrzeuge und Plug-in-Hybriden kommen? Brechen die Stromnetze zusammen, wenn unzählige E-Autos auf Deutschlands Straßen drängen? Manche Schwarzseher befürchten, dass der erhöhte Strombedarf das deutsche Stromnetz bzw. die lokalen Verteilnetze an die Grenzen bringt. Die Szenarien reichen dabei von der einfachen Überlastung bis zum vollständigen “E-Mobilitäts-Blackout”, wie ihn die Managementberatung Oliver Wyman in einer StudieOpens an external link als potenzielle Gefahr skizziert.

Genug Strom für E-Autos

Ganz neu sind diese Befürchtungen nicht. Ebenso wenig sind es die Argumente, sie auszuräumen: Bereits 2015 hatte beispielsweise das Bundesumweltministerium (BMU) folgendes Szenario berechnet: „Eine vollständig elektrifizierte deutsche Pkw-Flotte von 45 Millionen Fahrzeugen hätte einen Strombedarf von rund 90 Terawattstunden (TWh). Dies entspricht weniger als einem Sechstel der aktuellen Bruttostromerzeugung in Deutschland. Der Anteil der Stromerzeugung aus erneuerbaren Energien beträgt aktuell bereits rund ein Drittel.“ Die 2015 erzeugte Strommenge von 196 Terawattstunden aus erneuerbaren Energien sei also doppelt so hoch wie der Bedarf einer komplett elektrischen Fahrzeugflotte.

Das klingt nicht so, als sei die reine Strommenge die größte Herausforderung, schließlich exportiert Deutschland sogar Strom. So betrug der Stromaustauschsaldo Deutschlands im Jahr 2020 rund 21 Terawattstunden. Das bedeutet, dass Deutschland in dem Jahr 21 Terawattstunden Strom mehr exportierte, als es importierte. Legt man die obige Berechnung zugrunde, würde diese Strommenge theoretisch reichen, mehr als zehn Millionen Fahrzeuge vom Typ Volkswagen ID.3 zu versorgen. 

Nach einer Berechnung des BMU liegt der durchschnittliche Stromverbrauch eines Vier-Personen-Haushalts in Deutschland bei 4.200 kWh pro Jahr. Ein Elektroauto (rein batterieelektrisch) benötigt je nach Laufleistung etwa 2.400 kWh. Lädt dies zu 85 Prozent an der Wallbox zu Hause, erhöht sich also der Stromverbrauch eines Vier-Personen-Haushalts um knapp die Hälfte. Dabei muss man allerdings die im Vergleich zu einem Verbrenner geringeren Verbrauchskosten des Elektroautos gegenrechnen. So liegen die reinen Stromkosten für 100 Kilometer mit einem E‑Auto (je nach Modell) derzeit bei unter fünf Euro – und damit deutlich unter dem Preis für dieselbe Fahrt mit einem sehr sparsamen Diesel. Ein Beispiel: Bei einem durchschnittlichen Strompreis von knapp 32 Cent pro kWh (Stand 2021) und einem Verbrauch von 13,7 kWh wie beim ID.3 Pro (Stromverbrauch in kWh/100 km kombiniert: 13,7; CO2-Emission in g/km: kombiniert 0; Effizienzklasse: A+++) ergeben sich für eine Strecke von 100 Kilometern Stromkosten von etwa 4,38 Euro.

Zugleich muss man bei diesen Überlegungen berücksichtigen, dass die Umstellung auf mehr E-Autos nicht von heute auf morgen erfolgt, sondern deren Zahl kontinuierlich steigt. Parallel werden die Netze ausgebaut und modernisiert – und sie werden flexibler. Bei der Betrachtung darf auch der sogenannte Gleichzeitigkeitsfaktor nicht außer Acht gelassen werden. So ist davon auszugehen, dass nur ein bestimmter Anteil der Elektroautos tatsächlich gleichzeitig geladen wird. Zudem führen zunehmende Ladeleistungen zu kürzeren Ladezeiten und weniger parallel ladenden Autos.

Stark beleuchtete Autobahnkreuzung mit zwei Achsen bei Nacht.
Mit der zunehmenden Elektrifizierung des Verkehrs steigt der Strombedarf. (Bild: Adobe Stock)

Netzbetreiber müssen lokale Netze stärken

Die Herausforderung der laufenden Verkehrswende liegt unter anderem darin, dass die Verteilnetze – also die Netze, die den Strom zu den Endverbrauchern liefern – bislang nicht auf die Lasten ausgerichtet sind, die man im Zuge der Elektromobilität in Zukunft zu erwarten hat. Mit der Anzahl an Elektrofahrzeugen steigt also in der Tat die Gefahr einer lokalen Netzüberlastung. Aus diesem Grund müssen Ladestationen zu Hause bis 12 kW Leistung, wie zum Beispiel die ID. Charger ModelleOpens an external link2 (11 kW Ladeleistung), beim Netzbetreiber angemeldet werden, für die Installation einer Wallbox mit mehr als 12 kW Leistung muss man sich dort eine Genehmigung  einholen. Bremsen die Netze also den Siegeszug der Elektromobilität und damit die Reduzierung der klimaschädlichen CO2-Emissionen aus? 

Die Verteilnetzproblematik hat die Bundesregierung bereits im Klimaschutzprogramm von September 2019 adressiert. Denn sicherlich werden im Rahmen des Hochlaufs der Elektromobilität Bedarfsspitzen durch gleichzeitiges Laden entstehen. Wenn die Verteilnetzbetreiber allerdings wissen, wann die Verbraucherinnen und Verbraucher gleichzeitig an den Ladestationen Strom zapfen, können sie das Netz gezielt stärken, ausbauen und Ladevorgänge verteilen. Dafür bedarf es smarter Lösungen, eines sogenannten Smart Grids.

Lösungen für die Netze

Die Lösung für die Verteilnetzproblematik liegt in der Intelligenz und Steuerbarkeit der Netze, eine Entwicklung, die im Rahmen der Energiewende hin zu erneuerbaren, dezentral erzeugten Energien ohnehin stattfindet. Für die notwendigen Investitionen durch die Verteilnetzbetreiber will die Bundesregierung die entsprechenden Rahmenbedingungen schaffen. 

Einer der Bausteine eines Smart Grids kann „Vehicle-to-Grid“ (V2G) sein. Unter „Vehicle-to-Grid“ versteht man Konzepte, die Akkus von E-Fahrzeugen als Puffer und Zwischenspeicher für das gesamte Stromnetz einzusetzen. Aus den Fahrzeugen wird bei Bedarf Energie zurück ins Netz gespeist. So können Elektromobilität und intelligentes Laden dazu beitragen, Schwankungen auszugleichen und den Anteil erneuerbarer Energien am Strommix zu stärken. Wichtig dafür sind bidirektionale Ladegeräte, die eine Zurückspeisung des Stroms ermöglichen. Diese müssen ebenfalls eine intelligente Steuerung erlauben. 

Eine Wallbox mit Volkswagen Logo hängt an einer Hauswand, im Vordergrund parkt ein Elektroauto.
Bequem zuhause laden: Eine Wallbox wie der ID. Charger2 macht es möglich. (Bild: JP Photodesign)

Netzdienliches Laden gegen Netzüberlastung

Das „netzdienliche Laden“ soll einer Überlastung entgegenwirken und gilt als zentrale Antwort auf das Blackout-Szenario. Dabei werden die Ladevorgänge – auf Basis der Kommunikation zwischen Elektroauto und Netzbetreiber – intelligent und dynamisch gesteuert. So kann das Laden beispielsweise zeitversetzt erfolgen, wobei der Abfahrtswunsch und die aktuelle Last im Stromnetz berücksichtigt werden. Ein Ladetimer für die Fahrt am nächsten Tag sorgt etwa dafür, dass entsprechend erst vor der Abfahrtzeit in der Nacht angefangen wird zu laden. So reduziert das netzdienliche Laden Lastspitzen durch gleichzeitig ladende Fahrzeuge und verlagert den Verbrauch in die Zeiten, in denen viel Strom aus Windenergie und Solarstrom eingespeist wird. Das E‑Auto nutzt die Standzeiten für den Ladevorgang und entlastet dabei das Stromnetz. Die „netzdienliche Ladung [muss] zum Standard werden“, fordert auch die Agora-Studie „Verteilnetzausbau für die EnergiewendeOpens an external link“ und prognostiziert ebenfalls, dass die Energiewende in den Stromverteilnetzen auch bei einer Vollelektrifizierung des Pkw-Verkehrs gelingt. Getrieben durch den Ausbau der erneuerbaren Energien wird das intelligente Stromnetz oder Smart Grid aber sowieso mehr und mehr zur Realität.

Elektromobilität vermeidet lokal CO2-Emissionen und wird aller Voraussicht nach nicht zum Blackout führen. Wenn das keine guten Gründe sind, die Vorzüge eines E-Autos einmal selbst zu erleben – vielleicht bei einer Probefahrt in einem ID. Modell von Volkswagen bei einem Autohaus in Ihrer Nähe? Oder setzen Sie direkt voll auf E-Mobility und konfigurieren sich Ihr persönliches Traumauto im ID. Konfigurator.

Haben Sie Lust, mehr Fakten zu einem unserer Elektroautos zu erfahren? Unser Online-Konfigurator bietet Ihnen einen Überblick über alles, was die ID. Modelle von Volkswagen so besonders macht. Stellen Sie sich einfach online Ihren Traumwagen ganz nach Ihren Wünschen zusammen.

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ID.4: Stromverbrauch (kombiniert): 16,3–15,5 kWh/100 km; CO2-Emission in g/km: 0; Effizienzklasse: A+++. *Der ID.4 Pure ist vorübergehend nicht mit einer individuellen Ausstattung bestellbar.
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Volkswagen AG Disclaimer

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Ein Angebot der Volkswagen Group Charging GmbH (Elli).
  • Die in dieser Darstellung gezeigten Fahrzeuge und Ausstattungen können in einzelnen Details vom aktuellen deutschen Lieferprogramm abweichen. Abgebildet sind teilweise Sonderausstattungen der Fahrzeuge gegen Mehrpreis.

    Bitte beachten Sie auch unseren Konfigurator für eine Übersicht der aktuell verfügbaren Modelle und Ausstattungen.Die Angaben beziehen sich nicht auf ein einzelnes Fahrzeug und sind nicht Bestandteil des Angebots, sondern dienen allein Vergleichszwecken zwischen den verschiedenen Fahrzeugtypen.
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  • Die angegebenen Verbrauchs- und Emissionswerte wurden nach den gesetzlich vorgeschriebenen Messverfahren ermittelt. Seit dem 1. September 2017 werden bestimmte Neuwagen bereits nach dem weltweit harmonisierten Prüfverfahren für Personenwagen und leichte Nutzfahrzeuge (Worldwide Harmonized Light Vehicles Test Procedure, WLTP), einem realistischeren Prüfverfahren zur Messung des Kraftstoffverbrauchs und der CO2-Emissionen, typgenehmigt. Ab dem 1. September 2018 wird der WLTP schrittweise den neuen europäischen Fahrzyklus (NEFZ) ersetzen. Wegen der realistischeren Prüfbedingungen sind die nach dem WLTP gemessenen Kraftstoffverbrauchs- und CO2-Emissionswerte in vielen Fällen höher als die nach dem NEFZ gemessenen. Dadurch können sich ab 1. September 2018 bei der Fahrzeugbesteuerung entsprechende Änderungen ergeben. Weitere Informationen zu den Unterschieden zwischen WLTP und NEFZ finden Sie unter www.volkswagen.de/wltp.

    Aktuell sind noch die NEFZ-Werte verpflichtend zu kommunizieren. Soweit es sich um Neuwagen handelt, die nach WLTP typgenehmigt sind, werden die NEFZ-Werte von den WLTP-Werten abgeleitet. Die zusätzliche Angabe der WLTP-Werte kann bis zu deren verpflichtender Verwendung freiwillig erfolgen. Soweit die NEFZ-Werte als Spannen angegeben werden, beziehen sie sich nicht auf ein einzelnes, individuelles Fahrzeug und sind nicht Bestandteil des Angebotes. Sie dienen allein Vergleichszwecken zwischen den verschiedenen Fahrzeugtypen. Zusatzausstattungen und Zubehör (Anbauteile, Reifenformat usw.) können relevante Fahrzeugparameter, wie z. B. Gewicht, Rollwiderstand und Aerodynamik, verändern und neben Witterungs- und Verkehrsbedingungen sowie dem individuellen Fahrverhalten den Kraftstoffverbrauch, den Stromverbrauch, die CO2-Emissionen und die Fahrleistungswerte eines Fahrzeugs beeinflussen.

    Weitere Informationen zum offiziellen Kraftstoffverbrauch und den offiziellen, spezifischen CO2-Emissionen neuer Personenkraftwagen können dem „Leitfaden über den Kraftstoffverbrauch, die CO2-Emissionen und den Stromverbrauch neuer Personenkraftwagen“ entnommen werden, der an allen Verkaufsstellen und bei der DAT Deutsche Automobil Treuhand GmbH, Hellmuth-Hirth-Str. 1, 73760 Ostfildern-Scharnhausen (www.dat.de/co2) unentgeltlich erhältlich ist.

    Effizienzklassen bewerten Fahrzeuge anhand der CO2-Emissionen unter Berücksichtigung des Fahrzeugleergewichts. Fahrzeuge, die dem Durchschnitt entsprechen, werden mit D eingestuft. Fahrzeuge, die besser sind als der heutige Durchschnitt werden mit A+++, A++, A+, A, B oder C eingestuft. Fahrzeuge, die schlechter als der Durchschnitt sind, werden mit E, F oder G beschrieben. Die hier gemachten Angaben beziehen sich jeweils auf die EG-Typgenehmigung des gewählten Modells und dessen Serienausstattung gem. Richtlinie 2007/46/EG. Von Ihnen im Zuge der Konfiguration gewählte Sonderausstattung kann dazu führen, dass Ihr konfiguriertes Modell aufgrund der gewählten Ausstattung einem anderen genehmigten Typ entspricht, als dies ohne gewählte Sonderausstattung der Fall wäre. Daraus können sich Abweichungen der Angaben für Ihr konfiguriertes Modell ergeben. Bei den angegebenen CO2-Werten handelt es sich um die Werte, die im Rahmen der Typgenehmigung des Fahrzeugs ermittelt wurden.