Warum Solarenergie der Schlüssel zu unserem zukünftigen Verkehrsnetz ist
In manchen Ländern zeichnet sich ein scheinbar paradoxes Problem ab: eine Überproduktion von Solarstrom.Doch kann es in einer Welt, die dringend saubere Energielösungen benötigt, wirklich zu viel Solarstrom geben? Philippe Agafonovas, CEO von SunStyle, einem innovativen Anbieter von Solardächern, erklärt die synergetische Beziehung zwischen dem Ausbau der Solarenergieinfrastruktur und der zunehmenden Zahl an Elektrofahrzeugen (EVs) auf unseren Straßen.
Angesichts der Schlagzeilen über die Überproduktion in Deutschland und Kalifornien könnte man meinen, dass zu viel Solarstrom ein wachsendes Problem darstellt. Solarstrom ist fluktuierend und erreicht ihren Spitzenwert zur Mittagszeit, wenn die Sonneneinstrahlung am stärksten ist. Die Stromnachfrage hingegen ist häufig in den frühen Morgen- und Abendstunden am höchsten, so dass es zu einem Missverhältnis zwischen der Erzeugung und dem Bedarf an Solarenergie kommt.
In Regionen mit hoher Solarenergienutzung, wie Kalifornien und Deutschland, gibt es Fälle, in denen die Solarstromerzeugung den unmittelbaren Bedarf des Netzes übersteigt. In solchen Fällen müssen Netzbetreiber die Erzeugung drosseln oder den überschüssigen Strom, manchmal sogar gegen Bezahlung, an benachbarte Regionen exportieren.
Zu einer Drosselung kommt es, wenn Solarenergie erzeugt wird, aber aufgrund unzureichender Nachfrage oder Speicherkapazität nicht genutzt werden kann. Mancherorts wird die Solarenergie zunehmend eingeschränkt, da die Netze nicht immer für die Bewältigung großer, plötzlicher Zuflüsse während Spitzenzeiten gerüstet sind. In Kalifornien ist diese Art des Einspeisemanagements aufgrund des enormen Zuwachses an Solarkapazität, gepaart mit begrenzten Speicherkapazitäten und Engpässen in der Übertragung, besonders häufig geworden.
Jedoch liegt das Problem weniger in einer übermäßigen Solarproduktion an sich, sondern eher darin, dass die Infrastruktur, wie Energiespeichersysteme und die Netzflexibilität, nicht mit dem Tempo des Solarausbaus Schritt hält. Ohne großflächige Speicherlösungen geht überschüssige Solarenergie somit oft verloren.
Elektrofahrzeuge könnten eine zentrale Rolle dabei spielen, Solarenergie besser in das Energiesystem zu integrieren. Der Ausbau der Solarenergie und der Zuwachs an Elektrofahrzeugen sollten daher gemeinsam betrachtet werden, sodass das temporäre Problem der Drosselung und des Einspeisemanagements eher als Chance betrachtet werden kann.
Fortschrittliche Nutzungen
Je mehr Elektrofahrzeuge auf unseren Straßen unterwegs sind, desto mehr Strom wird benötigt, was die Gesamtnachfrage nach Energie steigert. Wenn dieser zusätzliche Bedarf durch Solarstrom gedeckt wird, kann dies die Produktion von Solarenergie weiter ankurbeln. Solarstrom kann beispielsweise direkt für das Aufladen von Elektrofahrzeugen über private Solaranlagen oder solargetriebene Ladestationen genutzt werden, was eine starke Synergie zwischen Solarproduktion und der Nutzung von Elektrofahrzeugen schafft.
Regierungen und Unternehmen legen zunehmend Wert darauf, erneuerbare Energien zur Versorgung von Elektrofahrzeugen einzusetzen, um Klimaziele zu erreichen und Nachhaltigkeit zu fördern. Dazu gehört der gezielte Ausbau von Solarkapazitäten, um den steigenden Strombedarf durch die wachsende Nutzung von Elektrofahrzeugen zu decken.
Eine der spannendsten Möglichkeiten ist die Nutzung von Elektrofahrzeugen nicht nur als Stromverbraucher, sondern als Teil eines dezentralen Energiespeichernetzwerks. Elektrofahrzeuge mit Vehicle-to-Grid (V2G)-Fähigkeit können überschüssige Solarenergie in ihren Batterien speichern und bei Bedarf wieder in das Netz einspeisen. Dies kann dazu beitragen, Energieangebot und -nachfrage auszugleichen, insbesondere zu Spitzenzeiten.
Tagsüber, wenn Solarenergie im Überfluss vorhanden ist, können Elektrofahrzeuge diese Energie speichern. Später, wenn die Solarproduktion nachlässt, kann die gespeicherte Energie entweder für den Eigenbedarf des Fahrzeugs oder zur Netzunterstützung genutzt werden. Dies verringert den Bedarf an Energiedrosselungen und führt zu einer effizienteren Nutzung der Solarenergie.
Viele Energieversorger und Ladestationen bieten zeitabhängige Tarife an, was bedeutet, dass Strom während Zeiten niedriger Nachfrage oder hoher Erzeugung, wie zur Mittagszeit, günstiger ist. Besitzer können ihre Fahrzeuge dementsprechend so einstellen, dass sie während dieser kostengünstigen Zeiten aufgeladen werden, die oft mit den Spitzenzeiten der Solarproduktion übereinstimmt.
Durch Fortschritte in der intelligenten Ladetechnologie können Elektrofahrzeuge so geladen werden, dass die Netzstabilität optimiert wird. Intelligente Ladegeräte können mit dem Netz kommunizieren und die besten Ladezeiten basierend auf der Verfügbarkeit erneuerbarer Energien ermitteln. Dies gewährleistet, dass Elektrofahrzeuge dann aufgeladen werden, wenn Solarenergie im Überfluss vorhanden ist, und reduziert die Netzbelastung bei gleichzeitiger Verbesserung der Integration erneuerbarer Energien.
Die Chance
Elektrofahrzeuge, die mit Solarstrom betrieben werden, bieten eine umweltfreundlichere Alternative zu Verbrennungsmotoren und reduzieren die Treibhausgasemissionen erheblich. Wenn Solarenergie im selben Tempo wie die Verbreitung von Elektrofahrzeugen wächst, könnte dies nicht nur zur Dekarbonisierung des Stromnetzes, sondern auch des Verkehrssektor beitragen, der ein signifikanter Verursacher globaler Emissionen ist.
Weltweit ist der Verkehrssektor für etwa 24 Prozent der gesamten CO2-Emissionen verantwortlich. Der Straßenverkehr (Pkw, Lkw, Busse) ist der größte Verursacher und trägt fast 75 Prozent zu den gesamten verkehrsbedingten Emissionen bei. In der DACH-Region trägt der Verkehrssektor zwischen 20 und 32 Prozent zu den gesamten Kohlenstoffemissionen der jeweiligen Länder bei, wobei der Straßenverkehr die Hauptquelle darstellt. Jedes Land unternimmt Maßnahmen zur Reduzierung der Emissionen durch Elektrifizierung, öffentliche Verkehrsmittel und alternative Kraftstoffe. Eine erhebliche Reduzierung der Verkehrsemissionen bleibt jedoch aufgrund der steigenden Fahrzeugzahlen und des zunehmenden Güterverkehrs eine Herausforderung.
In den DACH-Ländern wird die zunehmende Nutzung von Solarenergie, auch wenn sie kurzfristig zu Problemen wie einer Drosselung führt, zweifellos ein wesentlicher Teil der Lösung für die Bereitstellung umweltfreundlicher Transportmittel sein. Insbesondere durch die Kombination von Elektrofahrzeugen mit Solarenergie sowie die synergistische Einführung beider Technologien können wir die CO2-Emissionen des Straßenverkehrs erheblich reduzieren.
Über den Autor: Philippe Agafonovas ist CEO von SunStyle, einem Schweizer Hersteller von Solardächern.
