Die Vorteile der Erneuerbaren Elektromobilität liegen auf der Hand: leise, effizient, schadstoff- und CO2-freier Verkehr mit erneuerbarem Strom aus der Steckdose. Würde aber nicht der Strombedarf ins Unermessliche steigen, wenn in Zukunft nur noch Elektroautos auf der Straße rollen? Und wie kann verhindert werden, dass Elektroautos nicht einfach nur mit konventionellem Kohle- und Atomstrom fahren? Der Einstieg in die Elektromobilität macht nur und gerade mit Strom aus Erneuerbaren Energien Sinn: Das Elektroauto wird zum Speicher für erneuerbaren Strom, den es an der Steckdose tankt.

Strom aus Erneuerbaren Energien und die Elektromobilität ergänzen sich ideal. Bisher wird Sonnen- und Windstrom direkt in das bestehende Stromnetz eingespeist. Jeder Stromverbraucher, der an das Stromnetz angeschlossen ist, verbraucht daher schon heute immer einen bestimmten Anteil von Strom aus Erneuerbaren Energien. Durchschnittlich stammen in Deutschland 2007 rund 14,5 % des Stroms aus Sonne, Wind, Wasser, Biomasse oder Erdwärme. Auch in Zukunft werden Erneuerbare-Energien-Anlagen wie Windräder, Biogasanlagen oder Wasserkraftwerke ihren Strom weiterhin primär einfach in das Stromnetz einspeisen. Schon heute ist der Anteil insbesondere von Windstrom im Stromnetz zu bestimmten Zeiten (abends, nachts) in einigen Regionen so hoch, dass ein Überangebot vorherrscht. Stromnetzbetreiber klemmen sogar Windkraftanlagen vom Netz ab, da die Netzkapazitäten teilweise nicht ausreichen, um den Windstrom zu den Verbrauchern zu transportieren.

Der Strombedarf der Elektroautos trifft nun genau auf diese Angebotsspitzen: Elektroautos werden üblicherweise über Nacht zum Aufladen ihrer Batterie an die heimische Steckdose gesteckt – wenn Überschüsse von Windstrom zur Verfügung stehen. Statt den Windstrom einfach zu verschenken, indem die Windkraftanlagen vom Netz genommen werden, kann er z.B. in Stauseen gespeichert werden: In Pumpspeicherkraftwerken wird nachts nicht benötigter Strom dazu genutzt, um Wasser in ein hochgelegenes Staubecken zu pumpen. Am anderen Morgen oder Mittag, wenn der Strombedarf plötzlich stark in die Höhe schnellt, wird das in das Staubecken gepumpte Wasser wieder ins Tal gelassen, um eine Turbine zur Stromproduktion anzutreiben.

Das Elektroauto wird zum rollenden Stromspeicher

Genauso könnten auch Elektroautos als Stromspeicher funktionieren: Sie nehmen z.B. in der Mittagspause oder über Nacht erneuerbaren Strom auf und verbrauchen diesen dann auf dem Weg zur Arbeit am nächsten Tag. Mit einer ausreichend großen Flotte von Elektroautos wäre damit eine attraktive zusätzliche Möglichkeit der Netzregulierung geschaffen.

Solange Elektroautos am Stromnetz hängen, könnten aber nicht nur die Spitzenleistungen der Solar- und Windkraftanlagen abpuffern, sondern – intelligente Regelungstechnik vorausgesetzt – Strom aus ihren Batterien zur Verfügung stellen, um diesen bei Bedarf wieder zurück ins Netz zu speisen; z.B., um plötzliche Bedarfsspitzen im Netz abzudecken. Da Pkw täglich rund 23 Stunden stehen und eine Steckdose meist nicht weit ist, wird das Potenzial der Elektromobilität für ein intelligentes, leistungsfähigeres Stromnetz mittlerweile auch von der konventionellen Energiewirtschaft und den Stromnetzbetreibern erkannt.

Zu 100 % erneuerbar unterwegs

Wird das Elektroauto zusammen mit einer Photovoltaikanlage angeschafft, erzeugt der Elektroautofahrer auch gleich seinen eigenen Strom im Netzverbund: Die Solarstrommenge, die tagsüber in das Stromnetz eingespeist wurde, kann nachts wieder dem Stromnetz entnommen werden, um die Batterie des Elektroautos aufzuladen. Aber auch ohne Stromnetz könnten Elektroautos direkt Strom aus Erneuerbare Energien laden. Möglich ist z.B. die private Stromtankstelle, die unmittelbar von der Photovoltaikanlage auf dem eigenen Hausdach gespeist wird. Anfang 2008 gab es in Deutschland 377 öffentliche Stromtankstellen (184 in Österreich, 628 in der Schweiz).

100 % erneuerbar fährt das Elektromobil auch, wenn es seine Batterie direkt an einer Erneuerbare-Energien-Anlage auflädt. So lässt sich z.B. im Windpark Druiberg im Harz an einem Windrad Strom tanken. Die Betreiber des Windparks nutzen diese Windstrom-Tankstelle für ihren auf Elektroantrieb umgerüsteten Golf III, der eine Spitzengeschwindigkeit von 100 km/h erreicht und mit einer Batterieladung (20 kWh) rund 100 km weit kommt. Bei Haushaltsstrom zum Preis von 24 Cent pro Kilowattstunde macht das 4,80 Euro bzw. bei Windstrom, der mit 8 Cent/kWh vergütet wird, ca. 1,60 Euro gegenüber den 8 bis 10 Euro Spritkosten, die auf 100 Kilometer bei normalen Benzin- oder Diesel-Pkw fällig würden. Der Golf lädt seine Batterien je nach Windangebot und kann bei hohem Bedarf auch aus seinen Batterien einfach Strom in ein benachbartes Gebäude zurückspeisen.

Biokraftstoffe und Elektromotor ergänzen sich

Auch die Hybridfahrzeuge (so genannte „Plug-In Hybrids“), die mit ihren zusätzlichen Verbrennungsmotoren als „Zwitter“ unter den Elektroautos gelten, können selbstverständlich ausschließlich mit Erneuerbaren Energien fahren. Schließlich kann der Verbrennungsmotor, der dazu dient, die Reichweite des Fahrzeugs über die bloße Batteriekapazität auszudehnen, auch mit Biokraftstoffen betankt werden. Wenn es mal etwas länger dauert bis zur nächsten Stromtankstelle, springt unterstützend einfach der konventionelle Verbrennungsmotor mit Bioethanol oder Biodiesel an.

Einen solchen „Steckdosen-Hybrid“ hat die französische Post bereits mit dem Cleanova-System im Renault Kangoo in einem groß angelegten Flottenversuch erprobt. Der Verbrennungsmotor verbraucht dabei entweder Bioethanol oder fossiles Benzin – oder ein beliebiges Gemisch beider. Bis Ende 2009 will die französische Post die Hälfte ihrer 48.000 Fahrzeuge mit diesem Plug-In Hybrid-Antrieb des Cleanova-Systems ausstatten, wodurch Betriebskosten von nur noch einem Sechstel im Vergleich zu Diesel-Pkws erreicht würden. Ganz nebenbei würden pro Fahrzeug und Jahr rund vier Tonnen CO2-Emissionen eingespart. Als reines Elektrofahrzeug kommt das Cleanova-System im Renault Kangoo auf eine Reichweite von 150 km, mit Unterstützung des Bioethanol-fähigen Verbrennungsmotors auf 500 km bei einer Höchstgeschwindigkeit von 130 km/h. Der Verbrauch liegt bei 14 bis 20 kWh Strom auf 100 km Entfernung.

Einmal Batterie wechseln, bitte!

Eine weitere Möglichkeit, die Reichweite von Elektroautos zu erweitern, ergibt sich mit einem dichten Netz von Stromtankstellen. An den Stromtankstellen der Zukunft würde nicht vorrangig das Elektroauto über einen mehr oder weniger langen Zeitraum seine Batterie aufladen – es würde seine leere Batterie einfach vollautomatisch auswechseln und durch eine bereit stehende frisch aufgeladene Batterie ersetzen. Der Vorgang des Auswechselns würde noch schneller und einfacher ablaufen als ein mehrere Minuten dauerndes Schnellaufladen der alten Batterie. Diese Stromtank- oder besser: -Auswechsel-Stellen könnten noch gezielter und flexibler als Stromspeicher für den gesamten Netzverbund zur Verfügung stellen.

Der frühere Software-Entwickler und Manager Shai Agassi entwickelt seit 2007 mit einer prominenten Investorengruppe ein solches Vertriebssystem für Lithium-Batterien. Es soll in einem Tankstellennetz flächendeckend Elektroautos mit frischen Batterien versorgen. Fahrer von Elektroautos würden dann ein Abonnement für die mit Strom aus Erneuerbaren Energien aufgeladenen Batterien abschließen und bräuchten sich nicht mehr um Ladezeiten oder Reichweiten sorgen. Sein erster Praxiseinsatz soll ab 2010 im Großraum London, in Singapur oder in Israel beginnen.

Mehr Kohle- und Atomstrom durch Elektroautos?

Steigt aber nicht mit zunehmender Zahl von Elektroautos der Stromverbrauch massiv an? Müssten mit dem Einstieg in die Elektromobilität nicht auch neue Kohle- und Atomkraftwerke gebaut oder zumindest deren Laufzeiten verlängert werden, um den zusätzlichen Strombedarf abzudecken?

Elektroautos, die mit Kohle- oder Atomstrom betrieben würden, wären kein wirklicher Gewinn für Klima und Umwelt. Die Emissionen im Verkehr könnten nur leicht sinken. Sollen die Folgeschäden von fossilen Brennstoffen vermieden werden, soll die Abhängigkeit von importierten Energieträgern gesenkt werden, dann macht Elektromobilität nur als erneuerbare Elektromobilität Sinn.

Der Strombedarf von neuen Elektroautos kann dabei spielend mit Strom aus Erneuerbaren Energien abgedeckt werden. Ein einfaches Rechenbeispiel: Würden bis 2020 mit 1 Mio. Elektro- und Hybridfahrzeugen 2 % der deutschen Automobilflotte mit Strom fahren, würde der Strombedarf um ca. 2 Terawattstunden steigen. Zum Vergleich: Die Stromproduktion aus deutschen Windkraftanlagen ist allein von 2006 bis 2007 von 30,7 auf 38,5 Terawattstunden gestiegen. Ein Zwanzigstel des deutschen Windstroms im Jahr 2007 würde für den Antrieb dieser Elektroflotte genügen. Ein Neubau von AKWs ist damit kaum zu rechtfertigten oder wirtschaftlich zu begründen. Mit anderen Worten: Elektroautos sind so sparsam, dass der zusätzliche Strombedarf für ihre Markteinführung problemlos durch das stetige Wachstum der Stromproduktion aus Erneuerbaren Energien abgedeckt werden könnte und gleichzeitig die notwendigen Speicher- und Regelkapazitäten bieten würde.

Mehr Erneuerbare mit mehr Elektromobilität

Wie würde es bei einer größeren Zahl von Elektroautos auf den Straßen aussehen? Selbst ein Marktanteil von 4 Mio. Hybridfahrzeugen (bei 49,3 Mio. zugelassenen Kraftfahrzeugen in Deutschland am 01. Januar 2008) ließe den deutschen Strombedarf um lediglich 1 % steigen. Der Ersatz von 40 Mio. konventionell angetriebenen Fahrzeugen durch Elektro- und Hybridfahrzeuge würde den deutschen Strombedarf nach Schätzungen um ca. 60 Terawattstunden (rund 10% des aktuellen deutschen Stromverbrauchs) ansteigen lassen. Windkraftanlagen mit einer installierten Leistung von insgesamt 35.000 Megawatt (2007: 22.000 MW) würden den gesamten Fahrzeugpark vollständig mit Windstrom antreiben können. Angesichts des Stands der Technik und der Bauvorhaben insbesondere für Windparks auf hoher See (so genannte Offshore-Windkraftanlagen) sind Kapazitäten dieser Größenordnung alles andere als utopisch.

Der Einstieg in die Elektromobilität wäre ein zusätzlicher und notwendiger Antrieb für einen noch schnelleren und breiteren Ausbau der Nutzung Erneuerbarer Energien in Deutschland.