Ziel der vorliegenden Analyse ist es, die Herausforderungen beim Netzanschluss von Ladeparks zu systematisieren und auch für Fachfremde nachvollziehbar darzustellen. Außerdem werden zentrale Lösungsansätze beschrieben und bewertet. Dafür haben wir drei typische Anwendungsfälle für verschiedene Spannungsebenen definiert: das Einfamilienhaus für die Niederspannung, das Lkw-Depot für die Mittelspannung und die Rastanlage für Lkw und Pkw für die Hochspannung. Bei den Recherchen konnten wir uns in einem Workshop sowie in bilateralen Gesprächen mit Expert:innen und Interessenvertreter:innen aus Wirtschaft, Wissenschaft, Politik und Zivilgesellschaft über wesentliche Fragen austauschen.
Wir hoffen, dass unser Papier den Zugang zum Thema Netzanschluss für den Straßenverkehr erleichtert – insbesondere denjenigen, die wesentlich in die Planung und Umsetzung von Ladeinfrastruktur involviert sind. Je mehr Verantwortliche aus verschiedenen Bereichen sich einbringen können, desto tragfähiger werden die Lösungen sein.
Kernergebnisse
- Die effiziente Einbindung von Ladepunkten in das Stromnetz ist zentral für den Erfolg der Elektromobilität. So wird der Aufbau von Ladeinfrastruktur unterstützt und der Hochlauf der Elektromobilität beschleunigt. Gleichzeitig muss die Integration von Elektrofahrzeugen auch aus Sicht des Stromsystems effizient gestaltet werden. Der Hochlauf der Elektromobilität entscheidet mit darüber, wie weit Deutschland seine Klimaziele im Verkehr erreichen und wie gut die deutsche Automobilindustrie sich im internationalen Wettbewerb bewähren kann.
- Langwierige Verfahren für den Anschluss an das Stromnetz verzögern momentan den Aufbau von Ladeinfrastruktur teilweise deutlich. Grund dafür sind insbesondere die händische Bearbeitung von Anfragen bei Netzbetreibern, mangelnde Informationen zur Netzauslastung, fehlende Netzkapazitäten und – auf den höheren Spannungsebenen – umfangreiche Abstimmungen zwischen Netzbetreibern und Betreibern von Ladeinfrastruktur.
- Der Netzanschluss sollte so schnell und einfach gehen, dass Betreiber ein ausreichendes Angebot an Ladeinfrastruktur anbieten können. Hilfreich wäre insbesondere, Stromnetzbetreiber dazu zu verpflichten, eine digitale Karte mit verfügbaren Netzkapazitäten bereitzustellen. So können Betreiber von Ladeinfrastruktur Netzanschlussbegehren für Ladestandorte zielgerichtet anfragen und Netzanschlussprozesse würden deutlich verkürzt. Sinnvoll wäre außerdem die vorausschauende Berücksichtigung der Ladeinfrastruktur bei der Netzausbauplanung.
- Die Kosten für Netzanschluss und -nutzung verleiten bisher dazu, möglichst niedrige Ladeleistung einzurichten, und erschweren damit die Elektrifizierung im Straßenverkehr. Gerade während des frühen Hochlaufs von Lkw-Schnellladeparks können hohe Leistungspreise für eine zu diesem Zeitpunkt noch selten abgerufene Spitzenleistung den schnellen Ausbau von Ladeinfrastruktur bremsen. Denn wenn wenige Kilowattstunden verkauft werden, schlagen sich hohe Leistungspreise als fixe Kosten stark auf die Wirtschaftlichkeit des Angebots nieder.
- Die Kosten für den Anschluss an das Stromnetz und dessen Nutzung sollten so gestaltet sein, dass Ladeinfrastruktur bezahlbar und ihr Betrieb als Geschäftsmodell möglich ist. Die Bundesnetzagentur sollte Netzbetreiber deshalb dazu verpflichten, auch auf den höheren Spannungsebenen in einem ersten Schritt zeitvariable Netzentgelte anzubieten. Wenn zum Beispiel Kapazitäten im Stromsystem frei sind, sinken die Preise für die Netznutzung und der Anreiz steigt, genau zu diesen Zeiten Strom mit höherer Leistung zu beziehen. Das führt zu einer effizienteren Auslastung der Netzinfrastruktur und mindert den Netzausbaubedarf.
Challenges and recommendations for a quick and cost-effective integration of charging infrastructure into the power grid
Electrifying road transport is crucial to reduce transport emissions and to help meet climate goals. Building out charging infrastructure and its local power grid connections remains one of the main bottlenecks in accelerating electrification of passenger cars, as well as delivery and long-haul transportation of goods. This joint paper by Agora Energiewende, Agora Verkehrswende and RAP reviews key use cases for electrification: EV home charging, charging of regional delivery trucks, and charging along highways for electric long-haul trucks. It identifies case by case barriers and solutions for electrification in the German context.
The paper also offers key recommendations to prepare power grids facilitating optimal grid integration of both electric passenger cars and trucks. These include:
- Making hosting capacity maps available for power grids to support planning of charging infrastructure;
- Accelerating and streamlining grid connection procedures for new connection requests, e.g. for charging hubs; and
- Introducing time-varying network tariffs including for mid- and high-voltage grids to reinforce price signals, helping consumers to charge at optimal times.
Challenges for power grids are manifold considering the need for road transport electrification, especially for heavy duty trucks with larger batteries. While at the same time, other sectors such as heating and industry are electrifying, too. Early and holistic planning that enable power grids to serve these electrification needs, and smartening consumption via price signals, is the key to successful road transport electrification. Optimised charging will reduce cost of the energy transition, and the transition to clean transport overall.
Please note: this paper is in German.
Cover image: zlikovec/iStock
