FV-67 | E-Mobility in der Schweiz: wieviel Tesla verträgt das System?

Prof. Dr. Hannes Weigt, Carla Mendes

 

Energieökonomie

 

Forschungsgegenstand
Der Schweizer Strassenverkehr ist für ca. 30% der gesamten Schweizer CO2 Emissionen verantwortlich. E-Mobility ist daher nicht erst mit dem Aufkommen von Tesla und dem Diesel-Skandal eine vieldiskutierte Möglichkeit im Verkehrssektor einen Wandel hin zu ‚sauberer‘ Mobilität zu erreichen. In einigen Ländern wird daher über Verbote von Verbrennungsmotoren (Norwegen, Frankreich und UK) oder Quoten (China) diskutiert; und viele Autohersteller erweitern ihr Angebot an alternativen Antrieben. Im Rahmen dieses Projektes soll die Schweizer Situation näher beleuchtet werden und die mögliche Spannbreite an Entwicklungen und damit einhergehende Herausforderungen im Zusammenspiel mit dem Stromsektor identifiziert werden.

Problemstellung / Zielsetzung

Der Wechsel unserer ölbasierten Autoflotte hin zu einem vornehmlich elektrisch betriebenen Individualverkehr ist mit einer Vielzahl technischer, ökonomischer und regulatorischer Herausforderungen verbunden. Neben den verkehrssektorspezifischen Problemen (insbesondere der noch mangelnden Reichweite von Elektroautos und unzureichender Ladeinfrastruktur) ist das Zusammenspiel des Verkehrs- und Stromsektors von Bedeutung. So wird die ökologische Bilanz von E-Mobility von der Art und Weise der Stromerzeugung geprägt. Der gesamte Energiebedarf des Schweizer Personenverkehrs beträgt ca. 40TWh; dies entspricht ca. 2/3 der aktuellen jährlichen Stromnachfrage. Eine Umstellung auf E-Mobility ist daher direkt mit der aktuellen Debatte um Importabhängigkeit und Transformation des Stromsektors hin zu erneuerbaren Energien verknüpft. Darüber hinaus stellt sich bei E-Mobility die Frage der notwendigen Anschlusskapazität für die Ladeinfrastruktur. Bei ungesteuertem Ladeverhalten ist davon auszugehen, dass die bisherige Lastspitze (Abendstunden im Winter) signifikant ansteigen wird und zusätzliche Netzinvestitionen notwendig werden. Ob und wie E-Mobility daher mit der verfügbaren (erneuerbaren) Stromerzeugung koordiniert werden kann, ist zentral für die Umstellung.

Zielsetzung des Projektes ist eine umfassende quantitative Abschätzung der Trans-formation hin zu E-Mobility aus Sicht des Schweizer Stromsystems. Hierbei wird auf die an der Uni Basel verfügbaren Modellierungskapazitäten zurückgegriffen. Dabei werden zwei Hauptschwerpunkte gesetzt. Erstens soll mittels verschiedener Szenarien analysiert werden, durch welche Stromerzeugung der Energiebedarf einer Elektroautoflotte gedeckt wird. Zweitens soll die zeitliche Dimension des Ladens/Entladens abgebildet werden, um Konflikte mit der

Netzinfrastruktur (zu hoher lokaler Ladebedarf) und Chancen in Bezug auf die Integration variabler erneuerbarer Energien (Speicherung von Überschussstrom in Elektroautos) zu untersuchen.

Bedeutung und Nutzen
Das Ziel der Schweiz bis 2050 eine Reduktion der Treibhausgasemissionen von ca. 80-90% zu erreichen, setzt zwangsweise eine Dekarbonisierung des Verkehrssektors voraus. Der Beitrag des Projektes liegt daher in der Quantifizierung möglicher Entwicklungsszenarien und der Ableitung von notwendigen Politik- und Marktmassnahmen, um diese Zielstellung zu erreichen. Die Mehrnachfrage und veränderte Dynamik des Marktes wird zudem Rückwirkungen auf Preisstrukturen haben und damit ggf. Auswirkungen auf die Rentabilität vorhandener Erzeugungskapazitäten (insbesondere Wasserkraft). Die Szenarienanalyse kann daher auch auf diesem Gebiet zusätzliche Erkenntnisse bereitstellen.