Verteilen und Speichern von Energie im Smart Grid - Alcatel-Lucent ...

Seite 31
diese Daten weiter zu leiten, dann kann das rein
auf der übertragungstechnischen Ebene erfolgen
(Abbildung 4.8).
Sollen die Daten aber auch verarbeitet und evtl.
mit eigenen aggregiert werden, dann müssen sie
über das Gateway geleitet werden (Abbildung
4.9).
5 Elektromobilität
5.1 Übersicht
In weiten Kreisen wird die Zukunft der individuellen
Mobilität in der Elektromobilität gesehen. Da
sind erstens die endlichen Ressourcen fossiler
Energieträger, wobei auch die Treibstoffgewinnung
aus Biomasse aus verschiedenen Gründen
sehr kritisch gesehen wird. Zum Zweiten ist es
das Bestreben die CO 2 -Erzeugung zu reduzieren.
Ein Elektroauto, dessen Batterie mit Strom aus
regenerativen Energien geladen wird, ist hier
ideal. Und schließlich steckt zum Dritten in der
Elektromobilität viel neue Technik, bei der sich
die deutsche Wirtschaft zumindest in Teilbereichen
zum Innovationsführer entwickeln kann.
Ein offener Punkt bei der Elektromobilität ist die
Form, in der die Energie mitgeführt wird. Hier
konkurrieren derzeit die Brennstoffzelle – dabei
wird die Energie in Form von Wasserstoff mitgeführt
– und die Batterie, heute auf Lithium-Basis.
Vorteil der Brennstoffzelle ist, dass mit einem nahezu
normalen Tankvorgang dem Fahrzeug die
Energie zugeführt werden kann. Nachteil ist die
schwierige Speicherung von Wasserstoff und der
zweimalige Umwandlungsprozess (Strom ->
Wasserstoff -> Strom). Nachteile der Batterie sind
ihr hohes Gewicht und die (heute noch) lange Ladedauer.
Derzeit liegt der Fokus der Forschung
und der Forschungsförderung auf dem Batteriebetrieb,
wobei das Rennen aber noch nicht entschieden
ist. Trotzdem wird in den folgenden Betrachtungen
vom Batteriebetrieb ausgegangen,
denn er hat weitreichende Implikationen auf das
Stromnetz und ist damit ein Feld von Smart Grid.
Aber auch bei der Batterie gibt es Optionen. Neben
dem Wiederaufladen der Batterie im Fahrzeug
gibt es noch die Möglichkeit des Batterietausches
[11]. Damit könnte in kurzer Zeit das
Fahrzeug wieder startklar sein, ein Batterietausch
ist vergleichbar einem heutigen Tankvorgang zu
sehen. Dem gegenüber stehen aber eine Reihe
von Nachteilen:
• Alle Elektrofahrzeughersteller müssten sich
auf eine oder einige wenige Batterietypen
einigen.
• Die mechanische Halterung und Kontaktierung
der Batterie müsste standardisiert sein.
• Tankstellen müssten ein großes Batterielager
vorhalten.
• Die Summe der benötigten Batterien wäre
sehr groß, viele davon nicht genutzt.
Ein anderer Ansatz ist die sogenannte Redox-
Flow-Batterie, bei der die Energie in zwei Elektrolyten
steckt, die in Tanks gelagert werden können.
Damit könnte das Tanken wirklich dem heutigen
Betanken vergleichbar sein. Allerdings hat
diese Batterie ein sehr viel schlechteres Leistungsgewicht
als z.B. LiIon-Batterien, so dass sie
heute nur stationär eingesetzt werden.
Es wird daher davon ausgegangen, dass ein Batterie
auf Lithium-Basis fest in das Fahrzeug eingebaut
ist und in diesem Zustand geladen wird.
Aufgrund der teueren Lithium-Produktion ist das
Recyclen verbrauchter LiIon-Batterien ein Muss.