Elektrifizierung ist vor allem Effizienz: Delhis Netzreform und die Energiearithmetik dahinter

Für diesen Umbau hat Delhi kein einziges neues Kraftwerk gebaut. Die Stadt ging stattdessen gegen Stromdiebstahl, Abrechnungsprobleme und ungemessene Versorgung vor, berichtet ein IEEE-Spectrum-Beitrag vom 29. September. Die Zahl in der Überschrift ist deutlich: Die Verluste fielen von 50 auf 5 Prozent.

Solche Zahlen verschwinden normalerweise in einem Geschäftsbericht. Sie sollten es nicht. Eine Stadt mit mehr als 30 Millionen Einwohnern, deren Verteilnetz jahrzehntelang die Hälfte des eingespeisten Stroms verlor, drückt die Zahl auf einstellige Prozentwerte. Damit wirkt das Argument, Netzinvestitionen seien ein Kostenfaktor statt eines Effizienzmotors, deutlich schwächer. Der Spectrum-Beitrag ist ein Ich-Bericht eines Anwohners, der die Stromausfälle miterlebt hat. Die operative Aussage aber, dass die Verluste um eine Größenordnung sanken, ist die Zahl, die in jede politische Debatte gehört.

Warum Elektrifizierung die Energierechnung senkt

In derselben Woche rechnete die Klimaanalystin Hannah Ritchie eine Arbeit des Oxford-Professors Nick Eyre durch. Sie kam auf eine Zahl, die neben Delhis Wert stehen sollte. In einem vollständig dekarbonisierten System, in dem geeignete Sektoren elektrifiziert sind und der Rest mit Wasserstoff läuft, sinkt die globale Endenergienachfrage von 416 auf 247 Exajoule, also um rund 40 Prozent. Die Stromnachfrage selbst steigt von 110 auf 189 EJ. Die Summe sinkt, weil elektrische Antriebe und Wärmepumpen weit weniger Energie verschwenden als Verbrennung.

Die Rechnung ist nicht exotisch. Ein Benziner wandelt etwa 20 Prozent seiner Kraftstoffenergie in Bewegung um, ein Elektroauto rund 80 Prozent. Ritchies Aufschlüsselung setzt den Energiebedarf nach der Umstellung für Pkw und Transporter auf etwa ein Viertel des heutigen Niveaus. Schwere Nutzfahrzeuge werden zur Hälfte elektrifiziert und zur Hälfte mit Wasserstoff-Brennstoffzellen modelliert. Busse sind zu 80 Prozent elektrifiziert. Nur ein Drittel der Luftfahrt ist elektrifiziert, und nur 10 Prozent des Seeverkehrs, überwiegend kurze Fähren. Gebäude fallen stark, weil Gaskessel Wärmepumpen weichen. Die Industrie ist der schwierige Teil: Manche Prozesse wie Raumheizung lassen sich elektrifizieren, Hochtemperaturprozesse nicht.

Deshalb wird das Netz zur bindenden Grenze, nicht allein die Erzeugung. Elektrifizierung verlagert die Energienachfrage von Rohren und Tanks auf Leitungen. Die Leitungen waren für ein System dimensioniert, in dem Strom nur ein Viertel der Endenergie lieferte. Im Modell nach der Umstellung liefert Strom drei Viertel.

Der Lkw-Markt rechnet schon

Transport & Environment veröffentlichte am 28. September eine Gesamtkostenanalyse, über die CleanTechnica berichtete. Danach sind Elektro-Lkw in sechs von neun großen EU-Märkten bereits die günstigste finanzielle Wahl. Diese sechs Märkte stehen für 46 Prozent aller in der EU verkauften neuen schweren Lkw. Die Ersparnis über fünf Jahre erreicht 100.000 Euro in den Niederlanden, 85.000 Euro in Deutschland und 69.000 Euro in Dänemark, mit Amortisation nach zwei Jahren. Wer einen in China gebauten Lkw betreibt, kommt in den Niederlanden auf eine Fünfjahresersparnis von 128.000 Euro.

T&E führt den Wandel auf Skaleneffekte zurück, auf niedrigere Fahrzeugpreise durch die EU-CO2-Ziele für Lkw, nationale Kaufprämien und niedrigere Mautgebühren. Die Modellierung sagt, dass Elektro-Lkw bis 2030 in allen neun Mitgliedstaaten günstiger zu betreiben sein werden, selbst wenn die heutigen Kaufprämien auslaufen oder gekürzt werden. Der Bericht fordert, das CO2-Ziel von -43 Prozent für 2030 beizubehalten, die Eurovignette-Richtlinie umzusetzen, damit emissionsfreie Lkw bis 2031 von Straßengebühren befreit sind und danach zu 50 bis 75 Prozent, und RED-III-E-Credits für Depotladung in Schweden, Frankreich, Polen, Italien und Spanien zu ermöglichen.

Nichts davon betrifft das Stromnetz direkt. Alles davon hängt davon ab. Eine Flotte, die im Depot lädt, braucht ein Verteilnetz, das die Last liefern kann. Und ein Fuhrparkbetreiber ohne Netzanschluss unterschreibt den Leasingvertrag nicht, egal was die TCO-Tabelle sagt.

Zwei Netze, zwei Engpässe

Der philippinische Fall zeigt, was passiert, wenn das Fahrzeugziel dem Ladeziel davonläuft. CleanTechnica veröffentlichte am 29. September einen Gastbeitrag vor dem 14. philippinischen Elektrofahrzeug-Gipfel, der im Oktober beginnt. Die Roadmap des Landes, festgelegt im Electric Vehicle Industry Development Act, sieht 311.700 registrierte Elektrofahrzeuge und 7.300 dedizierte Ladestationen bis 2028 vor, auf dem Weg zu 50 Prozent Flottenelektrifizierung bis 2040. Der Gastbeitrag argumentiert, die Zahl der Ladestationen sei das fragile Glied. Das Stückziel lasse sich nicht allein mit Premium-Pkw erreichen: Es brauche Zweiräder, Dreiräder, Lieferwagen und elektrische öffentliche Nutzfahrzeuge.

Das ist die Version eines Problems für Schwellenländer, das in reicheren Ländern bereits sichtbar ist. IRENA hat einen Rückstand von 2.500 GW bei globalen Netzanschlüssen gemeldet. ENTSO-E hat fünf Änderungen vorgeschlagen, um Stromtarife und Netzinvestitionen in Einklang zu bringen, wie aus der jüngsten Fachberichterstattung hervorgeht. Spanien hat seine geplanten Netzinvestitionen bis 2030 auf mehr als 17 Milliarden Euro erhöht. In Großbritannien steckt National Grid 32 Millionen Dollar in eine 110 Jahre alte Umspannstation in der Perry Street, um das Lastwachstum zu bewältigen. Zudem wurde eine GB-Grid-Einheit vorgeschlagen, die ins Netz investieren soll. Der gemeinsame Nenner: Die Erzeugung ist nicht mehr die einzige Warteschlange. Der Anschluss ist es.

Delhis Verteilnetzreform ist das Gegenbeispiel, das zählt, weil sie im Vergleich zu neuer Kapazität billig war. Technische und kaufmännische Verluste zu senken erfordert keine neue Verbindungsleitung und keinen Planungsstreit. Es erfordert Messung, Abrechnungsdisziplin und Durchsetzung. Und es wirkt wie neue Erzeugung: mehr gelieferter Strom pro eingesetzter Einheit. Für ein System, das durch die Elektrifizierung wachsende Nachfrage erlebt, ist das die günstigste verfügbare Versorgung.

Was nicht geklärt ist

Zwei Einschränkungen verdienen gleiches Gewicht. Erstens ist die 40-prozentige Senkung ein Modell, keine Prognose. Ritchie sagt ausdrücklich, dass es keine Effizienzgewinne über die Elektrifizierung hinaus und eine Umstellung auf Wasserstoff annimmt, dass es das Energie-Wachstum mit der Entwicklung von Ländern nicht berücksichtigt und dass alle nicht elektrifizierten Sektoren mit Wasserstoff betrieben werden. Sie merkt an, dass manche Analysten Biokraftstoffe in der Luftfahrt ansetzen oder die Elektrifizierung auf weitere Untersektoren ausdehnen würden. Das Verhältnis zwischen Nachfrage vor und nach der Umstellung ist der starke Teil; die absoluten Zahlen sind es nicht.

Zweitens gilt das EU-Lkw-TCO-Ergebnis nur für sechs Märkte mit bestimmten Subventions- und Mautregimen. Der Vergleich über neun Märkte ist eine Momentaufnahme. T&E ist eine Interessenvertretung, die ihre eigene Modellierung veröffentlicht, keine unabhängige Regulierungsbehörde. Die Projektion für 2030 hängt von politischer Kontinuität ab, die noch nicht in jedem genannten Mitgliedstaat gesetzlich verankert ist. Die Richtung ist über alle Quellen hinweg einheitlich, aber das Tempo ist eine politische und keine physikalische Größe.

Was die Berichte dieser Woche belegen, ist eine Rangfolge. Elektrifizierung ist ein Effizienzprogramm, bevor sie ein Erzeugungsprogramm ist. Delhi hat gezeigt, dass sich die Verschwendung am Lieferende um eine Größenordnung senken lässt. Ritchies Arithmetik zeigt, dass die Nachfrageseite schrumpft, wenn Verbrennung ersetzt wird. Die Lkw-Daten zeigen, dass Betreiber umsteigen, wenn die Zahlen stimmen. All das hängt von einem Netz ab, das die Last bis zum Verbrauchsort bringt, und von Anschlusswarteschlangen, die derzeit in die Tausende von Gigawatt gehen.

Für politische Entscheider ist die Schlussfolgerung wenig glamourös. Das billigste Elektron ist jenes, das zwischen Umspannstation und Zähler nicht verloren geht. Das zweitbilligste ist jenes, das einen Liter Diesel in einem Lkw ersetzt, der ohnehin gefahren wäre. Neue Kapazität zählt, steht aber an dritter Stelle. Und sie ist die einzige der drei, die ein Jahrzehnt Genehmigungsverfahren braucht.