Studie zeigt Potenziale von E-Auto-Carsharing und smartem Laden

Am klimafreundlichsten sind Elektroautos, wenn Fahrzeuge geteilt und intelligent geladen werden. Entscheidend dafür sind Echtzeit-Informationen zu Strompreisen und CO₂-Emissionen. Dies zeigt eine auf Carsharing-Nutzungsdaten basierende Studie von Forschenden der Eidgenössischen Materialprüfungs- und Forschungsanstalt Empa und der Universität Genf.

Mithilfe der Daten von rund 1,5 Millionen Nutzern des Schweizer Carsharing-Anbieters Mobility haben Empa-Forscher das emissionsabhängige Laden von Elektroautos analysiert. Das Ergebnis: Niedrige Strompreise und tiefe Emissionen lassen sich beim Laden nur selten gleichzeitig erreichen. Wer über das Jahr betrachtet auf den günstigsten Tarif achtet, spart im Schnitt 21 Prozent der Kosten. Wer hingegen möglichst klimafreundlich lädt, kann die Emissionen um bis zu 82 Prozent senken.

„Eine zentrale Herausforderung ist, Kosten- und Emissionsziele zu vereinen“, so Studienautor Sven Eggimann. „Idealerweise zahlt es sich auch finanziell aus, wenn Elektrofahrzeuge klimafreundlich geladen werden.“

Echtzeit-Tarifmodelle sind gefragt

Die Berechnungen der Studie basieren auf stündlich wechselnden Strompreisen. Wenn aber nur grobe Tarifmodelle mit Tag-Nacht-Unterschieden angeboten werden, wird intelligentes Laden erschwert. „Die meisten Menschen in der Schweiz wissen nicht, wie hoch der Strompreis oder die CO₂-Emissionen im Moment des Ladens tatsächlich sind“, sagt der Empa-Forscher Elliot Romano.

Um Ladestrategien zu ermöglichen, die die Umwelt schonen oder die Kosten senken, benötigten die Nutzer Echtzeitinformationen – am besten via intelligente Stromzähler. „In Ländern wie Dänemark sehen Nutzerinnen und Nutzer den aktuellen Strompreis per App und können bewusst ihre Ladezeiten wählen“, erklärt Eggimann. „Das funktioniert – aber dauerhaft möchte das niemand manuell machen.“ Gefragt seien deshalb automatisierte Systeme, die sich auf individuelle Präferenzen einstellen lassen.

Damit sich das Laden zu emissionsarmen Zeiten lohnt, sind zudem passende Anreizsysteme nötig – etwa ein CO₂-Preis oder entsprechende Stromtarife. Simulationen der Empa-Forscher zeigen: Bei einem CO₂-Preis von rund 30 Cent pro Kilogramm CO₂-Äquivalent lassen sich klimaschonendes und preisoptimiertes Laden tatsächlich miteinander verbinden – allerdings nur mit dynamischen Tarifen, die die realen Emissionen des Stromverbrauchs abbilden.

„Das Laden sollte idealerweise auf freiwilligen Maßnahmen basieren, die durch Anreize unterstützt werden“, sagt Romano. „Dazu zählen etwa günstigere Stromtarife oder reservierte Parkplätze zu emissionsarmen Zeiten.“ Andernfalls könnte der Ladezugang eingeschränkt oder unflexibles Ladeverhalten mit zusätzlichen Gebühren belegt werden.

Tagsüber häufiger gefahren, trotzdem umweltfreundlich

Geteilte Fahrzeuge sind häufiger und oft tagsüber unterwegs – und müssen deshalb vermehrt über Nacht geladen werden, wenn der Strommix tendenziell weniger klimafreundlich ist. Dennoch unterscheiden sich laut Sven Eggimann die Gesamtemissionen und -kosten im Vergleich zu Privatfahrzeugen nur geringfügig. „Geteilte Autos werden intensiver genutzt, aber durch kurze Ladepausen und zunehmend verfügbare Schnellladeinfrastruktur bleibt genügend Spielraum für ein emissionsarmes Laden.“

Carsharing verspricht, den Fahrzeugbestand deutlich zu senken. Mit 25 Prozent weniger Autos in Schweizer Städten ließe sich die Stromversorgung im Winter spürbar entlasten. „Carsharing benötigt insgesamt weniger Energie, weil weniger Fahrzeuge im Umlauf sind“, erklärt Romano. „Auch wenn die jährlich gefahrenen Kilometer ähnlich bleiben wie bei privat genutzten Autos, werden neben dem geteilten Fahrzeug vermehrt auch andere Verkehrsmittel genutzt. Das entlastet das System insgesamt.“

Wintermonate als struktureller Knackpunkt

Für eine nachhaltige Verkehrswende sollten Elektrofahrzeuge deshalb nicht isoliert vom optimierten elektrischen Laden betrachtet werden. „Dafür sind Weiterentwicklungen auf regulatorischer und technischer Ebene nötig“, sagt Eggimann. „Langfristig ist das Ziel aber klar: eine Ladeinfrastruktur, die ihre Nutzerinnen und Nutzer automatisch zu emissionsarmen und kostengünstigen Ladezeiten führt – ohne dass sie ständig selbst entscheiden müssen.“

Wenn die Schweiz künftig verstärkt auf Elektroautos setzt, muss das Energiesystem entsprechend angepasst werden. Selbst bei optimierten Ladezeiten und reduziertem Fahrzeugbestand durch Carsharing bleibt der zusätzliche Strombedarf durch die Elektrifizierung der privaten Mobilität beträchtlich – mit einem simulierten Winter-Defizit von rund einer Terawattstunde pro Monat im Jahr 2050.

„Dieses saisonale Versorgungsdefizit lässt sich nicht einfach mit zusätzlichen Batterien oder Tagesverschiebungen beim Laden beheben“, erläutert Romano. „Elektrifizierung ist daher nur ein Teil der Lösung. Wer wirklich etwas fürs Klima tun will, setzt auf Carsharing, den öffentlichen Verkehr – und fährt insgesamt weniger.“