Metastudie

E-Mobilität erfolgreich in das Stromnetz der Zukunft integrieren

Um vorhandene Netze optimal nutzen zu können, empfiehlt die Studie, die aktuelle Netzauslastung zu überwachen. Eine wesentliche Voraussetzung dafür ist die Anmeldepflicht für Ladeeinrichtungen. BIld: ae-kaufmann
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Eine Metastudie liefert wissenschaftlich fundierte Handlungsempfehlungen für die erfolgreiche Netzintegration von E-Mobilität. Der VDE|FNN und der BDEW kommen zu dem Ergebnis, dass nicht die Anzahl der E-Autos, sondern die Menge gleichzeitiger Ladevorgänge in Kombination mit der aktuellen Netzsituation problematisch ist. Deshalb fordern sie, den Netzbetreibern in kritischen Netzsituationen, eine dynamische Anpassung der Lasten an die Netzkapazität und die intelligente Steuerung von Ladevorgängen zu ermöglichen.

Das Forum Netztechnik/Netzbetrieb im VDE (VDE|FNN) und der Bundesverband der Energie- und Wasserwirtschaft e. V. (BDEW) haben in der Metastudie „Forschungsüberblick Netzintegration Elektromobilität“ untersuchen lassen, welche Auswirkungen eine zunehmende E-Mobilität auf das Stromnetz hat. Ein zentrales Ergebnis: E-Mobilität kann zu steigender Netzbelastung und damit notwendigem Netzausbau führen. Nicht die Marktdurchdringung allein bestimmt, wie stark sich E-Fahrzeuge auf das Netz auswirken. Ausschlaggebend ist vielmehr, wie viele E-Autos in einem Ortsnetz gleichzeitig und mit hoher Leistung laden. Weil dafür bisher keine belastbare Prognose möglich ist, stehen die Netzbetreiber vor großen Herausforderungen bei der Planung des künftigen Netzes.

Lasten dynamisch an die Netzkapazität anpassen

Um vorhandene Netze optimal nutzen zu können, empfiehlt die Studie, die aktuelle Netzauslastung zu überwachen. Eine wesentliche Voraussetzung dafür ist die Anmeldepflicht für Ladeeinrichtungen. Auf dieser Grundlage lassen sich intelligente Steuerungskonzepte für Ladevorgänge von E-Fahrzeugen sinnvoll einsetzen. Netzbetreibern muss es ermöglicht werden, Ladevorgänge zu steuern und so Lasten dynamisch an die Netzkapazität anzupassen und bestehende Netze höher auszulasten. Auch durch Marktpreise können Ladevorgänge kundengerecht gesteuert und so gegebenenfalls an die aktuelle Netzsituation angepasst werden. Wo keine Netzoptimierung stattfinden kann, sollten Netze ausgebaut werden.

„Unsere Aufgabe bei VDE|FNN ist es, Konzepte für eine intelligente Steuerung zu entwerfen und für die Praxis im Netz vorzubereiten“, erklärt Heike Kerber, Geschäftsführerin von VDE|FNN. „Dazu sitzen wir mit Netzbetreibern, Infrastrukturanbietern und Automobilherstellern an einem Tisch“. Wie geladen werde, sollte – wie bei allen anderen Geräten des täglichen Lebens auch – dem Kunden überlassen bleiben. Aber wenn Engpässe im Netz bestünden, müsse dies im Sinne einer effizienten Netznutzung berücksichtigt werden. Die technischen Funktionen und Lösungen auszugestalten, sei nur ein Baustein. Eine andere Möglichkeit sei es, Anreize für Dauer und Zeitpunkt des Ladevorganges zu setzen, die der gegebenen Erzeugungs- und Netzsituation Rechnung trügen. Dann leiste die netzdienliche Steuerung einen entscheidenden Beitrag zum Erfolg der E-Mobilität, vor allem für deren kurzfristige Netzintegration.

Intelligente Steuerungskonzepte

Die Metastudie zeigt, dass Faktoren für die Netzauslastung lokal und situativ, zum Beispiel Stadt oder Land, sehr verschieden sein können. Das liegt unter anderem an der unterschiedlichen Beschaffenheit der Stromnetze und daran, wie sich Verbraucher, zum Beispiel mit PV-Anlagen, ins Netz einbringen. Intelligente Steuerungskonzepte schaffen hier unverzichtbare Abhilfe.

„Um E-Mobilität erfolgreich in das Stromnetz zu integrieren, müssen Netzausbau und Steuerungskonzepte gut zusammenspielen“, betont Andrees Gentzsch, Mitglied der Hauptgeschäftsführung des BDEW. Wenn Ladevorgänge intelligent gesteuert würden, könne das Netz effektiver ausgelastet und gleichzeitige Ladevorgänge netzverträglich verteilt werden. Damit könnten in kurzer Zeit mehr neue Ladeeinrichtungen angeschlossen und die Netze auf den Bedarf ausgelegt werden. Dabei sollte die intelligente Steuerung so wirken, dass der Kunde in seinem Komfort nicht eingeschränkt werde Wo sinnvoll, sollten Anreize für den Kunden für netzdienliches Laden geschaffen werden. Letztendlich gehe es darum, dass der Kunde seine Ladeinfrastruktur so schnell wie möglich installieren kann. Hier müsse der Gesetzgeber aber noch den entsprechenden regulatorischen Rahmen setzen. Außerdem müsse der zuständige Verteilnetzbetreiber frühzeitig über geplante Ladeinfrastruktur informiert werden. Das sei Grundvoraussetzung, um potentielle Netzengpässe identifizieren und diesen vorbeugen zu können.

300 nationale und internationale Studien

Die Metastudie „Forschungsüberblick Netzintegration Elektromobilität“ liefert mit breiter Datenbasis belegte Handlungsempfehlungen, um die Weichen für eine effiziente Netzintegration von E-Mobilität zu stellen. Hierfür hat die Forschungsgemeinschaft für elektrische Anlagen und Stromwirtschaft e.V. (FGH) über 300 nationale und internationale Studien mit dem Themenschwerpunkt E-Mobilität und deren Einfluss auf das Stromnetz gesichtet, um daraus 60 Studien qualitativ sowie quantitativ auszuwerten. (ig)

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