Magazin 50,2 Ausgabe 5/2022

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Elektromobilität

Elektromobilität

50,2 Magazin | 05.2022

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Dieser hat dann die Möglichkeit, die Pläne zu prüfen und in seiner operativen Netzauslas tung zu berücksichtigen. Das kann etwa mit Hilfe der von Projektpartner MITNETZ STROM entwickelten Netz-Check-In-Logik umgesetzt werden, wie Steve Bahn, Projektleiter für NetzFlex, berichtet: „Passt der Ladeplan in die Netzauslastung, ist alles gut.“ Bis zu die semSchritt reicht das aktuelle Projekt. Als nächstes will man sich im Rahmen von „Smart Charging“ mit der Umsetzung mögli cherweise notwendiger Anpassungen der La depläne beschäftigen. Steve Bahn: „Solch ein präventives Management berücksichtigt als Steuerungslogik das Interesse eines Kunden deutlich besser und gibt uns als VNB zugleich alle notwendigen Handlungsoptionen an die Hand. Eine Win-Win-Win-Situation für E-Fahr zeugbesitzer, Netzbetreiber und andere ener giewirtschaftliche Marktrollen imProzess.“ E-Fahrzeuge sind gerüstet Audi berücksichtigte nach eigenen Angaben schon bei seinem ersten reinelektrischen Serienmodell Audi e-tron eine solche Smart

tion zu beherrschen, ist komplex. Schließ lich gilt es Kommunikationsverbindungen herzustellen, Daten zu konvertieren, zu packen und wieder zu entpacken“, berich tet Uwe Klemm. Gleichzeitig sieht er sie aber aber auch als Garant für die Zukunfts fähigkeit des Projektes, denn netzdienli che Anwendungen werden aus Sicht des gesetzlichen Regulators über das SMGW laufen. Die jüngst verkündeten Pläne des Gesetzgebers zur Neugestaltung des § 14a EnWG scheinen dem GISA-Bereichsleiter Recht zu geben. Weitere Pläne Wie geht es nun weiter im Projekt? Die be teiligten Partner wollen weitere Anreize in das System einspeisen und die intelligente Lade-Systematik mit weiteren Partnern tes ten. Mittelfristig richten sich die Gedanken hin zur Integration von Vehicle-to-home so wie bis zum bidirektionalen Laden. (pq) www.gisa.de www.mitnetz-strom.de www.audi.de

Charging-Logik. Die Ingolstädter haben in der IT ihres Fahrzeugs eine zeitliche Lade planung hinterlegt und nutzen dafür offene Kommunikationsstandards wie EEBUS und ISO 15118. „Wir waren uns sicher, dass diese Funktion in Zukunft eine große Bedeutung in der Energiewirtschaft erlangen wird“, er

klärt Hanswerner Görlitz. Kommunikation über CLS-Kanal

Foto: Fit Ztudio / shutterstock.com

Markt und Netz verbunden Preisanreize für den Kunden, harmonisiert mit den Anforderungen des Netzbetreibers – in einem gemeinsamen Projekt von GISA, AUDI, MITNETZ STROM und weiteren Partnern wird eine intelligente Ladelösung entwickelt, die das leisten soll. Die Datenkommunikation erfolgt über das Smart Meter Gateway. M artina Mustermann kommt gegen 17.30 Uhr von der Arbeit nach Hause und schließt ihr E-Auto in der Garage an die Wallbox an. Über Nacht wird es geladen und ist pünktlich

Alle Prozesse werden über die „Smart Energy Platform“ von GISA gesteuert, die auf der Software des Systementwick lers Robotron Datenbank-Software ba siert. Dessen System „IoTHub4Utilities“ kann unter anderem mit Netzleitstellen verknüpft werden und ist in einem GISA Rechenzentrum verortet. Für die BSI konforme Kommunikation mit der ener giewirtschaftlichen Anlage, in diesem Fall dem Elektrofahrzeug, setzen die Projekt teilnehmer auf die Nutzung des CLS-Ka nals des Smart Meter Gateways von EMH metering. „Allein die Datenkommunika

Fokus stand die Frage, wie sich der Ladevorgang des Elektrofahr zeugs für alle Beteiligten vorausschauender planen und automati siert umsetzen ließe. Kundenanreiz trifft operative Netzplanung Ein zentraler Ansatzpunkt sind dabei wirtschaftliche Anreize für den Kunden, denn günstigere Ladestrompreise könnten motivieren, zu bestimmten Zeiten zu laden. „Denkbar sind hier beispielsweise Kon zepte in Abhängigkeit von den Beschaffungspreisen am Großhan delsmarkt, der Einspeisung erneuerbarer Energien oder der Netz dienlichkeit“, erklärt Klemm. Entsprechende Konzepte existieren bereits und viele Modellversuche haben gezeigt, dass wirtschaft liche Anreize durchaus tauglich sind, um Ladevorgänge in Zeiten hoher regenerativer Einspeisung respektive geringer Last zu ver schieben. Im Rahmen des Smart Charging-Projekts wurde ein Pro zess entwickelt, mit dem Lieferanten oder auch andere Marktrollen (Netzbetreiber, Aggregatoren) die jeweiligen Angebote in Form so genannter Anreiztabellen via Smart Meter Gateway an das Fahrzeug übergeben können. Diese ordnen – vereinfacht gesagt – definierten Ladezeiträumen die jeweils anfallenden Kosten zu und bilden damit gleichzeitig eine wichtige Grundlage sowohl für die netztechnischen Bewertungen als auch für die spätere Abrechnung. In der ITmoderner Elektrofahrzeuge sind Tools für die optimierte Ladeplanung anhand der konkreten Mobilitätsbedürfnisse des Kun den hinterlegt. „Die Ladeplanung berücksichtigt externe Anreize ebenso wie die internen Rahmenbedingungen des Fahrzeugs. Über den anreizbasierten Ladevorgang ermöglichen wir kostenoptimier tes Laden und stellen sicher, dass der gewünschte Ladezustand zu einer festgelegten Zeit erreicht ist“, erläutert Hanswerner Görlitz, Entwicklungsingenieur Smart Charging bei Projektpartner Audi. Mit demHochlauf der Elektromobilität könnten aber auch diese Me chanismen an ihre Grenzen stoßen – dann etwa, wenn zu viele Elektro autos aufgrund des gleichen Anreizes geladen werden. In diesem Fall kann es wiederumzu örtlichen Engpässen in der Niederspannung kom men. „Der Netzbetreiber muss somit eine Möglichkeit zur Überprüfung der geplanten Ladevorgänge haben“, konstatiert Uwe Klemm. Dies wollen die Projektpartner durch die Übermittlung der indivi duellen Ladepläne an den zuständigen Netzbetreiber sicherstellen.

um 8:00 Uhr am nächsten Morgen bereit für die Fahrt ins Büro. Der Verteilnetzbetreiber überwacht die Ladevorgänge und kann bei drohenden Netzengpässen ohne Komfortverlust für Frau Muster mann eingreifen. Dieses einfache, fiktive Szenario flächendeckend umzusetzen, ist ohne Frage die erste Voraussetzung, um eine breite Akzeptanz für die Elektromobilität zu schaffen, ohne die Verteil netze zu überlasten. Eine entsprechende Lösung hatte IT-Dienstleister GISA in einem Modellversuch mit der AUDI AG und der MITNETZ STROM als Ver teilnetzbetreiber bereits im vergangenen Jahr erarbeitet. „Den Kooperationspartnern ist es damals gelungen, das netzdienliche Laden von Elektroautos durch eine stufenlose Leistungsreduk tion während des Ladevorgangs über das Smart Meter Gateway (SMGW) umzusetzen und damit ein Werkzeug für den Netzbetrei ber zur Vermeidung eines örtlichen Blackouts bereitzustellen“, be richtet Uwe Klemm, Bereichsleiter New Energy Solutions bei GISA. Die Datenkommunikation zwischen Hausnetz, Elektroauto und Stromnetz erfolgt dabei mittels eines gemeinsamen Kommunika tionsprotokolls (EEBUS). Der einzige Wermutstropfen bei diesem Szenario: Im Fall eines Problems in der Niederspannung muss der VNB in den Ladevor gang eingreifen – und das ist nicht immer mit den Ladebedürfnis sen des Fahrers vereinbar. Im Nachfolgeprojekt „Smart Charging“ haben die Kooperationspartner diesen Aspekt weitergedacht. Im

Der Prozess für anreizgesteuertes und dynamisches Laden unter Einbindung des VNB. (Grafik: GISA GmbH)