Forschung

Laden und Entladen: E-Autos können Netzschwankungen ausgleichen

Elektrofahrzeuge können die Energiewende unterstützen, indem sie als flexible Stromspeicher dienen und somit Netzschwankungen ausgleichen könnten. Das ist das Ergebnis eines über drei Jahre andauernden Forschungsprojektes.

Erneuerbare EnergieDen Fahrern der Elektrofahrzeuge diente eine Smartphone-App als Schnittstelle.© Thaut Images / Fotolia.com

Hamburg – Die elektrische Energieversorgung erlebt mit der Energiewende einen grundlegenden Wandel. Immer mehr lokale, flexible Einheiten (z.B. Photovoltaikanlagen, Blockheizkraftwerke etc.) erzeugen Strom, unterliegen allerdings oft unterschiedlichen Faktoren wie Sonneneinstrahlung oder Windaufkommen. Neben den Fluktuationen durch einen variierenden Stromverbrauch entstehen dadurch zusätzliche Schwankungen im Stromnetz.

Großes Speicherpotenzial der Elektrofahrzeuge

Elektrofahrzeuge mit ihren Batterien bieten ein großes Speicherpotenzial und damit eine zusätzliche Möglichkeit, diese Schwankungen auszugleichen. Das ist eines der Ergebnisse des Forschungsprojekt "INEES" (Intelligente Netzanbindung von Elektrofahrzeugen zur Erbringung von Systemdienstleistungen). Im Abschlussbericht zeigen die Kooperationspartner des Projekts- Volkswagen AG, LichtBlick SE, SMA Solar Technology AG sowie das Fraunhofer Institut Windenergie und Energiesystemtechnik (IWES), wie sich die Idee technisch umsetzen lässt.

Flottenversuch über drei Jahre hinweg

Im Rahmen des Projektes (Laufzeit 01.06.2012 bis 31.12.2015) wurde die Möglichkeit untersucht, durch einen Pool von Elektrofahrzeugen eine ausgleichende und stabilisierende Wirkung auf die Stromnetze zu erreichen. Die Idee dahinter: Die gepoolten Batterien der Elektrofahrzeuge bilden einen Stromspeicher signifikanter Größe, der die Schwankungen im Stromnetz ausgleichen kann. Die Fahrzeuge konnten sowohl Strom laden als auch Energie zurück in das Stromnetz liefern. Dieses Konzept wurde in einem einjährigen Flottenversuch umgesetzt. Die Forschungsergebnisse sollen künftig dabei helfen, die Elektromobilität mit der Energiewirtschaft zu verknüpfen, so die LichtBlick SE.

Handy-App als Schnittstelle für die Autofahrer

Hierfür hat die SMA Solar Technology AG eine als Experimentiersystem konzipierte, bidirektionale DC-Ladestation entwickelt und eine Kleinserie von 40 Geräten gefertigt. Die Volkswagen AG hat 20 "e-up!" mit einer bidirektionalen Ladefunktion ausgestattet und eine Kommunikationsanbindung zwischen Ladesteuerung und Volkswagen-Backend eingebaut. Als Nutzerschnittstelle wurde eine Mobiltelefon-App entwickelt. So konnten die Teilnehmer des Flottenversuchs testen, wie sich ihr persönliches Fahrverhalten und die Anforderungen des Strommarktes miteinander verbinden lassen. Sie haben ihre Fahrzeugbatterie zur Unterstützung des Stromnetzes freigegeben und dabei grundsätzlich keine Einschränkungen in ihrer alltäglichen Mobilität festgestellt.

Speicher mit Elektrofahrzeugen ist noch nicht rentabel

Energie- und IT-Unternehmen LichtBlick hat die Elektrofahrzeuge über seine Steuerungssoftware SchwarmDirigent in den Energiemarkt eingebunden. Das Ergebnis: Elektrofahrzeuge können mit hoher Sicherheit und kurzer Reaktionszeit eine Leistungsreserve für das Stromnetz bereitstellen. Die energiewirtschaftliche Analyse hat ergeben, dass die Erbringung von Regelleistung durch einen Elektrofahrzeugpool unter den aktuellen Rahmenbedingungen noch nicht rentabel ist. Geplante Gesetzesänderungen, technische Weiterentwicklungen und der Wandel des Energiesystems könnten der Lichtblick SE zufolge die Wirtschaftlichkeit in Zukunft jedoch deutlich verbessern.

Die Analysen des Fraunhofer IWES zur Belastung der Verteilnetze haben ergeben, dass nur in heute schon stark belasteten Netzausläufern kurzfristig mit Engpässen zu rechnen ist. Mittelfristig sind Belastungsänderungen in den Netzausbau einzuplanen.

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