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E-Mobilität ins Stromnetz der Zukunft integrieren

Foto: H.D.Volz/pixelio.de

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. Dabei können auch Solarstromanlagen von Bedeutung sein.

E-Mobiltität kann nach Aussage der Verbände zu steigender Netzbelastung und damit notwendigem Netzausbau führen. Nicht die Marktdurchdringung allein bestimme, wie stark sich E-Fahrzeuge auf das Netz auswirken. Ausschlaggebend sei vielmehr, wie viele E-Autos in einem Ortsnetz gleichzeitig und mit hoher Leistung laden. Weil dafür bisher keine belastbare Prognose möglich sei, stehen die Netzbetreiber vor großen Herausforderungen bei der Planung des künftigen Netzes.

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.

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

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.

So stehen E-Mobilität und der Einsatz erneuerbarer Energien durchaus in einem Zusammenhang. Wird in einem Netz gleichzeitig zum Beispiel Solarstrom ins Netz eingespeist und ein E-Fahrzeug geladen, wird so das Netz entlastet. Ebenso kann die Integration von Batterien, gerade in Kombination mit einem intelligenten Lastmanagement in Parkhäusern mit Ladestationen zu einer Netzentlastung beitragen. Zudem führt der durch die E-Mobilität künftig erforderliche Netzausbau dazu, dass der Strom aus einspeisenden Anlagen leichter von lokalen Netzen aufgenommen werden kann.

In der Studie heißt es zu diesem Aspekt: "Auf Basis von Modellüberlegungen ist durchaus zu erwarten, dass in Netzen mit hoher EE-Durchdringung positive Effekte auf die Integrationsfähigkeit der E-Mobilität vorliegen können. Dies kann bei entsprechender Steuerung der Ladeeinrichtungen verstärkt werden, wenn die erzeugte EE-Energie für die Ladung der E-Fahrzeuge im Sinne des lokalen Energiemanagements genutzt wird. Die enge Randbedingung der hinreichenden lokalen Durchmischung von Erzeugungsanlagen und Ladeeinrichtungen setzt diesem Effekt aber klare Grenzen."

Andrees Gentzsch, Mitglied der Hauptgeschäftsführung des BDEW, betont: „Um E-Mobilität erfolgreich in das Stromnetz zu integrieren, müssen Netzausbau und Steuerungskonzepte gut zusammenspielen. Wenn Ladevorgänge intelligent gesteuert werden, kann das Netz effektiver ausgelastet und gleichzeitige Ladevorgänge netzverträglich verteilt werden. Damit können 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 wird. Wo sinnvoll, sollten Anreize für den Kunden für netzdienliches Laden geschaffen werden. Letztendlich geht es darum, dass der Kunde seine Ladeinfrastruktur so schnell wie möglich installieren kann. Hier muss der Gesetzgeber aber noch den entsprechenden regulatorischen Rahmen setzen. Außerdem muss der zuständige Verteilnetzbetreiber frühzeitig über geplante Ladeinfrastruktur informiert werden. Das ist Grundvoraussetzung, um potentielle Netzengpässe identifizieren und diesen vorbeugen zu können.“

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.

 

10.12.2018 | Quelle: VDN, BDEW / A. Witt | solarserver.de © EEM Energy & Environment Media GmbH

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