Elektromobilität
Emissionsfrei fahren und einen Beitrag zur Integration erneuerbarer Energien leisten
Elektrofahrzeuge erhalten ihre Energie aus einer Batterie. Im Gegensatz zu Fahrzeugen mit einem klassischen Verbrennungsmotor, die Benzin oder Diesel tanken, werden Elektroautos über das Stromnetz „betankt“. Sofern der Strom aus erneuerbaren Energien gewonnen wurde, fahren Elektroautos somit emissionsfrei und stoßen kein klimaschädliches CO2 aus.
Flächendeckende Ladeinfrastruktur: Eine Herausforderung für das Stromnetz
Voraussetzung für eine steigende Anzahl an Elektroautos auf den Straßen ist eine flächendeckende Ladeinfrastruktur. Seit März 2017 wird der Ausbau des Ladenetzes durch das Bundesministerium für Verkehr und digitale Infrastruktur gefördert. Dies sorgt zwar für eine steigende Anzahl an Ladestationen, stellt aber auch das Stromnetz vor eine neue Herausforderung. Gleichzeitiges und unkontrolliertes Laden vieler Elektroautos kann zur Überlastung des Netzes und zu Spannungsproblemen führen, falls dieses nicht dafür ausgelegt ist. Daher ist es wichtig, dass der Ausbau der Ladestationen geplant und strukturiert abläuft, und die möglichen Standorte gut durchdacht werden. Auch ein koordiniertes Laden mehrerer Autos kann das Stromnetz entlasten. Denkbar ist beispielsweise, dass die Ladestationen in einer Tiefgarage die Ladeleistung intelligent drosseln, falls eine Überlastung des Netzes aufgrund zu vieler gleichzeitig ladender Autos droht. Dabei sollte die Beeinträchtigung für den Nutzer möglichst gering bleiben. Für Flottenbetreiber, die an ihrem Standort (z.B. Busdepot oder Logistikzentrum) viele Fahrzeuge gleichzeitig laden, kann auch eine Pufferbatterie interessant sein.
Nutzung der Flexibilität von Elektroautos im Smart Grid
Elektroautos stellen nicht nur eine Herausforderung für das Stromnetz dar, sondern bieten durch ihre Flexibilität auch neue Möglichkeiten. Die Ladeleistung kann bspw. verschoben werden, um dann zu laden, wenn überschüssige Wind- oder Solarenergie vorhanden ist, bzw. der Strompreis besonders niedrig ist. Abgesehen davon bieten sich auch andere Services an, wie z.B. das Herabregeln der Ladeleistung bei Netzüberlastung.
Die meisten Möglichkeiten bietet ein sogenanntes bidirektionales Ladesystem, mit dem es auch möglich ist, die Batterie der Elektroautos wieder zu entladen und den Strom ins Netz zurück zu speisen. Dadurch können Elektrofahrzeuge zum einen als Heimspeicher dienen, um den Eigenverbrauch zu optimieren, zum anderen Schwankungen im Stromnetz ausgleichen. Dann kann das Fahrzeug nicht nur gezielt Erneuerbare Energie aufnehmen, sondern bei einer hohen Nachfrage auch Energie zurück ins Netz speisen. Elektroautos können somit einen Beitrag zur Integration erneuerbarer Energien leisten und bilden eine zusätzliche Komponente in Smart Grids. Für jede Anwendung sind intelligente Konzepte zur Steuerung der Lade- oder Entladeleistung nötig und es müssen Fragestellungen bezüglich Kommunikation und der Erfüllung technischer Richtlinien geklärt werden.
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