Mit dem steigenden Anteil an Elektroautos (engl. Electric Vehicles, EVs) ergeben sich für den Stromsektor zahlreiche Fragen bezüglich der Netzintegration:

• Integration von EVs in Netze: Hosting Kapazität von Verteilnetzen und optimale Standorte für (Schnell)-Ladestationen?
• Alternativen zum Netzausbau: Pufferspeicher und gesteuertes Laden?
• Systemdienliche und kosteneffiziente Nutzung von EVs mit möglichst geringen Nutzereinschränkungen: Eigenverbrauchsoptimierung, Vehicle to Grid (V2G)?
• Bündelung von EVs und Kommunikation mit dem Netzbetreiber?
• Netzanschlussregeln (Grid Codes): Welche Regeln und Eingriffsmöglichkeiten sollten gelten? Wie wird die Konformität eines EVs mit gültigen Regeln nachgewiesen?

Für verschiedene Akteure sind verschiedene Fragen relevant und es gibt unterschiedliche Lösungsansätze:
»Für Netzbetreiber
»Für Hersteller
»Für Regulierungsbehörden
»Für Betreiber von EV Flotten

Für Netzbetreiber:

Insbesondere Verteilnetzbetreiber sind als erstes von der steigenden Anzahl an Elektroautos betroffen. Bei vielen Elektroautos im Niederspannungsnetz besteht die Gefahr einer Netzüberlastung, wenn ein großer Anteil der Autos gleichzeitig lädt. Ab welcher Anzahl Elektroautos eine Netzüberlastung droht, lässt sich mit einer Analyse der Hosting Kapazität herausfinden. Unter Annahme von Gleichzeitigkeitsfaktoren für das Laden von EVs kann Energynautics entsprechende Analysen bereitstellen. Für Netzsimulationen verwenden wir üblicherweise DIgSILENT PowerFactory und verknüpfen unsere Modelle auch mit GIS-Daten, damit Sie genau sehen, wo welche Elemente überlastet werden.

Gerne beraten wir Sie zu möglichen Abhilfemaßnahmen wie Netzausbau oder Möglichkeiten in das Laden einzugreifen, was durch §14a des EnWG zukünftig an Bedeutung gewinnen wird. Eingriffe in steuerbare Verbraucher sollten diskriminierungsfrei, sicher und mit minimaler Nutzereinschränkung erfolgen. Um dies sicherzustellen, sollten die Eingriffe möglichst automatisiert von einem smarten Algorithmus erfolgen. In vorherigen Projekten hat Energynautics bereits verschiedene Algorithmen für diese Anwendung implementiert. Gemeinsam mit Ihnen finden wir die beste Lösung für Ihr Netz und berücksichtigen dabei sowohl technische als auch ökonomische Aspekte!

Andere Herausforderungen entstehen bei der Planung von neuen, öffentlichen Ladestationen. Insbesondere an Schnelladestationen (z.B. an Autobahnen) werden sehr große Leistungen benötigt. Dabei muss bedacht werden, dass die Elektrifizierung sich nicht nur auf PKWs beschränkt, sondern in Zukunft auch LKWs zunehmend elektrisch fahren werden. Für den Güterverkehr sind Ladeleistungen im Megawatt Bereich zu erwarten. Ein zukunftssicheres Netz muss also in der Lage sein, solche Ladeleistungen zur Verfügung zu stellen. Wir unterstützen Sie bei der Suche nach geeigneten Standorten, beim Überprüfen der Eignung eines Netzanschlusspunktes und bei innovativen Lösungen, wie z.B. Pufferbatterien!

Für Hersteller:

Die Nutzung der Flexibilität von Elektroautos wird zunehmend in der Energiebranche diskutiert. Dabei steht auch das bidirektionale Laden (Vehicle to Grid, V2G) im Fokus und erste Hersteller rüsten ihre Fahrzeuge mit dieser Funktionalität aus. Allerdings gilt es bei der Nutzung des bidirektionalen Ladens die lokalen Netzanschlussrichtlinien zu beachten. Die Grid Codes der europäischen Länder sind zwar durch den RfG (Requirements for Generators) harmonisiert, unterscheiden sich jedoch in Details und insbesondere im Nachweis der Konformität. In Deutschland gelten bspw. für Autos mit V2G Funktion dieselben Anforderungen wie für stationäre Batteriespeicher. Das beinhaltet z.B. Anforderungen an Oberschwingungen, Fault-Ride-Through Fähigkeit (FRT), Blindleistung, u.v.m.. Die Konformität mit dem Grid Code wird durch Messungen und Herstellererklärungen nachgewiesen und in einem Einheitenzertifikat festgehalten. Zertifikate können nur durch akkreditierte Zertifizierungsinstitute ausgestellt werden.

Wir beraten Sie gerne zu den landesspezifischen Anforderungen an V2G oder Fahrzeugladung im Allgemeinen sowie zum notwendigen Konformitätsnachweis.

Für Regulierungsbehörden:

Schon seit einiger Zeit befinden sich Netzanschlussregeln weltweit im Wandel, um die neue Realität mit immer mehr variablen Erneuerbaren Erzeugern, die dezentral über Umrichter angeschlossen sind, zu berücksichtigen. In den letzten Jahren wurde auch das Thema Netzintegration von Elektromobilität immer wichtiger. Hier stellen sich vielfältige Fragen aus verschiedenen Bereichen:

• Welche Ladestecker sollen verwendet werden?
• Wie sollen Netzbetreiber mit ladenden EVs kommunizieren?
• Welche Regeln gelten für bidirektionales Laden?
• Welche Funktionalität ist nötig um den sicheren und stabilen Netzbetrieb nicht zu gefährden, z.B. Reaktion auf Frequenzabweichungen, FRT-Fähigkeit, Anforderungen an Oberschwingungen und Asymmetrien, etc.?
• Wie wird die Konformität mit dem Grid Code nachgewiesen?
• Welche Tarife, Abrechnungsmodelle und Stromzähler sind sinnvoll?

Wir unterstützen Sie bei der Überarbeitung Ihres Grid Codes und bei der Bestimmung angemessener Richtlinien für Ihr Land.

Für Betreiber von EV-Flotten:

Die Elektrifizierung von Fahrzeugen betrifft nicht nur den personalisierten Verkehr, sondern vor allem auch Flotten, z.B. die Fahrzeuge von Logistik- und Busunternehmen. Bei der Elektrifizierung von Flotten besteht die Herausforderung darin, dass die meisten Fahrzeuge tagsüber unterwegs sind und erst abends in das Depot bzw. Logistikzentrum zurückkehren und dann zeitgleich geladen werden. Dadurch kann es leicht zu Netzanschlusspunktüberlastungen bis hin zu Netzüberlastungen kommen.

In Situationen, in denen ein LKW nur kurzzeitig an einem Ort steht, z.B. zum Entladen, aber die Batterie in dieser Zeit trotzdem möglichst vollgeladen werden soll, ist die hohe benötigte Ladeleistung die größte Herausforderung.

Neben teurem und langwierigem Netzausbau bieten sich innovative Lösungen an, wie z.B. Pufferbatterien, ein smart gesteuertes Laden der Elektrofahrzeuge oder die Kombination mehrerer Lösungen. Wir beraten Sie neutral und herstellerunabhängig, um mit Ihnen gemeinsam den technisch und wirtschaftlich optimalen Lösungsansatz für Ihre Flotte oder Ihren Betrieb zu finden!

Ihre Herausforderung bzw. Ihre Projektidee ist nicht dabei? Kontaktieren Sie uns und wir finden eine individuelle Lösung für Ihre Fragen!