Feldtest: Nur gesteuertes E-mobil-Laden hilft dem Netz

Positive Effekte für das Stromnetz bringen E-mobile nur, wenn sie zum passenden Zeitpunkt geladen werden. Der passt nicht immer zu den Wünschen der Fahrer. (Foto: enercity)
Positive Effekte für das Stromnetz bringen E-mobile nur, wenn sie zum passenden Zeitpunkt geladen werden. Der passt nicht immer zu den Wünschen der Fahrer. (Foto: enercity)
16.08.2016

E-Mobile können das Stromnetz stützen und entlasten – wenn die Ladestrategien passen. Für das Forschungsprojekt "Demand Response - das Auto als aktiver Speicher und virtuelles Kraftwerk" hat enercity die Ergebnisse veröffentlicht.

Das Projekt wurde im Rahmen des Schaufensters Elektromobilität von der Bundesregierung gefördert, Träger ist die enercity Contracting GmbH. Mit der Leibniz Uni Hannover (Institut für Energieversorgung und Hochspannungstechnik) und dem Institut für Transportation Design aus Braunschweig wurden die Randbedingungen und Möglichkeiten einer Integration von Elektrofahrzeugen in bestehende energiewirtschaftliche Systeme untersucht.

Ein rund 200 Seiten starker Abschlussbericht beschreibt die Erfahrungen des Ende 2015 beendeten Feldversuchs im Detail. 40 Fahrzeuge standen im Praxistest mit intelligenten Ladeboxen, davon 30 unterschiedliche Elektroautos privater und gewerblicher Herkunft sowie 10 VW e-up! aus dem enercity-Fuhrpark. Ausgewertet wurden über 26 Mio. aufgezeichnete Datensätze der Ladevorgänge bei einer Gesamtstrommenge von 74.870 kWh während des 15-monatigen Feldversuchs.

Projektleiter Matthias Röhrig ist als enercity-Abteilungsleiter für die Entwicklung neuer Geschäftsmodelle verantwortlich. Aus seiner Sicht bestätigt das Projekt eine große Nutzerakzeptanz für netzgesteuertes Laden: „Unser Projekt zeigt, dass die angebotenen und erprobten Lademodelle einfach handhabbar sind, in die Alltagsabläufe passen und eine hohe Flexibilität aufweisen. Positiv zu bewerten ist, dass rund 90 Prozent des Energiebedarfs flexibel geladen wurden und so die Stromnetze stabilisiert und entlastet werden könnten.“

Wer nach Gewohnheit handelt, verschärft Lastspitzen

In einer 18-wöchigen Referenzphase zu Beginn wurde ungesteuert nach Gewohnheit geladen, und die Ladezeitpunkte lagen meist in der höchsten Stromnachfrage zwischen 18 und 20 Uhr. Das ungesteuerte Laden eines wachsenden E-Fahrzeug-Bestands würde demnach zu noch höheren Lastspitzen führen und kaum die Solarstrom-Erzeugungsspitzen glätten. Nach Darstellung von enercity war jedoch bereits der erste Steuerungsansatz mit vorgegebenen Zeitfenstern erfolgreich. Bei den 40 Probanden erfolgte nun eine deutliche Lastverschiebung in Richtung späterer Stunden, wo sich die Gesamtlastkurve im Stromnetz wieder senkt.

Die statischen Zeitfenster berücksichtigten allerdings noch nicht die Volatilität von Wind- und Solarstrom. Netzseitig vorgegebene variable Zeitfenster beim flexiblen Lademodus waren der nächste Schritt. Auch hier machten nach Angaben von enercity über vier Fünftel der Probanden gut mit. Über 90 % der Ladevorgänge wurden in flexible Zeiten verschoben. „Das konkrete Wahlverhalten im Projektverlauf zeigte, dass gesteuerte Ladezeiten alltagstauglich sind", so Röhrig.

Das flexible Laden verlangt einige Einschränkungen: Nur ein Fünftel der Tester benötigte an Werktagen eine Akkuladung von 80 % oder mehr. Die Hälfte kam für Alltagswege mit der halben Akkuladung aus. Durchschnittlich wurde nur an jedem zweiten Tag geladen. Während die Akzeptanz unter der Woche sehr hoch war, dominierte am Wochenende ein höherer Wunsch nach individueller Lade-Sicherheit. Es sollten in der Freizeit alle Optionen offen bleiben, obwohl die Messergebnisse zeigen, dass der tatsächliche Bedarf geringer ist.

Am Ende des Projekts wurde getestet, wie sich Elektrofahrzeuge in virtuellen Kraftwerken nützlich machen können. Die Nutzer gaben die geplante Abfahrtszeit ein, zu der das Fahrzeug geladen sein sollte. Während der mehrere Stunden umfassenden Standzeit des Autos kann so schwankende Erzeugung oder Nachfrage durch das Laden oder Entladen ausgeglichen werden. Gut ein Drittel der Nutzer war bereit, das E-Fahrzeug als aktiven Speicher bereit zu stellen.

Ralf Ossenbrink / enercity

Zum Abschlussbericht (für Download ggfs. PIN-Code G5MXT erforderlich)