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Thüga forscht: Probleme der E-Mobilität für die Netze reduzieren

Die meisten Verteilnetze in Deutschland sind nicht auf den Einsatz von Elektrofahrzeugen vorbereitet. Welche Technologien in welchem Mix das gesamtwirtschaftlich Optimale für Netze und Fahrzeuge realisieren, erforscht ein Projekt des Fraunhofer IEE unter Beteiligung der Thüga und weiterer Partner.

Elektromobilität Bildquelle: © Thüga

»Aktuell haben wir eine Quote von einem Prozent Elektroautos in Deutschland«, erklärt Evamaria Zauner, Projektleiterin für Elektromobilität bei Thüga. »Ab einer Quote von 30 Prozent E-Autos gehen wir nach aktuellen Studien von einer Gefahr für die Stabilität der Verteilernetze aus.« An lokalen Hotspots, wo sich viele Ladevorgänge konzentrieren, könne es ohne Investitionen auch schon früher zu Engpässen kommen, so Zauner weiter. Damit diese langfristigen Investitionen zielgerichtet fließen, untersucht Thüga gemeinsam mit zwei Partnerunternehmen die Auswirkungen auf die Netze, eine Optimierung der Netzplanung und prüft die Handlungsoptionen in der Praxis.

»Die Instrumente für die Integration der Elektromobilität in die Netze sind bekannt: der Netzausbau zum Beispiel, die Ladesteuerung, das bidirektionale Laden oder die Koppelung der Fahrzeuge mit dem Energiesystem von Gebäuden«, sagt Projektleiter Dr. Bernhard Ernst vom Fraunhofer IEE. »In unserem Projekt geht es jetzt darum, all das zusammenzuführen. Ziel ist es, gesamtwirtschaftlich optimale Lösungen für Netze und Fahrzeuge zu finden.« Ernst weiter: »Sowohl Netzbetreiber als auch Autoindustrie arbeiten daran, ihren Beitrag zur Netzintegration der Elektromobilität zu leisten. Bislang tun sie das aber weitgehend unabhängig voneinander. Unser Forschungsprojekt ‚Ladeinfrastruktur 2.0’ bringt nun beide Seiten zusammen«.

Neben dem Netzausbau kann die netzdienliche Steuerung von Ladevorgängen eine mögliche Lösung sein. »Uns fehlen noch Erfahrungen, wie viel Potenzial die Steuerung hat«, erklärt Zauner. In einem Gebiet mit 40 Haushalten im Großraum Braunschweig werden daher die Auswirkungen einer großflächigen Elektrifizierung des Verkehrssektors in einem bestehenden Netz geprüft. Auf Basis individueller Prognosen soll der Verbrauch der Kunden netzdienlich optimiert werden. »Wir versprechen uns viele neue Erkenntnisse, sowohl zum potentiellen Beitrag von Elektrofahrzeugen zur Netzstabilität als auch zur technischen und systemischen Umsetzbarkeit. Denn: Wir erhalten so noch mehr Kenntnis über unsere E-Mobilitätskunden und prüfen gleichzeitig das Prognosemodell in der Praxis«, so Dr. Volker Lang, Vorstand von BS Energy und Geschäftsführer der von BS Energy geplanten Digitalisierungsagentur, die das Projekt in Braunschweig betreuen wird.

Auch die Autoindustrie muss bei der Entwicklung der Ladetechnik in ihren Fahrzeugen die Anforderungen des Netzbetriebs berücksichtigen. Das Projekt soll Autohersteller und -zulieferer auch mit Blick auf die internationalen Märkte dabei unterstützen, die aus Systemsicht optimalen technischen Lösungen für die Ladekomponenten der Autos zu finden. Die Projektpartner wollen Empfehlungen für Normen aussprechen – etwa zu den Netzanschlussbedingungen, für die Kommunikation zwischen Fahrzeug und Netz oder Ladestation sowie für die Einbindung von Elektrofahrzeugen in ein Heimenergiemanagement-System.