Netzinnovationen
Wir machen unser Stromnetz fit für die Zukunft der Elektromobilität und sorgen dafür, dass die zuverlässige, schnelle und kundenfreundliche Integration gelingt.
Elektromobilität nimmt Fahrt auf. Für den Verkehrsbereich bedeuten die Ziele der Bundesregierung, dass bis zum Jahr 2030 bereits 15 Millionen Elektrofahrzeuge auf deutschen Straßen erwartet werden. Aktuell steigt die Anzahl an E-Fahrzeugen so schnell wie noch nie zuvor, Tendenz steigend. Grundvoraussetzung für den Umstieg auf die Elektromobilität ist eine flächendeckende und zuverlässige Ladeinfrastruktur im privaten und öffentlichen Raum. Insbesondere im privaten Raum ist ein rasanter Hochlauf an Ladeinfrastruktur zu verzeichnen. Die Basis dafür ist ein starkes und intelligentes Stromnetz. Damit E-Fahrzeuge schnell ins Stromnetz integriert werden und zuverlässig geladen werden können, kümmern wir uns um ganzheitliche Lösungsansätze zur Netzoptimierung.
Markus Wunsch, Leiter Netzintegration Elektromobilität, Netze BW
Mit der Elektromobilität kommt ein zusätzlicher Verbraucher ins Spiel
Der Leistungsbedarf eines E-Fahrzeugs übersteigt den üblichen Haushaltsverbrauch deutlich (siehe Abbildung). Dennoch ist unser Stromnetz durchaus in der Lage, vereinzelt auftretende Ladevorgänge zu verkraften. Kritisch wird es immer dann, wenn der Bezug hoher Ladeleistungen lokal zur gleichen Zeit auftritt. Tritt dieser Fall ein, kann der Leistungsbedarf der E-Fahrzeuge die Kapazitätsgrenze im Stromnetz übersteigen und es kann temporär zu kritischen Belastungsspitzen im Stromnetz kommen.
Handlungsschwerpunkte und Lösungen
Damit E-Fahrzeuge schnellstmöglich in das Stromnetz integriert werden und die Kund*innen zuverlässig laden können, hat die Netze BW relevante, ganzheitliche und zukunftsorientierte Handlungsschwerpunkte zur Realisierung in der Praxis definiert.
Um die steigenden Neuanmeldungen in einem kurzen Zeitraum bearbeiten zu können, entwickelt die Netze BW einen digitalen Ende-zu-Ende-Prozess für den Netzanschluss von Ladeinfrastruktur.
Durch die Zunahme an E-Fahrzeugen und dem damit verbundenen Aufbau von Ladeinfrastruktur wird die Lastsituation im Stromnetz verändert. Um Transparenz über die Verteilung der Ladepunkte und somit die Auslastung im Stromnetz zu haben, arbeitet die Netze BW an einer konsequenten Digitalisierung des Verteilnetzes in unterschiedlichen Bereichen:
Jede Kundin und jeder Kunde der Netze BW soll in der Lage sein, das E-Fahrzeug sofort und zuverlässig laden zu können. Um dies flächendeckend auch in Gebieten mit stark ausgelasteten Stromnetzen zu gewährleisten, entwickelt Netze BW innovative Lösungen für eine schnelle Steigerung der Aufnahmekapazität von Ladeinfrastruktur in das Stromnetz.
Für den steigenden Leistungsbedarf der E-Mobilität wird das Stromnetz bedarfsgerecht und vorausschauend weiterentwickelt und ausgebaut. Hierfür werden bereits heute Maßnahmen in Hinblick auf die Zukunft ergriffen:
Alle Videos und Livestreams rund um das Thema Integration von Elektromobilität ins Stromnetz hier anschauen!
Die Elektromobilität stellt mit zunehmenden Anmeldezahlen von Ladeinfrastruktur eine Herausforderung für unser Stromnetz dar. Ob das Stromnetz bereits heute für die Anforderungen der Elektromobilität ausgelegt ist, hängt von Standort, Netztopologie, Leistungsbedarf der Kunden und weiteren individuellen Faktoren ab. Dennoch ermöglicht uns die frühzeitige Einbindung in den Aufbau von Ladeinfrastruktur einen vorausschauenden und bedarfsgerechten Netzausbau. Das Ziel ist es, in kürzerer Zeit mehr private Ladestationen ins Stromnetz integrieren zu können, ohne dabei die Versorgungssicherheit zu gefährden. Deshalb entwickeln wir als Netze BW unser Stromnetz kontinuierlich weiter.
Insbesondere im privaten Bereich sind die Standzeiten von E-Fahrzeugen deutlich höher als die benötigte Ladezeit. Das bietet Flexibilität, die wir durch netzdienliches Lademanagement nutzen können. Beim Lademanagement wird die zur Verfügung stehende Ladeleistung zeitweise an die Kapazität des Stromnetzes angeglichen. So können in kürzerer Zeit mehr private Ladestationen in das bestehende Stromnetz integriert werden, ohne dabei die Versorgungssicherheit zu gefährden.
Neben der technischen Analyse haben wir auch die Kundenakzeptanz von Leistungsanpassungen bei Ladevorgängen untersucht. Da die meisten Ladevorgänge in den Abend- und Nachstunden stattfinden, fühlten sich beispielsweise im NETZlabor E-Mobility-Carré 93 % der Testkund*innen nicht durch Lademanagement eingeschränkt.
Bidirektionales Laden bedeutet, dass ein E-Fahrzeug nicht nur Strom aus dem Stromnetz in die Fahrzeugbatterie laden, sondern auch Strom aus der Fahrzeugbatterie zurück speisen kann. Das E-Fahrzeug wird somit zum mobilen Batteriespeicher, wodurch sich die nutzbare Flexibilität erhöht. Für uns sind insbesondere die zwei Anwendungsfälle „Vehicle to Home“ und „Vehicle to Grid“ entscheidend.
V2H – Vehicle to Home
Das E-Fahrzeug speichert überschüssige Energie beispielsweise aus einer heimischen PV-Anlage und kann diese bei Bedarf wieder in das private Hausnetz einspeisen. Eine Einspeisung in das öffentliche Stromnetz findet nicht statt. Im Wesentlichen dient dieser Vorgang dem Nutzen von PV-Eigenverbrauchsoptimierung und Autarkiesteigerung.
V2G – Vehicle to Grid
Dieses Konzept sieht das Einspeisen von Strom aus der Fahrzeugbatterie in das öffentliche Stromnetz vor und entspricht somit der Funktion eines Speicherkraftwerks, wobei zur wirkungsvollen Anwendung eine ausreichende Menge an Elektrofahrzeugen vorhanden sein muss. Hierdurch sollen E-Fahrzeuge am Energiemarkt teilnehmen und Systemdienstleistungen bspw. Regelenergie bereitstellen.
Ergänzend zu theoretischen Modellen testet die Netze BW in der Realität, was die rasante Steigerung von E-Fahrzeugen für das Stromnetz bedeutet: In gezielt konzipierten Feldversuchen wird hier eine relevante Durchdringung von Elektromobilität in einem Stromkreis realisiert.
Diese sogenannten NETZlabore ermöglichen es, unter realen Bedingungen das tatsächliche Ladeverhalten von Kund*innen und vor allem dessen Auswirkung auf das Stromnetz zu untersuchen. An verschiedenen Standorten wurden vier NETZlabore mit jeweils unterschiedlicher technischer Ausrichtung ins Leben gerufen, um ein repräsentatives Spektrum an Netztopologien zu untersuchen. So erhält die Netze BW einen möglichst breiten Einblick über die Auswirkungen von Elektromobilität auf das Stromnetz.
