Netzinnovationen

Netzintegration Elektromobilität

Eine Herausforderung für das Verteilnetz

Wir machen unser Stromnetz fit für die Zukunft der Elektromobilität und sorgen dafür, dass die zuverlässige, schnelle und kundenfreundliche Integration gelingt.

Ambitionierte Ziele für die Verkehrswende

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.

Ladeinfrastruktur – entscheidender Eckpfeiler der Elektromobilität

85 % private Ladepunkte — 15 % öffentliche Ladepunkte

Private Ladevorgänge finden zu Hause statt (Ein- und Zweifamilienhäuser, Mehrfamilienhäuser)

Laden im Einfamilienhaus
Laden im Mehrfamilienhaus

Private Ladevorgänge finden im nicht öffentlichen Bereich am Arbeitsplatz statt (Firmenparkplätze, ÖPNV)

Laden im Gewerbe

Öffentliche Ladeinfrastruktur umfasst das Laden z.B. beim Einkaufen oder das Schnellladen an Autobahnen

"Die Anzahl an Ladeinfrastruktur in unserem Netzgebiet steigt schnell und nachhaltig an. Maßgeblich findet der Hochlauf derzeit im Niederspannungsnetz statt. Das ist schon heute herausfordernd für die operativen Prozesse der Netze BW."

Markus Wunsch, Leiter Netzintegration Elektromobilität, Netze BW

Ein E-Auto lädt selten allein. Ausschlaggebender Faktor ist die maximale Gleichzeitigkeit

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.

Zielsetzung

Lösungen für eine effiziente Nutzung des Stromnetzes bei maximaler Aufnahmekapazität von E-Mobilität

Das Stromnetz ist die Basis der Elektromobilität.

Als leistungsstarke Infrastruktur ermöglicht es die Mobilitätswende. Dafür entwickeln wir unser Netz gezielt, vorausschauend und effizient weiter. Um unseren Kund*innen heute schon das Laden ihrer E-Fahrzeuge zu ermöglichen, optimieren wir die bestehende Infrastruktur und "machen sie intelligent". So können schon heute maximal viele E-Fahrzeuge und Ladepunkte in die Bestandsinfrastruktur integriert werden.

Netze BW macht das Stromnetz fit für die Zukunft der Elektromobilität

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.

Kundenzentrierter Netzanschluss

Die Anmeldung von Ladeinfrastruktur bei der Netze BW soll für die Kund*innen unkompliziert und vor allen Dingen schnell sein

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.

  • Digitale Kundenschnittstelle zur Meldung von Ladeinfrastruktur mit Verkürzung von Rückmeldezeiten
  • Effiziente und schnelle Bearbeitung komplexer Kundenanfragen
  • Automatisierte und digitalisierte Planungs- und Netzberechnungsprozesse

Transparenz im Verteilnetz

Der Überblick der Auslastung und deren Veränderung im Stromnetz ist essentieller Bestandteil für den Hochlauf der Elektromobilität

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:

  • Darstellung der aktuellen Verteilung und Häufung gemeldeter Ladepunkte im Verteilnetz
  • Identifikation nicht gemeldeter Ladepunkte mittels Daten und Algorithmen
  • Prognose der zukünftigen Verteilung und Häufung von Ladepunkten im Verteilnetz
  • Netzzustandsüberwachung in Echtzeit durch Messtechnik in Ortsnetzstationen

Intelligente Netzoptimierung

Innovative Lösungen für eine flächendeckende Optimiering des bestehenden Stromnetzes in der Praxis

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.

  • Intelligentes Lademanagement für netzdienliches Laden
  • Standardisierung und Skalierung des intelligenten Messsystems mit Steuerbox
  • Intelligente Betriebsmittel (z. B. Batteriespeicher und Spannungsregler)

Zukunftssichere Netzentwicklung

Die Versorgungssicherheit hat höchste Priorität: wir kümmern uns um eine vorausschauende und zukunftssichere Netzentwicklung

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:

  • Anpassung von Netzplanungsprämissen mit Berücksichtigung gewonnener Erkenntnisse zu Ladeverhalten, Gleichzeitigkeit etc.
  • Investition von 500 Mio. € zur Verstärkung des Mittel- und Niederspannungsnetzes bis 2025
  • Kontinuierliche Beobachtung der Entwicklung der E-Mobilität und der daraus resultierenden Anforderungen an das Stromnetz (z. B. E-LKWs, Entwicklung öffentlicher Schnellladeinfrastruktur, bidirektionales Laden)

NETZlabor E-Mobility Allee

Fokus: Vorstädtisches Wohngebiet

NETZlabor E-Mobility-Carré

Fokus: Mehrfamilienhäuser in urbanen Ballungszentren

NETZlabor E-Mobility-Chaussee

Fokus: Ländlicher Raum

NETZlabor Intelligentes Heimladen

Fokus: Netzdienliches Lademanagement über das Intelligentes Messsystem

Mediathek

Alle Videos und Livestreams rund um das Thema Integration von Elektromobilität ins Stromnetz hier anschauen!

Sind die Stromnetze fit für die Elektromobilität? Wir haben die Antwort darauf gegeben.

eNetz 2.0 — das digitale Event in Kooperation mit electrive.net

Sie haben eNetz 2.0 verpasst oder möchten sich die Veranstaltung nochmals anschauen? Hier finden Sie die Videoaufzeichnungen der Themenblöcke sowie weitere Informationen rund um das Event.

Häufig gestellte Fragen zur Netzintegration Elektromobilität

Hält das Stromnetz dem Hochlauf der Elektromobilität stand?

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.

Was ist eigentlich netzdienliches Lademanagement und warum ist es so wichtig?

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.

Was ist eigentlich bidirektionales Laden und welche Anwendungen sind für uns relevant?

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.

Wie relevant sind die Erkenntnisse aus den NETZlaboren?

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.

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