Netzintegration Elektromobillität

NETZlabor E-Mobility-Chaussee

Ein Projekt der Netze BW zur Netzintegration von Elektromobilität im ländlichen Versorgungsgebiet

Die technische Ausgangslage

In ländlichen Regionen werden zukünftig immer mehr Menschen mit Elektroautos unterwegs sein. Für das Stromnetz ist das eine große Herausforderung. Denn: Hier sind die einzelnen Stromkreise deutlich länger als in städtischen Gebieten. Je länger das Kabel ist, desto häufiger kann es zu unzulässigen Spannungsschwankungen kommen. Wenn zukünftig viele Elektroautos in einem solchen Stromkreis geladen werden, wird die Problematik weiter verstärkt. Welche Auswirkungen Elektromobilität in den nächsten Jahren auf das ländliche Stromnetz haben wird, testet die Netze BW daher schon heute unter realen Bedingungen in Kusterdingen (Landkreis Tübingen).

Die Zielsetzung

60 Wohneinheiten, 43 Hausanschlüsse, 13 Wärmestromanlagen, 3 Photovoltaikanlagen

Wie ist das Ladeverhalten der E-Pioniere in ländlichen Gebieten und wie wirkt es sich auf das Stromnetz aus? Kann durch Lademanagement und Batteriespeicher die Belastung auf das Niederspannungsnetz reduziert werden? Ziel ist es, die Versorgungsqualität bei einer steigenden Anzahl von Elektrofahrzeugen in ländlichen Gebieten sicherzustellen und hierfür kundenfreundliche Lösungen zu entwickeln.

Unser Forschungsprojekt

Im NETZlabor E-Mobility-Chaussee erproben wir im Praxistest, wie die Netzintegration von Elektromobilität in ländlichen Regionen am besten gelingen kann. Ein ca. 850 m langer Stromkreis dient hierbei als typisches Beispiel der ländlichen Netztopologie. Gemeinsam mit den Bewohnern der Römerstraße – unseren E-Pionieren – untersuchen wir, wie sich das Laden der Elektrofahrzeuge auf das lokale Stromnetz auswirkt. Gleichzeitig testen wir Lademanagement und einen zentralen Batteriespeicher, um die Belastungen durch Elektromobilität zu reduzieren. Ein E-Pionier erprobt zusätzlich, wie autark ein Haushalt mit dezentralem Heimspeicher, Photovoltaik-Anlage und Elektroauto sein kann. Wenn wir in einem solchen Umfeld die Versorgung unserer Kunden sichern können, dann können wir es überall – so lautet die Prämisse.

Projektlaufzeit: Januar 2020 bis März 2021

Der Standort

Kusterdingen im Landkreis Tübingen
als typisches ländliches Gebiet

Hauptsächlich Einfamilienhäuser und
Doppelhaushälften am Ortsrand

43 Hausanschlüsse, 13 Wärmestrom- und
3 Photovoltaikanlagen

Die E-Fahrzeuge für unsere Teilnehmer

4 Nissan Leaf

  • Batteriekapazität: 40 kWh
  • Alltagsreichweite: ca. 220 km

3 Renault ZOE

  • Batteriekapazität: 41 kWh
  • Alltagsreichweite: ca. 250 km

Kennzahlen

850 m langer Stromkreis

Zentraler Batteriespeicher
(66 kWh) und dezentraler Batteriespeicher (19 kWh)

7 Elektrofahrzeuge
(4 Nissan Leaf, 3 Renault Zoe)

8 Ladeeinrichtungen
(jeweils max. 22 kW)

In die Autos, fertig, los

Übergabe der E Autos

Ende Januar 2020 durften unsere E-Pioniere ihre E Fahrzeuge entgegennehmen. Seitdem fährt die Römerstraße elektrisch. Damit fiel auch der Startschuss für unsere umfangreichen Tests. Der Einsatz der Elektroautos im Alltag der Projektteilnehmer liefert uns Aufschluss über die Belastungen des Stromnetzes.

Relevante Meilensteine

Meilensteine 2019

November
Installation von 8 Wallboxen mit einer Anschlussleistung von je 22 kW sowie 8 Kommunikationssystemen (energybase) zur Steuerung der Ladeinfrastruktur via LTE-Signal

Meilensteine 2020

Januar
Übergabe der Fahrzeuge - „Offizieller“ Startschuss des NETZlabors E-Mobility-Chaussee mit der Übergabe der Fahrzeuge (als zusätzlich Verbraucher im Stromnetz) an die E-Pioniere.
Zeitgleich: Beginn des Testphasenplans

Juni
Beginn des dezentralen Batteriespeichertests
Optimierung der Lasten eines Haushalts: Ermittlung eines realistischen Autarkiegrades eines Haushaltes mit PV-Einspeisung, wenn zusätzlich zum Hausverbrauch ein E-Fahrzeug geladen wird.

Juli
Beginn des Lademanagementtests
Beginn der aktiven Steuerung aller Ladevorgänge zur Reduktion von Lastspitzen und Schwankungen des Spannungsniveaus im Stromnetz (hervorgerufen durch E-Fahrzeuge). Erprobt werden verschiedene Anwendungsmöglichkeiten des präventiven sowie kurativen Lademanagements.

August
Beginn des zentralen Batteriespeichertests
Zunächst Fahrplanbetrieb mit festgelegten Be- und Entladezeiten, später spannungsgeführter Betrieb mit Echtzeitdaten aus dem Stromnetz. Wie auch beim Lademanagement wird der zentrale Batteriespeicher zur Reduktion von Lastspitzen und Spannungsschwankungen des Niederspannungsnetzes eingesetzt.

September
Strangregler
Der Strangregler hebt am Reglungspunkt das Spannungsniveau für alle folgenden Leitungsabschnitte wieder an. So können lokale Spannungshaltungsprobleme verringert und die Versorgungsqualität auch bei stationsfernen Anschlüssen sichergestellt werden.

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Antworten zu den häufigsten Fragen finden Sie in unserem FAQ-Bereich.

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