Die „E-Mobility-Allee“ – Laden in vorstädtischem Gebiet
Die Belchenstraße in Ostfildern bei Stuttgart ist gesäumt von Einfamilienhäusern. Die ideale Umgebung für das bundesweit erste NETZlabor. Zehn Haushalte nahmen an diesem Versuch teil, für die je ein E-Fahrzeug und Ladeinfrastruktur während der Projektdauer bereitstand. Ein Los entschied, ob die Teilnehmenden mit einem E-Modell von VW, BMW oder Renault fahren konnten. Das elfte Fahrzeug, das Modell S von Tesla, war für jeden Haushalt drei Wochen verfügbar.
Die Netze BW wollte wissen:
- Wie werden die E-Pionier*innen - mit sehr unterschiedlichem Fahrverhalten - ihre E-Autos laden?
- Welche Auswirkungen zeigen sich im Stromnetz bei einem Anteil von 50 Prozent E-Fahrzeugen?
- Welche technischen Lösungsansätze werden benötigt, um das Netz zu optimieren?
Die Erkenntnis
Im Laufe der Zeit verließen sich die Teilnehmer*innen zunehmend auf die Batteriekapazität ihres E-Autos. Während die Anzahl der Ladevorgänge sank, stieg die geladene Energiemenge pro Vorgang – das Vertrauen in die Reichweite wuchs stetig. Wie erwartet, betrug die maximale Anzahl gleichzeitig stattfindender Ladevorgänge 50 Prozent – es wurden nie mehr als fünf E-Fahrzeuge gleichzeitig geladen. Außerdem erwies sich die verbaute Technik zur Netzoptimierung als hilfreich: Das Stromnetz war zu keinem Zeitpunkt an der Belastungsgrenze.
Das E-Mobility-Carré – Laden in der Tiefgarage eines Mehrfamilienhauses
Die Hälfte der Wohneinheiten in Deutschland befindet sich in Mehrfamilienhäusern. Eine steigende Nachfrage nach kundenfreundlichen Lösungen für das Laden in Tiefgaragen ist auch hier zu erwarten. Zumal eine gesetzliche Hürde beseitigt wurde: Bislang mussten alle Eigentümer der Installation einer Ladevorrichtung zustimmen, inzwischen reicht eine einfache Mehrheit. Die Wohnanlage „Pura Vida“ in Tamm erwies sich als geeigneter Testkandidat.
Die Netze BW wollte wissen:
- Wie muss der Netzanschluss einer Wohnanlage dimensioniert sein, wenn künftig viele E-Fahrzeuge in einer gemeinsamen Tiefgarage geladen werden?
- Wie ist das Ladeverhalten der Bewohner*innen?
- Wie wirkt es sich auf das Stromnetz aus?
Die Erkenntnis
Auch unter den Bedingungen von Corona und Homeoffice fuhren die E-Fahrzeuge durchschnittlich 1.100 Kilometer pro Monat. Über die Hälfte der Zeit wurde überhaupt kein Auto geladen. Trotz der 58 installierten Ladepunkte, fanden parallel nie mehr als 13 Ladevorgänge statt. Auch hier half ein intelligentes Lademanagementsystem das die Anschlussleistung der Ladepunkte abgesenkt hatte und so Lastspitzen minimierte. Die befürchtete maximale „Gleichzeitigkeit“, die sich auf das Stromnetz belastend auswirkt, blieb aus. Sie betrug lediglich 22 Prozent. Obwohl die Ladeleistung zeitweise reduziert wurde und dies zu etwas längeren Ladezeiten führte, fühlten sich über 90 % der Teilnehmenden nicht eingeschränkt.
Die E-Mobility-Chaussee – Laden im ländlichen Versorgungsgebiet
Für die Netze BW der erste Test in ländlicher Region mit ganz eigenen Herausforderungen. Denn die Römerstraße in Kusterdingen hat einen 850 Meter langen Stromkreis und ist somit ein typisches Beispiel für die ländliche Netztopologie. Je länger das Kabel ist, desto häufiger kann es zu Spannungsschwankungen kommen. Sieben E-Fahrzeuge stellte die Netze BW zur Verfügung, ein Bewohner nahm mit seinem privaten E-Fahrzeug an dem Feldversuch teil.
Die Netze BW wollte wissen:
- Hat das Ladeverhalten im ländlichen Raum eine andere Auswirkung auf die Gleichzeitigkeit als in städtischen Wohngebieten?
- Welche Auswirkungen haben Ladevorgänge auf die Netzspannung in einem ländlichen Stromkreis?
- Welche technischen Lösungsansätze eignen sich, um die Elektromobilität sicher in das Netz integrieren zu können?
Die Erkenntnis
Weil die Anzahl an E-Fahrzeugen einem realistischen Szenario entsprach, wurde auch ein Stresstest durchgeführt: Alle E-Fahrzeuge wurden zum selben Zeitpunkt geladen, um die 100 % Gleichzeitigkeit zu simulieren. Das gleichzeitige Laden der acht E-Fahrzeuge hat das Stromnetz lokal an seine Belastungsgrenze gebracht. Das zeigt, dass die Integration von E-Fahrzeugen in das heutige Stromnetz punktuell herausfordernd sein kann. Damit ist klar: Eine Integration der Elektromobilität in das Netz kann gelingen, wenn ein intelligentes Lademanagement eingesetzt und zudem das Netz weiter ausgebaut wird. Aber schon jetzt erlaubt das Lademanagement, die Anzahl der Ladepunkte zu erhöhen, um so Interessierten den Umstieg auf ein E-Fahrzeug schneller zu ermöglichen. Zeit, die genutzt werden kann, das Netz zukunftssicher auszubauen.
Handlungsfelder für ein stabiles Netz
Um das Netz zukunftssicher zu gestalten, hat die Netze BW vier Handlungsfelder definiert. Dabei helfen die NETZlabore, diese erfolgreich umzusetzen:
Im Blick: Kund*innen. Für sie soll die Anmeldung einer Ladeinfrastruktur bei der Netze BW unkompliziert und schnell sein. Um die erwartbaren Neuanmeldungen schnell bearbeiten zu können, entwickelt die Netze BW einen digitalen Ende-zu-Ende-Prozess für den Netzanschluss von Ladeinfrastruktur.
Im Blick: Das Netz selbst. Denn mit steigender Zahl der E-Fahrzeuge muss auch die Ladeinfrastruktur ausgebaut werden, und dies führt zu einer höheren Belastung der Stromnetze. Eine konsequente Digitalisierung des Verteilnetzes hilft, jederzeit über die Netzsituation informiert zu sein.
Im Blick: die Beteiligten. Für alle soll das Laden der E-Fahrzeuge sofort und zuverlässig möglich sein. Deshalb entwickelt die Netze BW auch in Gebieten mit stark ausgelasteten Stromnetzen innovative Lösungen wie das Lademanagement oder eine Steuerung über das intelligente Messsystem mit Steuerbox.
Im Blick: die Entwicklung der E-Mobilität. Die Netze BW baut das Stromnetz vorausschauend und bedarfsgerecht aus. Hierfür investiert das Unternehmen 500 Millionen Euro bis zum Jahr 2025.
Und es geht weiter:
Ein nächstes NETZlabor, das „intelligente Heimladen“, hat die Netze BW bereits gestartet und an drei Standorten durchgeführt. An zwei weiteren Standorten, in Künzelsau und Wangen, wird aktuell das intelligente Heimladen im Verlauf der nächsten sechs Monate zusätzlich erprobt.
+++ Eine Information des Netzbetreibers Netze BW +++