Netzdienliches Laden: So helfen E-Autos bei der Energiewende
Das Reiner Lemoine Institut hat mit der Open Source Software SpiceEV einen Weg gefunden, wie Elektroautos als rollende Speicher das Stromnetz unterstützen können
Elektrofahrzeuge beziehen nicht nur Strom aus dem Netz, sie können auch helfen, mehr Strom aus Erneuerbaren Energien nutzbar zu machen. Sie dienen als rollende Speicher und bieten durch netzdienliches Laden ein hohes Potenzial an lastseitiger Flexibilität. Um diese optimal nutzen zu können, hat das Reiner Lemoine Institut (RLI) die Open Source Software SpiceEV zur Simulation und Analyse von Ladestrategien entwickelt und damit im Projekt Netz_eLOG gemeinsam mit IAV, E.DIS und DHL konkret gezeigt: Logistikfuhrparke bieten gesicherte Flexibilität und können Stromnetze entlasten.
Mehr als 8 TWh Strom gingen 2022 durch Abregelung verloren
Zahlen der Bundesnetzagentur (BNetzA) für das Jahr 2022 zeigen, dass eine Rekordmenge von 8,071 TWh Strom aus erneuerbaren Energien aufgrund von Netzengpässen abgeregelt werden musste. Mit dieser Energie könnten knapp vier Millionen Elektroautos ein Jahr lang fahren. Weil Anlagenbetreibende zeitweise mehr Strom aus erneuerbaren Energien produzieren, als in das Netz eingespeist werden kann, muss die Anlage abgeschaltet beziehungsweise die Einspeisung gedrosselt werden. Strom, der eigentlich günstig erzeugt wird, kann nicht genutzt werden.
Netzdienliches Laden stabilisiert Stromnetze und reduziert Netzausbaubedarf
Werden Elektrofahrzeuge netzdienlich geladen, entfalten sie hohes Flexibilitätspotenzial für das Stromnetz. Bisher wird das kaum genutzt. In den Fahrzeugen sind Batterien verbaut, deren Kapazität ihren täglichen Energiebedarf meist um ein Vielfaches übersteigt. Gleichzeitig stehen sie oft länger als für das Laden notwendig ist. Eine optimale Netzintegration der Fahrzeuge kann helfen Stromnetze zu stabilisieren, Netzüberlastungen sowie -ausbaukosten zu reduzieren und Strom aus erneuerbaren Energien besser zu nutzen.
Nutzfahrzeuge und Logistikflotten bieten sehr hohes Potenzial an Flexibilität
Gerade bei Nutzfahrzeugen wie zum Beispiel im ÖPNV oder in der Logistikbranche liegt sehr hohes Potenzial zur Unterstützung des Stromnetzes. Logistikflotten haben einheitliche und gleichbleibende Fahrprofile. Das zeigen auch die Ergebnisse des Projekts Netz_eLOG mit 30 StreetScootern in einem Verteilzentrum der Deutschen Post. Die Fahrzeuge mit ähnlichen Ankunfts- und Abfahrtszeiten konnten dem Verteilnetzbetreiber E.DIS eine gesicherte Flexibilität anbieten und nach konkreten Ladeplänen von E.DIS geladen werden.
SpiceEV – Software für Ladestrategien
Welche Ladestrategie sinnvoll ist, hängt von verschiedenen Faktoren ab. Dazu hat das RLI SpiceEV, ein Open-Source-Programm zur Simulation und Analyse von Ladestrategien, entwickelt – so können Fahrzeughalter:innen oder Stromnetzbetreibende verschiedene Ladestrategien simulieren und die Auswirkungen auf die eigenen Energiekosten oder das lokale Stromnetz analysieren. Das Programm ist bei GitHub veröffentlicht und kann nach eigenen Anforderungen angepasst werden.
Hochlauf von Elektromobilität und erneuerbaren Energien
Der Hochlauf der Elektromobilität und der Ausbau der erneuerbaren Energien sind in vollem Gange. Bis 2030 sollen gemäß Koalitionsvertrag auf Deutschlands Straßen 15 Millionen elektrifizierte Pkw fahren. Dazu kommen weitere Nutzfahrzeuge. Außerdem steigt der Anteil erneuerbarer Energien am Stromsystem kontinuierlich und soll bis 2030 bei 80 Prozent liegen. Netzdienliches Laden kann unter den richtigen Rahmenbedingungen Kosten für Flotten- und Netzbetreibende reduzieren.
Anreizsystem durch zeitvariable Netzentgelte steigern
Jeder Akteur, der Strom durch das Versorgungsnetz leitet, zahlt ein Netzentgelt an den Netzbetreiber – ähnlich wie eine Briefmarke als Porto. Die Entgelte müssen als Anreizsystem weiterentwickelt werden. Die BNetzA geht mit den angestrebten Anpassungen des §14a EnWG einen wichtigen Schritt. Insbesondere die für 2025 geplante Einführung zeitvariabler Netzentgelte stellt einen Paradigmenwechsel in Deutschland dar.
Die geplanten statisch‑zeitvariablen Entgelte berücksichtigen jedoch noch nicht die vollständige Elektrifizierung der Sektoren Verkehr, Wärme und Industrie. Für das Ziel eines Energiesystems auf Basis von 100 Prozent erneuerbaren Energien bedarf es perspektivisch dynamischer Elemente bei den Netzentgelten, damit Netzrestriktionen noch stärker in die Anreizsystematik einbezogen werden. Dazu muss das Stromnetz digitaler werden, sodass die Entgelte die tatsächliche Situation im Netz besser abbilden können.
Weitere Informationen:
Kontakt:
Reiner Lemoine Institut
Forschungsbereich Mobilität mit Erneuerbaren Energien
reiner-lemoine-institut.de/forschungsfelder/mobilitaet-mit-ee/
Jakob Gemassmer
Wissenschaftlicher Mitarbeiter und Projektleiter
Tel.: +49 30 1208 434 85
E-Mail: jakob.gemassmer(at)rl-institut.de
Timo Beyer
Kommunikation
Tel.: +49 30 1208 434 15
E-Mail: presse(at)rl-institut.de
Nachricht RLI vom 24.10.2023
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