Vehicle-to-Grid-Optimierungslösung von CENERO

Diese Technologie erfordert ein einfach funktionierendes System aus einer Ladestation und einem Elektrofahrzeug, die beide bidirektionale Leistungsflüsse verarbeiten können. Der Kopplungspunkt der beiden Komponenten ist eine Kombination aus digitalem Lade- und Lastmanagement. Ersteres steuert den Ladevorgang des E-Fahrzeugs, letzteres die netzkonforme Vergabe von Energiekontingenten für den Ladevorgang. Der Betrieb von bidirektionalen Ladeeinrichtungen bietet ein technologisch und wirtschaftlich übertragbares, halböffentliches Elektroladekonzept. Diese ermöglichen skalierbare Effizienzpotenziale im Flottenmaßstab, d.h. wenn mehrere bidirektionale Ladeeinheiten integriert werden. In Kombination mit digitalem Lade- und Lastmanagement ist es möglich, beispielsweise teure Stromspitzen durch Nutzung der gespeicherten Energie in der Autobatterie auszugleichen. Dieses sogenannte Peak Shaving ist eine Möglichkeit. Eine andere ist der Ausbau der Nutzung des eigenen Stroms, der bei mangelnder Nachfrage in den Autobatterien einer Flotte zwischengespeichert und später bei Versorgungsengpässen abgerufen werden kann. Auch der netzstabilisierende Bezug von Strom aus dem Verteilnetz, der im Bereich der flexiblen Lasten bereits praktiziert wird, bietet einen weiteren Ausblick auf mögliche wirtschaftlich sinnvolle Anwendungen.

Der technologische Stand von bidirektionalen Ladekonzepten und den daraus resultierenden elektrischen Lastverteilungsanwendungen befindet sich in Europa derzeit noch im Prototypenstadium. Aufgrund fehlender einheitlicher Standards sind derzeit nur sehr wenige Hersteller an Testkonzepten beteiligt. Infolgedessen sind derzeit keine kommerziell genutzten Ladesysteme verfügbar. In einigen Forschungsprojekten werden jedoch bereits wichtige Grundlagen für den Ausbau dieses Technologiezweiges gelegt. Wichtige Fragestellungen sind dabei die Integration des bidirektionalen Ladens in digitale Lade- und Lastmanagementsysteme, die eichfähige Messung bidirektionaler Ladeströme sowie die Entwicklung von wirtschaftlich tragfähigen Abrechnungs- und Finanzierungsmodellen, die beispielsweise auch den Verschleiß der Batterie durch das Laden und Entladen berücksichtigen.

Es ist wichtig, das System so zu koordinieren, dass durch die Nutzung der Batteriekapazitäten die größtmögliche Energieeffizienz erreicht wird und es als Investitionsanreiz wirtschaftlich tragfähig ist. Gleichzeitig muss gewährleistet sein, dass die Nutzer von E-Fahrzeugen in ihrer Mobilität nicht eingeschränkt werden. Die Komplexität der Systemimplementierung nimmt mit der Größe der E-Fahrzeugflotte und der Hinzunahme der erneuerbaren Energieerzeugung weiter zu. Die Entwicklung eines bidirektionalen Ladekonzepts mit hohen Anwendungsanforderungen, aber auch höchstmöglichem Übertragungspotenzial, stellt einen starken Differenzierungsfaktor im Bereich der E-Mobilitätsdienstleistungen dar. So stellen beispielsweise übertragbare Möglichkeiten zur eichrechtskonformen Messung bidirektionaler Ladeströme oder Konzepte zum Umgang mit gesetzlichen Strompreisumlagen wesentliche Alleinstellungsmerkmale im aktuellen Marktumfeld dar.

Bidirektionales Laden bietet ein großes Potenzial für Emissionseinsparungen in entsprechend ganzheitlichen Konzepten, die mehrere E-Fahrzeuge, erneuerbare Stromerzeugung und möglicherweise zusätzliche Speicherkapazität integrieren. Diese Konzepte müssen mit einem leistungsfähigen Lastmanagementsystem verknüpft werden und bieten dennoch ein großes ökonomisches und ökologisches Einsparpotenzial beim Einsatz in Gewerbe-, Industrie- oder Wohngebieten. Auf der Seite der Anbieter eröffnen sie neue Geschäftsmöglichkeiten im Bereich der Energiedienstleistungen, auf der Seite der Kunden bieten sie ein nachhaltigeres Mobilitätskonzept, mit dem sie ihre Energiekosten senken können. SPARCS bietet die Plattform, ein solches Konzept im Rahmen eines Reallabors aufzubauen, zu überwachen und Rückschlüsse auf zukünftige Optimierungspotenziale zu ziehen. Wesentliche Vorteile liegen z.B. in der Erleichterung der Schnittstellenprogrammierung, die das Fahrzeug, die Ladestation und das Lastmanagement zu einem Gesamtsystem zusammenführt.