V2G-fähige Elektroautos speichern überschüssige Windenergie und sparen CO2

Copyright Abbildung(en): Nissan

Der Übertragungsnetzbetreiber TenneT, der Elektroautohersteller Nissan und das Technologieunternehmen The Mobility House haben ein bedeutendes Vehicle-to-Grid (V2G) Pilotprojekt zur Einsparung erneuerbarer Energien in Deutschland beendet. Im Rahmen eines vom Bundeswirtschaftsministerium geförderten SINTEG-Schaufensterprojekts wurde das Potenzial von Elektroauto-Batterien untersucht: lokal produzierten Strom zu speichern und wieder einzuspeisen, um das Stromnetz zu stabilisieren und gleichzeitig die Nutzung erneuerbarer Energien zu steigern und CO2 einzusparen.

Das Projekt bietet einen bedeutenden Lösungsansatz für eine immer häufiger auftretende zentrale Herausforderung im Energiemarkt: Wegen der dezentralen Einspeisung erneuerbarer Energien, deren Anteil in 2019 bereits 46 Prozent betrug, kommt es häufig zu Transportengpässen im Stromnetz. Um diesen vorzubeugen, muss TenneT überschüssige erneuerbare Energie im Norden Deutschlands abregeln und zeitgleich im Süden die konventionelle Stromerzeugung hochfahren – eine teure Angelegenheit, vor allem zu Spitzenlasten.

Damit dies verhindert werden kann, wurde der im Norden Deutschlands zur Verfügung stehende Windstrom von Elektroautos in der Region genutzt. Gleichzeitig wurde im Süden Strom aus vollgeladenen Batterien von Leaf-Elektroautos in das Stromnetz zurück gespeist, anstatt die fossile Erzeugung zu erhöhen. Die Mobilitäts- und Ladeanforderungen der Fahrzeugnutzer wurden dabei berücksichtigt. Somit konnte die Nutzung erneuerbarer Energien gesteigert und eine Abregelung der Windkraft im Norden mit hohen Kosten- oder wertvollen Energieverlusten vermieden werden.

Diese intelligenten Umverteilungsmaßnahmen wurden durch eine Software von The Mobility House, das intelligente Lade- und Energiemanagement ChargePilot gesteuert, welches sich nach Vorgaben von TenneT richtet.

„Das Pilotprojekt hat gezeigt, dass wir Elektromobilität in Zukunft nutzen können, um die stark vom Wetter abhängige erneuerbare Stromproduktion flexibel zu steuern. Das entlastet das Stromnetz und hilft uns, die teure Abregelung von Windanlagen zu begrenzen. Die kurzfristige Flexibilität, die die Elektromobilität uns so zur Verfügung stellt, kann den Netzausbau ergänzen und zu einem wichtigen Baustein der Energiewende werden.“ — Tim Meyerjürgens, TenneT-Geschäftsführer

Diese technologische Ausstattung kann dazu beitragen, die CO2-Bilanz des Energiesektors deutlich zu verbessern. In den Jahren 2017 und 2018 mussten jeweils mehr als fünf Terawattstunden an überschüssigem Windstrom abgeregelt werden. Jede Kilowattstunde Strom aus nicht abgeregelter Windkraft verhindert den Ausstoß von 737 Gramm CO2 aus fossilen Energieträgern wie Kohle. Elektroautos als Zwischenspeicher hätten somit 2017 und 2018 dazu beitragen können, bis zu acht Millionen Tonnen CO2 einzusparen.

Nissan arbeitet seit einigen Jahren mit The Mobility House an der intelligenten Einbindung von Elektrofahrzeugen in das Stromnetz. Francisco Carranza, Geschäftsführer Nissan Energy, Nissan Europe, sagt: „Nissan-Elektrofahrzeuge können an das Stromnetz angeschlossen werden und unterstützen die Übertragung und Verteilung von Strom. Sie können so dazu beitragen, das Stromnetz nachhaltiger und stabiler zu machen. Bei Nissan haben wir nach Möglichkeiten gesucht, Elektrofahrzeuge jenseits der herkömmlichen Mobilität zu nutzen und sie zu sauberen mobilen Energiezentren zu machen. Heute verändern unsere Elektrofahrzeuge nicht nur unsere Art zu fahren, sondern auch unsere Art zu leben.“

„Für uns ist das erfolgreiche Projekt erneuter Beweis dafür, dass E-Mobilität zusammen mit der Energiewende gedacht werden muss und ein integraler Bestandteil dieser ist. Wir sind unserer Vision einer CO2-freien Zukunft wieder einen Schritt nähergekommen und haben gezeigt, was technisch schon heute möglich ist.“ — Thomas Raffeiner, Gründer und CEO von The Mobility House

Damit die kleinteiligen und dezentralen Kapazitäten von Stromfahrzeugen von den Netzbetreibern effizient in die Netzbewirtschaftung mit aufgenommen werden können, ist ein intelligentes Lade- und Energiemanagementsystem wie ChargePilot von The Mobility House notwendig. Die Ladesteuerung der Redispatch-Maßnahmen erfolgte lokal und in Echtzeit – durch die Anbindung an die Technologieplattform von The Mobility House und eine Plattform von TenneT, welche kleinteilige Flexibilität regelt.

The Mobility House nutzte hierfür die Technologie, die auch schon bei einem Projekt der Renault-Nissan Alliance auf Porto Santo zum Einsatz kommt. Die Madeira-Insel hat sich zum Ziel gesetzt, dadurch die erste CO2-freie Insel der Welt zu werden. Das nun abgeschlossene Projekt mit TenneT und Nissan zeigt, dass Elektroautos zur Stabilisierung des Stromnetzes und somit elementar zur Energiewende beitragen können.

Die Elektroautos von Nissan sind mit dem CHAdeMO-Standard ausgestattet, der bereits einen bidirektionalen Energieaustausch ermöglicht. Aktuell arbeitet TenneT an einer europäischen Plattform mit weiteren Übertragungsnetzbetreibern. Diese erlaubt es kleinteilige, dezentrale Flexibilitäten wie Elektroautos im großen Stil in das Energiesystem zu integrieren. Parallel dazu stattet The Mobility House in Kooperation mit vielen führenden Automobilherstellern mehr und mehr Unternehmensflotten mit seinem Lade- und Energiemanagement ChargePilot aus. Sobald es regulatorisch möglich ist, profitieren diese von den Erlösen und können so ihre Flotten noch günstiger und CO2-freier betreiben.

Die Grundvoraussetzung für eine emissionsfreie Zukunft ist es deshalb, jetzt die politischen Rahmenbedingungen für eine intelligente und bidirektionale Einbindung von Elektromobilität in das Energienetz zu schaffen.

Quelle: The Mobility House — Pressemitteilung vom 02.03.2020

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26 Antworten

  1. Dieser Ansatz ist genau richtig. Der Gesetzgeber hinkt wie immer hinter her. Bisher hat als einziger Sono motors mit seinem Sion die Stromabgabe aus einem Elektroauto im Programm. Leider sagt der Gesetzgeber bisher nichts über die Einpeisung ins Netz vom Elektro-Auto aus. Der Sion erzeugt über seine Fotovoltaikanlage auf der Karosserie ja während der Fahrt und beim Dauerparken Sonnenstrom und stellt einem Pendler nach einem Arbeitstag 30 km zusätzlich zur Verfügung. Warum also keinen Sonnenstrom vom E-Auto ins Netz einspeisen und so die Verbrauchsspitzen zu kappen???

  2. Smartmeter im Haus, bidirektionales Laden des E-Autos etc. Alles eine Vorbereitung der Bürger, daß sie nur dann Strom bekommen werden, wenn die Propeller Strom in ausreichender Menge produzieren und/oder die Sonne scheint. Also nicht mehr bedarfsgerechte Stromversorgung sondern Angebots abhängige Stromversorgung. Zumindest für das Volk. Wäsche waschen wenn der Wind weht. Beleuchtung nur noch wenn die Sonne scheint. Ist zumindest mein persönliches Szenario, keine Prognose selbstverständlich.
    Ich sehe das aber sicher zu pessimistisch.

    1. Selbst, wenn das so wäre, Herr Dr. Hauptreif, die Alternative (konventionelle Stromerzeugung) wäre immer noch, unseren Kindern die Erde wegzunehmen, zu mindestens den schönen Teil, auf den es ankommt. Dass können auch sie nicht ernsthaft wollen. Für die Zukunft meiner 5 Kinder wäre ich jedenfalls bereit, notfalls meine Waschmaschine so zu programmieren, dass sie die Wäsche zu einer Spitzenzeit aufbereitet. Meine Maschine kann das schon und ich sehe da, ehrlich gesagt auch gar keine große Einschränkung meiner Lebensqualität.
      Ich glaube aber in der Tat, dass sie das etwas zu pessimistisch sehen.
      Das im Artikel geschilderte Konzept ist einer der Bausteine, die uns zur Verfügung stehen, um gerade das von Ihnen befürchtete Szenario, nämlich intermittierend nicht ausreichende Stromversorgung zu beseitigen. Hierzu stehen uns noch viele andere Bausteine zur Verfügung. Große stationäre Batterien (auch gerne mit den leichter verfügbaren Stoffen Natrium-Schwefel) oder effizient eingesetztes Power to gas sind nur 2 der möglichen weiteren Varianten. Keiner dieser Wege wurde bisher mit ausreichender Konsequenz verfolgt. Das ist auch kein Wunder, da unsere Bundesregierung alles tut, um das alte zu erhalten. Dies ist ja auch das kann versprechen einer konservativen Partei. Dafür heißt sie ja konservativ (conservare…). Wenn wir als Gesellschaft nun endlich beginnen würden, die Ärmel hochzukrempeln, brauchten sich die Bürger auch viel weniger Sorgen machen.
      Und das wäre sehr begrüßenswert
      Lieber Grüße
      Dr. med. Marcus Winter
      Beeskow

  3. Dieser Aspekt zeigt in aller Klarheit, wie planlos die Regierung agiert. Über Wasserstoff fabulieren, aber keine bidirektionalen Anschlüsse organisieren. Und nebenbei den japanischen Chademo-Standard, der bidirektional ist, mit Tricks ausbremsen. Sehr kurzsichtig.

  4. Lieber Herr Doktor,
    das nennt sich Digitalisierung und hat mit politischen Machenschaften nichts zu tun. Bidirektionales Laden soll ja gerade verhindern, dass Ihr Alptraum Wirklichkeit wird.

  5. Hier geht es um die sogenannte Regelenergie bzw. Regelleistung, die mit den erneuerbaren Energien immer wichtiger wird. Normalerweise wird die teuer entschädigt, ich sehe aber nicht, dass das hier vorgesehen ist. Nur schon für die Bereitschaft gibt es eine Entschädigung, zusätzlich für die Lieferung.
    Da besteht noch Handlungsbedarf von Regierung und Industrie.

  6. BMW arbeitet da wohl auch gerade mit einer Versuchsflotte von 150 oder 200 i3 an dem Thema das mit CCS umzusetzen. Ich würde mir das auch für zu Hause wünschen. Die Energiewirtschaft will das aber nicht. Deswegen geht da nichts voran. Sie sehen da Ihre Gewinne dahinschmelzen. Klar, wenn man mit den 60 kWh Akku seines Autos an Tagen mit wenig Sonne sein Haus versorgen kann, wird weniger Strom von den Versorgern bezogen.

  7. Hallo Herr Hoffmann,
    Es gibt auch schon nette Lösungsansätze von einigen Energieanbietern bzw. Viessmann etc. Der Strom wird in einer Cloud/Community eingespeist und bedarfsgerecht wieder verrechnet. Den Kosten/Nutzenfaktor muss sich jeder selber ausrechnen.

    1. Ich hab mich mit Stromcloude schon beschäftigt. Da jeder Geld verdienen will und muss, und das Anbieterfeld überschaubar ist, wird hier leider noch viel zu viel Geld dafür verlangt.

      1. Ja, das ist auch mein Ergebnis beim Nachrechnen! Außerdem ist das ja nur eine Verrechnung. Eine echte Cloud gibt es beim Strom nicht.

  8. Ja die Herrn Doktoren, hoffentlich nicht in Natur- /Ingenieurswissenschaften….Flexibilität oder Problemlösungsfähigkeiten nicht gewünscht? Es wird/muss wohl eher so sein das der preis für den Endverbraucher endlich aktuell nach Angebot /Nachfrage sich bilden muss. Wer halt bei 1€/kmh die Waschmaschine anschreibt bezahlt dann halt den Preis. Menschen wie ich würden das wohl entsprechend steuern, und nein ich bin kein Schwabe. Also so E-Auto bis morgen früh haste 5kwh nachgeladen…..

    Herr Hoffmann mit CCS wirds das nicht geben. Ich wollte immer auf bidirektionales CCS warten, nur das hat ja die deutsche Auto Industrie in der Hand -wird wohl nix. Statt sich mal international (china+Asien, USA, Europa) zu einigen auf DEN Ladestandard.

    Ich hab meinen Egolf extra ohne CCS geleased. Ich lade eh nur an der Steckdose, weil ich bei der Ladestation zum dummen „smartmeter“ verpflichtet würde, obwohl die dinger nix können. Erst wenn die Dinger wirklich was können hol ich mir gerne eins.

  9. Sehr unrealistisch das ganze. Der Akku wird dadurch natürlich extrem in Mitleidenschaft gezogen ( Mehr Ladezyklen ). Außerdem geht das nur Nachts. Was ist wenn ich das Auto brauche, aber gerade der Strom entnommen wird.
    Jetzt kommen viele um die Ecke und werden argumentieren, das dies Natürlich verhütet wird. Tolle zwei Klassengesellschaft wird sich dann bilden. Der eine hat genug Geld und wird immer einen vollen Akku haben, der andere macht mit weil er die Kröten braucht und runiert sich damit seinen Akku, der natürlich extrem teuer ist. Gedankenmodelle auf dem Grünentisch. Einfach den überflüssigen Strom als Wasserstoff Speichern. Das Hilft auch der Umwelt anstatt dreckige Akkus herzustellen. (Ja, Schweden-Studie gelesen und verstanden. Akkus bleiben eine CO2 intensive Sache. Es sei denn Sie kommen aus Schweden und wurden mit Atomstrom hergestellt. Lesen hilft!)

    1. „Einfach den überflüssigen Strom als Wasserstoff Speichern. Das Hilft auch der Umwelt anstatt dreckige Akkus herzustellen.“

      Weil Brennstoffzellen ja ach so sauber sind

    2. Überflüssigen Strom in Wasserstoff speichern ist noch sehr sehr teuer mangels Anbieter solcher Anlagen für den privaten Gebrauch.
      Klar wird der Akku beim bidirektionalen Laden auch mehr beansprucht, aber ein 60kWh Akku hält in einem normal Haushalt 1-2 Wochen wenn zwischendurch ein bisschen die Sonne scheint und das Auto als Zweitwagen eh meist nur zu Hause rum steht und Kurzstrecken fährt. Die Zusatzbelastung ist da fast vernachlägbar.

    3. Das sehe ich genauso, doch leider wird dieses Argument der Ladezyklen nie vorgebracht. Das ist doch nur ein vergeblicher Versuch Nissans, Chademo zu retten. Nissan hat sich auf seinen Lorbeeren ausgeruht. Der völlig überteuerte und technisch veraltete Leaf2 ist insgesamt gesehen eine herbe Enttäuschung (ich fahre selbst einen und weiß, wovon ich spreche). Seitdem ich einen Kona fahre, weiß ich, wie gute E-Mobilität aussieht und habe gleich einen zweiten bestellt.

    1. Ich fahre seit etwa 5 Jahren ein E-Auto. Inzwischen das Dritte. Schon bei meinem letzten Auto bekam ich bei Anfragen von
      bidirektionalem laden die Antwort, daß dies ein steuerliche Problem ist (Geldwerter Vorteil) , da man ja bei seinem Arbeitgeber ja vieleicht umsonst laden kann und dann zuhause seine Waschmaschine damit betreibt. Ich zahle bei meinem Arbeitgeber zur Zeit 35 Cent, also mehr als zuhause. Bekomme ich das dann gutgeschrieben? Solange unser Staat so kleinkariert denkt, hat das System keine Chance. Auch gibt es Hersteller die das
      bidirektionalem laden können, aber nicht freischalten, sagte mein Händler, da damit auch noch ein Gewinnpotenzial steckt.
      Schade

  10. @Wolf Alves: Manchmal werden Argumente nicht vorgebracht, weil sie nicht relevant sind. Viele E-Auto-Kritiker bemängeln, dass sich ein E-Auto auch in der CO2-Bilanz fast nie rechnen würde, da die möglichen 500.000 km bei weitem nicht erreicht würden. Da hätte man bei z.B. 200.000 km noch eine Menge Ladezyklen übrig.

    1. Dieses alte Argument ist schon so oft widerlegt worden, dass die Autoren der auch oben zitierten „Schwedenstudie“ 2019 selbständig ihre Studienaussage korrigiert haben und nun ein anderes Bild von der Elektromobiliät zeichnen. Mehr muss man darüber eigentlich nicht mehr sagen.
      lg
      Dr. med. Marcus Winter
      Beeskow

  11. Prinzipiell ein gutes Projekt. Angedacht wird das schon länger. Ist auch nicht das erste Pilotprojekt in Deutschland, soweit ich mich erinnere.

    Leider fehlt mir hier in der Beschreibung, wie genau die Sache organisiert wird. Bei einem anderen Projekt, an das ich mich erinnere, gab es einen Park&RideParkplatz mit Lademöglichkeiten. Die Studienteilnehmer konnten festlegen, wann sie ihr Auto wieder brauchen.

    Ähnliche Möglichkeiten bieten sich bei Unternehmen & Parkhäusern.

    Für den privaten Gebrauch sollte man sich vielleicht bei den reinen Öko-Strom-Anbietern umschauen. Die sind oft weniger Gewinn-orientiert, unterstützen ihre Kunden oft beim Aufbau eigener Kapazitäten. Manche fungieren auch als regionale Bürgerstrom-Portale, wo man „nur“ Kunde sein, aber auch Mitglied werden, investieren oder Hilfe bei eigenen Anlagen, Batterien etc bekommen kann.

    Gut an dem Artikel finde ich, dass endlich mal jemand auf die Menge an abgeregeltem Öko-Strom aufmerksam macht & kare Zahlen nennt. Das geschieht noch viel zu wenig!

    5 TWh sind noch mehr als ich von früheren Berichten in Erinnerung habe. Es gibt zwar schon einige Projekte, um diesen Strom zu nutzen. Darunter ein Fernwärme-Projekt in Rostock, Elektrolyseure im Betrieb & im Bau, flexibilisierte Nutzung, Öko-Tankstellen, die Überschussstrom von Erneuerbaren für E-Autos speichern, in H2 umsetzen oder Methan für Gas-Autos herstellen. Dennoch ist die Menge abgeregelten Stroms offenbar gestiegen.

    Dass daran auch die weiter betriebenen Kohlekraftwerke beteiligt sind, wird von Fachleuten immer wieder erwähnt, kommt aber in der Öffentlichkeit kaum an. Die Kohlekraftwerke sitzen meines Wissens an den voll ausgebauten Leitungen. Wenn die aus wirtschaftlichen Gründen durchfeuern, sind die Leitungen besetzt & die Erneuerbaren müssen häufiger abgeregelt werden. Eine Verbesserung der Lage hat sich in den letzten Jahren vor allem aus Kostengründen ergeben, zunächst dadurch, dass es zu negativen Exportpreisen gekommen ist. Daraufhin haben die Kohlekraftwerke einen Gang zurück geschaltet. Als schließlich die Verschmutzungsrechte verringert & verteuert wurden, ging es plötzlich 2 Gänge zurück! Unsere Stromnetze sind seither offensichtlich nicht zusammengebrochen.

  12. V2G ist sehr wünschenswert aber es fehlt dazu an noch so vielem: Smart Grid, alle E-Autos müssen dazu bereit sein können, die Stromverteiler Stadtwerke brauchen Vorgaben und Software, es müssen dazu noch viel mehr E-Autos auf den Straßen und in Garagen stehen und vor allem dort geladen werden können, die Ladesäulen müssen V2G unterstützen, usw..

    1. Vehicle 2 Home würde schon helfen und wäre sehr einfach realisierbar, da es Mitsubishi mit dem Outlander in Japan schon kann. Es ist kein Problem der Technik sondern des wollens.

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