Lastmanagement-Elektroauto-Netze-BW

Großversuch in Tiefgarage: Im Schnitt reicht eine Ladeleistung von 4,6 kW

Copyright Abbildung(en): Netze BW

Dass die Elektromobilität kurz davor ist, ihren Siegeszug auf Deutschlands Straßen anzutreten, daran gibt es kaum noch Zweifel. Eine seit dem vergangenen Jahr geänderte Gesetzeslage wird zusätzlich zu einem Hochlauf beitragen – insbesondere in Mehrfamilienhäusern. Aber wie können diese optimal mit Ladeinfrastruktur nachgerüstet werden? Und wird das Stromnetz den zusätzlichen Belastungen standhalten?

Ergänzend zu theoretischen Modellen spielt der Netzbetreiber Netze BW dies in der Realität, in so genannten NETZlaboren, durch. In einem 16-monatigen Feldtest, dem E-Mobility-Carré in Tamm bei Ludwigsburg, wurde untersucht, ob die bisherige Anschlussleistung auch für nachträglich in der Tiefgarage installierte Ladestationen noch ausreicht. Beziehungsweise wie man bestenfalls ohne zusätzliche Netzverstärkungsmaßnahmen mit dem bestehenden Hausanschluss auskommt – und zwar ohne Komforteinbuße für die Bewohner. Die Untersuchungen sind nun abgeschlossen.

Anlass für diesen Test ist die bevorstehende Mobilitätswende als Teil der Energiewende, die eine gänzlich neue Herausforderung für die Energiewirtschaft und die Stromverteilnetze darstellt. Bis zum Jahr 2030 müssen in Deutschland laut einer Studie des Bundesministeriums für Verkehr und digitale Infrastruktur rund 15 Millionen E-Fahrzeuge in das Stromnetz integriert werden. In Projekten wie jenem in Tamm werden die Grundlagen dafür geschaffen. Denn damit die Elektromobilität hierzulande eine Erfolgsstory wird, braucht es ein leistungsfähiges und weiterhin zuverlässiges Stromnetz.

„Deutschlands Automobilindustrie befindet sich mitten in einem fundamentalen Transformationsprozess, den die Hersteller allein gar nicht stemmen können. Da sind gleichermaßen Politik und Wissenschaft aber auch andere Wirtschaftszweige wie die Energiebranche gefragt. Wir sind zu diesem Schulterschluss gerne bereit, um einen wichtigen Beitrag zur Mobilitätswende zu leisten.“ – Dr. Martin Konermann, Technischer Geschäftsführer der Netze BW

Für ihr NETZlabor in Tamm hatte Netze BW die Tiefgarage der Wohnanlage Pura Vida mit 58 Ladepunkten ausgestattet und den Teilnehmern 45 E-Autos – BMW i3 sowie VW e-Golf – für den täglichen Gebrauch überlassen. Die restlichen 13 Ladepunkte waren für bereits bestehende E-Autos von Bewohnern reserviert. Ob Familien mit Kindern, Paare oder Rentner, ob Gelegenheits- oder Vielfahrer – sie alle hatten ihren Benziner oder Diesel zeitweise ‚eingemottet‘ und waren von heute auf morgen elektrisch unterwegs. Mit wachsender Begeisterung, wie Netze BW mitteilt. Im Schnitt brachte es jeder dieser Elektropioniere auf eine monatliche Fahrleistung von 1100 Kilometer. Trotz Homeoffice und coronabedingten Einschränkungen ein beachtlicher Wert. Die Projektfahrzeuge wurden inzwischen zwar wieder abgeholt. Viele der Tammer E-Pioniere überlegen aber bereits, sich jetzt ein Elektroauto zuzulegen.

Cleveres Lademanagement glättet Lastspitzen

In dem Projekt ging es im Schwerpunkt darum, wie sich der Hausanschluss von Mehrparteien-Wohnobjekten für den zusätzlichen Verbrauch durch Ladestationen optimieren lässt. Ein idealer Anschluss stellt ausreichend Leistung zur Verfügung, ohne überdimensioniert zu sein. Letzteres wäre allerdings der Fall, wenn man davon ausgehen würde, dass dort alle E-Autos zur selben Zeit geladen werden.

Im E-Mobility-Carré zeigte sich jedoch, dass während der gesamten 16 Monate Projektdauer nie mehr als 13 Ladevorgänge parallel stattfanden – bei insgesamt 58 zur Verfügung stehenden Ladepunkten. Die sich auf das Netz belastend auswirkende „Gleichzeitigkeit“ betrug also lediglich 22 Prozent. Damit lag der Wert noch deutlich unter den bei einem ähnlichen Feldtest in Ostfildern gemessenen 50 Prozent. Fast während der Hälfte der Zeit wurde sogar überhaupt kein Auto geladen. Das zeigt das Potenzial von flexibilisierten Ladevorgängen.

Gesteuertes-Laden-Elektroauto-Tamm
Netze BW

Die maximale verfügbare Leistung der Wohnanlage von 124 kW sei kein einziges Mal vollständig abgerufen worden, teilt Netze BW mit. Während der gesamten Projektphase betrug die maximale Leistungsspitze knapp 98 kW. Leistungsspitzen mit mehr als 80 kW gab es insgesamt nur knapp 15 Stunden lang. Durchschnittlich gaben die 58 Ladepunkte zusammen etwa 240 kWh pro Tag an die E-Autos ab, im Schnitt waren es gut 17 kWh pro Ladevorgang. Um die E-Autos zuverlässig zu laden, reichte eine durchschnittliche Ladeleistung von nur 4,61 kW.

Wichtigstes Instrument dafür die Steuerung der Ladevorgänge war ein für das Projekt installiertes intelligentes Lademanagementsystem. Damit konnten die Anschlussleistung der Ladepunkte abgesenkt und so Lastspitzen reduziert werden. Bestehende Netzanschlüsse von Mehrfamilienhäusern können dadurch optimal ausgenutzt werden, ohne kostspielig erweitert werden zu müssen. Darüber hinaus gibt ein intelligentes Lademanagement Netzbetreibern zukünftig Zeit für sinnvolle, effiziente und nachhaltige Netzverstärkung. Dafür muss lediglich zeitweise eine etwas längere Ladezeit in Kauf genommen werden. Wodurch sich aber über 90 Prozent der Projektteilnehmer überhaupt nicht eingeschränkt fühlten – eine weitere wichtige Erkenntnis aus dem E-Mobility-Carré.

Quelle: Netze BW – Pressemitteilung vom 16.04.2021 / Edison – So wenig Strom brauchen Elektroautos

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Super Projekt mit harten Zahlen, das sollte ein paar nichtideologische Skeptiker überzeigen

Die meisten angeblichen „E-Auto-Probleme“ sind von der Verbrenner-Lobby aufgeblasen worden.

Die meisten Autofahrer sind Kurzstreckenfahrer, denen 250, 150 km oder weniger Batteriereichweite vollkommen genügen, vor allem wenn Arbeitgeber sowie Bau- und Supermärkte Lademöglichkeiten anbieten.

Mit kleineren Batterien werden E-Autos günstiger und leichter. Mit Solarzellen auf der Karosserie fahren die Kurzstreckenfahrer und Sonnenparker künftig im Sommerhalbjahr kostenlos – ganz ohne Ladestation.

Und wie der Test gezeigt hat, wird auch das Stromnetz nicht überlastet, wenn intelligent geladen wird.

Das glaube ich alles sofort.

Allerdings wird der Verbrauch steigen, weil einerseits mit sinkenden Preisen durstigere Fahrzeuge in den Markt kommen und andererseits nicht verbrauchssensible Kundengruppen Elektroauto fahren werden. Da würde ich also 50% Reserve lassen. Ist ja trotzdem noch gut genug.

Zudem sollte man, wenn man muss, nur die Gesamtaufnahme aller Stalls zusammen begrenzen, so dass zumindest mit 11 kW geladen werden kann, wenn nicht alle Stalls belegt sind.

Ich bin die letzten 10 Monate mit 2,3kW ausgekommen, einfach weil die Steckdose in der Garage schon da war. Das war nur ein einziges Mal ein kleines Problem, weil wir spontan einen Tagesausflug machen wollten und der Wagen nur noch 70km Reichweite gehabt hat. Zum Glück gab es am Ziel eine Ladesäule, die bei Ankunft allerdings von einem E-Auto und einem Plugin belegt war. Nach 4 Stunden mussten die allerdings da weg und ich konnte in der restlichen Zeit unseres Aufenthaltes die erforderliche Reichweite nachladen. Hätte ich ihn abends vorsorglich eingestöpselt, wäre es überhaupt kein Problem gewesen.

Jetzt habe ich eine Wallbox und ich kann mit 7,2kW laden. In der damaligen Situation hätte ich in der Stunde Vorbereitungszeit noch 60-80km nachladen können. Ein schöner Luxus, aber notwendig ist es nicht.

Farnsworth

Ich habe mir den Originalartikel mal durchgelesen und etwas tiefer gebohrt. Die Wohnanlage (Mehrfamilienhäuser, Penthäuser, Lofts & Doppelhaushälften) in Tamm ist nicht repräsentativ für den Wohnungsbestand den wir im Allgemeinen vorfinden. Sie wurde erst 2012 gebaut und ist entsprechend gut ausgestattet, was man in wenigstens 80% der Fälle so nicht vorfindet. Zur Anzahl der Wohneinheiten habe ich nichts gefunden. Die Rede ist von 85 Stellplätzen (Quelle golem de). Man kann also von wenigstens 85 Wohnungen ausgehen. Wenn dem so ist, hätte man in einer Wohnanlage mit 85 Wohnungen, die nach den Vorschriften von 2002 ohne elektrische Warmwasserbereitung geplant wäre, eine Anschlussleistung von 105kW, bei noch älteren Gebäuden wäre es weniger. Hier sind es 124kW, was schon mal deutliche Reserven bedeutet. 58 E-Fahrzeuge bei 85 Stellplätzen wäre eine Quote von 68%, es wird also auch hier eng, wenn es an die 100% geht. Geladen wird in der Hauptsache nachts. Meine aktuelle Auswertung der Stromdaten (heruntergeladen von smard de) für 2020 hat ergeben, dass in der Zeit von 17.00Uhr bis 8.00Uhr an keinem Tag im ganzen Jahr 2020 der gesamte Strombedarf von erneuerbaren Energiequellen gedeckt werden kann. Damit muss jeglicher Mehrbedarf durch konventionelle Erzeuger Atom, Gas, Öl und Kohle gedeckt werden. Damit werden also die Fahrzeuge weiterhin mit den alten Energieträgern betrieben, nur etwas aufwendiger. Im gesamten Jahr 2020 konnte der Strombedarf nur in 44,5 Stunden komplett durch die erneuerbaren Energien gedeckt werden. Daraus folgt, der vorschnelle Ausbau der Elektromobilität in der Masse schadet dem Klima. Die nachhaltige Energieerzeugung muss vorausgehen. Es schadet auch nichts, wenn sie einen Vorsprung hätte, während es anders herum absolut negativ ist.
Wenn man hier und auch bei anderen ähnlichen Projekten den Beweis für die Machbarkeit von Lademöglichkeiten unter Ausnutzung der Nachtstunden mit schmutzigem Strom erbracht hat, so sind diese Projekte doch trotzdem nur Einzelfälle. Eine Stadt besteht aus vielen Wohnanlagen oder Verteilnetzen. Diese laufen an einem Punkt zusammen und dort fallen Gleichzeitigkeitsfaktoren nicht mehr ins Gewicht und mit einer Überlastung ist zu rechnen. Wenn man nur die Nachtreserven nutzen will, wird das mit dem Klimaschutz durch E-Autos überhaupt nichts. Selbst Elon Musk hat kürzlich gesagt, dass die Leistung der Stromnetze verdreifacht werden muss. Zudem kommt ein massiver Speicherbedarf für das Stromnetz. Statt die Speicher dort hinzubringen, wird der mit ihnen der Stromverbrauch erhöht, was dann durch die konventionelle Stromproduktion zu einer Erhöhung des CO2-Ausstoßes führt. Es wird das Pferd von hinten aufgezäumt zum Schaden aller.

Bedauerlicherweise gibt es eine Förderung von Wallboxen erst ab 11 kW dreiphasig. Das scheint etwas am Bedarf vorbeizugehen.

Für alle, die sich solche teuren Grossversuche nicht leisten können: der Verhalten von Ladeinfrastrukturen lässt sich heute schon mit hoher Genauigkeit simulieren. Mehr erfahren unter

https://www.connect-gp-joule.de/produkte/beratung/simulade

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