Dabei handelt es sich vor allem um AC-Ladepunkte mit 22 kW Leistung, aber auch DC-Ladepunkte mit 150 kW. Die zugehörigen Forschungsprojekte liefen in Freiburg, Stuttgart und Dresden. Dementsprechend gelten diese Orte als Leuchtturmstandorte. Allein in Freiburg nahmen vier Fraunhofer-Institute an dem Pilotprojekt teil. Am Fraunhofer ISE sind 20 Ladepunkte installiert. Ziel war es, gleichzeitig durch das Angebot die E-Mobilität voranzubringen und durch eine intelligente Regelung das Stromnetz zu schützen.

Praxistest zeigt: Intelligente Steuerung schützt das Stromnetz

Dabei wiesen die Partner nach, dass selbst viele gleichzeitig landende E-Autos kein Problem für das Stromnetz sind. Dafür sorgt eine intelligente Steuerung im Netzleitsystem, die das Verteilnetz vor einer Überlastung schützt. Das zeigte ein Praxistest des Fraunhofer-Instituts für Solare Energiesysteme ISE und der Badenova-Tochter bnNetze zum Projektabschluss.

Für den Test simulierten die Projektpartner eine Grenzwertverletzung. Dafür steigerten sie gezielt die Lasten an dem Trafo, an dem die Ladestationen und zwei Labors des Fraunhofer ISE angeschlossen sind. Die Steuerung reagierte, indem sie das Signal ausgab, die Ladeleistung der Elektrofahrzeuge zu drosseln. Die verbleibende Kapazität diente dazu, gezielt die priorisierten Ladewünsche zu erfüllen.

Die Entwicklung des intelligenten Lademanagements stand im Fokus des Forschungsprojekts. Würden alle Nutzer ihr Fahrzeug gleichzeitig laden, könnte die Lastgrenze am Trafo überschritten werden. Um das zu vermeiden, erzeugt ein Ladealgorithmus ausgeklügelte Ladepläne. Die berücksichtigen nicht nur Lastprognosen, sondern auch Nutzeranforderungen wie die gewünschte Abfahrtszeit. Das Lademanagement überwacht und steuert den Ladevorgang. Erhält es von extern das Signal, dass eine Überlastung des Netzes droht, reduziert es die Ladeleistung. Diese Betriebsweise führt zu einer gleichmäßigeren Verteilung der Ladeleistung über den Tag. So ermöglicht sie mehr Ladepunkte bei gleichzeitig niedrigen Kosten für den Netzausbau.

Laden am Arbeitsplatz statt willkürlicher Ladepunkte

Die Badenova-Tochter bnNetze ist für die Stromnetzinfrastruktur und ihren Betrieb in Freiburg und vielen weiteren Städten und Gemeinden im Südwesten zuständig ist. Sie muss daher die Sicherheit und Leistungsfähigkeit des Stromnetzes sicherstellen. Projektleiter Lukas Smoluch: „Deshalb hat bnNetze bereits in mehreren Projekten und Feldversuchen die Überwachung und Steuerung von Elektroladeladesäulen und privaten Ladestationen getestet und optimiert. Das Laden am Arbeitsplatz ist ein intelligenter Ansatz, der gegenüber dem willkürlichen Aufstellen von Ladesäulen im öffentlichen Raum viele Vorteile bietet.“

Mobilitätswende braucht intelligente Ladekonzepte für E-Mobilität

Das Verbundprojekt „LamA – Laden am Arbeitsplatz“ ist Teil des Sofortprogramms „Saubere Luft 2017–2020“. Mit diesem will die Bundesregierung Stickoxidwerte in Kommunen senken. Nun soll das Aufstockungsprojekt LamA 2.0 folgen. Dabei in den Jahren 2021 und 2022 weitere 142 Ladepunkte entstehen, davon 130 AC- und 12 DC-Ladepunkte. Projektpartner sind für den Leuchtturm-Standort Freiburg die Badenova und deren Tochter bnNetze. In Stuttgart ist die Stuttgart Netze als assoziierter Partner mit im Boot, die dort das Mittel- und Niederspannungsnetz betreibt.

„Das Laden von Elektrofahrzeugen am Arbeitsplatz ist ein optimaler Anwendungsfall. Das Privatfahrzeug steht ja ohnehin den ganzen Tag über auf dem Firmenparkplatz. Durch die Implementierung von Ladesäulen auf Unternehmensparkplätzen kann die Elektromobilität zur massentauglichen Alternative werden“, erklärt Jörn Schumann vom Projektteam des Fraunhofer ISE.  Die Ergebnisse des Projekts ließen sich auch auf andere Anwendungsfelder wie Einkaufszentren oder Tankstellen übertragen. So könnte man gleichzeitig die E-Mobilität ausbauen und das Stromnetz stabilisieren.

Intelligente Ladekonzepte werden über den Erfolg der E-Mobilität mitentscheiden. Der Übertragungsnetzbetreiber Tennet testet daher auch das bidirektionale Laden.

05.08.2021 | Quelle: Fraunhofer ISE | solarserver.de © Solarthemen Media GmbHda