Analysefazit zur Netzintegration von E-Betriebsflotten

In einem Praxisversuch mit 30 StreetScootern an einem Verteilzentrum der DHL nahe Berlin haben Partner des Projekts Netz_eLOG Verfahren für eine intelligente Netzintegration von E-Fahrzeugen entwickelt. Die Federführung bei dem Projekt hatte das Reiner Lemoine Institut (RLI) inne.

Das Konsortium analysierte in dem Ende 2019 gestarteten Projekt, wie die Flotte als flexible Last für einen effizienten Betrieb des Verteilnetzes genutzt werden kann. Als wichtigste Erkenntnis des nun abgeschlossenen Vorhabens hält das Projektteam fest, dass „elektrische Fuhrparks der Logistikbranche eine gesicherte Flexibilität für das Stromnetz bieten und zusammen mit netzdienlichen Ladestrategien helfen können, Engpässe oder Überlastungen in Verteilnetzen zu vermeiden und Strom aus Erneuerbaren Energien flexibler zu nutzen“.

Das Projekt mit dem Titel „Intelligente Netzintegration der elektrifizierten Logistik“ (kurz: Netz_eLOG) unterstützten neben dem RLI die Firma IAV und die E.DIS Netz GmbH. Bezuschusst wurde es ferner vom Bundesministerium für Wirtschaft und Klimaschutz. Die Ergebnisse von Netz_eLOG stellten die Beteiligten am 10. März in Potsdam vor.

Der Praxistest fand zuvor an einem DHL-Verteilzentrum in Kleinmachnow mit Anschluss an das Verteilnetz der E.DIS statt. Unter Berücksichtigung der betrieblichen Anforderungen („wie Versorgungssicherheit und Wirtschaftlichkeit“) konnte der Stromverbrauch von Fahrzeugen an eine schwankende Einspeisung erneuerbarer Energien angepasst werden. So sei es gelungen, einspeisebedingte Belastungsspitzen im Stromnetz zu reduzieren, teilt das RLI mit. Simulationen für geeignete Netzgebiete hätten außerdem ergeben, dass bis zu einem Viertel des Ladestroms für einen vergleichbaren Fuhrpark durch Strom aus Erzeugungsanlagen bereitgestellt werden könnte, die ohne diese Strategie abgeregelt worden wären.

„Aktuelle Vorschläge der EU-Kommission für ein Reduktionsziel von 90 Prozent weniger CO2 im Bereich Nutzfahrzeuge bis 2040 werden den Hochlauf der Elektromobilität weiter antreiben. Unser Projekt zeigt, dass gerade im Logistikbereich netzdienliche Ladestrategien die Energiewende unterstützen können“, sagt Jakob Gemassmer, Leiter des Projekts und wissenschaftlicher Mitarbeiter im Forschungsbereich Mobilität mit Erneuerbaren Energien am RLI. „Wir sehen außerdem, dass netzdienliches Laden unter den richtigen Rahmenbedingungen Kosten für Flotten- und Netzbetreiber reduzieren kann. Dafür gilt es nun, die Netzentgelte als Anreizsystem weiterzuentwickeln.“

Das Projektteam hat herausgefunden, dass E-Fahrzeuge einer Flotte mit ähnlichen Ankunfts- und Abfahrtszeiten Verteilnetzbetreibern eine gesicherte Flexibilität bieten können. Solche Fuhrparks seien in der Lage, innerhalb einer klaren Standzeit konkrete Leistungsvorgaben des Netzbetreibers umzusetzen, heißt es. Die Flotte dient dabei als große stationäre Batterie. „Im Praxistest konnte E.DIS direkt aus der Leitstelle Steuersignale für die Ladevorgänge des Fuhrparks senden und so zum Beispiel einen gewünschten Ladefahrplan im Projekt umsetzen. Voraussetzung dafür war eine von IAV entwickelte IoT-Plattform als Software-as-a-Service-Anwendung. Dort waren unter anderem Ladepunkte, Leistungsmesswerte und die Leitstelle für den Netzbetrieb angebunden“, führt das RLI aus. Die Werte zum Standort und den Fahrzeugen (etwa Energieverbrauch und Abfahrzeit) dienten als Eingangsgrößen für die Steuerung. Mit der Anwendung und entsprechenden Daten erzeugte das Projektteam dann Ladepläne für die Zukunft.

Grundlage für die sichere Nachrichtenübertragung zur Ladesäule bildete das Open Charge Point-Protokoll. Diese interoperable Kommunikation mit den Ladepunkten und die Anbindung an die Leitstelle des Netzbetreibers sind in den Augen des Projektteams Voraussetzungen für die Nutzung netzdienlicher Flexibilität. „Analysen in verschiedenen Netzgebieten und für weitere Anwendungsfälle ergeben ähnliche Ergebnisse wie der Praxistest mit DHL. Das RLI hat zu diesem Zweck SpiceEV, ein Open-Source-Modell zur Simulation und Analyse von Ladestrategien entwickelt. Damit wurden weitere Fuhrparke aus den Bereichen Logistik, Handel oder Dienstleistung untersucht“, führt das Konsortium aus.

Einmal mehr bestätigt ist also, dass die in Elektrofahrzeugen verbauten Batterien ein enormes Potenzial bergen, das mit steigender, volatiler Einspeisung von erneuerbaren Energien für Netzbetreiber immer wichtiger werden könnte. Es gilt allerdings dabei, die Interessen von Flotten- und Netzbetreibern unter einen Hut zu bringen. Die im Zuge von Netz_eLOG entwickelte interoperable Softwarelösung, die zugleich eine optimale Netzlast steuert und das bedarfsgerechte Laden der Flotte sicherstellt, zeigt insofern einen Weg auf, wie dies koordierbar werden könnte.
reiner-lemoine-institut.de