Harmon-E: Wie die Integration von E-Autos ins Energiesystem gelingen kann

In Deutschland haben sich in den vergangenen Jahren etliche Akteure zu Feldversuchen für das netzdienliche Laden zusammengefunden. Das sogenannte Cluster Harmon-E zieht aus seinem Reallabor nun die wichtigsten Erkenntnisse und teilt sie in Form von Empfehlungen mit der Allgemeinheit.

Kurz zur Einordnung: Das Cluster Harmon-E ist eng mit einem Dachprojekt namens unIT-e² verwoben, und zwar wie folgt: unIT-e² wurde Ende 2021 in Leben gerufen und umfasste vier Reallabore deutschlandweit. Ziel war es, die markt- und netzdienliche Integration von Elektrofahrzeugen zu demonstrieren. Konkret handelte es sich um die Cluster „Harmon-E“ (Energiemarkt und flexibles Be- und Entladen in Niedersachsen), „Heav-E“ (Netzauswirkung von E-Fahrzeugen in Nordhessen), „Cit-E-Life“ (E-Mobilität im urbanen Umfeld von München und Düsseldorf) und „sun-E“ (Solarstrom und Elektromobilität in Ostbayern).

Am Cluster „Harmon-E“ beteiligten sich 2023 der Netzbetreiber EWE Netz, Mercedes-Benz, The Mobility House, die Forschungsstelle für Energiewirtschaft (FfE), Compleo Charging Solutions, die EEBus Initiative, EWE Go, das Fraunhofer SIT, die Kostal Industrie Elektrik GmbH, die PPC AG, die TenneT TSO GmbH, die Universität Passau und die Viessmann Holding International GmbH. Der Feldversuch dauerte neun Monate und hatte zum Ziel, Services für unidirektionales Laden zu entwickeln, um langfristig das Energiesystem zu stabilisieren und Energiekosten einzusparen. Ihre ersten Ergebnisse legten die Projektteilnehmer bereits im Sommer vor. Nun legen die Projektteilnehmer darauf basierend eine Liste von Empfehlungen vor, mit der die Integration von Elektromobilität in das Energiesystem gelingen kann.

Vorneweg: Es geht dem Projektteam zufolge nicht ohne „intelligente, flexible und vor allem interoperable Lösungen, um die Elektromobilität effizient in das Energiesystem zu integrieren und dabei Netzstabilität und -sicherheit zu gewährleisten“. Deshalb geht die Forschung auch parallel zur nun eingeleiteten Öffentlichkeitsarbeit weiter: Die Partner haben an der Sektor-Schnittstelle von Mobilität und Energie im November bereits ein Folgeprojekt namens CLS ON ins Leben gerufen, das die erprobten Prozesse zum netzdienlichen Laden in den Roll-out von Steuereinheiten überführt.

Doch zurück zu den bisher gewonnenen Erkenntnissen und den daraus abgeleiteten Empfehlungen, die die Projektteilnehmer unter folgenden Spiegelstrichen subsumieren:

Standardisierung und Interoperabilität: Einheitliche Standards wie ISO 15118-20 und EEBUS erleichtern die Kommunikation zwischen Fahrzeugen, Ladeinfrastrukturen, Home Energy Managementsystemen, intelligenter Messsysteme (iMSys) und Netzbetreibern. Zudem verbessern einheitliche Standards die Interoperabilität und minimieren technische Fehlerquellen.
Netzdienliche Steuerung: Die Steuerung von kleinteiligen Flexibilitäten gemäß §14a EnWG konnte im Feldversuch einwandfrei und stabil über die iMSys-Infrastruktur umgesetzt werden. Weder die netzdienliche Steuerung noch die Kombination mit einer Marktoptimierung führten zu Einschränkungen für die teilnehmenden Nutzer:innen.
Beschleunigung des iMSys Rollouts und der Anbindung von kleinteiligen Flexibilitäten: Um kleinteilige Flexibilitäten wie z.B. aus Elektrofahrzeugen nutzen zu können, sollte der iMSys-Rollout beschleunigt sowie vereinfachte und standardisierte Installations- und Inbetriebnahmeprozesse etabliert werden. Digitale Tools und einheitliche Portale für die Anmeldung und Verwaltung von Geräten können diesen Prozess unterstützen.
Akzeptanz durch Nutzer:innen-Erfahrungen: Positive Erfahrungen der Nutzer:innen sind entscheidend für die Akzeptanz und das Vertrauen in vernetzte E-Mobilitätslösungen. Leicht zugängliche, professionelle Informationsmaterialien sind wichtig, um potenzielle Nutzer:innen besser aufklären und informieren zu können.
Regulatorische Anpassungen: Der rechtliche Rahmen für Anwendungen wie Vehicle-to-Grid (V2G) sollte vereinfacht werden. Barrieren wie doppelte Abgaben sollten abgebaut werden, um die Wirtschaftlichkeit innovativer Systemlösungen zu fördern.
Weiterentwicklung des Netzengpassmanagements: Kleinteilige Flexibilitäten und damit auch Elektrofahrzeuge können von den Netzbetreibern heute nicht für das Engpassmanagement genutzt werden. Es wird daher empfohlen, die vom bestehenden kostenbasierten Redispatch nicht erfassten Flexibilitätspotenziale durch einen sog. komplementären hybriden Redispatch für das Engpassmanagement nutzbar machen zu können.
IT-Sicherheit: Sicherheitsmechanismen, wie bspw. TLS und Public-Key-Infrastrukturen (PKIs), sollten obligatorisch in die Protokolle integriert werden, um Angriffe auf die Infrastruktur zu verhindern.

ffe.de