Ein Ziel des kombinierten Einsatzes intelligenter Messsysteme und rückspeisefähiger Elektroautos ist eine möglichst umfassende Nutzung von regenerativ erzeugter Energie. (Quelle: BMW AG)
„Durch die Projekterweiterung mit den intelligenten Messsystemen können wir im BDL-Forschungsprojekt zwei vollständig voneinander getrennte Datenerfassungs- und Kontrollstrukturen aufbauen. Auf diese Weise können wir die beiden Konzepte bestmöglich miteinander vergleichen und zukünftig Handlungsempfehlungen für die Weiterentwicklung des intelligenter Messsysteme (iMSys) geben“, erklärt Wolfgang Duschl, Projektleiter bei der Bayernwerk Netz GmbH.
Im eigenen Netzgebiet wird das Bayernwerk bis 2032 sukzessive bei mehr als 600.000 Kunden ein intelligentes Messsystem einbauen. „Die umfassende Projektarchitektur mit Datenerfassung, Weiterleitung, Datenverarbeitung, Entscheidungsfindung und Steuerung erlaubt es uns, den Einsatz rückspeisefähiger Elektrofahrzeuge sehr realitätsnah abzubilden. Dabei soll vor allem die Praxisrelevanz unterschiedlichster Anwendungsfälle bestimmt, abgestimmte Tarifanwendungsfälle weiterentwickelt und deren technische Machbarkeit sowie die dafür notwendigen regulatorischen Änderungen aufgezeigt werden. Dies erlaubt es uns, die Interoperabilität des iMSys zielgerichtet voranzutreiben, stets unter Einbeziehung der Mobilitätsbedürfnisse der Kunden“, sagt Duschl.
Die FfE leistet als Projektpartner durch die wissenschaftliche Begleitung der Umsetzungen und Pilotierungen einen wichtigen Beitrag zu Integration der Elektromobilität in das Energiesystem. „Wir setzen hier auf den Erfahrungen aus dem Sinteg-Projekt C/sells auf, wo wir mit dem Altdorfer Flexmarkt (ALF) gemeinsam mit Bayernwerk dezentrale Flexibilität zur Behebung von Netzengpässen über iMSys erschlossen haben und übertragen diese nun auf die Elektromobilität. Der Fokus in BDL liegt auf einer standardisierten Erschließung der Flexibilität der Elektrofahrzeuge zur Ermöglichung unterschiedlicher Anwendungsfälle“, sagt Mathias Müller, Projektleiter an der FfE.
Der Projektpartner Kostal Industrie Elektrik GmbH entwickelt eine DC-Wallbox, mit der das rückspeisefähige Elektrofahrzeug bidirektional an das Stromversorgungsnetz angeschlossen werden kann. Neben einer lokalen Steuerung des Energieflusses ermöglicht eine EEBUS-Kommunikation zwischen der Wallbox und dem Smart Meter eine aktive Nutzung der Fahrzeug-Batterie für die Stabilisierung des Netzbetriebs und für den Energiemarkt. Die Kommunikation zum Elektrofahrzeug wickelt die Wallbox über den bidirektionalen Ladekommunikationsstandard ISO15118-20 ab. Ein übergeordnetes Backendsystem erreicht die Wallbox mit dem Protokoll OCPP 2.0.1. Die Erarbeitung der technischen Lösungen erfolgt in enger Zusammenarbeit mit Gremien für Normung und Standardisierung. „Die Ergebnisse fließen in die Weiterentwicklung der Standards für Sicherheit, Netzintegration und Kommunikation ein. Technische Lösungen und weiterentwickelte Standards sind dabei grundsätzlich für eine Übertragung in ähnliche Anwendungen wie zum Beispiel PV-Systeme mit stationärem Speicher geeignet“, erläutert Dr. Armin von Preetzmann, Projektleiter bei Kostal Industrie Elektrik GmbH.
Aus der Praxisrelevanz des Projekts heraus werden aktiv praxisnahe Inputs sowohl in die Normung als auch in den aktuellen Roadmap Prozess des BMWi/BSI erfolgen; vor allem werden in dem Projekt Einsatz und Weiterentwicklung des EEBUS als Standard zwischen Smart -Meter-Gateway, Energiemanagement und den Geräten in der Kundenanlage erfolgen. „Nur mit solchen interoperablen und standardisierten Ansätzen kann es zu einem flächendeckenden Rollout der Elektromobilität kommen“, sagt Peter Kellendonk, Vorstand Initiative EEBUS e.V.
E-Autos als mobile Energiespeicher
Die Fähigkeit zum bidirektionalen Laden ermöglicht es Elektrofahrzeugen, beim Anschluss an eine dafür ausgelegte Ladestation oder Wallbox nicht nur elektrische Energie für die Batterie aufzunehmen, sondern auch in umgekehrter Richtung in das Stromnetz zurückzuspeisen. Die Batterien der E-Fahrzeuge werden so zu mobilen Energiespeichern, die bei Bedarf auch Strom abgeben können. Rückspeisefähige E-Fahrzeuge können netzdienlich eingesetzt werden, indem sie die Aufnahme von Energie aus erneuerbaren Quellen ins öffentliche Stromnetz optimieren und es gleichzeitig stabil halten. Dafür ist neben entsprechenden nutzerfreundlichen technologischen Lösungen ein intelligentes Zusammenspiel von Fahrzeugen, Ladeinfrastruktur und Stromnetzen notwendig.
Projektziele
Das Projekt „Bidirektionales Lademanagement –BDL“ verfolgt das Ziel, ein ganzheitliches, nutzerorientiertes Angebot für die Integration von Elektrofahrzeugen in das Energiesystem in Deutschland zu entwickeln und zu erproben. Die interdisziplinären Projektpartner erarbeiten hierfür ganzheitliche Lösungen, basierend auf Standards wie ISO15118, OCPP und EEBUS.
Neben dem Konsortialführer BMW Group und der Bayernwerk Netz GmbH sind die Partner KOSTAL Industrie Elektrik GmbH, der Übertragungsnetzbetreiber TenneT, KEO GmbH, Forschungsstelle für Energiewirtschaft e.V. (FfE), Forschungsgesellschaft für Energiewirtschaft mbH, Karlsruher Institut für Technologie (KIT) und die Universität Passau beteiligt.
Das Innovationsprojekt wird vom Bundesministerium für Wirtschaft und Energie gefördert. Träger des bis 2022 angelegten Pilotprojekts ist das Deutsche Zentrum für Luft- und Raumfahrt.