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Auswirkungen einer zunehmenden Durchdringung von Elektrofahrzeugen auf die Elektroenergiequalität in öffentlichen Niederspannungsnetzen

Elektrofahrzeuge sind leistungsstarke Stromverbraucher, die zumeist über das normale Haushaltsstromnetz einphasig aufgeladen werden. Durch dieses lange, einphasige Laden mit hohen Strömen können Asymmetrien im Netz verursacht und der Ausnutzungsgrad der dreiphasig aufgebauten Netzinfrastruktur verringert werden. Derzeit erhältliche Elektrofahrzeuge verfügen zumeist über keine intelligenten Ladetechnologien, die eine dynamische Anpassung des Ladevorganges, z. B. an Zeiten mit Stromüberschüssen aus erneuerbaren Energien oder gar eine Netzrückspeisung (V2G) ermöglichen würden. Die netzverträgliche Integration einer steigenden Anzahl von Elektrofahrzeugen ist eine wichtige Voraussetzung für die zukünftige Akzeptanz und erfolgreiche Verbreitung der Elektromobilität in Deutschland. Bislang gibt es aber noch keine systematischen Untersuchungen zu den realen Netzrückwirkungen im lokalen Netz und das Zusammenspiel mit dezentralen Energieerzeugungsanlagen.

Im Vorhaben soll der Einfluss von Elektromobilität auf die Netzqualität (niederfrequente und höherfrequente Störaussendungen, Asymmetrie) ganzheitlich für die Verteilnetzebene untersucht werden. Zum Aufbau repräsentativer Netzmodelle werden Szenarien für Fahrzeugdurchdringung, Ladestrategien, dezentrale Energieerzeugungsanlagen und Netzaufbau zur Hilfe genommen. Zur Modellverifizierung werden einzelne Ladevorgänge von Elektrofahrzeugen experimentell im Labor und im Feld gemessen und deren Netzrückwirkungen erfasst. Darüber hinaus werden einzelne Ladeszenarien mit  Hilfe realer Flottenverbünde und Ladeinfrastrukturen im INNO-Park Kitzingen und einem weiteren Netz der Stadtwerke Mainbernheim verifiziert. Dadurch kann das Netzrückwirkungsverhalten beim gleichzeitigen Laden mehrerer Elektrofahrzeuge umfassend analysiert werden.

Im Ergebnis sollen politische Handlungsempfehlungen zur Maximierung der Netzintegration von Elektrofahrzeugen unter Berücksichtigung der untersuchten Netzrückwirkungen gegeben werden. Darüber hinaus ist ein öffentlich-wissenschaftlicher Austausch der Forschungsergebnisse auf einer speziell dafür angelegten Internetplattform vorgesehen.

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