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Smart Meter Gateway im Hausnetz

Intelligentes und netzdienliches Laden entlastet Stromnetz

14. Januar 2021, 14:30 Uhr   |  Stefanie Eckardt

Intelligentes und netzdienliches Laden entlastet Stromnetz
© Audi

Das Smartmeter Gateway als neuer Baustein im Hausnetz ermöglicht intelligente Kommunikation zwischen Netzbetreiber und Elektrofahrzeug.

Wenn viele Elektroautos zur gleichen Zeit laden, schadet das dem Stromnetz – so die Befürchtung vieler Emobilitätsskeptiker. Bei einem Modellversuch zeigten Audi, GISA, Robotron Datenbank-Software, KEO und EMH Metering, dass intelligentes und netzdienliches Laden das Stromnetz entlastet.

Wenn viele Elektroautos zur gleichen Zeit laden, gehen in der Straße die Lichter aus – das ist eine Befürchtung, die Skeptiker der Elektromobilität als Zukunftsvision malen. In einem Forschungsprojekt haben Audi, GISA,  Robotron Datenbank-Software, KEO und EMH Metering ein Überlast-Szenario im lokalen Stromnetz abgebildet: In einem Straßenzug, der von einem Ortsnetz-Transformator versorgt wird, laden mehrere Elektroautos gleichzeitig mit hoher Leistung. Das netzdienliche Laden soll einer Überlastung mit einem intelligenten Management von Ladevorgängen entgegenwirken und eine Netzüberlastung vermeiden. Dabei steuert die gezielte Kommunikation zwischen Elektroauto und Netzbetreiber den Ladevorgang dynamisch. In der Praxis bedeutet das zukünftig beispielsweise ein zeitversetztes Laden unter Berücksichtigung des Abfahrtswunsches und der tatsächlichen Last im Stromnetz. Unterm Strich zeigt der Versuch eine Win-Win-Situation: Der Stromer nutzt Standzeiten für das Vollladen mit einer dynamischen Anpassung der Ladeleistung und entlastet gleichzeitig das Stromnetz, ohne dabei die Mobilitätsbedürfnisse der Nutzer einzuschränken. Möglich wird das durch neue Bausteine im Hausnetz für eine gemeinsame Sprache zwischen Haus, Elektroauto und Energienetz.

Die zentrale Komponente ist ein Smartmeter Gateway (SMGW) – ein Gerät, das schon heute Pflicht ist, wenn der Stromverbrauch des Haushalts im Jahr über 6.000 kWh liegt. Das im Test von EMH metering bereitgestellte SMGW stellt eine Datenverbindung zwischen Haus und Netzbetreiber her. Diese Kommunikationsverbindung als Grundlage einer sicheren Steuerung unterliegt strengen regulatorischen Anforderungen, die durch GISA erfüllt werden. Gesteuert wurde der Ladevorgang über das Robotron-System IoTHub4Utilities, das zum Beispiel mit Leitstellen von Netzbetreibern verknüpft werden kann und bei GISA in einem zertifizierten und sicheren Rechenzentrum in Deutschland verortet ist.

Im Versuchsaufbau leitete ein separat verbautes Steuermodul mit der Software von KEO die notwendigen Informationen und Steuersignale vom SMGW kommend, direkt an das Ladesystem connect von Audi weiter. Mit der Implementierung der EEBUS-Schnittstelle, die momentan in das FNN und VDE Vorschriftenwerk aufgenommen wird, stellen GISA und Robotron eine technische Umsetzung der gerade veröffentlichten Novellierung des §14a (Referentenentwurf Steuerbare-Verbrauchseinrichtungen-Gesetz zur Verfügung.

Mittelfristig wird es die neue Vernetzungstechnik erlauben, die Ladeleistung und den Ladezeitpunkt und die Ladedauer für jedes Auto zu beeinflussen. Zusätzlich könnten sich reizvolle Perspektiven eröffnen: Ein Nutzer, der sein Auto auch am Arbeitsplatz laden kann, könnte beispielsweise beim Laden zuhause gewisse Einschränkungen akzeptieren. Im Gegenzug bekäme er den Strom von seinem Lieferanten besonders günstig oder klimafreundlich.

Das intelligente Laden von Elektroautos ist ein wichtiger Baustein für die nachhaltige Energiewirtschaft der Zukunft. Wenn die Potenziale geeignet genutzt werden, könnten Elektroautos perspektivisch auch als flexible Tagesspeicher für Sonnen- und Windstrom dienen – Ressourcen, die nur sehr wechselhaft zur Verfügung stehen.

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