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Das Missing Link in der Energiewende

Die W.E.B entwickelt ein Pilotprojekt: Wie ein E-Auto k├╝nftig die intelligente Energieversorgung eines Haushalts unterst├╝tzen kann.

11.2022 - Zur├╝ck zur ├ťbersicht

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Ein allt├Ągliches Szenario: Eine Familie verbringt einen Abend zu Hause, die Eltern streamen Netflix, die Kids sitzen an der Playstation. Im Hintergrund aktiv: der K├╝hlschrank, der Geschirrsp├╝ler, die Waschmaschine, der Gefrierschrank. Last but not least: die W├Ąrmepumpe f├╝r die Raumheizung. Das alles verbraucht Strom. Wie gut, dass man eine Photovoltaikanlage auf dem Dach hat. Das Problem ist nur: Es ist bereits dunkel, da hat die Photovolktaik naturgem├Ą├č Sendepause.

Vor der T├╝r steht ein Elektroauto, am Nachmittag vollgeladen mit jeder Menge Sonnenstrom. Wie gut k├Ânnte man den jetzt brauchen! Dann m├╝sste man ihn nicht teurer aus dem Netz zukaufen.

Rund 50 Prozent des Haushaltsverbrauchs fallen zwischen 17 Uhr und 7 Uhr des folgenden Tages an. Ein durchschnittlicher Drei-Personen-Haushalt hat in diesem Zeitraum einen gesch├Ątzten Stromverbrauch von 6 kWh. Ein durchschnittliches modernes Elektroauto hat ein Speicherverm├Âgen von 60 kWh, also das Zehnfache.

Schade eigentlich, dass der Speicher eines E-Autos den Gro├čteil des Tages ungenutzt herumsteht. Wie n├╝tzlich w├Ąre es, k├Ânnte man den Strom vom Auto ins Haus transferieren! Aber Erzeugung und Verbrauch von Solar- oder auch Windenergie fallen leider oft zeitlich auseinander.

F├╝r dieses Problem gibt es eine L├Âsung, die derzeit in einem Pilotprojekt der W.E.B entwickelt wird. Dabei verwandelt sich ein E-Fahrzeug in eine ÔÇ×Rolling BatteryÔÇť, die den geladenen Strom in das Energiemanagementsystem eines Geb├Ąudes einspeist. So entsteht eine intelligente ÔÇ×Vehicle-to-HomeÔÇť-L├Âsung, mit der Leistungsspitzen abgefedert und teure Zuladungen aus dem Verbundnetz vermieden werden k├Ânnen. Nebenbei ist es eine perfekte L├Âsung bei einem m├Âglichen Stromausfall.

Die Ausgangslage: Das Firmengeb├Ąude der W.E.B verf├╝gt bereits ├╝ber ein Energiemanagementsystem, das mit Hilfe von PV-Anlagen und Stromspeichern den hauseigenen Energiebedarf deckt und au├čerdem das Lastmanagement von rund 60 Ladepunkten f├╝r die E-Firmenfahrzeuge versorgt. Damit wurde ein erster Grundstein gelegt, um in Zukunft das Speicherpotenzial der Fahrzeuge f├╝r den vor Ort erzeugten Gr├╝nstrom auszusch├Âpfen.

In einem n├Ąchsten Schritt wurde die Infrastruktur f├╝r eine Schnittstelle geschaffen, mit deren Hilfe der Strom vom Auto ins Geb├Ąude eingespeist wird. Daf├╝r ist zun├Ąchst einmal zweierlei n├Âtig: ein Fahrzeug, das nicht nur Strom laden, sondern ihn auch abgeben kann (in unserem Fall ist es ein Nissan Leaf), und eine bidirektionale Ladestation, die den Stromtransfer regelt und intelligent steuert. Dazu dient eine in Japan hergestellte Nichicon EV Power Station, die sowohl ein ÔÇ×Vehicle to GridÔÇť (Laden oder Entladen eines Autos im Netzbetrieb) als auch ein ÔÇ×Vehicle to HomeÔÇť (Entladen eines Autos in das Hausnetz) erm├Âglicht.

F├╝r die Einbindung der Ladestation in das firmeneigene Energiemanagementsystem wurde eine eigene Software entwickelt. Das Programm misst, wieviel Strom gerade gebraucht oder eingespeist wird. Au├čerdem kann es pr├╝fen, ob gerade mehr PV-Strom erzeugt als ben├Âtigt wird. So kann an sonnigen Tagen, wenn PV-Strom im ├ťberfluss vorhanden ist, das Auto geladen und bei Bew├Âlkung der Stromverbrauch der Firma kompensiert werden. 

Die Kommunikation zwischen dem Programm und der Ladestation l├Ąuft ├╝ber das Echonet Lite Protokoll. Daf├╝r braucht nur der mitgelieferte Kommunikationsadapter via LAN-Kabel mit dem Netzwerk verbunden werden ÔÇô und schon kann die Ladestation ├╝berwacht und gesteuert werden.

Zurzeit wird gepr├╝ft, ob die Anlage nicht nur im Labor, sondern auch im Haushalt zum Einsatz kommen kann. Es ist nicht weniger als die denkbar praktikabelste L├Âsung f├╝r einen Missing Link bei der Gestaltung der Energiewende.

Das Projekt zeigt im Kleinen auf, wie k├╝nftig im gro├čen Stil die generelle Versorgung mit Erneuerbarer Energie geregelt werden kann. Wenn die PV- oder Windanlagen je nach Wetterlage zu viel oder zu wenig Strom liefern, kann Sektorkopplung f├╝r Stabilit├Ąt sorgen, in dem die Bereiche Strom, W├Ąrme und Verkehr durch intelligente Planungssysteme miteinander verbunden werden. Aber dar├╝ber mehr in einem sp├Ąteren Blogbeitrag.