Riesenbatterie E-Mobilfuhrpark So entlasten elektromobile Logistikflotten das Stromnetz

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E-mobile Logistikfuhrparks machen Stromnetze flexibler, heißt es. Mit netzdienlichen Ladestrategien könnten sie helfen, Engpässe oder Überlastungen in Verteilnetzen zu vermeiden, und noch vieles mehr.

Zu dem oben genannten Ergebnis und zusätzlich zu der Einschätzung, das Fuhrparks mit E-Mobilen den Strom aus erneuerbaren Energiequellen flexibler nutzbar machen, kommen die Reiner Lemoine Instut gGmbH (RLI), IAV und die E.DIS Netz GmbH im Rahmen der Forschungen im Projekt „Netz_eLOG“. Untersucht hat man die Theorie und die Auswirkungen der Elektromobilität auf unser Stromnetz bei einem Fuhrpark der Deutschen Post in Kleinmachnow.

Viel Strom kann genutzt statt abgeregelt werden

Anhand eines Praxistests mit 30 Elektrofahrzeugen (Typ Streetscooter) der Deutsche Post AG haben die Partner analysiert, wie die Flotte als flexible Last für einen effizienteren Betrieb des Verteilnetzes der E.DIS genutzt werden kann. Dafür wurden betriebliche Anforderungen des Logistikunternehmens berücksichtigt, wie Versorgungssicherheit und Wirtschaftlichkeit, heißt es im Vorfeld. Die Ergebnisse zeigten, dass mithilfe sogenannter netzdienlicher Ladestrategien der Stromverbrauch von E-Fahrzeugen an eine schwankende Einspeisung über erneuerbare Energiequellen angepasst werden könne. Das hilft zum Beispiel, einspeisebedingte Belastungsspitzen im Stromnetz zu reduzieren, erklären die Protagonisten. Simulationen für geeignete Netzgebiete ergaben außerdem, dass bis zu 25 Prozent des Ladestroms für einen vergleichbaren Fuhrpark durch Strom aus Erzeugungsanlagen bereitgestellt werden könnten, die ohne diese Strategie abgeregelt worden wären.

Und aktuelle Vorschläge der EU-Kommission für ein Reduktionsziel von 90 Prozent weniger CO₂ im Bereich Nutzfahrzeuge bis 2040 werden die Elektromobilität weiter antreiben, ist sich die RLI sicher. Das Projekt zeige nun, dass speziell im Logistikbereich netzdienliche Ladestrategien die Energiewende unterstützen könnten. Die Experten sehen außerdem, dass netzdienliches Laden unter den richtigen Rahmenbedingungen die Kosten für Flotten- und Netzbetreiber senken kann. Dafür gelte es nun aber, die Netzentgelte als Anreizsystem weiterzuentwickeln.

Die E-Fahrzeugflotte als große Batterie verstehen

Das Projektteam hat herausgefunden, dass Elektrofahrzeuge einer Flotte mit ähnlichen Ankunfts- und Abfahrtszeiten Verteilnetzbetreibern Flexibilität in sicherer Art und Weise schenken können. Solche Fuhrparks sind nämlich in der Lage, innerhalb einer klaren Standzeit konkrete Leistungsvorgaben des Netzbetreibers umzusetzen. Die Flotte dient dabei quasi als große stationäre Batterie. Ihre Flexibilität als mobiler Speicher bleibe halt immer auf die Standzeiten der Fahrzeuge begrenzt.

Noch fehlt die netzdienliche Steuerung

Im Praxistest bei der Deutschen Post konnte E.DIS außerdem direkt aus der Leitstelle Steuersignale für die Ladevorgänge des Fuhrparks senden, um so zum Beispiel einen gewünschten Ladefahrplan im Projekt umsetzen. Die Voraussetzung dafür war eine von IAV entwickelte IoT-Plattform als Software as a Service-Anwendung (SaaS). Auf dieser waren unter anderem Ladepunkte, Leistungsmesswerte und die Leitstelle für den Netzbetrieb angebunden. Die Werte zum Standort und den Fahrzeugen, wie zum Beispiel Energieverbrauch und Abfahrzeit, dienten dabei als Eingangsgrößen für die Steuerung. Mit der Anwendung und den entsprechenden Daten habe das Projektteam Ladepläne für die Zukunft entwickelt und aus vergangenem Ladeverhalten gelernt.

Die Grundlage für die sichere Nachrichtenübertragung zur Ladesäule bildete das sogenannte „Open Charge Point“-Protokoll. Es handelt sich dabei um eine interoperable Kommunikationsmöglichkeit. Mit den Ladepunkten und die Anbindung an die Leitstelle des Netzbetreibers seien dann die Voraussetzungen für die Nutzung netzdienlicher Flexibilität geschaffen.

Neues „Open Source“-Modell für die Ladestrategie

Analysen in verschiedenen Netzgebieten und ebensolche Forschungen an weiteren Anwendungsfällen ergeben laut RLI ähnliche Ergebnisse wie der Praxistest mit der Deutschen Post AG. Das RLI habe zu diesem Zweck „SpiceEV“, ein „Open-Source“-Modell zur Simulation und Analyse von Ladestrategien entwickelt. Damit wurden weitere Fuhrparks aus den Bereichen Logistik, Handel oder Dienstleistung untersucht.

Das Bundesministerium für Wirtschaft und Klimaschutz förderte das Projekt übrigens im Zeitraum von November 2019 bis März 2023. Die Ergebnisse wurden am 10. März in Potsdam vorgestellt.

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