Bidirektionales Laden: TransnetBW macht E-Autos zum Ladebooster

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Michael Neißendorfer
Michael Neißendorfer
  —  Lesedauer 3 min

TransnetBW untersucht in einem auf zwei Jahre angelegten Pilotversuch im Rahmen des Projekts „Bidirektionales Lademanagement“ (BDL) zwei Anwendungsfälle der V2G-Technologie. Bidirektionales Laden bedeutet hierbei, dass ein Elektroauto nicht nur Strom aus dem Stromnetz in die Fahrzeugbatterie laden, sondern auch Strom aus der Fahrzeugbatterie in das Stromnetz einspeisen kann.

Ein auf diese Weise optimiertes bidirektionales Laden der E-Auto-Flotte sorgt zum Beispiel dafür, dass erhöhter Energiebedarf den Netzanschluss nicht überlastet. Die Elektroautos dienen in diesem Fall als Speicher und damit zur kurzfristigen Leistungserhöhung, um spezifische andere Fahrzeuge in der Flotte schnell mit Strom zu versorgen. E-Autos werden so zum Ladebooster und entlasten die Netzanschlüsse.

Darüber hinaus soll mittels CO2-optimiertem Laden bevorzugt grüner Strom getankt und so der CO2-Fußabdruck von Fahrzeugflotten gesenkt werden – und zwar nicht nur bilanziell, sondern auch absolut. Anhand eines prognostizierten CO2-Indexes lädt die Software die Fahrzeuge dann, wenn der aktuell ins Netz einspeisende Kraftwerkspark einen geringen Ausstoß von CO2-Äquivalenten aufweist.

Mit diesen beiden Anwendungsfällen will das Projekt einen wichtigen Beitrag für eine erfolgreiche Energiewende und das Erreichen der Klimaziele leisten.

Eine Grundlage für viele weitere Anwendungsfälle

Für die Umsetzung setzt die Übertragungsnetzbetreiberin spezielle Wallboxen des Herstellers Kostal für bidirektionales Laden in Verbindung mit drei entsprechend technisch umgerüsteten BMW i3 ein. Diese werden einer aktuellen Mitteilung zufolge ohne Einschränkungen in die TransnetBW-Fahrzeugflotte integriert und entsprechend eingesetzt. Das Fraunhofer ISE entwickelt eine spezielle Optimierungssoftware und unterstützt beim Aufbau der Dateninfrastruktur zur gezielten Steuerung der Fahrzeuge.

Damit bildet das Projekt bei TransnetBW auch die Grundlage für weitere Anwendungsfälle bezogen auf netzdienliche Flexibilität, etwa die Bereitstellung von Redispatchleistung oder die Stützung der Netzfrequenz durch Regelleistung.

An dem vom Bundesministerium für Wirtschaft und Energie geförderten und auf drei Jahre angelegten Projekt ist TransnetBW als assoziierte Partnerin beteiligt; Träger ist das Deutsche Zentrum für Luft- und Raumfahrt (DLR).

Die Projektbeteiligten – darunter BMW, FfE, Kostal und die Universität Passau – erproben insgesamt 14 Anwendungsfälle. Gemeinsam verfolgen sie das Ziel, ein ganzheitliches, nutzerorientiertes Angebot für die Integration von Elektroautos in das Energiesystem in Deutschland zu entwickeln. Dafür ist neben nutzerfreundlichen technologischen Lösungen ein intelligentes Zusammenspiel von Fahrzeugen, Ladeinfrastruktur und Stromnetzen notwendig. In ihrem Positionspapier zur Bereitstellung von Systemdienstleistungen aus Elektrofahrzeugen mit bidirektionalem Lademanagement betrachten die Konsortialpartner dezidiert die Anwendungsfälle Primärregelleistung und Engpassmanagement.

Elektroautos als smarte Stromspeicher

Als Vorreiterin in Deutschland will TransnetBW die Elektromobilität in das intelligente Stromnetz der Zukunft integrieren und hat dafür 2020 das Kompetenzzentrum Mobility4Grid gegründet. Das Ziel: Kompetenzen der unterschiedlichen Beteiligten wie Netzbetreiber, Fahrzeughersteller, Forschungsinstitute und weiterer Innovatoren bündeln und Synergien heben. In mehreren Pilotprojekten testet die Übertragungsnetzbetreiberin die Möglichkeiten der Elektromobilität als smarte Stromspeicher im Netz- und Systembetrieb und erarbeitet die Tools für ihre Nutzung.

Das Projekt „Bidirektionales Lademanagement – BDL“ hat zum Ziel, ein ganzheitliches, nutzerorientiertes Angebot für die Integration von E-Autos in das Energiesystem in Deutschland zu entwickeln und zu erproben. Denn rückspeisefähige Stromfahrzeuge können netzdienlich eingesetzt werden, indem sie die Aufnahme von Energie aus erneuerbaren Quellen ins öffentliche Stromnetz optimieren und es gleichzeitig stabil halten. Dafür ist vor allem auch ein intelligentes Zusammenspiel von Fahrzeugen, Ladeinfrastruktur und Stromnetzen notwendig.

Neben dem Konsortialführer BMW Group sind die Partner Kostal Industrie Elektrik GmbH, TenneT, Bayernwerk Netz GmbH, KEO GmbH, FfE München, Karlsruher Institut für Technologie (KIT) und die Universität Passau beteiligt. Das Projekt wird vom Bundesministerium für Wirtschaft und Energie gefördert. Projektträger ist das Deutsche Zentrum für Luft- und Raumfahrt (DLR).

Quelle: TransnetBW – Pressemitteilung vom 27.01.2022

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Michael Neißendorfer

Michael Neißendorfer

Michael Neißendorfer ist E-Mobility-Journalist und hat stets das große Ganze im Blick: Darum schreibt er nicht nur über E-Autos, sondern auch andere Arten fossilfreier Mobilität sowie über Stromnetze, erneuerbare Energien und Nachhaltigkeit im Allgemeinen.
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Xaver Pfab:

Den Use caseV2H (vehicle-to-home) haben wir seit Sommer letzten Jahres im Betrieb bei unseren Pilotkunden. Der klappt schon mal ganz gut und bringt den Kunden einen sehr schönen Nutzen.

Andreas E.:

Es spricht ja nichts dagegen, das System zu perfektionieren um per Fremdsteuerung Lastspitzen abfangen zu können. Aber eine einfache Lösung mit einer Bidirektionalen Wallbox für zu Hause wäre schon ein Vorteil für Millionen Hausbesitzer mit PV-Anlagen und E-Auto.
Man könnte ja schrittweise vorgehen. Ich bin davon überzeugt, dass es für so eine pragmatisch Lösung jetzt schon mehrere 10.000 Abnehmer geben würde.
Ich hätte es längst gekauft und würde es sofort kaufen, wenn es ein entsprechendes Angebot gäbe oder man meinen i3 umrüsten könnte.

Xaver Pfab:

Beim bidirektionalen Laden kommen alle Fragen wie hier im Chat-Verlauf auf. Im Verbund-Forschungsprojekt „Bidirektionales Lademanagement“ (BDL) https://www.bdl-projekt.de/
gehen wir all diesen Fragen nach und testen die entwickelten Lösungen mit unseren Pilotkunden. Schaut immer wieder mal auf unsere Projekt-Homepage, dann könnt Ihr uns quasi über die Schulter schauen.

Philipp:

Eine Frage zur Aluschmelze:
Bezahlt die denn auch EEG, sprich beteiligt sich diese an den zusätzlichen Kosten der Energiewende?

Weil die Antwort nein sein wird gleich die nächste Frage:
Wenn sie sich nicht beteiligt, ist es eigentlich korrekt anzunehmen, dass sich die Aluschmelze dann vorwiegen aus Nichtregenerativen Energien – sprich Kohle – bedient?

Und dabei auch nicht aus Gaskraftwerken, denn die schalten ja erst ein wenn es eine Stromunterdeckung gibt und Gasstrom eh zu teuer wäre für die Aluschmelze.

Ganz korrekt ist das nicht, weil wir immer einen Mix beziehen.
Aber wenn mir einer erzählt ein eAuto fährt vorwiegend mit Kohlestrom (weil Zusatzstrom), dann fallen mir die nicht-EEG-zahlenden Großverbraucher ein. Die sind für mich beim Kohlestrom auf einem ganz anderen Level als mein eAuto, das mit der EEG-Umlage sich am Aufbau der regenerativen beteiligt. Zumindest Stand heute.

Und ja, ich finde es gut, dass wir noch Aluschmelzen haben und dass wir hier Ausgleichszahlungen machen, wenn hier der Stromverbrauch reduziert wird.

RalfH:

Die Technik ist simpel und im Gleichstrom an jedem Hybridwechselrichter mit Datenschnittstelle (zu. EEBUS) anschließbar. Hier geht es nur darum, mit einer neuen Studie Födermittel abzugreifen. Es geht nicht um das Machen, leider. Diese Story sehen wir schon seit Jahren.

Hans C. Thumm:

Ich glaube auch, dass sich die „Grossen“, ob Energieversorger oder Grossverbraucher, nicht gerne das Geschäft mit der teuren Energie während Lastspitzen im Netz nehmen lassen. Siehe auch die Aluschmelze im Ruhrgebiet, die allein ca. 10% des deutschen Strombedarfs hat und für die Zusage bei Lastspitzen abzuregeln Millionen € bezahlen lässt ( zu recht meiner Meinung nach! ) Bei vielen Kleinverbrauchern mit E-Autos ist die Regelung sicher komplexer und braucht etwas mehr Nachdenken bei der entsprechenden Netzsteuerung. Sobald es aber realisch machbar ist, wird bestimmt ein Stromversorger wie EWS Schönau ( Die Stromrebellen aus Schönau ) ein entsprechendes Angebot machen, das hoffentlich für alle Beteiligten Vorteile bringt

Wolfbrecht Gösebert:

„Von Anfang an wurde da bidirektional entwickelt und die sind dabei, auch eine eigene bidirektionale Wallbox zu entwickeln, …“

Genauer: Die bidirektionale Sono-Wallbox wird von Kostal für Sono entwickelt: Deren Soll-Daten lauten lt. Sono:

• AC-Laden: bis zu 11 kW
• AC-Entladen: bis zu 11 kW
• Steuerung: Ethernet, WLAN
• Ladestandards: ISO-15118-20; IEC 61851 mode 3

Der dafür nötige 3-phasige AC/DC-Wandler ist eh Konzept-Bestandteil des Sion, da der über eine Typ2-Ausgangsbuchse bis 11 kW verfügen soll.
In der Folge sollte der Preis (und der Platzbedarf!) der AC-Bidi-Wallbox um Größenordnungen unter dem von angekündigten DC-Boxen liegen. Dass die Leistung auch darunter liegt, betrachte ich für sehr viele Anwender als nicht wesentlich.

Manuesken:

Ich habe vor drei Jahren den Sion von Sono Motors bestellt. der soll ja Q2 2023 in Serie gehen.
Von Anfang an wurde da bidirektional entwickelt und die sind dabei auch eine eigene bidirektionale Wallbox zu entwickeln, die ich mir für mein Haus kaufen wollte, damit ich meinen erzeugten Strom in den Wagen zwischenladen kann und mir dann keinen teuren Hausspeicher kaufen muss.
Verständlicherweise erwähnt der Artikel die Firma nicht, da ja BMW projektführend ist.

Andreas E.:

Die großen Stromversorger wollen keine dezentrale Stromversorgung oder Speicher. Damit verdienen SIE ja kein Geld. Deshalb wird seit über 10 Jahren immer nur getestet und dafür Fördergelder abgegriffen.
Die Lösung könnte so einfach sein. Einen Standard definieren und vom Markt V2H Produkte anbieten lassen. Die würden viele eAuto und PV-Besitzer kaufen. Der Rest geht dann ganz von selbst.
Aber halt ohne die Energierießen und ohne Staat. Und beides ist in Deutschland undenkbar :(

Philipp:

steuerlich korrekt bilanzieren“ Warum?

Gewinne als Privatperson wird man damit nicht erziehlen können, weil die Abschreibungskosten der gesamten Anlage (also auch das Auto) schon so hoch sind. Läuft dann unter Liebhaberei.

Schwieriger wäre es wohl nur, wenn das Auto ein Firmenwagen ist.
Meintest Du diesen Fall, also den Geldwerten Vorteil? Insbesondere wenn man den Firmenstrom von tagsüber dann zu Hause nutzt?

Ich glaube kaum, dass dies irgendeine Firma tollerieren würde. Damit würde sie im Endeffekt als Stromanbieter auftreten, mit allen anderen Regularien – Steuern sind dann nur ein Teil des Verwaltungsaufwands. Und egal was der Zweck wäre, keine Firma wird Deinen Hausstrom bezahlen wollen.

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