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Start für Forschungsprojekt "Bidirektionales Lademanagement - BDL"

Bidirektionales Lademanagement

Foto: BMW Group

Zukunftstechnik für netzverträglichen Elektromobilitätshochlauf heute entwickeln

Köln/München, 19.11.2019 - Startschuss für das Forschungsprojekt "Bidirektionales Lademanagement" kurz BDL: In dem interdisziplinären Forschungsprojekt entwickeln Unternehmen und Institutionen aus den Bereichen Automobilindustrie, Energiewirtschaft und Wissenschaft gemeinsam technologische Lösungen für eine netzverträgliche Einbindung von Elektrofahrzeugen.

Die Fähigkeit zum bidirektionalen Laden ermöglicht es Elektrofahrzeugen, beim Anschluss an eine dafür ausgelegte Ladestation oder Wallbox nicht nur elektrische Energie für die Hochvoltbatterie aufzunehmen, sondern auch in umgekehrter Richtung in das Stromnetz zurück zu speisen. Die Batterien der E-Fahrzeuge werden so zu mobilen Energiespeichern, die bei Bedarf auch Strom abgeben können.

Die Integration möglichst vieler Elektrofahrzeuge in das Stromnetz erfordert vielfältige Innovationen in den Bereichen Fahrzeugtechnik, Ladehardware, Lademanagement und Kommunikationsschnittstellen zu den energiewirtschaftlichen Partnern.

rhenag ist über die Forschungsstelle für Energiewirtschaft (FfE) als einer von mehreren Playern aus der Energiewirtschaft eingebunden. Insbesondere bringen wir für die Bewertung der Netzrückwirkungen des bidirektionalen Ladens unsere praxisnahen Erfahrungen und Daten als regionaler Stromnetzbetreiber in das Forschungsprojekt ein.

Ausbau der Elektromobilität als Beitrag zur Versorgungssicherheit

Mit dem kontinuierlich wachsenden Bestand an Elektrofahrzeugen auf deutschen Straßen steigt der Bedarf an Strom - anders als oftmals angenommen - nur geringfügig. Jedoch wächst die Notwendigkeit, die Energieflüsse intelligent zu steuern.

Mit der jetzt erforschten Technologie des bidirektionalen Ladens, also der Rückspeisefähigkeit, können geparkte Elektrofahrzeuge, die an eine Ladestation oder Wallbox angeschlossen sind, als flexible Stromspeicher genutzt werden. In Phasen besonders hoher Nachfrage nach elektrischer Energie speisen sie zusätzlichen Strom ins Netz ein. Das Aufladen ihrer Hochvoltbatterien erfolgt dagegen vornehmlich zu Zeiten, in denen der allgemeine Strombedarf geringer ausfällt.

Bidirektionales Laden unterstützt die Energiewende

Neben einer gestärkten Versorgungssicherheit kann durch die intelligent gesteuerte Integration von E-Fahrzeugen in das Stromnetz auch der Anteil regenerativ erzeugter Energie am Gesamtverbrauch in Deutschland weiter erhöht werden. Durch die Nutzung der in den Hochvoltbatterien elektrifizierter Fahrzeuge bereitgestellten Speicherkapazitäten lassen sich Angebot und Nachfrage im Bereich des Ökostroms besser aufeinander abstimmen. So kann durch die Pufferfunktion der Elektrofahrzeuge beispielsweise das Potenzial von Windkraft- und Solaranlagen für eine klimaneutrale Energiegewinnung noch intensiver genutzt werden.

Bei einem Überangebot beispielsweise von Solarstrom lässt sich dieser in den Hochvoltbatterien der E-Fahrzeuge speichern und später zum Fahren oder aber zur Rückspeisung in das Gebäude des Kunden zuhause („vehicle to home“)  oder ins Stromnetz („vehicle to grid“) nutzen, um plötzlich auftretende Engpässe auch ohne zusätzlichen Einsatz fossiler Energieträger in Kraftwerken abzudecken. Auf diese Weise wird Elektromobilität mehr denn je zu einem integralen Bestandteil der Energiewende. Ihr Ausbau vermindert CO2-Emissionen sowohl im Bereich der Mobilität als auch auf dem Gebiet der Stromerzeugung.


Flottenversuch mit 50 rückspeisefähigen BMW i3

Im Rahmen des Forschungsprojekts werden neben rückspeisefähigen Systemen für Fahrzeuge und Wallboxen auch Technologien für Energiemanagementsysteme sowie Hard- und Software zur Steuerung von Ladevorgängen entwickelt. Zusätzlich werden rechtliche und regulatorische Rahmenbedingungen evaluiert. Dieser ganzheitliche Ansatz ist derzeit einzigartig: Alle relevanten Elemente und Stellhebel für einen späteren regulären Betrieb werden im Projekt holistisch betrachtet und miteinander in Einklang gebracht.

Die Praxisphase des Projekts beginnt zum Anfang des Jahres 2021. Im Rahmen einer einjährigen Pilotphase werden dann 50 Privat- und Flottenkunden mit rückspeisefähigen BMW i3, passender Ladehardware und dazugehörigen digitalen Services ausgestattet, um den Kundennutzen und die Benutzerfreundlichkeit der bis dahin entwickelten Lösungen unter Realbedingungen zu testen. Damit wird die Grundlage für einen späteren serienmäßigen und damit flächendeckenden Einsatz der Technologie zur Integration von Elektromobilität in das deutsche Stromnetz geschaffen. Auch im rhenag-Versorgungsgebiet sollen diese Pilotfahrzeuge getestet werden.