Forscher der Hochschule für Technik und Umwelt FHNW untersuchten, wie elektrische Carsharing-Fahrzeuge einen Beitrag zur Energiewende leisten können. In ihren Batterien speichern sie Strom, der wieder zurückgegeben werden kann. Bidirektional ladende Elektroautos lohnen sich für die Energiewende, die Netzbetreiber und Betreiber von Fahrzeugflotten.
In einem Innovationsprojekt der Fachhochschule Nordwestschweiz (FHNW) und der Ostschweizer Fachhochschule (OST) wurde zusammen mit den Energieversorgern AEM, ewz und Primeo Energie sowie der Mobility Genossenschaft untersucht, wie sich bidirektionales Laden technisch und wirtschaftlich sinnvoll in bestehende Stromnetze integrieren lässt.
Bidirektional funktioniert
Die Forscher untersuchten die Frage, ob Elektrofahrzeuge nicht nur Strom beziehen, sondern diesen auch gezielt zurückliefern und dadurch das Stromnetz entlasten können. Ein gross angelegter Versuch zeigte, dass das nicht nur in der Theorie, sondern auch in der Praxis funktioniert. Die Ladevorgänge von Mobility-Autos wurden verschoben, um gezielt Strom ins lokale Verteilnetz zurückzuspeisen. Das Ergebnis zeigt, dass Netzbelastungen in bis zu 60 % der Fälle erfolgreich reduziert werden konnten.
Besonders bei hoher Nachfrage oder hohen Photovoltaik-Überschüssen beweist sich diese flexible Steuerung. Aufgrund der Datenbasis von vielen Millionen Buchungen aus dem Carsharing-System prognostizierte ein Modell, wann und wie lange ein Fahrzeug verfügbar ist. Zusätzlich wurden die Ladezustände der Fahrzeugbatterien analysiert, um herauszufinden, wie viel Energie gespeichert oder zurückgeleitet werden kann. Mit 9 – 12 kWh nutzbarer Flexibilität pro Fahrzeug stand genug Energie zur Verfügung, um relevante Netzlasten zu puffern oder PV-Strom sinnvoll zwischenzuspeichern.
Einfache Integration ins Stromnetz
Mit dem erfolgreichen Projekt wurde ein Produktmodell zur Vermarktung von Ladeflexibilität entwickelt, das einfach in bestehende Systeme der Verteilnetzbetreiber integriert werden kann. Es ist schweizweit standardisierbar und konzentriert sich auf die beiden Anwendungen «Laden bei Stromüberschuss» (etwa bei hoher PV-Erzeugung) und «Rückspeisung bei Netzlastspitzen». Die Netzbetreiber können bestehende Rundsteuerungen bis hin zu modernen Laststeuersysteme einsetzen. Zur marktgerechten Integration von E-Mobilität und Stromversorgung erfolgen Vergütungen im Viertelstundenraster für die Bereitstellung und die tatsächliche Nutzung der Flexibilität.
Gewinn für Umwelt, Netzbetreiber und Nutzende
Mit diesem Modell können dezentrale Elektroautos neben ihrer Funktion als Verkehrsmittel auch als mobile und steuerbare Energiespeicher verwendet werden. Die Netzbetreiber haben geringere Kosten durch Lastspitzenreduktion und Netzstabilisierung und für die Allgemeinheit ist es ein wichtiger Fortschritt in Richtung klimafreundliche, dezentrale Energielandschaft. Für Carsharing-Anbieter eröffnet es neue Geschäftsmodelle im Bereich netzdienlicher Dienstleistungen.
