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VDE|ETG
16.11.2018 Expertengruppe 978 0

ETG-Task Forces

In Task Forces werden fachbereichsübergreifende Themen bearbeitet. Ziel ist meist die Erstellung von Berichten, die als VDE-Studien veröffentlicht werden.

Die erste TaskForce hat 2003 im Auftrag des ETG-Vorstands die großen Blackouts in den USA/Kanada, London, Schweden/Dänemark und Italien analysiert. Weitere Studien vorwiegend zur Energieversorgung folgten. Die Studien haben sich zu einem sehr erfolgreichen Instrument der Arbeit und Positionierung nicht nur der ETG, sondern auch des VDE insgesamt, entwickelt und werden von den Mitgliedern der ETG sehr geschätzt.

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Verwandte Themen

Aktive ETG-Task Forces

Intelligente Ladeinfrastruktur

1. Motivation und Bedarf

Die zunehmende Feinstaub-und Stickoxidbelastung zwingt viele Kommunen und Unternehmen dazu, bestehende Mobilitätskonzepte und -infrastruktur neu zu denken und alternative Fahrzeugtechnologien wie bspw. Elektrofahrzeuge in Betracht zu ziehen. Das Potential der Elektrifizierung des Mobilitätssektors bringt jedoch zwangsläufig die Herausforde­rung der Systemintegration mit sich. Zukunftsfähige Mobilitätskonzepte und die korrespondierende Ladeinfrastruktur benötigen daher innovative Lösungskon­zepte um eine sichere und effiziente Integration ins elektrische Netz zu ermöglichen.

Aktuelle Betrachtungen gehen davon aus, dass die primäre Ladung von E-Fahrzeugen an Standorten mit einer langen Standzeit (bspw. zuhause oder auf der Arbeit) stattfinden wird. Werden viele E-Autos gleichzeitig geladen, so können lokal hohe Spitzenbelastungen entstehen. In Abhängigkeit lokaler Ge­gebenheiten kann es dadurch zu Engpässen in der bestehenden Netzstruktur kommen. Zudem darf der Hochlauf von Ladeinfrastruktur und speziell ein-oder zweiphasig ladenden Fahrzeugen nicht zu Unsym­metrien im Verteilnetz führen. Das Gesamtsystem aus Netz, Ladeinfrastruktur und Fahrzeugen muss derartig gestaltet werden, dass sich ein Kosten-und Nutzenoptimum für die Mobilitätsbedarfe und letzt­endlich für die Gesellschaft ergibt.

2. Ziele und geplante Ergebnisse des Vorhabens

Das Studienziel ist, die Ladeinfrastruktur von Elektrofahrzeugen energie-und netzwirtschaftlich zu optimieren und Aspekte und Vorschläge für eine zukunftsfähige Gestaltung herauszuarbeiten. Vor die­sem Hintergrund muss insbesondere der individuelle Mobilitätsbedarf der Nutzerinnen und Nutzer eine zentrale Rolle spielen. Dies soll durch eine integrierte Analyse der gesamten Wertschöpfungskette im Bereich der Ladeinfrastruktur über die Fahrzeuge bis hin zum Nutzer von Elektrofahrzeugen erreicht wer­den. Die verschiedenen Akteure sollen damit in die Lage versetzt werden, eine aufeinander abgestimm­te, gesamtwirtschaftlich betrachtet, beste Lösung anzubieten. Die ganzheitliche Analyse soll dabei die verschiedenen Wechselwirkungen rund um den Ladeprozess von Elektrofahrzeugen bewerten, um entsprechende Produkt-, Planungs-, Betriebs-und Tarifverbesserungen sowie Verbesserung der tech­nischen und regulatorischen Regelwerke bei allen Akteuren zu ermöglichen. Darüber hinaus sollen die Potentiale und Möglichkeiten der zukünftig zu erwar­tenden Entwicklungen wie bspw. autonomes Fahren und deren Systemintegration untersucht werden. Im Fokus stehen hierbei AC-und DC-Ladeinfrastruktur-Technologien für das Laden an Wohnorten, bei Arbeitgebern und im öffentlichen Raum.

Das notwendige Lademanagement zur Vermeidung von Netzüberlastungen und Nutzung erneuerbarer Energien stellt hierbei eine der größten Herausfor­derungen dar. Modernste Digitalisierungslösungen müssen dieser auf einfache und zukunftsfähige Weise gerecht werden. Fragestellungen rund um Kommunikationsschnittstellen und Datenaustausche zwischen Fahrzeug, Ladeinfrastruktur, Netzbetrieb und Versorger sind zu analysieren.

Die Schwerpunktthemen im Überblick:

  • Definition der Anforderungen an Wallboxen aus Sicht von Kunden, Netzbetreibern, Fahrzeugherstellern und Energiemanagementsystemen.
  • Analyse und Beschreibung unterschiedlicher Zukunftsszenarien von Mobilität (bspw. autonomes Fahren) und deren Potentiale zur Systemintegration
  • Untersuchung der Vorteile von AC/ und DC Wall­box über die gesamte Wertschöpfungskette.
  • Untersuchung des benötigten Informations-und Datenaustausches zwischen Fahrzeug, Ladeinfra­struktur und Netz
  • Ausgestaltung Nutzerschnittstelle, Berücksichti­gung Randbedingungen der Fahrzeuge
  • Ausgestaltung Lademanagement und Schnittstelle zum VNB, Berücksichtigung kritischer Netzzustände

Die Studie erarbeitet Anforderungen und Ansätze für zukünftige Lösungen in den genannten Bereichen und zeigt weiteren Forschungs-und Entwicklungs­bedarf auf. Durch die Beteiligung von Experten aller betroffenen Industriebereiche an der Arbeitsgruppe ist gewährleistet, dass wissenschaftlich fundierte und technisch neutrale und unabhängige Lösungsempfehlungen erzielt und abgewogen werden.

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