Projekt NiEMob: Intelligente Stromverteilung soll Netzstabilität sichern

Die neue Bundesregierung peilt für 2030 rund 15 Millionen E-Autos auf deutschen Straßen und eine Million öffentliche Ladepunkte an. Da das Verteilnetz im Niederspannungsbereich meist nicht für den schnellen Ausbau der Elektromobilität ausgelegt ist, untersuchen die Consolinno Energy GmbH und die Ostbayerische Technische Hochschule Regensburg (OTH) im Forschungsprojekt NiEMob die Grenzen des Niederspannungsnetzes im Bereich der Regensburg Netz GmbH. Erste Ergebnisse liegen nun vor.

Eine Simulation der OTH deutet kritische Netzzustände ab einem Anteil von 30 Prozent der Haushalte mit einer 11-kW-Wallbox an. Teil der Lösung werde die Digitalisierung des Stromnetzes in Kombination mit einer intelligenten Steuerung von Verbrauchern vor Ort sein, erklären die Forscher. Die OTH hat für ihre Auswertung auf Basis eines Netzplans zunächst die aktuelle Struktur des Niederspannungsnetzes und das Lastverhalten der bisherigen Verbraucher nachgebildet. Mithilfe der vor Ort gemessenen Werte wurde dann ein neues Simulationsmodell verifiziert und das Verbrauchsverhalten bei steigendem Anteil von Elektrofahrzeugen durch Hinzurechnen weiterer Ladepunkte untersucht.

„Ab einem Anteil von etwa 50 % der Haushalte mit einer Lademöglichkeit in Form einer 11-kW-Wallbox treten kritische Zustände verstärkt auf, was die zeitliche Verschiebung von Ladevorgängen etwa in die Nacht notwendig macht, damit auf einen kostenintensiven Netzausbau verzichtet werden kann“, so Markus Henneke von der Forschungsstelle für Energienetze und Energiespeicher der OTH. Ab einem Anteil von 30 Prozent habe die Simulation erste kritische Netzzustände ergeben, welche vor allem durch zu geringe Spannungen in einzelnen Netzsträngen entstünden. Kritische Stunden treten laut Henneke am frühen Abend auf, wenn viele Fahrzeuge nach Benutzung am heimischen Ladepunkt angesteckt werden.

„Natürlich ist nicht jede minimale Überschreitung eine Normverletzung. Eine solche liegt vor, wenn mehr als 5 % der alle zehn Minuten erhobenen Messwerte den Grenzwert überschreiten“, merkt Matthias Pfeifer von Regensburg Netz GmbH an. Wenn es langfristig keine Steuerung gäbe, würden dennoch in Zukunft kritische Zustände auftreten. Damit dies nicht passiert, setze die Regensburg Netz GmbH auf eine intelligente Steuerung, wie sie in NiEMob gemeinsam mit der OTH und Consolinno entwickelt werde.

Das Projekt NiEMob (Netzdienliches integrales Elektromobilitäts-Energiemanagementsystem für dezentrale Energieversorgungssysteme) ist Teil des ZIM_Netzwerks IntelliZell (Intelligente Energieverteilung zur Netzentlastung auf Zellebene), das seit 2018 läuft und vom Bundesministerium für Wirtschaft und Energie gefördert wird. Das Netzwerk arbeitet an intelligenten Lösungen zur Verbesserung der Stromnetz-Stabilität.