FILE PHOTO: Electric cars sit charging in a parking garage at the University of California, Irvine

© REUTERS / Lucy Nicholson

Science
09/17/2020

Smart Charging wappnet Stromnetze für E-Auto-Massen

Forscher arbeiten intensiv an "Smart Charging"-Methoden, damit Europas Stromnetze mit Millionen E-Autos zurechtkommen.

von David Kotrba

Die meisten neuen Elektroautos können ihre Akkus bei Bedarf in weniger als einer Stunde fast vollständig aufladen. Im Gegensatz zu Tankstellen werden Schnellladestationen aber nicht die übliche Anlaufstelle für Fahrer sein, wenn der E-Auto-Ladestand in den roten Bereich rutscht. Stattdessen sollen E-Autos – das könnten laut Schätzungen 2030 rund 30 Prozent aller Autos sein – am besten daheim oder am Arbeitsplatz Strom tanken.

Viele Waagschalen

Lokale Stromerzeugung (etwa durch Solaranlagen), zeitliche Unterschiede zwischen Angebot und Nachfrage und die wachsende Zahl an Elektroautos müssen künftig verstärkt abgewogen werden, um die Stabilität des Stromnetzes zu gewährleisten. Die Lösung dafür nennt sich "Smart Charging" – intelligente Ladeinfrastruktur, die eine Vielzahl an Faktoren in die Errechnung optimaler Ladestrategien einfließen lässt.

In einem neuen Forschungsprojekt in der Seestadt Aspern werden sogar unterschiedliche Fahrzeugtypen oder lokale Wetterprognosen miteinbezogen, wenn es darum geht, zu welchen Zeiten welches E-Auto mit welcher Leistung geladen werden soll. Die Bedürfnisse der Autobesitzer sollen dabei natürlich auch beachtet werden. Mittels Smartphone-App soll man genau angeben können, wann man mit seinem vollgeladenen Fahrzeug wieder losfahren möchte. Durchgeführt wird das Projekt von Aspern Smart City Research. Die Forschungsgesellschaft ist ein Joint Venture von Siemens Österreich, Wien Energie, Wiener Netze, Wirtschaftsagentur Wien und Wien 3420 AG.

Hälfte der Haushalte

Im Forschungsprojekt Urcharge soll herausgefunden werden, wie sich das Lademanagement am besten in Mehrparteienhäusern umsetzen lässt. 51 von 106 Haushalten eines Gebäudes in Linz Urfahr werden sechs Monate lang Elektroautos zur Verfügung gestellt. Jedes davon erhält eine eigene Ladestelle (Wallbox) in der Garage. Durch Smart Charging sind keine Umbauten an der Strominfrastruktur notwendig, meint Jasmine Ramsebner von der TU Wien. "Wir sehen, dass wir durch das Lastmanagement über alle Ladestationen sehr lange sehr gut mit den vorhandenen Ressourcen auskommen."

Besser nicht gleichzeitig  

Dass Elektroautos die Kapazitäten des Stromnetzes sprengen, ist eine von Skeptikern oft vorgebrachte Horrorvision, die Smart-Charging-Experte Felix Lehfuß vom Center for Energy am Austrian Institute of Technology (AIT) entkräftet. "Angenommen 50 Prozent aller Pkw in Österreich fahren elektrisch, wären das 2,4 Mio. Fahrzeuge. Mit einer durchschnittlichen Fahrleistung würden sie den Energiebedarf des Landes um neun Prozent erhöhen." Die Stromproduktion sei nicht die große Herausforderung, wohl aber das Lademanagement. "Wenn alle gleichzeitig laden, kann es zur Überlastung kommen."

Das AIT arbeitet in mehreren europäischen Projekten an der Verbesserung von Smart-Charging-Verfahren. U.a. geht es dabei auch um die Versorgung größerer Elektromobile, etwa Lkws oder Busse. Sie werden üblicherweise deutlich länger pro Tag genutzt als Pkw. Daher ist meist schnelles Aufladen erforderlich. Die Auswirkungen auf lokale Stromnetze muss man sich aber im Einzelfall ansehen.

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