Firmenfuhrparks werden Kraftwerke: Forschungsprojekt untersucht bidirektionales Laden von Fahrzeugflotten

© Fraunhofer ISE

Freiburg - Elektrofahrzeuge gelten als wichtige Säule der Energiewende, da die Batterien neben ihrer Eigenschaft als stationäre Speicher auch dafür prädestiniert sind, im Energiesystem für einen kurz- bis mittelfristigen Ausgleich von Last und Erzeugung zu sorgen. Ein aktuelles Verbund-Forschungsprojekt zeigt konkrete Anwendungsfälle rückspeisefähiger Fahrzeuge an Unternehmensstandorten.

Elektrofahrzeuge verfügen über Batterien mit hohen elektrischen Leistungen, großen Speicherkapazitäten und haben in der Regel lange Standzeiten. Künftig können Elektrofahrzeuge die Aufgabe übernehmen, das Energiesystem kurz- und mittelfristig zu stabilisieren, indem sie Strom ins Netz zurückspeisen, wenn die Fahrzeuge nicht gebraucht werden. Im Fokus stehen dabei unter anderem Fahrzeuge von Firmenflotten, die vor Ort erzeugten Photovoltaik-Strom puffern und aktiv Lastspitzen reduzieren. Durch die Möglichkeit der Rückspeisung kann die Flexibilität auch dem übergeordneten Stromnetz zur Verfügung gestellt werden - als sogenanntes Flottenkraftwerk.

Forschungsprojekt soll Weg für Flottenkraftwerke ebnen
Wissenschaftler des Fraunhofer-Instituts für Solare Energiesysteme ISE erforschen gemeinsam mit Konsortialpartnern im Projekt „BiFlex-Industrie - Bidirektionale Flexibilität durch Flottenkraftwerke in und um Unternehmen“, wie dieses bidirektionale Laden mit Fahrzeugflotten von Unternehmen technisch und wirtschaftlich umgesetzt werden kann.

Ziel des Projekts ist, die Potentiale von rückspeisefähigen Fahrzeugflotten ganzheitlich zu erschließen. Konkrete Vorteile für Unternehmen und energiewirtschaftliche Geschäftsmodelle sollen herausgearbeitet und demonstriert werden, so dass sie großflächig in bestehende Systeme integriert und zur Keimzelle für Flottenkraftwerke werden können.

Im Fokus des Projekts stehen zunächst Unternehmensstandorte mit Firmen- und Mitarbeiterfahrzeugen. Geplant sind Demonstratoren mit 50 rückspeisefähigen Fahrzeugen an sieben Unternehmensstandorten, an denen verschiedene relevante Anwendungsfälle für das bidirektionale Laden umgesetzt werden.

Die Projektpartner werden im Rahmen des Projektes zunächst rückspeisefähige Ladestationen inklusive angepasster Hardware und offener Kommunikationsschnittstellen zu übergeordneten Leitsystemen und Elektrofahrzeugen entwickeln und in Betrieb nehmen. Auf der Agenda stehen zudem Konzepte und Verfahren zur Ermittlung und Prognose von Flexibilitätspotenzialen durch Rückspeisung im Betrieb. Parallel arbeiten die Projektpartner an der Standardisierung und an der Formulierung von Erfolgsfaktoren für eine Übertragbarkeit der Projektergebnisse.

Das Projekt wird mit 14,9 Mio. Euro vom Bundesministerium für Wirtschaft und Klimaschutz (BMWK) gefördert (FKZ: MV23020).

Mobilitätsinfrastruktur soll zu wichtiger Säule der Energiewende werden
Das Fraunhofer-Institut für Solare Energiesysteme ISE in Freiburg leitet das Projekt und erforscht insbesondere die standardisierte Systemintegration der Ladeinfrastruktur.

„Mit neuen Ansätzen und durch unsere Forschungsarbeit wird die Mobilitätsinfrastruktur nicht zu einer Belastung, sondern zu einer wichtigen Säule der Energiewende, die Effizienz, Flexibilität und Stabilität in das Energiesystem bringt. Die Praxistauglichkeit der im Projekt zu erarbeitenden Ergebnisse wird durch die enge Zusammenarbeit von Herstellern, Anwendern, der Energiewirtschaft sowie durch die Begleitung der angewandten Forschung sichergestellt“, erklärt Dr. Robert Kohrs, Abteilungsleiter Intelligente Netze am Fraunhofer ISE.

Das Fraunhofer ISE ist mit vier Teams an allen Arbeitspaketen beteiligt und wird auch den eigenen Fuhrpark um den Aspekt der Rückspeisefähigkeit erweitern. Eine zentrale Rolle wird dabei das Digital Grid Lab des Instituts spielen, in dem die Digitalisierung der Netzbetriebsführung in einer Hardware-in-the-Loop Umgebung entwickelt und getestet werden kann. Weitere Schwerpunkte am Fraunhofer ISE sind die Untersuchung der Flexibilitätspotentiale durch marktbasierte Anreize wie dynamische Ladetarife und die Integration von Elektrofahrzeugen in Flottenkraftwerke durch intelligente Betriebsführungsalgorithmen, die bei Netzausfall eine Versorgung des Unternehmensstandorts sicherstellen.

Neben Fraunhofer ISE als Konsortialführer sind in dem Projekt folgende Partner aus Wissenschaft und Wirtschaft eingebunden (in alphabetischer Reihenfolge): Ambibox GmbH, Chargebyte GmbH, Deutsche Kommission Elektrotechnik Elektronik Informationstechnik in DIN und VDE, ENIT Energy IT Systems GmbH, Fraunhofer-Institut für Arbeitswirtschaft und Organisation IAO, Fraunhofer-Institut für Optronik, Systemtechnik und Bildauswertung IOSB-AST, Hochschule Karlsruhe, University of Applied Sciences. LADE GmbH, MAHLE Charge BIG GmbH, Marquardt-Gruppe, Physikalisch-Technische Bundesanstalt PTB, SAP SE, SMART/LAB Innovationsgesellschaft mbH, Thüga Aktiengesellschaft und die Universität Duisburg-Essen.