Intelligente Laden (Smart Charging): die Lösung liegt im Problem

Wie ein Konzept uns lehrt, wie wir zukunftssicher mit unserem Strom umgehen können.

Die Regierung der Niederlande hat die Nationale Agenda für Ladeinfrastruktur (NAL) ins Leben gerufen. Dies ist eine Arbeitsgruppe, in der sich die wichtigsten Akteure der Ladeinfrastruktur – die Stromerzeuger, Netzbetreiber, Ladestationsbetreiber und Anbieter von Elektromobilitätsdienstungen – alle zwei Wochen treffen und die Rechte und Pflichten aller Beteiligten und ihre Prioritäten erörtern. Eines der Themen ganz oben auf der Tagesordnung ist das Intelligente Laden (Smart Charging).

Intelligentes Laden hat mehrere Bedeutungen. Um zielgerichtet arbeiten zu können, hat die Arbeitsgruppe folgende Definition formuliert:

Das ultimative Ziel des intelligenten Ladens ist die Realisierung einer intelligenten, zukunftssicheren Ladeinfrastruktur für alle Nutzer von Elektromobilität, vorzugsweise mit grüner Energie, bei der die Interessen aller Beteiligten in der Kette gefördert werden, was sich in einem benutzerfreundlichen und kosteneffizienten Service äußert.

Lastspitze verteilen

Warum intelligentes Laden?
Das Stromnetz in den Niederlanden ist vor allem morgens stark ausgelastet. Die Lichter und Computer in den Büros gehen an, die Waschmaschine läuft zu Hause und die Industrie startet. Abends sehen wir eine ähnliche Situation. Wenn die Leute nach Hause kommen, anfangen zu kochen, den Fernseher einschalten und das Elektroauto an die Ladestation anschließen. Diese Lastspitze tritt nur während 5% des Tages auf, aber das Netzwerk muss für dieses Maximum ausgelegt sein.

Mit der Zunahme von Elektrofahrzeugen auf der Straße wird unser Netzwerk in Zukunft weiter belastet. Insbesondere die großen, alten Städte in den Niederlanden verfügen über ein 100 Jahre altes Stromnetz, das diese Last nicht tragen können wird. Es aber zu ersetzen, ist eine gigantische Aufgabe. Straßen müssen aufgebrochen, Kabel ausgetauscht und der Strom in der Stadt für lange Zeit unterbrochen werden.

Um dies zu vermeiden, müssen wir nach Alternativen suchen. Was können wir tun, um diese Lastspitzen über die Zeit zu verteilen, damit alle Beteiligten in der Energiekette unterstützt werden können? Hier kommt das intelligente Laden ins Spiel. Heute steuern wir bereits alles mittels IT. Warum also nicht auch die Belastung unseres Stromnetzes?

Kein Nachteil, sondern ein Vorteil
Der Nachteil von Autos ist, dass sie 90% der Zeit vor der Tür herumstehen. Elektroautos können diesen Nachteil in einen Vorteil verwandeln. Genau wie Telefone hängen sie oft viel länger am Ladegerät, als es für einen vollen Akku erforderlich ist. Das erzeugt Spielraum.

Wie bereits erwähnt, erleben wir jetzt eine große Lastspitze, wenn Leute von der Arbeit nach Hause kommen und ihr Auto anschließen. Diese Lastspitze dauert ungefähr zwei Stunden, aber wir könnten sie in die Nacht verschieben. Um 4:00 Uhr morgens beträgt die Gesamtlast des Netzes nur 10% der Lastspitze. Die Menschen gehen schlafen und lassen das Auto an der Ladestation stehen – eine gute Zeit, um das Auto aufzuladen.

Intelligentes Laden & erneuerbare Energien

Energie sparen und zurückliefern
Hierbei geht es nicht nur um die Kapazität des Netzwerks. Eine andere Möglichkeit des intelligenten Ladens ist die Verwendung von erneuerbaren Energien. Es gibt viel Wind- und Sonnenenergie und wir wollen sie so optimal wie möglich nutzen. Der Nachteil dieser Energieformen ist, dass sie oft erzeugt werden, wenn wir sie nicht brauchen. Dies steht im Gegensatz zu einem traditionellen Kraftwerk, bei dem wir bestimmen können, wann wir Strom erzeugen.

Wenn wir Wind- und Sonnenenergie speichern und später wieder ins Netz einspeisen können, werden wir sie auch intelligent nutzen.

Das Auto als Teil des Ökosystems
Alle Autos, die nachts zusammen aufgeladen werden, bilden eine enorme Batteriespeicherkapazität. Es wäre schade, diese nur zum Fahren zu benutzen. Deshalb werden wir in naher Zukunft sehen, dass das Auto Teil des Ökosystems wird. Mit anderen Worten: Wenn die Batterie des Autos voll ist, kann Energie in das Netz zurückgeführt werden. Darüber hinaus kann ein Teil der Kapazität für die Speicherung von Wind- und Sonnenenergie verwendet werden, sodass diese genutzt werden kann, wenn diese Quellen nicht verfügbar sind.

Diese Art der Energienutzung ist für den gegenwärtigen globalen Übergang zu Wind- und Solarenergie von wesentlicher Bedeutung. Solarenergie ist heute billiger als jede andere Energieform. Das ist also nicht das Problem. Das Problem ist nur, dass wir nicht hinreichend feststellen können, wann diese Energie verfügbar ist. Wenn wir sie speichern können, entscheiden wir, wann wir sie verwenden möchten. Intelligentes Laden macht das möglich. Einerseits durch Steuerung der Nutzungsgeschwindigkeit, andererseits durch Abrufen der gespeicherten Energie, wenn diese benötigt wird.

Intelligentes Laden ist eigentlich ein Sammelbegriff für Energiemanagement und die Nutzung erneuerbarer Energien.

Kein Problem, sondern Lösung
Es ist bereits möglich, die Geschwindigkeit des Ladens von Autos zu regulieren. Es gibt auch automatisierte Kontrollzentren, die sehr schnell eine Lastspitze beim Strom auffangen können. Sollte es in einer Stadt zu einer Lastspitze kommen, würde sich die Ladegeschwindigkeit aller Autos für einen Moment halbieren, sodass Angebot und Nachfrage nach Energie im Gleichgewicht bleiben würden. Wenn der Ladeverbrauch von z.B. tausend ladenden Autos auch nur für wenige Minuten leicht sinkt, kann dies ausreichen, um das Netz zu entlasten. Auch das ist intelligentes Laden.

Aufgrund der begrenzten Kapazität des Stromnetzes wird die Elektrifizierung des Verkehrs oft als Problem angesehen. Wenn wir das Auto jedoch als eine Batterie betrachten, die Energie zurückliefern kann, ist dies die Lösung. Da Autos viel länger als nötig Zugang zum Stromnetz haben, können wir viel mehr daraus machen.

Die Zukunft

Ein individuelles Paket
Die Zukunft ist ein Auto, das an das Stromnetz angeschlossen wird, aber bidirektional funktioniert und daher auch Strom zurückliefert. Energieunternehmen werden darauf reagieren und ihren Kunden Pakete sowohl für Mobilität als auch Energie anbieten. Jemand hat einen Energievertrag für den Strom im Haus, eine Reihe von Sonnenkollektoren auf dem Dach und ein Elektroauto mit einer Ladestation vor der Tür. Im Gegenzug darf das Energieunternehmen einen Teil dieser Energie an Orten wiederverwenden, an denen sie gerade benötigt wird. Dadurch entstehen maßgeschneiderte Abonnements für alle Benutzer – Personen, die viel fahren oder viel Zeit zu Hause verbringen.

Es wird einen Austausch von Dienstleistungen zwischen Erzeuger und Verbraucher geben. Die Dienstleistungen werden zusammenwachsen und es liegt an den Energieunternehmen, ihren Platz in dieser sich verändernden Landschaft zu finden.

Auch der Strompreis spielt bei dieser Entwicklung eine Rolle. Eine kWh Strom kostet derzeit in den Niederlanden 0,18 €, wird aber in Zukunft fast gegen 0 € gehen. Die umliegenden Dienstleistungen bestimmen dann den Preis.

Bedenken und Chancen
Auch die Automobilhersteller wollen sich ihren Anteil sichern. Volkswagen hat z.B. den ID3, die elektrische Version des Golfs, gelauncht und Electric Life gegründet, womit Mobilität und Elektrizität für zu Hause gefördert werden. Hier können wir also bereits sehen, dass sich ein Autohersteller wie ein Energieunternehmen verhält, und das ist eine Entwicklung, die Energieunternehmen beunruhigt.

Es gibt aber auch Bedenken bei den Autoherstellern. Ein Elektroauto muss selten oder nie in die Werkstatt. Die einzigen Dinge, die hin und wieder ausgetauscht werden müssen, sind die Reifen und die Scheibenwaschflüssigkeit. Die Hersteller erkennen, dass sie den Markt verlieren und auf andere Weise Geld verdienen müssen. Sie werden daher den gleichen Service nutzen wollen, wie Volkswagen bereits gezeigt hat.

Neue Geschäftskonzepte
Es wird ein Machtspiel geben, in dem beispielsweise ein Energieunternehmen, ein Autohersteller oder eine unabhängige, noch unbekannte Partei entstehen wird. Es kann aber auch ein Mobilitätsunternehmen sein, das alles miteinander verbindet und als Service aus einer Hand anbietet. In allen Fällen wird eine Plattform wie die von Last Mile Solutions benötigt, die alle Parteien miteinander verbindet.

Kurz gesagt, es werden viele neue Geschäftskonzepte entstehen und die Zukunft wird zeigen, wer dabei erfolgreich ist.