iSLP – intelligentes Laden im Standardlastprofil - Mobility4Grid - Innovation - Porträt - Unternehmen

In dem gemeinsamen Pilotprojekt iSLP testeten TransnetBW, Audi und Intelligent Energy System Services (IE2S), wie private Elektrofahrzeugbesitzerinnen und -besitzer von flexiblen Strompreisen profitieren können, wenn sie ihr Fahrzeug zu Hause laden, aber nicht über ein Smart Meter oder einen dynamischen Stromtarif verfügen. Ziel des Projektes war es, dezentrale Flexibilitäten für den Strommarkt nutzbar zu machen und damit auch die Sicherheit und Effizienz des Energiesystems zu erhöhen.

Ohne ein intelligentes Messsystem sowie einen intelligenten oder dynamischen Stromtarif ist ein intelligentes Laden von Elektrofahrzeugen in Deutschland derzeit nicht möglich. Die Verschiebung eines Ladevorgangs in Zeiten mit niedrigen Strompreisen kann in diesem Fall weder gemessen noch bilanziert und abgerechnet werden. Damit haben private Elektrofahrzeugbesitzerinnen und -besitzer zu Hause weder die Möglichkeit noch den Anreiz, von günstigen Strompreisen zu profitieren.

Ein unflexibler Verbrauch führt dazu, dass die volatilen erneuerbaren Energien nicht effizient in das Gesamtsystem integriert werden. Ein hohes Stromangebot aus erneuerbaren Energien ohne eine entsprechende Abnahme auf der Verbrauchsseite geht heute mit einer Abregelung der Erzeugung oder bei unflexibler Erzeugung mit negativen Strompreisen einher.

Geringe Verbreitung von Smart Metern in Deutschland

Der Smart-Meter-Rollout ist in Deutschland gesetzlich geregelt. Der verpflichtende Rollout ab 2025 gilt für Verbraucher ab einem jährlichen Bruttostromverbrauch von 6.000 Kilowattstunden (kWh) sowie für steuerbare Verbrauchseinrichtungen nach § 14a Energiewirtschaftsgesetz, beispielsweise Elektrofahrzeuge, Wärmepumpen und Batteriespeicher. Aufgrund der immer noch geringen Verbreitung von Smart Metern und der geringen Akzeptanz von dynamischen Stromtarifen ist noch nicht absehbar, ob die großen Flexibilitätspotenziale dieser dezentralen Verbraucher ausreichend erschlossen werden können.

Effizientes Verfahren zur Integration von Elektrofahrzeugen in den Strommarkt

Für Kunden, die nicht über ein intelligentes Messsystem oder einen dynamischen Stromtarif verfügen, hat TransnetBW gemeinsam mit den Projektpartnern einen Ansatz für das intelligente Laden im Standardlastprofil entwickelt. Die Nutzung der bestehenden Systeme der beteiligten Partner sowie der aktuell etablierten energiewirtschaftlichen Prozesse ermöglicht ein effizientes Verfahren zur Integration der Flexibilität von Elektrofahrzeugen in den Strommarkt.

Auf Grundlage der einzelnen Nutzungsprofile der Fahrzeuge eines Pools entscheidet das zugrundeliegende System darüber, welche Flexibilität zur Verfügung steht, ohne den Komfort der Nutzer einzuschränken. Basierend auf den Stromgroßhandelspreisen wird das Laden der einzelnen Fahrzeuge optimiert und die Flexibilität am kontinuierlichen Intraday-Markt angeboten. Zusätzlich werden die Veränderungen des Stromverbrauchs der Marktlokationen im Vergleich zum Standardlastprofil aufgrund des veränderten Ladeverhaltens in den Differenzbilanzkreisen der jeweiligen Netzbetreiber bilanziert.

Der Ansatz ermöglicht die Kombination von klassischen Stromverträgen mit Festpreis und der Vermarktung von Flexibilitäten, da die Vermarktung, Bilanzierung und Abrechnung der Flexibilitäten unabhängig vom Strombezugsvertrag erfolgt.

Feldtest gibt Aufschluss über die Machbarkeit, das Potenzial zur Lastverschiebung und den volkswirtschaftlichen Nutzen

Zwischen Juni und September 2024 wurde der Ansatz des intelligenten Ladens im Standardlastprofil in einer ersten Feldtestphase mit mehr als 800 virtuellen Elektrofahrzeugen („Digital Twins“) in einer Simulationsumgebung getestet. Im Oktober und November 2024 folgte die Erprobung mit rund 20 realen Audi-Elektrofahrzeugen unter Marktbedingungen (Testphase 2).

Audi stellte dabei sowohl die Simulationsumgebung mit digitalen Fahrzeugen als auch die Elektroahrzeuge für die Praxiserprobung zur Verfügung. Zudem ermittelte das Unternehmen das jeweils vorhandene Flexibilitätspotenzial für eine Produktzeitscheibe. Hierzu erhielt Audi von den Fahrzeugen aktuelle Informationen über das Ladeverhalten und den Ladezustand der Batterie. Über die myAudi-App wurden zudem die Eingaben des Nutzers über die Ladeverfügbarkeit seines Fahrzeugs berücksichtigt.

TransnetBW sorgte unter Berücksichtigung der Eingangsdaten von Audi für die optimale Planung der Ladezeiten des Fahrzeugpools, die Bewirtschaftung der Flexibilität und den bilanziellen Ausgleich mit den Verteilnetzbetreibern.

IE2S koordinierte die einzelnen Tests und verantwortete die Auswertung der Ergebnisse. Im Rahmen des Feldtests wurden einerseits die ökonomischen und ökologische Potenziale durch Simulationen mit digitalen Fahrzeugen ermittelt. Andererseits konnte die technische Machbarkeit der entwickelten Lösung durch einen End-to-End-Test mit realen Fahrzeugen erfolgreich nachgewiesen werden. Das Ergebnis zeigt, dass mit dem Ansatz des intelligenten Ladens im Standardlastprofil eine effiziente und wirtschaftliche Integration dezentraler Flexibilität in die Energiemärkte möglich ist.

Durch das intelligente Laden konnten die Stromkosten für das Laden von Elektrofahrzeugen um 62 % reduziert werden, während die CO₂-Emissionen um 36 % sanken. Hochgerechnet auf das Jahr 2035 ergibt sich für Deutschland ein Einsparpotenzial von rund 2 Milliarden Euro sowie eine jährliche CO₂-Reduktion von etwa 1 Million Tonnen.

Skalierung und Weiterentwicklung im Folgevorhaben

Das Pilotprojekt iSLP hat deutlich gezeigt, dass die Integration der Elektromobilität in die Energiemärkte in Deutschland erhebliche Kosten- und CO₂-Einsparungen ermöglicht. Intelligentes Laden trägt zugleich zur Lösung der Herausforderungen bei, die mit einem zunehmenden Angebotsüberhang und Erzeugungsüberschuss in Zeiten eines hohen Angebots erneuerbarer Energien einhergehen. Eine zeitnahe und flächendeckende Erschließung dezentraler Flexibilitäten in Deutschland würde somit die Effizienz und Stabilität der Energieversorgung erhöhen.

Im Nachfolgeprojekt LadeFlexBW wird der Ansatz weiter skaliert und neben dem marktdienlichen Laden um den Anwendungsfall des netzdienlichen Ladens ergänzt. Ziel ist es, Elektrofahrzeuge als flexible, dezentrale Bausteine in das Stromsystem zu integrieren – ohne die Notwendigkeit eines intelligenten Messsystems. Das Projekt soll einen wichtigen Beitrag leisten, Elektromobilität schnell und gleichzeitig wirtschaftlich für das Energiesystem nutzbar zu machen.

Hintergrund

Der Ausbau der erneuerbaren Energien in Deutschland führt dazu, dass die Preise an der Strombörse je nach Verfügbarkeit von Wind- und Sonnenenergie stark schwanken. In Zeiten eines hohen Stromangebots aus erneuerbaren Energien (bei gleichzeitig geringer Stromnachfrage) sinken die Strompreise, in Zeiten eines geringen Stromangebots steigen sie.

Negative Strompreise sind ein Indikator für einen Angebotsüberschuss am Strommarkt. Bei einem Ungleichgewicht zwischen Stromproduktion und -verbrauch sind die Übertragungsnetzbetreiber verpflichtet, Maßnahmen zur Sicherung der Systemstabilität zu ergreifen. Die Integration dezentraler Flexibilitäten in den Strommarkt trägt somit auch zu einem sicheren Systembetrieb bei.

Laufende Projekte

Abgeschlossene Projekte

Kontakt

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Innovation

Wie trägt TransnetBW durch Innovationen zur Energieversorgung von morgen bei? Wie begegnen wir den Anforderungen nach einem flexibleren, leistungsfähigeren Netz für die Energiewende? Mit Pilot- und Modellprojekten sowie der Entwicklung neuer Technologien und Verfahren setzten wir uns für die zuverlässige Energieversorgung der Zukunft ein.

Mehr zu unseren innovativen Projekten finden Sie unter „Innovation – Fit für die Zukunft“.