Taycan für die Regelreserve – Erfolgreicher Pilotversuch von TransnetBW und Porsche

Nach dem initialen Proof-of-Concept und der Entwicklung der für den Pilotversuch benötigten IT-Anwendungen wurden im August 2021 fünf Serien-Taycan über den Porsche Home Energy Manager (HEM) sowohl in häuslicher Umgebung als auch unter Laborbedingungen an das Stromnetz angeschlossen und für die Regelreserve getestet. Über das im Projekt entwickelte Pooling-System wurden die Fahrzeuge testweise an die Hauptschaltleitung der TransnetBW angebunden und empfingen realitätsnahe Abrufsignale. Während des Testzeitraums wurde die Bereitstellung von Primärregelenergie (FCR: Frequency Containment Reserve) und Sekundärregelenergie (aFRR: automatic Frequency Restauration Reserve) erprobt. FCR wird zur schnellen Stabilisierung des Netzes benötig, aFRR muss innerhalb von fünf Minuten voll zur Verfügung stehen.

Das Pooling-System passt die Ladevorgänge koordiniert in Echtzeit an

Kernelement der Datenkommunikation im Pilotversuch war ein von IE2S entwickeltes, cloudbasiertes Pooling-System. Dieses koordinierte die Ladevorgänge der Elektrofahrzeuge. Dabei übersetzte es die Regelleistungs-Sollwerte von TransnetBW in fahrzeugspezifische Signale, die die Ladevorgänge in Echtzeit steuerten. Darüber hinaus regelte das Pooling-System den hochfrequenten und zeitsynchronen bidirektionalen Datentransport.

Der Porsche Home Energy Manager überwacht den Energie- und Stromverbrauch bei den Kunden des Automobilherstellers. Er schützt den Hausanschluss vor Überlastung („Blackout-Schutz“) und ermöglicht die Nutzung von Smart-Charging-Funktionen. Experten von Porsche Engineering hatten zuvor die Software dieser Schaltzentralen an den Teststandorten für den Pilotversuch angepasst.

Ein messbarer Meilenstein

Die Ergebnisse des Pilotprojektes zeigen, dass es möglich ist, die komplexe Kommunikationsinfrastruktur zwischen dem TransnetBW-Leitsystem und mehreren Elektrofahrzeugen zu realisieren und die strengen Vorgaben für die Vorhaltung und Erbringung von Regelreserve mit Elektrofahrzeugen einzuhalten. Detaillierte Messungen ergaben, dass die Sollwerte aus dem Netzleitsystem erfüllt werden. Dies gilt sowohl für Primärregelenergie als auch für die Sekundärregelenergie. Die Messungen erfolgten im Leitsystem, in den Liegenschaften (Taycan, Mobile Charger und HEM) sowie im Pooling-System. Für FCR wurden die Funktionen des HEM um eine lokale Frequenzmessung erweitert.

Die fünf Taycan reagierten innerhalb von fünf Sekunden auf Änderungen der Sollwertvorgabe. Für die Primärregelung sind 30 Sekunden und für die Sekundärregelung fünf Minuten erlaubt. Die hohen Anforderungen an die Auflösung der Datenübertragung konnten durch die Kommunikation über das entwickelte Pooling-System, das Porsche HEMS und die Porsche Wallbox realisiert werden.

Damit ist es technisch möglich, mit Elektrofahrzeugen die Präqualifikationsbedingungen für die Regelreserve zu erfüllen und einen wertvollen Beitrag zur Bereitstellung von Primär- und Sekundärregelreserve zu leisten.

Über die Intelligent Energy System Services

Intelligent Energy System Services ist ein Joint Venture von TransnetBW und der Porsche-Tochter MHP Management- und IT-Beratung. Die Aufgabe: mit gebündeltem Know-how Unternehmen beraten, deren Geschäftsmodell durch die Energie- und Mobilitätswende verändert wird.