Rachel Eyres, Business Unit Lead for Energy and Utilities bei Expleo, befasst sich mit den Auswirkungen von Elektrofahrzeugen auf die Stromversorgung und mit der Frage, wie smartes Laden Nachfrageprobleme lösen und sicherstellen kann, dass E-Fahrzeuge leichter verfügbar und bezahlbar werden. Der Originalartikel wurde auf der Plattform Engineer Live veröffentlicht.

Im Rahmen des weltweiten Bestrebens, CO2-neutral zu werden, verpflichten sich Regierungen auf der ganzen Welt, alle Verkehrsträger bis 2050 zu dekarbonisieren. Dieser verstärkte Vorstoß zur Masseneinführung von Elektrofahrzeugen ist eine hervorragende Nachricht im Sinne der Nachhaltigkeit. Wir alle werden davon profitieren, dass die Luft sauberer und die Städte ruhiger werden und dass Zehntausende neuer Arbeitsplätze im Umweltsektor entstehen, wenn wir den Verkehr umweltfreundlicher gestalten. Mit der steigenden Verbreitung von Elektrofahrzeugen zum Erreichen dieser Ziele, müssen wir jedoch mit Problemen bei der Stromversorgung rechnen und könnten auf erhebliche Herausforderungen bei der Entwicklung der Infrastruktur stoßen, wenn wir dies nicht in den Griff bekommen.

Ohne sorgfältige Planung besteht die Gefahr, dass zu viele E-Fahrzeuge zur gleichen Zeit aufgeladen werden und Strom verbrauchen, was zu Problemen im Stromnetz führen kann. Solche „Spitzenladezeiten“ könnten durchaus zu Stromausfällen führen, durch die dann eventuell ganze Regionen ohne Strom dastehen. Um dies zu verhindern, müssen wir uns einer möglichen Überlastung des Stromnetzes bewusst sein, die mit der breiten Einführung von E-Fahrzeugen einhergehen kann.

Um Elektrofahrzeuge zu einer praktikablen und erschwinglichen Alternative für Nutzerinnen und Nutzer zu machen, müssen wir außerdem ein „smartes“ Ladesystem entwickeln, das sich in bestehende Systeme integrieren lässt, so dass die Stromversorgungsunternehmen weniger kostspielige Infrastrukturen aufbauen müssen.

Die Zukunft des smarten Ladens

Intelligentes Laden ermöglicht es Energieversorgern, Ladevorgänge so zu planen und zu verteilen, dass sie nicht alle zur gleichen Zeit stattfinden. Außerdem wird es E-Fahrzeugen damit möglich, Strom aus ihren Batterien wieder in das Netz einspeisen, wenn es erforderlich ist, und so als virtuelle Mini-Reservegeneratoren zu dienen. Um die Vorteile dieses neuen Ansatzes nutzen zu können, müssen die Netzbetreiber ihre Steuerungssysteme und Betriebsabläufe entsprechend erweitern, damit sie diese neue Arbeits- und Betriebsweise unterstützen können.

Es existiert eine Vielzahl an technischen Optionen für die Realisierung intelligenter Ladelösungen und smarte Stromzähler könnten eine der Grundlagen für diesen neuen Ansatz bilden. Hierbei handelt es sich um intelligente Geräte, die die Messung und Abrechnung des Energieverbrauchs durch die Versorger digitalisieren und Netzausfälle sichtbar machen. Durch die Verbindung mit intelligenten Ladesystemen erreichen Energieversorger volle Transparenz, Konnektivität und Kontrolle über das Laden mithilfe der hochsicheren Kommunikationsinfrastruktur der intelligenten Zähler. Dadurch wird sichergestellt, dass das intelligente Laden mit unserem bestehenden Stromsystem kompatibel und sicher vor Cyberangriffen ist.

Ein durchgängiges intelligentes Ladesystem wird aus vielen Komponenten bestehen: Fahrzeugen, Menschen, Abrechnungssystemen und dem Stromversorgungssystem. Die Tatsache, dass die verschiedenen Bestandteile von unterschiedlichen Unternehmen und Personen besessen und betrieben werden, macht die Umsetzung allerdings kompliziert. Qualitätssicherung und Testverfahren werden damit entscheidende Faktoren für eine erfolgreiche Einführung sein.

Die Herangehensweise koordinieren

Intelligentes Laden wird es den Energieversorgungsunternehmen ermöglichen, den Bedarf an kostspieligen Netzausbauten und neuen Kraftwerken zu reduzieren und so möglicherweise Milliardensummen einzusparen. Die Neugestaltung kann allerdings nur dann erfolgreich sein, wenn zentral gesteuerte Ziele, Standards und Projekte umgesetzt werden. Dadurch wird sichergestellt, dass Elektrofahrzeuge nicht nur für alle verfügbar, sondern auch erschwinglich und mit unserer Lebensweise vereinbar sind.

Derzeit schließen sich viele Unternehmen zusammen, um intelligente Ladetechnologien zu entwickeln. Einige der jüngeren Unternehmen im Energiesektor sind mit Feuereifer dabei, neue Geschäftsmodelle und Technologieangebote für Verbraucher zu erproben, um zu beweisen, dass sie auch funktionieren. Vielversprechende Partnerschaften entstehen zwischen Stromverteilungsnetzwerken, Energieversorgern, Automobilherstellern und Technologieanbietern, um die neuen Standards, die durch das intelligente Laden entstehen werden, besser zu verstehen und die Kundenangebote zu testen.

Wenn dies jedoch unkoordiniert geschieht, könnte es später die Fähigkeit zur Zusammenarbeit beeinträchtigen. Die Neugestaltung des Stromnetzes ist eine immense IoT- und Sicherheitsherausforderung, deren Bewältigung und Pflege einige Zeit in Anspruch nehmen wird. Ähnlich wie das Programm für intelligente Stromzähler wird dies als technischer und funktioneller Modellversuch beginnen, der sich zu einem Projekt der nahtlosen Lösungssicherung und schließlich der Implementierung entwickeln wird. Intelligentes Laden befindet sich immer noch in der Erprobungsphase, so dass die Lösungssicherheit von Anfang bis Ende ein Wettbewerbsvorteil für diejenigen Unternehmen sein wird, die Entwicklungen in diesem Bereich entsprechend vorantreiben.

Das Erreichen des Netto-Null-Ziels erfordert eine intensive Planung. Obwohl intelligentes Laden eine hochkomplexe Lösung darstellen wird, hat es das Potenzial, ein äußerst effektiver Ansatz zur Unterstützung der Masseneinführung von Elektrofahrzeugen zu sein. Daher ist es jetzt an der Zeit, dass die Akteure im Energiesektor planen, testen und sich vorbereiten.