Fördern & Forschen für die Zukunft! Im ELBE-Projekt werden ausschließlich Ladestationen für E-Fahrzeuge errichtet, deren Entnahmeleistung durch den Verteilnetzbetreiber gesteuert werden kann. Diese Regulierungsfunktion des Stromnetzbetreibers wird als netzdienliches Laden bezeichnet und unterstützt die Netzstabilität in Hamburg.

Auch bei steigender Anzahl an Ladepunkten muss die Stromversorgung sicher sein. Alle ELBE-Partner erarbeiteten für die geförderten Standortpartner ein praxisgerechtes und deutschlandweit übertragbares Modell für netzdienliches Laden. In einem großskalierten Modellversuch wird diese Innovation an einer hohen Zahl von Ladestationen in Hamburg demonstriert und getestet. Mehr in unserer Infothek.

Simulation des Stromnetzes der Zukunft


Ohne ein zuverlässiges Energienetz kann sich die Elektromobilität nicht entwickeln. Daher ist die Simulation des Stromnetzes der Zukunft ein wichtiger Baustein, um eventuell auftretende Probleme zu erkennen und frühzeitig Lösungen zu erarbeiten. 

Das reale Netz bleibt davon unberührt und die Ladestationen funktionieren in jedem Fall einwandfrei. Im ELBE-Projekt läuft die Simulation im Hintergrund ab. Hier testen und entwickeln Experten der Professur für Elektrische Energiesysteme der Helmut-Schmidt-Universität Hamburg (HSU) neue Technologien. Dafür haben sie ein dynamisches und ein statisches Modell entwickelt und können das Stromnetz simulieren. Grundlage dafür sind die realen Daten aus dem ELBE-Projekt.

Der Verteilnetzbetreiber ist Teil dieses Projektes, um verschiedene Netzabschnitte des Verteilnetzes Hamburgs simulieren zu können. Ziel der Wissenschaftler ist, verschiedene netzdienliche Steuerungsmöglichkeiten zu analysieren und zu bewerten. Bei ELBE sind das die folgenden vier Steuerungsansätze: Netzdienliches Laden über eine einheitliche IT-Schnittstelle, Entwicklung von lastabhängigen Tarifen, Erprobung von V2G-Funktionalitäten und die Integration von dezentralen Stromspeichern. Dafür werden diese miteinander verglichen, um Stärken und Schwächen der unterschiedlichen Steuerungsansätze herauszufiltern. 

Weitere Informationen dazu erhalten Sie hier

Intelligentes Lastmanagement


Netzdienliches Laden funktioniert nur dann, wenn alle Ladestationen Signale zum Lastausgleich vom Netzbetreiber – in Hamburg ist das Stromnetz Hamburg – empfangen und auch umsetzen können. In ELBE wird dies über eine entwickelte einheitliche IT-Schnittstelle geregelt, welche zwischen dem Stromnetzbetreiber und dem Backend der Ladestationsbetreiber besteht.

Über diese IT-Schnittstelle ist es dem Stromnetzbetreiber möglich, bei Lastspitzen im Stromnetz ein Signal an den Ladestationsbetreiber zu senden. Der Ladestationsbetreiber reduziert daraufhin vorübergehend die maximale Leistungsentnahme des betroffenen Ladepunktes. Dieser Eingriff wird möglichst kurzgehalten. 50 % Ladeleistung sind hierbei zu jeder Zeit gegeben. So ist ein stabiles Stromverteilungsnetz gewährleistet und eine Ladung des E-Fahrzeugs jederzeit gesichert. ELBE fördert daher auch nur solche Ladestationen, die sich durch einen Ladestationsbetreiber steuern lassen.

Die entwickelte IT-Schnittstelle basiert auf dem Open-ADR-2.0b-Protokoll und kann von jedem Ladestationsbetreiber in sein eigenes Backend integriert werden. Mehr über die Voraussetzungen und die IT-Spezifikation erfahren Sie hier.

Verbindung von Ladestationen und stationären Speichern


Schon heute nutzen zahlreiche Unternehmen eigene Anlagen zur Stromerzeugung beispielsweise Photovoltaikanlagen und eigene Batteriespeicher. Je besser es gelingt, diese in das öffentliche Netz zu integrieren, umso effizienter und wirtschaftlicher lassen sich die Stromnetze der Zukunft betreiben. 

Das Projekt ELBE ermöglicht auch, Ladeinfrastruktur, Batteriespeicher, intelligente Messsysteme und z. B. eine Photovoltaikanlage miteinander zu vernetzen. Dadurch kann nicht nur die Ladestation auf das „ELBE-Signal“ reagieren und somit Netzengpässen entgegenwirken, sondern das gesamte Energiesystem innerhalb einer Liegenschaft kann intelligent gesteuert werden. So kann beispielsweise der selbst erzeugte Strom aus Sonnenenergie besser genutzt werden, wenn die Ladevorgänge vornehmlich bei Sonnenschein geschehen oder zeitlich verschoben über das Batteriespeichersystem abgedeckt werden.

Das macht die Kombination aus Batteriespeicher und Ladestation im Projekt ELBE nicht nur wirtschaftlich interessant. Denn, da das flexible Energiesystem Lastspitzen und den Strombezug aus dem öffentlichen Netz reduziert, ermöglicht es zusätzlich, auch netzdienliche Anreize flexibel und komfortabel zu nutzen.
 
Die Erprobung des Batteriespeichers wird im Rahmen von ELBE durch das Unternehmen Digital Energy Solutions umgesetzt und betreut. Fragen Sie bei Ihrem Ansprechpartner von Digital Energy Solutions die Konditionen für die Erweiterung Ihres Energiesystems um einen stationären Speicher an.

SMGW in der E-Mobilität


Der Datensicherheit kommt eine wichtige Rolle zu, wenn intelligente Systeme automatisiert Informationen und Nutzerdaten austauschen. Hierbei spielt das so genannte Smart-Meter-Gateway (SMGW) als Schlüsseltechnologie eine wichtige Rolle.

Es basiert auf den Vorgaben des Bundesamtes für Sicherheit in der Informationstechnik (BSI) und soll vor allem als zentrale Kommunikationseinheit für digitale Stromzähler dienen. Doch auch Nutzer- sowie Abrechnungsdaten der Ladeinfrastruktur lassen sich so sicher beispielsweise an Energieversorger übermitteln.

Zudem könnten u.a. im Falle einer drohenden Netzüberlastung gezielt Gegenmaßnahmen in Form von kurzen, zeitlich begrenzten Leistungsreduzierungen bei Ladevorgängen von Elektroautos durchgeführt werden, um das allgemeine Stromversorgungsnetz weiterhin stabil halten zu können. Im Rahmen von ELBE testen die Projektpartner nun unter Realbedingungen, wie die netzdienliche und zugleich sichere Steuerung mithilfe des SMGW funktionieren kann. 

Informieren Sie sich hier über SMGW. Weiterführende und technische Informationen zum Thema erhalten Sie hier.

Anwohnerladen im Quartier


Viele Pkw-Nutzer in Großstädten verfügen über keinen festen Stellplatz. Besonders in hoch verdichteten Wohnquartieren sind Nutzer von Elektrofahrzeugen auf öffentlich zugängliche Ladestationen oder Lademöglichkeiten beim Arbeitgeber angewiesen.

In ELBE soll daher ein neuartiges Konzept zum Quartiers-Laden Anreize für den Umstieg auf Elektroautos schaffen. Dafür sollen Ladestationen im öffentlichen Straßenraum aufgestellt und speziell auf den Bedarf von Anwohnern und Gewerbetreibenden im Quartier ausgerichtet werden. Der exklusive Zugang zu den Ladestationen erfolgt über eine Website. Anderen Verkehrsteilnehmern stehen diese speziellen Ladestationen nicht zur Verfügung.

ELBE erprobt diese Idee durch die Aufstellung von Quartiers-Ladestationen in zwei Pilotquartieren. Ein wissenschaftliches Institut wird diesen Reallabor-Prozess begleiten und Erkenntnisse zur Nutzerzufriedenheit, zur Auslastung der Ladepunkte sowie zu den generellen Mobilitätseinstellungen der Bewohner erheben. Die abschließende Evaluation wird zeigen, inwieweit die Versorgung mit Quartiers-Ladestationen für Elektrofahrzeuge den Umstieg auf E-Mobilität positiv beeinflussen kann.

Anwohner können ihren Ladeslot an den Quartiers-Ladestationen ab April 2021 bequem online reservieren.