Bidirektionale Energieflüsse: Ein Faktencheck zur Flexibilitätsoption im Mobilitäts- und Energiesektor

Das Potenzial bidirektionaler Energieflüsse kann einen wesentlichen Beitrag zur Lösung dieser Herausforderungen beziehungsweise zur Mobilitäts- und somit auch zur Energiewende leisten.

Die DKE geht diese Herausforderungen an und hat hierzu bereits verschiedene Komitees beziehungsweise Arbeitskreise gegründet. Dazu zählen unter anderem

• der Arbeitskreis DKE 353.0.101 „Lastmanagement beim Laden von Elektrofahrzeugen auch unter Berücksichtigung von bidirektionalem Energiefluss“ und
• der (ad-hoc) Arbeitskreis DKE 353.0.401 „Bidirektionales Laden“.

Darüber hinaus hinaus existieren weitere Projektgruppen wie die FNN-Projektgruppe „Netzintegration Elektromobilität“ unter dem VDE. Betrachtet werden verschiedene Use Cases, die die Konzepte Vehicle-to-Grid, Vehicle-to-Home, Vehicle-to-Device- und Vehicle-to-Vehicle abdecken.

Ausgehend von dem Elektromobilitätsgesetz sowie der Ladesäulenverordnung als rechtlicher Rahmen für die Elektromobilität, beschäftigt sich die Normung mit verschiedenen Aspekten wie beispielsweise der Ladeinfrastruktur und Fahrzeugtechnik.

Im Hinblick auf bidirektionale Energieflüsse ist es erforderlich, verschiedene Normen beziehungsweise Normenreihen zu berücksichtigen.

Allgemeine sicherheitstechnische Anforderungen für die (kabelgebundene) Ladeinfrastruktur werden in der Norm IEC 61851-1 beschrieben. Diese bezieht sich auf alle zum Einsatz kommenden Komponenten.

Darüber hinaus stehen weitere Normen zur Verfügung:

• DIN EN DIN EN 62196-2 (VDE 0623-5-2) für AC-Steckvorrichtungen
• E DIN EN 62196-3/A1 (VDE 0623-5-3/A1) für DC-Steckvorrichtungen
• E DIN EN 61851-23-2 (VDE 0122-2-32) für DC-Ladeeinrichtungen

Die Basisnormung im Hinblick auf kabelgebundenes Laden ist inzwischen abgeschlossen. Somit konnte eine Interoperabilität etabliert und der Grundstein für die Entstehung des Massenmarkts gelegt werden.

Neben Normen gibt es auch VDE Anwendungsregeln zur Sicherstellung einer fachgerechten Umsetzung in Bezug auf den Anschluss von Ladeeinrichtungen wie Ladestationen oder Wallboxen.

Seit Inkrafttreten der VDE Anwendungsregel „Technische Anschlussregeln Niederspannung“ am 8. März 2019 sind alle Betreiber von Ladeeinrichtungen verpflichtet, diese beim örtlichen Netzbetreiber vor der Errichtung anzumelden – unabhängig davon, ob es sich um öffentlichen Raum oder privaten Grund handelt. Auch der Betrieb von Ladeeinrichtungen wird in verschiedenen Dokumenten geregelt:

• VDE-AR-N 4100 für Anlagen in der Niederspannung
• VDE-AR-N 4110 für Anlagen in der Mittelspannung
• VDE-AR-N 4120 für Anlagen in der Hochspannung

Für Elektrofahrzeuge, die künftig für das Rückspeisen von Energie aus dem Fahrzeug in eine an das öffentliche Netz angeschlossene Kundenanlage vorgesehen sind, ist zudem die VDE Anwendungsregel VDE-AR-N 4105 relevant.

Das Stromnetz – Rückgrat der neuen Mobilität

Backbone ist das digitale Magazin zu Elektromobilität und Stromnetz von VDE FNN. Das Magazin richtet sich an Verbraucher und liefert Fakten und Antworten unter anderem zu folgenden Fragen:

• Wie wird Elektromobilität für alle möglich?
• Was bedeutet es für das Netz, wenn alle E-Auto fahren?
• Warum brauchen wir eigentlich spezielle Steckdosen zum Stromtanken?
• Wie können wir unser Energieversorgungssystem fit und sicher für die Zukunft machen?

Umsetzungshilfen existieren in Form von VDE Hinweisen. Hierzu zählen beispielsweise der Hinweis zur Netzintegration der Elektromobilität mit aufbereiteten Anforderungen an die Ladeinfrastruktur, Informationen bezüglich der Steuerung von Ladevorgängen und die Auswirkungen auf die Netze (Veröffentlichung für Herbst 2019 geplant).

Der Anschluss und Betrieb von Speichern am Niederspannungsnetz bietet mit verschiedenen Speicheranschlussvarianten einen praktischen Mehrwert, denn dazu gehören auch mobile Speicher wie Elektrofahrzeuge. Zudem gibt es für die Steuerung von Stromverbrauchern beziehungsweise das Lastmanagement ebenfalls ein Konzept, um eine sichere Zu- und Abschaltung von beispielsweise Elektrospeicherheizungen oder -fahrzeugen sicherzustellen.

In Deutschland ist künftig mit bidirektionalen Energieflüssen zu rechnen. Zur Etablierung sind über alle Fahrzeug- und Ladeinfrastrukturhersteller hinweg geltende Ladestandards unerlässlich. Zum einen müssen Hersteller dafür sorgen, dass notwendige Geräte übergreifend vernetzt werden und miteinander kommunizieren können, zum anderen muss dies in enger Abstimmung mit den Netzbetreibern erfolgen, damit über entsprechende Geräte wie Smart Meter Gateways (SMG) kommuniziert und gesteuert werden kann. Es gilt also, die enge Zusammenarbeit zwischen allen Beteiligten auszubauen. Die Beiträge der DKE nehmen hierbei eine wichtige unterstützende Rolle ein.

Die Elektromobilität ist eine Sprunginnovation, die ein neues, übergreifendes Systemdenken erfordert. Um die deutsche Wirtschaft erfolgreich im Bereich Mobility zu positionieren, ist es wichtig, die positiven Effekte von Normen und Standards von Beginn an in den Entwicklungsprozess einzubeziehen und damit voll auszuschöpfen. Gleiches gilt aber auch für die jüngsten Entwicklungen im Bereich der Mobilität – die Mikromobilität. Weitere Inhalte zu diesem Fachgebiet finden Sie im