Modernes Elektroauto wird zu Hause getankt
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25.07.2019 Kurzinformation

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

Bidirektionale Energieflüsse rücken bei der Mobilitäts- und Energiewende zunehmend in den Fokus. Die DKE stellt sich hierbei den normungsrelevanten Herausforderungen und erarbeitet gemeinsam mit zahlreichen Experten zukunftsfähige Lösungen. VDE Mobility hat nun einen Faktencheck zu bidirektionalen Energieflüssen herausgegeben. Schwerpunkt sind hierbei grundlegende Definitionen sowie bereits vorhandene Regelungen.

Im Rahmen des Mobilitäts- und Energiesektors rücken zunehmend bidirektionale Energieflüsse in den Fokus. Der Strom kann kontrolliert aus der Fahrzeugbatterie über die Ladesäule ins Stromnetz oder eigene Haus fließen, wobei alles geregelt sein muss. Neben dem fortwährenden Netzausbau ist hierzu eine intelligente Ladesteuerung notwendig, um die Netzbelastung zu optimieren und den Ausbaubedarf einzugrenzen.

Mittels eines Energiemanagementsystems, das neben dem Elektrofahrzeug beispielsweise auch Photovoltaikanlagen und Heimspeicherbatterien in seine Berechnungen einbezieht, lassen sich Engpässe sowie Überbelastungen verhindern, denen aufgrund des prognostizierten zunehmenden Elektroautobestands vorgebeugt werden muss.

Kontakt

Ninmar Lahdo
Zuständige Gremien

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

Bidirektionales Laden als zentrales Thema in DKE Expertengremien

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.

Basisnormung für kabelgebundenes Laden bereits abgeschlossen

Tastatur mit einem Button Normen
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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:

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.

Anwendungsregeln stellen eine fachgerechte Umsetzung sicher

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:

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.


Smart Meter Gateways zur Steuerung bidirektionaler Energieflüsse

Smart Meter Gateways zur Steuerung bidirektionaler Energieflüsse

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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?
Zum Online-Magazin Backbone

VDE Hinweise unterstützen bei der praktischen Umsetzung

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.

Geräteübergreifende Vernetzung und Abstimmung mit Netzbetreibern

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.


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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

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