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Energiemanagementsystem für das gesteuerte Laden von Elektrofahrzeugen in Mehrparteienhäusern
Das Projekt ELEMENT will kostengünstige und komfortable Lademöglichkeiten für elektrische Kfz für Mehrgeschossbauten schaffen. Ziel ist der Aufbau eines Energie- und Lademanagements, welches die Ladevorgänge je nach Bedarf der Mieter koordiniert und gleichzeitig dezentrale Stromerzeugungssysteme einschließt. Dies beinhaltet die Kommunikation zum Stromnetz über ein digitales Smart Meter Gateway, so dass auch dynamische Stromnetzrestriktionen berücksichtigt werden können. Die kostenintensive Verstärkung des Netzanschlusses sowie des Stromnetzes sollen so vermieden werden. Zu entwickelnde monetäre Tarif-, Ausgleichs- und Anreizmodelle regen dabei zu einem netzdienlichen und solidarischen Verhalten der Nutzer an und führen zu einer gerechten Verteilung der Erträge und Lasten unter den Mietparteien. Auch die Nutzung der Batterien von E-Kfz als steuerbarer Energiespeicher ist Teil der Projektbetrachtungen.
Zentrale Ergebnisse des Projekts Im Rahmen des ELEMENT-Projekts wurde das Laden von Elektrofahrzeugen in Mehrparteienhaus-Quartieren mit Fokus auf Mieterinnen und Mietern erprobt. Konkret wurde am Sitz einer Wohnungsgenossenschaft sowie in einem vermieteten Mehrfamilienhaus eine Ladeinfrastruktur für Elektrofahrzeuge geschaffen. Betrieben wird diese in Kombination mit einer Photovoltaik-Anlage, einem stationären Batteriespeicher und einem der Wärme- und Stromerzeugung dienenden Brennstoffzellen-Blockheizkraftwerk. Die Projektverantwortlichen konnten die technische Machbarkeit der Ladelösung unter Beweis stellen und breitenwirksam demonstrieren. Durch die entwickelten Informations- und Kommunikations-Technologien konnte das Teilen der Ladesäulen, die Nutzung des vor Ort erzeugten Stroms und damit eine Entlastung des Stromnetzes realisiert werden. Als Herausforderung begleitete ein fehlendes „Plug & Play“-Energiemanagementsystem im kommerziellen Maßstab die Umsetzung. Für den erprobten Anwendungsfall musste ein solches System folglich im Rahmen des Projekts entwickelt werden.
Die Analysen von ELEMENT zeigen, dass die erprobte Lösung ab einem Verhältnis von etwa drei Fahrzeugen pro Ladesäule in Bestandsquartieren wirtschaftlich betrieben werden kann. Für eine noch weitreichendere Verbreitung der erprobten Ladelösung ist jedoch noch die Entwicklung eines standardisierten und normierten Energiemanagementsystems für den Anwendungsfall „Mehrparteienhaus“ notwendig. Dieses müsste zudem den Einsatz von erneuerbaren Energien und stationären Speichern berücksichtigen. Auch werden weitere technische Weiterentwicklungen im Bereich der Kommunikationseinheiten, sog. Smart-Meter-Gateways, benötigt (insbesondere eine Steuereinheit für die Signalverarbeitung). Erst auf diese Weise kann perspektivisch auch eine wirtschaftliche Kommunikation zwischen dem Netzbetreiber auf Niederspannungsebene und dem Energiemanagementsystem des Gebäudes gewährleistet werden.
Die Erkenntnisse des Projektes ELEMENT tragen zu einem kosteneffizienten und nutzerfreundlichen Ausbau der Ladeinfrastruktur für Anwohnerinnen und Anwohner in Mehrparteienhausquartieren bei. Aus Nutzerperspektive kommt hier z. B. die optimierte schnelle Erreichbarkeit von Lademöglichkeiten vor Ort zum Tragen. Durch die Verknüpfung mit vor Ort erzeugten erneuerbaren Energien können zudem Preisrisiken verringert und die Entlastung der Stromnetze gefördert werden. Die erprobte Lösung ist aus wirtschaftlicher Sicht insbesondere bei höherer Durchdringung von Elektrofahrzeugen auch bei Mieterinnen und Mietern in Mehrparteienhäusern relevant.
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