Die Bedeutung und Verbreitung von Elektromobilität im Zusammenhang mit der sektorübergreifenden Energiewende wird immer stärker. Ein intelligentes und netzdienliches Lademanagement, im Einklang mit den gesetzlichen Vorgaben, u.a. aus dem Messstellenbetriebsgesetz und dem Eichrecht, ist dabei der zentrale Erfolgsfaktor. Hierfür werden in erster Linie aktuelle Daten über den Zustand des Stromnetzes benötigt, die mit der Anbindung der Ladeinfrastruktur an das intelligente Messsystem bereitgestellt werden. Das Smart Meter Gateway (SMGW) wird zum hochsicheren Datenübermittler und ermöglicht die Steuerung von Ladesäulen sowie zukünftig auch einen Abgleich der Soll-Ist-Daten.
Schon heute stellt PPC mit seinen zertifizierten SMGWs die Basis für eine interoperable Lösung für netzdienliche und eichrechtkonforme Ladevorgänge bereit. PPC setzt dabei auf die intensive Zusammenarbeit mit innovativen Branchenpartnern in verschiedenen Forschungsprojekten, um über standardisierte Schnittstellen zu Ladeinfrastruktur die einfache Integration in bestehende Systeme zu gewährleisten.
Nutzung des CLS-Kanals zur Steuerung der Ladeinfrastruktur
Die Steuerung von Ladevorgängen aus einem Backendsystem oder die Sollwertvorgabe an Energiemanagementsysteme kann über das SMGW hochsicher und nachvollziehbar abgebildet werden. Wie bei einer netzdienlichen Steuerung von energieintensiven Anlagen im Haushalt wird die Ladeinfrastruktur als Controllable Local System (CLS) über die entsprechende Schnittstelle des SMGW gesteuert. Dafür kann entweder direkt die einzelne Ladesäule, oder ein Energiemanagementsystem angesteuert werden, sodass die Ladeinfrastruktur für eine netzverträgliche Integration in das Stromnetz und einen zukunftssicheren Einsatz gerüstet ist.
Laden in unterschiedlichen Anwendungsfällen
Ladevorgänge können nach unterschiedlichen Kriterien kategorisiert werden. Im einfachsten Fall wird die Ladeinfrastruktur als ein weiterer Verbraucher mit dem Haushaltsstrom abgerechnet und direkt über den CLS Kanal des SMGWs oder über ein Energiemanagementsystem am SMGW gesteuert. Damit unterscheidet sich dieser Fall kaum von der bekannten Steuerung eines beliebigen CLS-Devices, bei der das SMGW lediglich als transparentes Kommunikationsproxy für die Verbindung zwischen dem Backendsystem eines externen Marktteilnehmers und der Anlage im CLS dient. Die abrechnungsrelevanten Verbrauchsdaten werden im Privatkundenbereich meist von einem zentralen Zähler am Hausanschlusspunkt erfasst und im dort angeschlossenen SMGW gespeichert. Die Steuerung von CLS-fähiger Ladeinfrastruktur sowie die kurzfristige Integration von (Bestands-)Anlagen über ein CLS-Gateway sind bereits heute umsetzbar.
Wird die Ladeinfrastruktur von mehreren Rechnungsempfängern genutzt, so besteht die Herausforderung einer eichrechtkonformen und nutzerscharfen Erfassung der Ladeenergie für eine kilowattstunden genaue Abrechnung. Da Kunden abhängig von ihren Verträgen theoretisch an beliebigen Ladesäulen laden können, ergibt sich eine n:m-Beziehung zwischen Kunden und Ladesäulen, die hohe Anforderungen an die Abrechnung von Ladevorgängen stellt. Darüber hinaus müssen auch diese Ladepunkte netzdienlich gesteuert werden und ihre verfügbare Entnahmeleistung im Falle von Engpässen reduziert, bzw. abgeregelt werden können. Für mittel-/langfristig relevante Vehicle2Grid-Anwendungsfälle muss auch die Einspeisung erfasst und dem Besitzer des betroffenen Fahrzeugs zugeordnet werden können. An diesen Herausforderungen arbeitet PPC gemeinsam mit Industriepartnern, Standardisierungsgremien und Politik.
Aktuelle Forschungsprojekte
PPC arbeitet aktiv an der Weiterentwicklung der Rahmenbedingungen für einen nutzerfreundlichen Einsatz des SMGW in der Ladeinfrastruktur und engagiert sich dafür im BMWi/BSI Task-Force Prozess „Smart Mobility“. Darüber hinaus wirkt PPC in verschiedenen vom BMWi geförderten Forschungsprojekten mit:
- LamA-Connect: Projekt im Sofortprogramm „Saubere Luft“ zum eichrechtkonformen Laden und Abrechnen von Ladevorgängen über das SMGW und netzdienlicher Steuerung der Ladevorgänge über den CLS-Kanal.
- Bidirektionales Lademanagement: Forschungsprojekt zur Integration von bidirektionalen Elektrofahrzeugen in das Energiesystem. PPC liefert hierbei Smart Meter Gateways für das Teilprojekt “Intelligentes Messsystem” an die Bayernwerk Netz GmbH.
- Enera: Projekt im SINTEG-Programm. Im Anwendungsfall „Grid4Mobility“ untersucht PPC zusammen mit den Projektpartnern das Szenario zur netzdienlichen Steuerung von Ladevorgängen basierend auf Fahrplänen.
