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Pilotprojekt: Bidirektionales Laden verdoppelt Autarkiegrad von Haushalten mit Photovoltaik-Anlage

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Bildnachweis: E.ON

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Potenziale der bidirektionalen Ladetechnologie für Privatpersonen

E.ON testet die Potenziale der bidirektionalen Ladetechnologie für Privatpersonen mit einer Solaranlage. Das Pilotprojekt namens „Bi-ClEVer“ zeigt, dass der Autarkiegrad von Solaranlagenbesitzern mit E-Auto durch bidirektionales Laden mehr als verdoppelt werden kann. Die Technologie ermöglicht es, dass Strom nicht nur in Richtung des E-Auto-Akkus fließt, sondern bei Bedarf auch wieder aus dem Akku ins Haus oder Stromnetz geleitet wird. Eine Analyse des Projekts ergab, dass bis zu 51% Autarkiegrad im Jahresdurchschnitt möglich sind. Dabei werden auch Ladezeiten des E-Fahrzeugs intelligent gesteuert, um den Akku möglichst nur mit selbst erzeugten Sonnenstrom zu laden. Mit einem zusätzlichen stationären Batteriespeicher kann der Autarkiegrad der Pilotanwender sogar auf bis zu 59% erhöht werden. Die CO2-Reduzierung kann bis zu einer Tonne im Jahr betragen. Das Home Energy Management System, das von einem Algorithmus gesteuert wird, optimiert den Stromverbrauch und ermöglicht vollautomatisierte Lade- und Entladevorgänge. Weitere Anwendungsfälle reichen vom Nutzen zeitvariabler Stromtarife bis hin zum Handel mit Strom. Perspektivisch könnten die Speicher von E-Autos als eine Art Schwarmbatterie fungieren, die das Verteilnetz entlasten können.

Reduktion von bis zu einer Tonne CO2 pro Jahr durch CO2-Reduzierung

Gemäß Benjamin Jambor, Geschäftsführer Future Energy Home bei E.ON Deutschland, wird bidirektionales Laden eine Schlüsseltechnologie für die Energiewende und den Klimaschutz sein. Im Vergleich zu einem Haushalt ohne PV-Anlage und Stromspeicher, der mit dem deutschen Strommix beliefert wird, kann ein vergleichbarer Haushalt mit Solaranlage durch die Nutzung von bidirektionalem Laden bis zu einer Tonne CO2 pro Jahr einsparen, selbst ohne klassischen Batteriespeicher. Dies ermöglicht Anwendern, unabhängiger vom Energiemarkt zu werden und aktiv zum Umweltschutz beizutragen.

Ein Algorithmus findet das energetische und finanzielle Optimum für Kunden automatisch heraus und wird von der Steuereinheit, dem sogenannten „Home Energy Management System“, umgesetzt. Die Lade- und Entladevorgänge erfolgen komplett automatisiert. Die Anwender können mittels App Vorgaben wie einen gewünschten Ladezustand des Fahrzeugs zu einer bestimmten Uhrzeit, einen immer geltenden Mindestladezustand oder ausschließlich solares Laden festlegen. Durch bidirektionales Laden wird die Erhöhung der eigenen Solarstromnutzung besonders attraktiv für diejenigen, die eine PV-Anlage und ein E-Auto besitzen, jedoch keinen Batteriespeicher haben, da der ohnehin vorhandene Akku des E-Autos als Speicher dienen kann.

Mark Ritzmann, Managing Director bei E.ON Group Innovation, gibt einen Ausblick auf die nächste Phase des Pilotprojekts und erprobt zusätzliche technische Möglichkeiten wie fortlaufende Verbesserungen des Algorithmus durch Wettervorhersagen oder durch die Analyse des individuellen Nutzungs- und Mobilitätsverhaltens der Hausbewohner. Durch die stetige Weiterentwicklung der Software wird es zukünftig noch mehr Optimierungspotenzial geben.

Weitere Anwendungsfälle im Rahmen des Pilotprojekts reichen vom Nutzen zeitvariabler Stromtarife bis hin zum Handel mit Strom. Perspektivisch könnten die Speicher von E-Autos zudem als eine Art Schwarmbatterie fungieren, die mit ihrer bereitgestellten Flexibilität und intelligenter Vernetzung das Verteilnetz entlasten können.

Ein Team der EBZ Business School begleitet das Bi-ClEVer-Projekt als wissenschaftlicher Partner durch kontinuierliche Datenauswertungen der Piloteinsätze und mit einem Digital-Twin-Modell. Bi-ClEVer ist angelehnt an das „Bidirektionales Lademanagement“ Projekt (BDL), an dem auch Bayernwerk, BMW und weitere Partner beteiligt waren. BiClEVer ist über eine Verbundpartnerschaft mit der Forschungsstelle für Energiewirtschaft (FfE) an BDL angebunden. Das BDL-Projekt wurde vom Bundesministerium für Wirtschaft und Klimaschutz gefördert. Das Deutsche Zentrum für Luft- und Raumfahrt (DLR) ist der Träger des auf drei Jahre angelegten Pilotprojekts.

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