Wie bereits in der vorigen Kolumne der eCarAndBike-Ausgabe 01-19 beschrieben, sind die volatile Einspeisung erneuerbarer Energiequellen und der ebenso schnelle Lastwechsel elektrischer Verbraucher eine Belastung für unser Stromnetz. In diesem Zusammenhang gerät die Elektromobilität – speziell die Ladung der Elektrofahrzeuge – unter Kritik. Diese kann allerdings durch technische Maßnahmen leicht und einfach entkräftet werden.
Das Schöne an der Wahrheit ist, dass sie sich wissenschaftlich beweisen lässt.
Neben der Anpassung des Energieverbrauchs an dessen Erzeugung ist der Einsatz von Speichertechnologien ein weiterer Weg, um das Stromnetz und im speziellen die Verteilnetze zu entlasten. Durch die Zwischenspeicherung von Energie wird der Verbrauch von der Erzeugung entkoppelt. Beide Prozesse können dadurch schwanken, wie es beispielsweise die Sonne als Quelle und das Elektroauto als Senke erfordern. Bei dieser Betrachtung spielt die Art des Speichers, ob chemisch, mechanisch oder thermisch, keine Rolle.
In Verbindung mit Photovoltaikanlagen sind chemische Heimspeicher bereits durchwegs üblich. Oft sind BesitzerInnen solcher Systeme auch ElektromobilistInnen und hier entsteht die erste Verbindung von externen Speichern zur Elektromobilität. Untertags, wenn die Sonne scheint, sind viele Leute mit dem Auto in der Arbeit oder unterwegs, währenddessen wird die erzeugte Energie zwischengespeichert. So kann am Abend, beziehungsweise über Nacht, die gespeicherte Energie der Sonne, abzüglich aller Verluste, zur Ladung des Elektroautos genutzt werden. Die Verluste bei Ladungen und Entladungen der Akkus sind besonders bei geringen Ladeströmen, wie sie bei privaten PV-Anlagen auftreten, vernachlässigbar klein.
Eine noch weniger bekannte Verbindung zwischen Speichersystemen und der Elektromobilität testet aktuell Wien Energie an einem ihrer Standorte. (Bild: Schrack)
Eine noch weniger bekannte Verbindung zwischen Speichersystemen und der Elektromobilität testet aktuell Wien Energie an einem ihrer Standorte. Es handelt sich dabei um einen Schwungradspeicher, welcher mit einer Schnellladestation verbunden wird. Hier geht es nicht um die zeitliche Verschiebung der vorhandenen Energie wie bei Heimspeichern, sondern um die Erhöhung der maximalen Ladeleistung. Dadurch ermöglicht dieses System größere Ladeleistungen, als mit dem verfügbaren Netzanschluss realisierbar wäre. Der Schwungradspeicher funktioniert dabei als Booster. An Raststationen oder ähnlichen Plätzen, wo hohe elektrische Leistung nur zum Laden von Elektroautos notwendig ist, kann damit ein teurer, zeit- und vor allem sehr materialaufwendiger Netzausbau vermieden werden. In Größenordnungen von mehr als 50 kW Entladeleistung des Speichers sind chemische Speicher aufgrund ihrer Alterung bei hohen Entladeströmen nicht ideal. Die Idee, mechanische Schwungräder in diesem Fall einzusetzen, beruht auf dem Gedanken der Reduktion von Materialverwendung durch den sonst notwendigen regelmäßigen Austausch des Speichers. Ein solches System kann beispielsweise einen vorhandenen Netzanschluss von 40 kW mit einer zusätzlichen »Boost«-Leistung von 60 kW verstärken. Fahrzeuge, welche eine so hohe Ladeleistung aufnehmen können, laden dann mit bis zu 100 kW. Die Testanlage von Wien Energie wird noch dieses Frühjahr zum Flughafen Wien-Schwechat transportiert, um dort das erste Mal dieses System gemeinsam mit Kunden zu testen.
Die österreichischen Energieversorger haben die Elektromobilität nicht nur ins Auge gefasst, sondern beschäftigen sich intensiv mit deren Integration in ihre bestehende Verteilnetze. Das hier vorgestellte Projekt ist eines von vielen aktuellen Forschungs- und Entwicklungsprojekten, in denen Ladeinfrastrukturhersteller, Netzbetreiber und zukünftige LadeanbieterInnen zusammenarbeiten, um den Weg der Elektromobilität aktiv zu unterstützen.
Bild: Schrack
Jakob Fröhling, BSc
Projekttechniker E-Mobility
Schrack Technik Energie GmbH
E-Mail: j.froehling@schrack.com