Grid-Booster beschleunigt Abläufe für mehr E-Mobilität. © WAGO
Gemeinsam mit Intilion bietet WAGO Projektlösungen, um Stromnetze für steigende Lasten in der Elektromobilität zu verstärken. Mit dem „Grid Booster“ kann Engpässen im Netz vorgebeugt werden.
Das weitere Wachstum der Elektromobilität ist ein entscheidender Faktor, wenn es darum geht, den CO2-Ausstoß zu bremsen. Grundlegende Voraussetzung dafür ist eine bestehende, möglichst flächendeckende Ladeinfrastruktur. Denn das Laden von Strom sollte dann ebenso selbstverständlich sein wie das Tanken von Benzin oder Diesel. Um das zu erreichen, wurden großzügige Förderprogramme aufgesetzt: auf EU-Ebene, auf Bundesebene und auf Ebene der Bundesländer. Bis Ende 2025 werden Ladepunkte bis 22 kWh ebenso gefördert wie Schnellladepunkte mit einer Ladeleistung über 22 kWh. Und – die Förderungen gelten nicht nur für die Errichtung neuer Ladeparks, sondern auch die Erweiterung und Aufrüstung bereits vorhandener.
Wer jetzt eine öffentlich zugängliche Ladeinfrastruktur errichten will, für den ist einer der ersten Ansprechpartner der Verteilnetzbetreiber. Letzterer prüft die Anschlussleistung und gleicht die Werte ab. Wie hoch ist der aktuelle regelmäßige Verbrauch? Und wie hoch ist die für eine Ladeinfrastruktur benötigte Leistung? Dann wird eine Aussage darüber getroffen, ob das vorgelagerte Netz in der Lage ist, die geforderte Leistung zu erbringen.
In aller Regel aber muss der Netzanschluss erhöht werden. Dafür müssen häufig die Leitungen und der eigentliche Hausanschlusskasten ersetzt werden. Unter Umständen muss eine bereits bestehende Kundenübergabestation erweitert oder erneuert werden. Arbeiten, die als teils beträchtlicher Kostenfaktor zu Buche schlagen – lange bevor der erste Ladewillige den hauseigenen Ladepunkt überhaupt nutzen kann. Doch die Wartezeit auf den Ausbau sollte den Innovationswillen des zukünftigen Betreibers nicht bremsen.
Schneller zum eigenen Ladepark
Der Weg zum eigenen Ladepark lässt sich abkürzen. Mit dem Grid-Booster ist man schneller in der Lage, auch mit einem kleineren Netzanschlusspunkt das Laden in einer Dimension X zu ermöglichen. Ein Batteriespeicher hilft, die vorhandenen Kapazitäten nachhaltig zu erweitern. Entweder, indem man – bestenfalls erneuerbaren – Strom direkt aus dem Netz zieht und im Batteriespeicher sichert oder man eine PV-Anlage in das energetische Konzept integriert, um ganz gezielt bis zu 100 Prozent erneuerbare Energien für das Laden der E-Fahrzeuge zu nutzen. Als dynamisches Betriebsmittel ist der Grid-Booster in der Lage, Strom gleichzeitig ein- und auszuspeisen. An einem sonnigen Tag füllt die PV-Anlage den Speicher – während auf der anderen Seite zur gleichen Zeit ein E-Fahrzeug geladen wird.
Darüber hinaus kann ein Netzanschlusspunkt upgegradet und „intelligent“ gestaltet werden: Mit entsprechender technischer Unterstützung entsteht ein dynamisches Lastmanagement. Das bedeutet, dass es unter Berücksichtigung der schwankenden Ladekapazität den Batteriespeicher in seine kontinuierlichen Messungen einbezieht und sicherstellt, dass die Sicherungen zu keiner Zeit überlastet werden. Dieser „State of Charge“ (SOC) ist einer der wichtigsten Parameter des dynamischen Lastmanagements.
Dynamisches Lastmanagement für Netzbetreiber
WAGO Application Load Management visualisiert die Funktion des Grid-Boosters optional über Graphen. Hat das dynamische Lastmanagement Relevanz für den Netzbetreiber, ist die Visualisierung in Richtung Kundenübergabestation (KÜS) erweiterbar. Wird ein Netzanschluss aus der Mittelspannung benötigt, entsprechen die Load-Management-Lösungen den Technischen Anschlussbedingungen (TAB) der Netzbetreiber. In der Regel können Betreiber dann über ein Fernwirk-Gateway auf die Daten der KÜS zurückgreifen.
Perspektivisch bieten Batteriespeicher interessante Möglichkeiten für Energiedienstleistungen. So können sie, wenn zwar geladen, aber die Energie im Speicher im Moment nicht genutzt wird, die immer dynamischeren Schwankungen im Netz ausgleichen helfen. In dem Fall würde der Regelenergieanbieter den Speicher als Grid-Booster für das vorgelagerte Verteilnetz nutzen können. Im industriellen Umfeld helfen Batteriespeicher bei der Spitzenlastminimierung, dem sogenannten „Peak Shaving“. Treten unvorhersehbare Lastspitzen auf, spiegeln sich diese unmittelbar in erhöhten Stromkosten wider, da sich dadurch das Netzentgelt erhöht. Ein dynamisches Lastmanagement reagiert schnell genug, um diese in der Folge teuren Lastspitzen im Kundennetz zu verhindern. Eingespeicherte Energie würde rechtzeitig eingespeist werden, um Spitzen im Verbrauch abzufedern.
Überall dort, wo temporär ein hoher Energiebedarf besteht, sorgen Batteriespeicher für den nötigen Puffer, wie beispielsweise an den Ladepunkten für die sukzessiv steigende Zahl elektrisch betriebener Busse und Lkw, die der Bund aktuell mit einer Förderung von 80 Prozent vorantreibt. Hier wird in Zukunft innerhalb fester Zeiträume eine vergleichsweise hohe Ladeleistung vorgehalten werden müssen. Und auch die zukünftigen Ladehubs am 110-kV-Netz, beispielsweise an den Autobahnen, müssen mit ausreichend Energie versorgt werden.
Für all diese Anwendungsmöglichkeiten bietet WAGO die Planung und Umsetzung der Automatisierung und benötigten Schaltschränke aus einer Hand – unter Berücksichtigung aller Auflagen der Netzbetreiber.
Netzbooster für die Energiewende
Im Sommer 2022 stellten WAGO und Intilion das Konzept „Grid-Booster“ als Ergebnis einer gemeinsamen Entwicklung vor. Das intelligente Lastmanagement arbeitet unter Einbeziehung von Batteriespeichern, um entstehenden Engpässen im Netz durch das Laden von E-Fahrzeugen vorzubeugen. Der Grid-Booster schließt eine Lücke zwischen Bedarf und tatsächlich vorhandener Ladekapazität.
Überschüssige Energie wird in Batteriespeichern zwischengespeichert und bei Bedarf an E-Autos an den Ladesäulen oder für den Eigenverbrauch abgegeben. Das WAGO Energiemanagement steuert die Energieflüsse und verhindert eine Überlastung des Netzes durch die optimale Nutzung der zur Verfügung stehenden Gesamtenergie. (red./PR)
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