Die Ladesteuerung auf Ebene eines Elektroautos klappt schon, doch künftig muss der Stromkonsum in ganzen Straßenzügen koordiniert werden

Wenn nach Feierabend alle ihr Elektroauto laden wollen, gehen in der ganzen Straße die Lichter aus: Das ist ein Horror-Szenario, das Elektroauto-Skeptiker oft an die Wand malen. Als Gegenargument wird dann meist das intelligente Lademanagement ins Feld geführt. Aber wie funktioniert das genau?

Heutzutage wird das Laden bestenfalls auf Ebene des einzelnen Elektroautos gesteuert – mit Mode-2-Ladekabeln, die eine integrierten Steuerungseinheit besitzen. Ein Beispiel ist das Ladesystem Connect von Audi. Das Ladesystem Connect wird von Audi optional für den E-tron und die Plug-in-Hybride angeboten. Der Preis beim E-Tron: 1.270 Euro.

Audis
Audis `Ladesystem Connect` unterstützt das AC-Laden mit bis zu 22 kW.

Das Ladesystem Connect unterstützt:

  • kostenoptimiertes Laden (gut bei Stromtarifen mit zeitlich variablen Strompreisen) 
  • Erfassung der genutzten Energiemenge fürs Einreichen beim Arbeitgeber oder bei Behörden
  • Solarstromnutzung: Maximale Nutzung der eigenen Photovoltaikanlage zum Aufladen unter Berücksichtigung von Sonnenschein-Prognosen und der beabsichtigten Abfahrtszeit
  • Blackout-Schutz fürs Hausnetz: Das Ladesystem kommuniziert mit einem kompatiblen HEMS und lädt immer mit der maximal zur Verfügung stehenden Leistung. Läuft zum Beispiel um 22 Uhr abends die Waschmaschine an, dann wird die Ladeleistung automatisch reduziert, damit die Sicherung nicht fliegt.

Mit dem Ladesystem Connect kann die Ladeleistung beim E-tron und E-tron Sportback je nach Bedarf verringert werden. Beide Modelle besitzen die dafür notwendige Intelligenz – eine Fähigkeit, die Audi auch seinen künftigen Elektromodellen mitgeben will.

Doch diese Steuerung auf Ebene eines Elektroautos ist nur ein Anfang. Künftig sollen ja Ladeleistung, Ladezeitpunkt und Ladedauer für alle Autos in einer Straße gesteuert werden, und das kann das Ladesystem Connect noch nicht.

Um einen Blackout (also eine Überlastung des Stromnetzes) zu verhindern, muss das Aufladen zeitlich und in puncto Ladeleistung gesteuert werden. Dazu kommunizieren die Elektroautos mit dem oder den Netzbetreibern. So könnte das Auto und dessen Nutzer mitteilen, dass ein Fahrzeug schon abends um 22 Uhr wieder gebraucht wird, während das E-Auto des Nachbarn erst morgens wieder in Betrieb genommen wird. Der Netzbetreiber wiederum könnte mitteilen, dass das Netz gerade zu 80 Prozent ausgelastet ist.

Audi-Grafik zum Thema `netzdienliches Laden`-

Unterm Strich soll sich durch diese Steuerung eine Win-Win-Situation ergeben: Das E-Auto nutzt Standzeiten für das Aufladen mit einer dynamischen Anpassung der Ladeleistung. Das Netz profitiert von der gleichmäßigen Nutzung.

Die Autobesitzerin oder der Autobesitzer könnte auch über günstigere Strompreise profitieren. Dazu müsste er oder sie zum Beispiel abends gewisse Einschränkungen beim Laden akzeptieren. Das wäre zum Beispiel möglich, weil das Elektroauto ohnehin tagsüber beim Arbeitgeber geladen wird. 

Autos mit der Fähigkeit zum bidirektionalen Laden könnten außerdem während der Standzeit als flexible Zwischenspeicher für Sonnen- und Windstrom genutzt werden – eine Ressource, die nur sehr wechselhaft zur Verfügung steht. Ein Vorteil für den Autobesitzer wäre, dass die Autobatterie bei einem Stromausfall zur Notstromversorgung genutzt werden könnte. Der Akku könnte zu Tageszeiten mit hohen Strompreisen vielleicht sogar die Stromversorgung des Wohnhauses übernehmen. Oder man könnte den Strom am Schrebergarten-Häuschen nutzen, das nicht am Stromnetz hängt. Der E-tron kann noch nicht bidirektional laden, doch Audi forscht daran. Das Konzept zeigt dieses Video:

Die zentrale Komponente für die Kommunikation ist ein sogenanntes Smartmeter Gateway (SMGW) – ein Gerät, das heute bereits Pflicht für Großverbraucher (über 6.000 kWh pro Jahr) ist. Das SMGW stellt eine sichere Datenverbindung zwischen Haus und Netzbetreiber her.

Die für das "netzdienliche" Laden notwendigen technischen Standards und Kommunikationsprotokolle liegen bereits vor. Die Haupt-Guideline ist die neue "DKE-Anwendungsregel AR-E 2829-6", die den Informationsaustausch zwischen häuslichem Netzanschluss und Energiewirtschaft beschreibt. Als Kommunikationsprotokoll dient das EEBUS-Datenmodell – es wurde von der Initiative EEBUS e.V. entwickelt, in der sich auch Audi engagiert. Sie hat sich zum Ziel gesetzt, die Teilnehmer der künftigen Energiewirtschaft in Europa auf Grundlage einer standardisierten Sprache zu vernetzen.