Siemens und Stromnetz Hamburg testen Smart-Grid-Lösung für mehr Elektromobilität

Wenn in Deutschland über Elektromobilität diskutiert wird, geht es oft um das Henne-Ei-Problem. Was fehlt denn nun: Die Autos oder die Ladeinfrastruktur? Doch einige Unternehmen denken bereits weiter. So haben Siemens und die Stromnetz Hamburg GmbH ein Pilotprojekt für ein digitales Ortsnetz gestartet. Es ist darauf ausgerichtet, technische Lösungen zu finden, wenn im Zuge des Ausbaus der Elektromobilität und der Ladeinfrastruktur die Verteilnetze durch das Laden der Fahrzeuge vor neue Herausforderungen gestellt werden.

Bei dem auf drei Jahre angelegten Vorhaben geht es um Lösungen, die einen flächendeckenden Ausbau der Niederspannungsnetze und eine Überlastsituation in Ortsnetzen vermeiden helfen. Das Konzept beinhaltet eine resiliente Informations- und Kommunikationstechnik zur Digitalisierung von Ortsnetzen, wie es von den Partnern am Montag hieß. Damit solle eine steigende Integration privater Ladestationen und zugleich ein sicherer Netzbetrieb erreicht werden.

Kapazitätsgrenzen bestehender Verteilnetze konnten bisher nur mit der Verstärkung bestehender Kabel sowie dem Austausch von Transformatoren und Schaltgeräten behoben werden, wie es weiter hieß. Bei der digitalen Lösung könne der Netzbetreiber steuernd und regelnd eingreifen, um die die Flexibilität von Heimladestationen zu nutzen und das Netz beispielsweise durch Lastverschiebungen entlasten.

Das Projekt wird in drei Phasen ablaufen. Zunächst werde auf dem Innovations-Campus von Stromnetz Hamburg das Konzept zur Betriebsführung getestet. Im zweiten Schritt erfolgten dann Feldtest im öffentlichen Verteilnetz, um das Konzept zu verfeinern. Am Ende streben die Partner eine Serienlösung der Steuerungs- und Anschlusseinheiten an, die flächendeckend eingeführt werden soll. Zum geplanten Aufbau des digitalen Ortnetz heißt es, dass eine intelligente Beobachtungs- und Steuereinheit als dezentrale Intelligenz verbaut wird. Sie beobachte das Niederspannungsnetz und sende im Fall von Überlastungssituationen Signale an die privaten Ladestationen, damit diese ihre Ladeleistung reduzierten.

Die Kommunikation erfolgt dabei mit einem auf der Powerline Communication basierenden Verfahren, bei dem dafür Sorge getragen wurde, dass weder personenbezogene Daten genutzt und übertragen werden noch Daten, die Rückschlüsse auf das Verhalten der Fahrzeugbesitzer zulassen, wie die Unternehmen weiter erklärten. Dabei funktioniere die Lösung lokal autark und müsse nicht ständig mit dem Zentralsystem kommunizieren. Mit dem Einsatz von selbstlernenden Verfahren könne zudem der Aufwand für die Inbetriebsetzung und Wartung digitaler Ortsnetze reduziert werden.

„Die Anforderungen an zukünftige Verteilungsnetze nehmen durch die erhöhten Leistungsbedarfe für Elektromobilität ordentlich an Fahrt auf. Darauf müssen wir vorbereitet sein und unser Netz besonders auf der Niederspannungsebene flexibler und intelligenter gestalten, denn nur durch einen hohen Digitalisierungsgrad können wir uns auf sporadisch auftretende Kapazitätsengpässe sinnvoll einstellen“, sagte Thomas Volk, Geschäftsführer von Stromnetz Hamburg. Beim Pilotprojekt solle die Technologie für das Smart Grid getestet werden, bevor ein großflächiger Roll-out derartiger Technologien erfolgen könne.

„Eine intelligente, dezentrale Überwachung und Steuerung privater Ladeeinrichtungen im Ortsnetz wird dabei helfen, eine schnelle und kostengünstige Lösung für Verteilungsnetzbetreiber bereitzustellen, mit der sie die hohe Zuverlässigkeit ihrer Netze aufrechterhalten können“, ergänzte Michael Schneider, Segmentleiter Digital Grid Software & Consulting bei Siemens Smart Infrastructure. Aus Sicht der Projektpartner sind digitale Ortsnetze nicht nur mit Blick auf die steigende Elektrifizierung des Verkehrs wichtig, sondern könnten auch zur Netzstabilisierung angesichts des weiteren Ausbaus der Photovoltaik oder dem verstärkten Wärmepumpen-Einsatz genutzt werden.