Das Thema Elektromobilität nimmt in Deutschland und anderen europäischen Ländern rasant Fahrt auf. Damit die Abkehr vom Verbrennungsmotor gelingt, wird eine gut ausgebaute öffentliche Ladeinfrastruktur benötigt – und auch die Stromnetze müssen für die neuen Anforderungen fit gemacht werden.
Individuelle Elektromobilität
Als herstellerunabhängiger Gesamtlösungsanbieter hat der Multitechnik-Dienstleister SPIE Deutschland & Zentraleuropa Produkte aller wichtigen Hersteller im Portfolio und kann Kunden wie Industrieunternehmen und Betreibern von Parkrauminfrastrukturen passende Lösungen für das Aufladen von Privat- und Dienstwagen anbieten.
Einer der vielen Partner von SPIE in diesem Rahmen ist Siemens. Gemeinsames Ziel ist, Kunden auf ihre Bedürfnisse zugeschnittene Komplettpakete anzubieten – von der Beratung über die Aufstellung bis zum Betrieb von Ladesäulen. Die Partnerschaft trägt erste Früchte: Im vergangenen September eröffnete Siemens an der Niederlassung in Frankfurt am Main einen 50 Kilowatt Compact Power Charger, an dem zwei E-Autos gleichzeitig mit bis zu 50 Kilowatt geladen werden können.
SPIE führte die gesamten baulichen Maßnahmen durch, nahm die Ladesäule in Betrieb, und betreibt und wartet sie seitdem technisch. Deutschlandweit hat SPIE inzwischen rund 4.500 Ladepunkte errichtet.
Ladeinfrastruktur für Elektrobusse
Neben dem Individualverkehr gewinnt der elektrische öffentliche Personennahverkehr auf der Straße an Bedeutung. Straßenbahnen, U-Bahnen und Oberleitungsbusse fahren seit mehr als hundert Jahren elektrisch, doch Batteriebusse konnten sich bis vor kurzem nicht durchsetzen – zu hoch die Anschaffungskosten, zu gering die Reichweiten. Mit besserer Technik und sinkenden Preisen ändert sich das schnell. Um 2010 kamen die ersten modernen Batteriebusse auf den Markt. Laut Branchenforschungsunternehmen Bloomberg New Finance (BNEF) fuhren 2017 weltweit 386.000, davon rund 99 Prozent auf Chinas Straßen. Allein die chinesische Wirtschaftsmetropole Shenzhen hat bis 2017 ihre Flotte von mehr als 16.000 Linienbussen ‚elektrifiziert‘.
Von solchen Zahlen ist Europa weit entfernt. In Deutschland fuhren laut PwC-E-Bus-Radar 2017 weniger als hundert der insgesamt 40.000 Busse rein elektrisch. Doch der Anteil steigt rasant, allein Wiesbaden will in den nächsten Jahren komplett auf E-Busse umsteigen und rund 220 E-Busse anschaffen. Für solche Umstellungen brauchen Kommunen und Verkehrsbetriebe eine zuverlässige, gut ausgebaute Ladeinfrastruktur vor allem in den Betriebshöfen.
„Wir unterstützen bei der Auswahl von Ladesystemen der Elektromobilität“, erläutert Dietmar Bogerl, verantwortlicher Projektmanager für Erneuerbare Energien und Elektromobilität bei SPIE Deutschland & Zentraleuropa. „Und wir übernehmen die komplette Umsetzung: Ingenieurtechnische Vorplanung, Genehmigungs- und Ausführungsplanung, alle Bau- und Montageleistungen und ganzheitliche Entstörungs-, Instandhaltungs- und 24/7-Betriebskonzepte.“
Veränderte Netzanforderungen
Mit Planung, Bau und Wartung der Anlagen vor Ort ist es bei solchen Projekten – ob aus öffentlicher Hand finanziert oder für Gewerbe- und Industriekunden – aber nicht getan. Wenn immer mehr Elektrofahrzeuge mit hoher Leistung geladen werden, wirkt sich das auf die Nieder- und Mittelspannungsnetze aus. „Neben der zunehmenden dezentralen Einspeisung aus erneuerbaren Energiequellen wird auch der wachsende Anteil von Elektromobilität die Verteilnetze vor Herausforderungen stellen“, erläutert Dr. Pascal Maas, der bei SPIE Deutschland & Zentraleuropa für die Netzplanung zuständig ist.
„Insbesondere in Niederspannungsnetzen mit viel privater Ladeinfrastruktur kann es lokal zu Überlastungen der Betriebsmittel kommen. Um dies zu verhindern, sollte in potenziell gefährdeten Gebieten mit zeitreihenbasierten Lastflusssimulationen überprüft werden, ob die dortige Netzinfrastruktur für die zukünftigen Belastungen durch die Elektromobilität gerüstet ist. Diese Dienstleistung bieten wir unseren Kunden an.“
Intelligente Stromnetze
Ergibt sich aufgrund der veränderten Netzanforderungen Handlungsbedarf in einem Netzgebiet, liefert SPIE auch dafür eine Lösung: intelligente Stromnetze (Smart Grids). SPIE hat gemeinsam mit Partnern aus Wissenschaft und Wirtschaft eine intelligente Automatisierungslösung entwickelt, die in bestehende Niederspannungsnetze eingebunden werden kann. iNES – intelligentes Verteilnetz-Management-System überwacht mithilfe einer geringen Anzahl an optimal positionierten Sensoren den Netzzustand in Echtzeit und steuert – beispielsweise durch Ansteuerung von dezentralen Erzeugungsanlagen – bei drohenden Grenzwertverletzungen automatisch gegen. Dadurch kann ein kostenintensiver Netzausbau vermieden oder verzögert werden.
Intelligentes Laden
Lokale Netzengpässe, die durch das Laden von Elektrofahrzeugen verursacht werden, kann iNES über die netz- und nutzeroptimierte Flexibilisierung von Ladevorgängen vermeiden. Bei dieser vorübergehenden Reduzierung der Ladeleistung müssen die Implikationen auf Fahrzeugnutzer (z. B. die Verlagerung der Ladezeit) minimiert werden. Dazu wurden intelligente Ladekonzepte implementiert, welche die individuellen Mobilitätsanforderungen der Fahrzeugnutzer berücksichtigen können, erläutert Torben Braje, Leiter des Servicebüros SES Dortmund: „Wenn ein Fahrer sein Auto nach Feierabend an die Ladesäule anschließt, könnte er zum Beispiel angeben, wann die nächste Fahrt ansteht und welche Wegstrecke zurückgelegt werden muss. Falls er abends noch zu Freunden fahren möchte, wird das Auto mit möglichst hoher Ladeleistung geladen. Wenn es bis zum Morgen nicht mehr benötigt wird, könnte die Ladeleistung reduziert und der Fahrer mit einem niedrigeren Ladepreis für seine Flexibilität belohnt werden.“
Diesen Fokus auf dem individuellen Nutzer betont auch Pascal Vermaten, Consultant Business Development bei SPIE Deutschland & Zentraleuropa: „Für unsere Kunden setzen wir nicht nur Aufträge um, sondern beraten sie proaktiv. Mit unseren zukunftsweisenden Forschungskooperationen und unserem umfassenden Leistungsportfolio gestalten wir so den Weg zur Elektromobilität mit.“
