„Jeder Ladepark ist ein Einzelfall“

Welche aktuellen Entwicklungen sehen Sie beim Thema Netzintegration von eMobility?

Sören Schrader: Die Anzahl von Elektrofahrzeugen nimmt immer weiter zu. Aktuell verzeichnen wir rund 300.000 E-Autos auf deutschen Straßen, dazu zählen reine Batterie-Elektrofahrzeuge sowie Plug-in-Hybrid-Elektrofahrzeuge. Bis 2022 rechnet die Nationale Plattform Elektromobilität mit einem Anstieg auf eine Million. Um diese Elektrofahrzeuge mit der nötigen Energie zu versorgen, benötigen wir ausreichend Lademöglichkeiten. Deshalb muss die Ladeinfrastruktur entsprechend mitwachsen. Gleichzeitig steigen die Batteriekapazitäten und Ladeleistungen an, um hohe Reichweiten bei gleichzeitig annehmbaren Ladezeiten zu erreichen.

Was sind die größten Herausforderungen für das Stromnetz durch eMobility und für die Ladeparkbetreiber?

Roman Scholdan: Damit die Stabilität des Stromnetzes gewährleistet werden kann, darf nur soviel Leistung entnommen werden, wie parallel an anderer Stelle eingespeist wird. Durch eMobility gibt es allerdings zu bestimmten Zeitpunkten einen besonders hohen Bedarf an Ladeleistung, sogenannte Lastspitzen. Beispielsweise abends, wenn die Leute gegen 18 Uhr von der Arbeit nach Hause kommen und viele Menschen gleichzeitig ihr Auto für den nächsten Tag laden wollen. Für unsere Kunden, zu denen etwa die Betreiber von Ladeparks zählen, bedeuten diese Lastspitzen hohe Kosten. Denn je größer die benötige Ladeleistung, desto höher sind die Netzanschluss- und Netznutzungskosten. Eine weitere große Herausforderung aus Sicht eines Verteilnetzbetreibers ist, dass die Leistungsentnahme ein sehr stochastisches und schlecht prognostizierbares Verhalten aufweist.

Sören Schrader: Die Zunahme des Leistungsbedarfs durch Elektrofahrzeuge stellt uns aber auch generell vor Herausforderungen. Die Nieder- und Mittelspannungsnetze sind auf die zusätzlich benötigte Leistung nicht ausgelegt und stoßen teilweise bereits heute an ihre Grenzen. Eine Möglichkeit wäre, das Netz massiv auszubauen. Das wird aber bei den Verteilnetzbetreibern auf keine Zustimmung stoßen, weil für sie die Kosten in keinem angemessenen Verhältnis zur tatsächlichen Nutzung des Verteilnetzes stehen. Denn die volle Leistung wird nur zu wenigen Zeitpunkten im Jahr tatsächlich benötigt.

Wie lassen sich die Herausforderungen lösen? Welche Vorbereitungen müssen beispielsweise jetzt getroffen werden, damit künftig eine Vielzahl an E-Autos oder -Bussen gleichzeitig schnell geladen werden können?

Roman Scholdan: Es gibt nicht die eine Lösung, sondern eine Vielzahl an Maßnahmen, die zur Lösung beitragen können. Dazu zählt die Regelbarkeit der Leistung der Ladestationen durch die Netzbetreiber, wenn Lastspitzen auftreten. Das Betanken mit Strom dauert dann gegebenenfalls länger, aber Netzbetreiber hätten durch die Möglichkeit zur Laststeuerung ein Hilfsmittel, um die Netzstabilität weiterhin sicherzustellen.

Sören Schrader: Aus unserer Sicht sind aber dezentrale Konzepte für die Ladeinfrastruktur sinnvoller. Dabei können Ladeparkbetreiber auf netzentlastende Lösungen in Form von Energiemanagementsystemen setzen, bei denen verschiedene Komponenten im Zusammenspiel agieren. Beispielsweise ein im Ladepark integrierter Batteriespeicher, der für eine gewisse Zeit die benötigte Ladeleistung oder einen Teil davon bereitstellt. So könnten Lastspitzen abgefangen werden, weil nicht die gesamte Kapazität für die Ladeleistung aus dem Netz benötigt wird. Zum anderen kann man diesen Batteriespeicher mit Strom aus lokaler dezentraler Erzeugung, wie etwa Photovoltaik- oder Windkraftanlagen befüllen, wenn der Leistungsbedarf gerade nicht so hoch ist, aber viel Strom erzeugt wird.

Roman Scholdan: Was für unsere Kunden, die Ladeparkbetreiber, am meisten Sinn ergibt, ist aber immer von Fall zu Fall unterschiedlich und hängt von verschiedenen Faktoren ab. Wie etwa den regional unterschiedlichen Netzanschluss- und Netznutzungskosten der mehr als 800 Verteilnetzbetreiber in Deutschland. Oder dem ungleichen Einspeiseverhalten von dezentralen Erzeugern, regionalen Förderbedingungen und Baukosten, sowie insbesondere dem jeweiligen eMobility-Use-Case und der damit einhergehenden Frequentierung und Art von Elektrofahrzeugen. Jeder Ladepark ist ein Einzelfall, je nach Größe, Kundschaft und Verteilnetz, an das er angeschlossen ist.

Hier kommt dann umlaut ins Spiel: Wir geben den Ladeparkbetreibern unter Berücksichtigung aller Einflussfaktoren anwendungsfallspezifische Empfehlungen für eine wirtschaftlich optimale Auslegung der Ladeparkkomponenten unter Beachtung der technischen Restriktionen und lokalen Gegebenheiten.

Wie genau kann man sich das vorstellen?

Sören Schrader: Wir haben über die Jahre einen Ende-zu-Ende-Ansatz entwickelt, mit dem wir die Ladeparkbetreiber unterstützen, von der Planung bis zur Inbetriebnahme der Ladestationen. Dazu gehört unser eMobility-Readiness-Check (eRC), eine Bewertung der baulichen und technischen Voraussetzungen am jeweiligen Standort. Darauf aufbauend geben wir dann eine Empfehlung für eine wirtschaftlich sinnvolle Netzanschlussgröße, passende Ladeinfrastruktur – also Art, Anzahl und Leistung – und ob beziehungsweise in welcher Dimension ein Batteriespeicher und eine dezentrale Erzeugungsanlage finanziell sinnvoll sind. Außerdem begleiten wir auch den gesamten Rollout-Prozess, inklusive der Auswahl geeigneter Baudienstleiter und Elektroinstallateure, sowie dem Inbetriebnahme- und Interoperabilitäts Check. Insgesamt wollen wir diesen hochkomplexen Prozess für die Ladeparkbetreiber so weit wie möglich vereinfachen und transparent gestalten.

Roman Scholdan: Mit unserem Wissen über das Stromnetz, wie etwa technische Netzanschlussrichtlinien in rund 100 Märkten, beraten wir aber auch Hersteller von Ladestationen oder automotive OEMs (Original Equipment Manufacturer) beziehungsweise Komponentenhersteller bei der Entwicklung ihrer Produkte. Wir helfen auch dabei, neue Standards und Normen umzusetzen. Darüber hinaus verfügen wir über eine umfangreiche Datenbank zu technischen Netzeigenschaften, Netzregulatorik, Förderbedingungen und der öffentlichen Ladeinfrastruktur von circa 100 Ländern weltweit.

Woher stammt die Expertise von umlaut auf diesem Gebiet?

Sören Schrader: Wir begleiten schon seit rund zehn Jahren eMobility-Projekte. Dabei haben wir unsere Expertise immer weiter ausgebaut. Außerdem beschäftigen wir uns kontinuierlich mit aktuellen Entwicklungen. eMobility ist ein sehr junger Markt, der ständig in Bewegung ist. Das erfordert ein hohes Maß an Agilität und Willen, sich den Gegebenheiten anzupassen. Durch unsere Mischung aus jungen Ingenieuren und erfahrenen Experten sind wir in der Lage, stets am Ball zu bleiben. Und unsere bereichsübergreifenden Kompetenzen auf den Gebieten Energie, Automobil und Kommunikation sind besonders gefragt. Heute beschäftigt umlaut rund 200 Mitarbeiter im gesamten Bereich eMobility.