unIT-e² – Reallabor für verNETZte E-Mobilität
Ein Konsortium, bestehend aus insgesamt 31 Partnern der Bereiche Automobil- und Energiewirtschaft, IT und Ladeinfrastruktur sowie Wissenschaft, beschäftigt sich im Rahmen von vier deutschlandweiten Feldversuchen mit der vernetzten E-Mobilität. Im Fokus steht dabei die nutzerfreundliche, großflächige Umsetzung von intelligenten Ladekonzepten. Ziel ist die Entwicklung ganzheitlicher Lösungen für den weiteren Hochlauf der Elektromobilität und deren Netzintegration. Um das komplexe Thema von allen Seiten anzugehen, beteiligen sich Partner entlang der gesamten Wertschöpfungskette – vom Fahrzeug bis ins Energiesystem – an dem Verbundprojekt. Begleitet wird das Vorhaben von verschiedenen Forschungsinstituten sowohl durch analytische Arbeiten als auch die Konzeptionierung, Umsetzung und Auswertung der Feldversuche. Die Konsortialführung und damit die Steuerung des Projekts liegt bei der FfE. Gefördert wird das dreijährige Vorhaben vom Bundesministerium für Wirtschaft und Klimaschutz (BMWK). Ein Budget von über 60 Millionen Euro steht dafür bereit.
Die Projektstruktur
Im Zentrum des Projektes unIT-e² stehen vier deutschlandweite Feldversuche, die sogenannten Cluster. In den Clustern werden von den Partnern in Begleitung der FfE Use Cases entwickelt, die im Projektverlauf in Feldversuchen demonstriert werden. Die Realisierung erfolgt in den Stadtgebieten von München und Düsseldorf (cit-E-Life) sowie in ländlich geprägten Gebieten von Ostbayern (sun-E), Niedersachsen (Harmon-E) und Nordhessen (Heav-E). Die Cluster werden über den gesamten Projektverlauf von der FfE und weiteren Forschungsinstituten durch das Teilprojekt (TP) Forschung wissenschaftlich begleitet. Im Rahmen eines TP Grid bringen die Partner Konzepte und Komponenten für die erfolgreiche Integration der Elektrofahrzeuge ins Energiesystem voran.
Harmon-E
Im Cluster Harmon-E steht das harmonische Zusammenspiel von Elektromobilität, elektrischer Wärmebereitstellung und deren markt- sowie netzoptimierter Einsatz im Fokus. Neben der Realisierung der Konzepte werden diese hinsichtlich der Kundentauglichkeit untersucht. Für die FfE steht in diesem Cluster die Thematik der Prognosemodelle für die Vorhersage von Lade- und Lastverhalten im Vordergrund.
Heav-E
Das Cluster Heav-E untersucht in einem großflächigen Feldtest in der Region Nordhessen die Netzauswirkung einer hohen Durchdringung an E-Fahrzeugen. In diesem Rahmen sollen neue Anreizsysteme für netzdienliches Laden sowie geeignete Kommunikationsstandards für eine sichere Steuerung der Ladeinfrastruktur erprobt werden.
sun-E
Als süddeutsches Cluster bezieht sun-E seine Namensgebung aus dem Zusammenspiel von Elektromobilität und PV-Stromerzeugung. Im Spannungsfeld von netz- und marktdienlichen Ladestrategien soll hier unter anderem der im Projekt entwickelte Koordinationsmechanismus erprobt werden.
Cit-E-Life
Cit-E-Life ergänzt die unIT-e² Projektstruktur um zwei Feldtests im urbanen Raum von Düsseldorf und München. Dabei sollen über die städtischen Testumgebungen speziell die Herausforderungen durch komplexe Eigentumsstrukturen entlang der Prozesskette zwischen Automobil- und Energiewirtschaft adressiert werden.
TP Grid
Im Rahmen eines Teilprojektes „Grid“ werden durch die Partner aus der Energiewirtschaft prozessuale und technische Lösungen für die Integration der Elektrofahrzeuge ins Energiesystem erarbeitet. Damit werden Grundlagen für die in den Realtests verwendeten Hard- und Softwarekomponenten sowie für die Steuerungs- und Regelstrategien geschaffen. Zur Integration von dezentralen kleinteiligen Flexibilitäten ins Stromnetz werden außerdem die Schnittstellen zwischen den jeweiligen Stakeholdern, den Prozess zur Erbringung von Systemdienstleistungen und die Weiterentwicklung von netzdienlichen Koordinationsmechanismen untersucht. Hier findet ein enger Austausch mit den FfE-Tätigkeiten im Teilprojekt „Forschung“ statt um wissenschaftliche Erkenntnisse zum einen in die Diskussionen einzubringen und diese zum anderen durch die Praxispartner zu „challengen“. Ziel des TP Grids ist unteranderem die Ableitung grundlegender Handlungsempfehlungen für Politik und Normungsgremien um das Gesamtziel der Interoperabilität zwischen Energie- und Automobilwirtschaft zu erreichen.
TP Forschung
Die gesamte wissenschaftliche Projekt-Begleitung wird neben der FfE von weiteren Universitäten und Instituten übernommen. Die vier Reallabore erhalten dadurch ein stabiles wissenschaftliches Fundament. Der Fokus der FfE liegt dabei insbesondere auf Energiesystem- und Verteilnetzuntersuchungen, der Weiterentwicklung von Ansätzen für den künftigen Netzbetrieb sowie der wissenschaftlichen Begleitung der Feldversuche. Die erarbeiteten Ergebnisse werden mit praxisnahen Erkenntnissen aus der wissenschaftlichen Begleitung der Cluster und des TP Grids synthetisiert, um so die relevanten Handlungsoptionen aus Sicht der Forschung zu formulieren.
Forschungsinhalte der FfE unIT-e²:
- Erweiterung bestehender Energiesystem- und Vermarktungsmodelle, methodischer Ansätze und Datenbanken für die detaillierte Abbildung elektromobilitätsspezifischer Szenarien
- Simulation und Analyse von Vermarktungsansätzen und Investitionen im Bereich der Elektromobilität aus Akteurssicht
- Detaillierte Betrachtung des Verteilnetzes, inklusive der Untersuchung von technischen und energiewirtschaftlichen Stellschrauben, wie z. B. die Auswirkungen variabler Netzentgelte
- Entwicklung eines Koordinationsmechanismus, welcher Schaltanfragen der Netzbetreiber sowie von Seiten des Marktes koordiniert und das konfliktfreie Schalten von flexiblen Anlagen auf der untersten Spannungsebene ermöglicht
- Identifikation von Prognoseverfahren zur Vorhersage Use Case spezifischer Zielgrößen mittels Ansätzen aus der KI und weiteren Datenanalysealgorithmen
- Ableitung von Handlungsoptionen aus Sicht der Forschung durch Synthese der Ergebnisse und Erkenntnisse
- Unterstützung eines effizienten, zielgerichteten Arbeitens in den Clustern
- Organisatorische Begleitung während des Projektverlaufs und breitenwirksame Ergebniskommunikation
Das FfE-Verbundprojekt
Durch die Zusammenarbeit der FfE mit weiteren Partnern aus der Energiewirtschaft sind zusätzliche Unternehmen in das Forschungsprojekt eingebunden. Für diese Kooperationspartner ergibt sich u.a. die Möglichkeit des direkten Kontakts und des Austauschs mit den Umsetzungspartnern. Des Weiteren bieten regelmäßige Workshops einen umfassenden Wissenstransfer aus dem Projekt.
Folgende Partner unterstützen sowohl finanziell als auch mit Daten und individuellen, praxisnahen Erfahrungen die Forschungsarbeiten der FfE:
- Energielösung4all GmbH
- ENERVIE Vernetzt GmbH
- Illwerke vkw AG
- N-ERGIE Netz GmbH
- Netze BW GmbH
- Stadtwerke Rosenheim Netze GmbH
- TEN Thüringer Energienetze GmbH & Co. KG
- Trianel GmbH
- TransnetBW GmbH
- Voralberger Energienetze GmbH
Das Forschungsprojekt wird durch das Bundesministerium für Wirtschaft und Klimaschutz (BMWK) gefördert (Förderkennzeichen: 01MV21UN11 (FfE e.V.), 01MV21UN01 (FfE GmbH)). Träger des auf drei Jahre angelegten Verbundprojekts ist das Deutsche Zentrum für Luft- und Raumfahrt (DLR).
