Standardlastprofile für Kunden mit Elektrostraßenfahrzeugen

Veröffentlicht am 16.07.2010

Zur Generierung eines Referenzladelastgangs für Elektrostraßenfahrzeuge muss bekannt sein, wann die Fahrzeuge geladen werden. Zunächst wird der Fall des ungesteuerten Ladens betrachtet. Wie in der Studie „Elektrizitätswirtschaftliche Einbindung von Elektrostraßenfahrzeugen“ /FFE-17 07/ gezeigt wurde, wird das Fahrzeug nach Erreichen der Arbeitsstelle morgens geladen, falls der Arbeitgeber den  Strom bereitstellt. Kauft der Fahrer (Halter) den Strom selbst, wird meistens am späten Nachmittag bzw. Abend, nach dem Heimkommen, geladen. Ein freiwilliges Verschieben des Ladevorgangs in die späte Nacht ist eher unwahrscheinlich.

Es gibt verschiedene begrenzende oder fördernde äußere Faktoren, welche für oder gegen einen speziellen Stromvertrag zum Laden von Elektrostraßenfahrzeuge sprechen. Es muss geklärt werden,

  • ob die Stromnetze den zusätzlichen Strom aufnehmen können,
  • ggf. zu welchen Zeiten,
  • ob es wirtschaftliche Auswirkungen gibt, und
  • welche der beteiligten Akteure ein Interesse an speziellen Ladeverträgen oder an einem gesteuerten Laden haben.

In dem Projekt „Elektrizitätswirtschaftliche Einbindung von Elektrostraßenfahrzeugen“ wurde gezeigt, dass das ungesteuerte Laden von einer Million Elektrofahrzeugen mit dem heutigen Stromnetz möglich ist, es gibt somit in der Einführungsphase keine netzseitigen Restriktionen.

Um die wirtschaftlichen Zusammenhänge zu untersuchen, wurde exemplarisch geprüft, was der Endkundenlieferant für den Stromeinkauf für das VDEW-Standardlastprofil für einen Haushalt mit 4.000 kWh/Jahr und für einen gewerblichen Betrieb mit 10.000 kWh/Jahr an der Leipziger Strombörse EEX kostet. Dann wurden Ladelastgänge eines Elektrostraßenfahrzeugs (3.100 kWh/Jahr) für den Haushalt (abends) und für das Gewerbe (vormittags) generiert und wiederum berechnet, was der Stromeinkauf an der Börse für das neue Verbrauchsprofil kostet. In Abbildung 1 sind die zugrunde gelegten Lastgänge dargestellt. Für die Ladelastgänge wurde angenommen, dass 95 % der betrachteten Fahrzeuge innerhalb von 4 Stunden laden, wodurch der Ladeverlauf flachere Gradienten aufweist.

Standardlastprofile_500

Abbildung 1: VDEW Standardlastprofile und Lastprofile mit Batterieladung

Die Berechnung der Einkaufspreise für die Lastprofile zeigt, dass der mittlere Einkaufspreis für den Haushalt (EEX-Preise 2007 und 2008) für den Fall des ungesteuerten Ladens etwas höher als bei der Deckung des Standardlastprofils ist. Dieser Effekt ist beim Vergleich des ungesteuerten Ladens am Arbeitsplatz ebenfalls mit einem ca. 5 % höheren Einkaufspreis zu beobachten. Da der Endkundenlieferant bei nicht leistungsgemessenen Kunden nach dem VDEW-Standardlastprofil abgerechnet wird und einkauft, fallen diese höheren Kosten nicht bei ihm an. Stattdessen muss der Verteilnetzbetreiber die Unterschiede zwischen angemeldetem Fahrplan (Basis VDEW-Lastprofil) und realem Verbrauch (VDEW-Lastprofil und Ladelastgang) ausgleichen. Diese Kosten werden wiederum auf alle Stromverbraucher umgelegt. Der Endkundenlieferant hat somit auch keine Motivation, einen speziellen Elektrofahrzeug-Ladevertrag mit dem Kunden abzuschließen. Es kann vermutet werden, dass die Entwicklung von Standardlastprofilen für Kunden mit Elektrostraßenfahrzeugen somit vorrangig von Verteilnetzbetreibern forciert wird.

Vergleich_Stromkosten_500

Abbildung 2: Vergleich der Stromkosten verschiedener Lastprofile

Wie der Kostenvergleich (Abbildung 2) zeigt, würde sich der Arbeitspreis für den Endkunden kaum ändern, der nach dem angepassten Standardlastprofil abgerechnet wird. Da weniger als ein Drittel des Endkundenpreises Kosten für die Energie sind (hinzu kommen Netzkosten, Steuern und Abgaben), ist der Preisunterschied marginal.

Erlaubt der Fahrer jedoch, dass das Fahrzeug erst um Mitternacht oder am frühen Morgen geladen wird, wenn die Strompreise am niedrigsten sind, dann kann der mittlere Einkaufspreis an der Börse um ca. 25 bis 30 % reduziert werden. Der Endkundenlieferant kann den Ladestrom für ein Jahr dann um ca. 55 € (EEX 2007) bzw. 94 € (EEX 2008) günstiger einkaufen. Der Endkunde ist somit motiviert, einen speziellen Ladevertrag für sein Elektrostraßenfahrzeug abzuschließen. Die Kostenersparnis im Einkauf zuzüglich der Mehrwertsteuer liegt im Bereich eines Smart Meters, die für das gesteuerte Laden notwendige Mehrinvestition amortisiert sich somit nach ein bis zwei Jahren (wenn nicht bereits aus anderen Gründen ein intelligenter Stromzähler verbaut ist).

Zusammenfassend lässt sich feststellen, dass bei Elektrostraßenfahrzeugen nur der Endkunde eine Motivation für einen speziellen Batterieladevertrag hat. Die Verteilnetzbetreiber hingegen werden zur Senkung der allgemeinen Kosten neue Standardlastprofile mit Batterieladung fordern. Verbraucher mit Smart Meter könnten, wie heute schon Industriebetriebe, auch speziell angepasste Stromverträge auf Basis der Leistungsmessung erhalten, wodurch ein spezieller Stromvertrag abgeschlossen wird und das vom Endkundenlieferant prognostizierte Profil wieder stimmt.

 

Autoren: Dipl.-Ing. Thomas Gobmaier, Dipl.Wi.-Ing. Serafin von Roon

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