Integration der Elektromobilität ins Energiesystem im internationalen Vergleich

Erkenntnisse aus dem Konsortialprojekt unIT-e² auf dem 17. MTZ-Fachkongress

Vom 28. bis 29. März 2023 fand der 17. MTZ-Fachkongress „Antriebe und Energiesysteme von morgen 2023“ statt. Ein Schwerpunkt der Konferenz mit 130 Teilnehmenden aus acht Ländern war das Thema Elektromobilität. Seitens der FfE wurden Erkenntnisse zu Anforderungen der Netz- und Systemintegration von Elektrofahrzeugen präsentiert. Im Beitrag mit dem Titel „Bewältigung der Herausforderungen eines branchenübergreifenden Konsortialprojekts zur Integration von Elektrofahrzeugen ins Energiesystem“ werden Besonderheiten der Arbeitsweise des Projektes unIT-e² herausgestellt und die Vorgehensweise zur Integration der Elektromobilität ins Energiesystem im internationalen Vergleich betrachtet.

Umsetzung interdisziplinärer und internationaler Produktentwicklung

Um Lösungen für die Netz- und Systemintegration von Elektrofahrzeugen entwickeln zu können, müssen die unterschiedlichen Ziele und Anforderungen von Automobil- und Energiesektor berücksichtigt werden. Das Reallabor unIT-e² verknüpft daher Wissenschaft und Praxis. Mit einem Konsortium aus 29 Partnern werden Konzepte in Feldtests erprobt und weiterführend Möglichkeiten zur großflächigen Umsetzung durch wissenschaftliche Begleitung untersucht. Durch das branchenübergreifende Konsortium entstehen vielschichtige Herausforderungen wie die Koordination der Vielzahl an Beteiligten, verschiedene Tätigkeitsfelder der Partner, sowie die Komplexität und Dynamik des Umfeldes. Daher wurden Teilprojekte abgegrenzt, eine einheitliche Methodik für Feldtests entwickelt und angewandt sowie ein fortlaufender branchenübergreifender Wissenstransfer ermöglicht.

Teil des Projektes ist die Untersuchung von Möglichkeiten zur Umsetzung der entwickelten Konzepte außerhalb Deutschlands und Europas. Daher wurden zunächst Schritte für die Netz- und Systemintegration von Elektrofahrzeugen definiert (siehe Abbildung 1) und die Rahmenbedingungen zu deren Umsetzung in europäischen Ländern analysiert und verglichen. Untersucht wurden der Fortschritt des Smart-Meter-Rollouts, die Tarifregelungen für Netzentgelte, Systeme für die Bereitstellung von Systemdienstleistungen und Marktdesigns.

Integration von Elektrofahrzeugen ins Energiesystem im internationalen Kontext

Ergebnis der Analyse der Rahmenbedingungen ist, dass die Voraussetzungen für die Netz- und Systemintegration von Elektrofahrzeugen ins Energiesystem heterogen sind. Der Smart-Meter-Rollout ist in den europäischen Ländern unterschiedlich fortgeschritten und der Funktionsumfang unterscheidet sich. Außerdem werden Netzentgelte abhängig von Land und auch Netzbetreiber kapazitätsbasiert, zeitdifferenziert oder volumetrisch berechnet. Zudem unterscheiden sich regionale Gegebenheiten und Präqualifikationsbedingungen für Frequenzregulierung und Engpassmanagement. Der Vergleich der Marktdesigns zeigt, dass Spotmärkte die meisten Gemeinsamkeiten zwischen den untersuchten Ländern aufweisen und Unterschiede vor allem zwischen Regelenergiemärkten bestehen. Die Abweichungen zum deutschen Marktdesign sind, wie dargestellt in Abbildung 2, unterschiedlich stark ausgeprägt.

Zusammenfassend kann gesagt werden, dass Anwendungsfälle für Elektromobilität, welche unabhängig von nationalen Regulierungen sind, wahrscheinlich bald global umgesetzt werden können. Für die Umsetzung weiterer Anwendungsfälle ist internationaler Austausch und Standardisierung notwendig. Das Projekt unIT‑e² strebt im weiteren Projektverlauf den Austausch mit Standardisierungsgremien an und zeigt, dass eine einheitliche Projektstruktur und Vorgehensweise wichtige Bausteine für die Entwicklung von interdisziplinären Innovationen im Kontext der Elektromobilität sind.

Weitere Informationen

• unIT-e² – Reallabor für verNETZte E-Mobilität
• unIT-e² Homepage
• Europäische Strommarktdesigns im Vergleich
• Andere Länder, gleiche Herausforderungen – Anreize für netzdienliches Ladeverhalten in Europa
• Engpassmanagement: Mehr als Redispatch 2.0 – Konzepte im internationalen Vergleich

Literatur

[1] Kirstin Ganz et.al., Comparison of European electricity market designs, 6th European Grid Services Market Symposium, July 2022, KKL Lucerne Switzerland.