hier ein kurzer Kommentar aus der Wissenschaft zum Thema e-Auto Ladeinfrastruktur, Flexibilität, und Stromgewinnung aus PV. Ich beziehe mich vor allem auf euer Intro zum dem Thema Ladekabel, wo ihr beschreibt welche Potentiale bzw. co-benefits sich mit einer guten Ladeinfrastruktur ergeben. Es geht mir hier ausdrücklicht nicht um den rechtlichen Kernaspekt der bereits unter LdN 479 Ladekabel über Gehsteige sehr rege diskutiert wird.
Kurzfassung:
Von der Netzseite aus betrachtet ergeben sich die größten Co-Benefits aus PV und e-Autos für "smart charging” (V1G) am oder in der Nähe vom Arbeitsplatz. Alle anderen Ansätze sind gut und wichtig, haben für das Stromnetz aber weniger positive und unter Umständen negative Auswirkungen.
Hier die Details.
Erstmal sehr cool, dass ihr das Thema aufgreift. Das EVs auch "Batterien auf Rädern” sind und bei smarter Steuerung viele co-benefits für den Mittags PV peak haben ist sehr richtig.
Es freut mich, dass ihr den Fokus auf Infrastruktur legt. Ja, das Gesamtsystem muss "smarter” und koordinierter werden, aber wir bauen heute die Infrastruktur mit der wir die nächsten 20+ Jahre die Mobilitätswende schaffen wollen bzw. müssen.
Die Studienlage zeigt aber, dass das mit Abstand größte Potential zur Flexibilität zu Zeiten von starker Einspeisung von PV tagsüber am Arbeitsplatz besteht. Entweder direkt am Arbeitsplatz oder mit co-location von öffentlicher Ladeinfrastruktur in der Nähe. - siehe Fig. 7 aus C. Gschwendtner et al. 2022 https://doi.org/10.1016/j.scs.2022.104263
Um diese Flexibilität (V1G) zu nutzen müssen die EVs eingesteckt sein, am besten Mittags (d.h. am Arbeitsplatz - siehe Punkt 3)
Bidirektionales Laden (V2G) ist ein sinnvoller Ansatz. Insbesondere zur Optimierung des Eigenverbrauchs. Eine spürbare Entlastung des Netzes durch "Batterien auf Rädern” unterliegt allerdings noch vielen Einschränkungen:
round trip efficiencies bei ca. 80%
EVs müssen zu der entsprechenden Zeit (tagsüber, insbesondere in der Mittagszeit) angeschlossen sein, also am besten am Arbeitsplatz. Das heißt aber auch, dass sie hier eine Ladesäule "blockieren”.
Sowohl Autos als auch Infrastruktur müssen V2G unterstützen
Es muss smart reguliert werden (insbesondere sollten hier z.B. nicht alle gleichzeitig einspeisen). Dies ist mit so vielen Akteuren (EV Besitzer, Ladepunkt Betreiber, Netzbetreiber, …) eine Herausforderung
Die Regulatorik muss sich meines Wissens nach auch noch anpassen um das wirklich attraktiv zu machen. Ich bin für die deutsche Regulatorik allerdings kein Experte, freue mich also über Ergänzungen.
Fazit aus Punkt 5: Der große Hebel liegt im Bereich V1G, dass müssen wir zeitnah in die Fläche bringen ohne uns zu sehr von V2G ablenken zu lassen bzw. darauf zu warten. Ich persönlich sehe bei V2G ein mulit-dimensionales Henne-Ei Problem.
Danke für den Input. Mich irritiert die Betonung auf „am Arbeitsplatz“.
Erstens werden nicht alle Autos von Berufspendlern genutzt, und selbst dann, nicht zwingend bis zum Arbeitsplatz (Park&Ride, also das Zurücklegen einer Teilstrecke mit ÖPNV, ist bei Arbeitsplätzen in der Stadt verkehrlich und raumordnerisch sehr zu begrüßen).
Zweitens gibt es zahlreiche Fälle von Homeoffice - gerade in der gehobenen Arbeitnehmerschicht, die bisher überdurchschnittlich viele e-Autos haben dürfte - dabei könnte zuhause mit „am Arbeitsplatz“ mitgemeint sein, würde dann aber bei dieser Formulierung leicht vergessen.
Drittens treten die größten Stromüberschüsse gerade an arbeitsfreien Tagen (Wochenende und Feiertag) auf, wo netzdienliches V1G eben nicht am Arbeitsort stattfinden kann.
Das wording „workplace“ kommt aus den zitierten Studien, die (wie ich auch) mit einem sehr detaillierten Datensatz für die Schweiz arbeiten. In diesem konkreten Fall fällt Homeoffice auch dem „home“ charging point und nicht dem „workplace“ charging point zu.
Zu deinen Punkten:
Ich stimme dir zu. Das wäre aus meiner Sicht wünschenswert. Das Problem ist nur, dass diese Studien (again: Datensatz Schweiz) zeigen, dass am Wohnort fast alle EVs ab ca. 18:00 angeschlossen werden und (stand heute) mit maximal möglicher Ladeleistung laden (siehe Anhang).
Siehe Einleitung
Ja fair point. Hierzu zwei Gedanken: Erstens, wenn das Auto am Wochenende genutzt wird müsste der Ladepunkt dort sein wo man tagsüber ist (z.B. Touristisches Ausflugsziel). Zweitens, wenn sich das Auto am Wochenende nicht bewegt erzeugt es keinen Ladebedarf. Der Fall würde mit V2G relevanter werden. V2G von zuhause aus zu betreiben ist aktuell deutlich teurer und meines Wissens nach regulatorisch sehr komplex.
Ansonsten kann jeder Ladepunkt natürlich netzdienlich genutzt werden, auch Ladepunkte zu Hause (e.g. Wallbox). Das Problem ist nur, dass Ladepunkte zu Hause aktuell in aller Regel abends und über Nacht genutzt werden und eine entsprechende Lastspitze ab ca. 18:00 bewirken (siehe Fig. 6 (a) im Anhang).
Wenn der BEV-Fahrer die Wahl zwischen „Laden an der öffentlichen Säule während der Arbeit“ oder „Laden an der Wall-Box zu Hause“ hat, wird er in der Regel letzteres machen, weil es für ihn günstiger und weniger aufwändig ist. Für eine maximale Netzdienlichkeit wäre aber ersteres sehr, sehr viel sinnvoller.
Lösungen für dieses Problem sind aber ohne Weiteres denkbar:
Die Strompreise an öffentlichen Ladesäulen sollten flexibel sein und den tatsächlichen Kosten (+Gewinnspanne) entsprechen. Daher: Wenn die Sonne knallt und es negative Strompreise an den Börsen gibt, sollte auch das Laden an öffentlichen Ladesäulen deutlich günstiger sein, als Abends zu Hause zu laden, wenn die Sonne nicht mehr knallt.
Möglichkeiten für Arbeitgeber, ihren Arbeitnehmern das Laden auf dem Firmenparkplatz zu zahlen (ohne steuerliche Belastung!) gibt es schon jetzt in Deutschland. Wer einen Stromanschluss auf dem Firmenparkplatz hat und dort umsonst laden kann, wird das Laden während der Arbeitszeit sicherlich dem kostenpflichtigen Laden an der heimischen Wallbox vorziehen.
Sehr richtig, aber dass bezieht sich jetzt schon wieder mehr auf die Koordination der Ladevorgänge bzw. finanziellen Honorierung der Flexibilität. Zum Beispiel wäre ein Kapazitätsmarkt auf dieser Ebene wäre natürlich cool, wird aber vermutlich mit vielen stakeholdern und technischen Anforderungen schnell komplex. Auch wenn man das ohne Kapazitätsmarkt denkt braucht man für die Teilnahme an der Strombörse einen guten Forecast und einen Intermediär / Stromhändler der sich darum kümmert.
Um genau diese Incentives geht es im obigen Paper (https://iopscience.iop.org/article/10.1088/2753-3751/adf2af/meta)
Parallel zu diesem Aspekt der Regulierung und Gesetzgebung bauen wir jetzt natürlich die Infrastruktur auf, die wir die nächsten 20+ Jahre habe werden. Hier wäre es sinnvoll diese Potentiale der Flexibilität mitzudenken. Regulierung lässt sich im Vergleich dazu relativ kurfristig ändern.
eine Lastspitze um 18 Uhr wegen Laden zuhause ist natürlich extrem ungünstig - und auch völlig unnötig. Das einfachste was man dagegen tun kann, ist den Leuten zu sagen, stöpselt euer Auto doch bitte erst vor dem Zubettgehen ein bzw. programmiert eure Wallbox, dass sie erst um 22 Uhr anfängt (bzw. um 22 Uhr und ausgewürfelten Minuten, damit das Netz keinen Schock kriegt, wenn es alle so machen). Das ist einfach allgemeine Rücksichtnahme, und wenn man in Deutschland §14a Modul 1+3 hat, legt es die Ladung ggf. auch in die Zeit des reduzierten Netzentgelts.
Ähnlich wie Heimspeicher erst ab 11 Uhr (± ausgewürfelte Minuten) laden sollten, damit das Netz die Morgensonne noch eingespeist kriegt und dafür die Mittagsspitze erspart bleibt. (außer in der Übergangszeit des Jahres oder bei Schlechtwetter, wo man froh ist ihn vollzukriegen.)
Das sind beides Sachen, die den Leuten keine Nachteile bereiten, solange die Batterie am Morgen (Auto) bzw. am Abend (PV) voll ist, da sollte doch eigentlich ein Aufruf ohne direkte Belohnung reichen, wir sind ja kein Volk von Arschlöchern, und gerade von den Energiewende-Vorreitern haben viele auch das große Ganze im Blick. Neben dem wohligen Gefühl, etwas Gutes zu tun, dient es der Stabilität und senkt die Kosten des Netzes, und das nützt am Ende allen auch finanziell.
