Im vergangenen Jahr haben wir einen wichtigen Meilenstein erreicht: die erfolgreiche Integration bidirektional entladbarer Fahrzeuge in die InnoCharge-Plattform. Mit Serienfahrzeugen wie dem ID.4 von Volkswagen konnten wir optimierte Rückspeisungen ins Netz realisieren. Trotz anfänglicher Herausforderungen, insbesondere bei der Kommunikation zwischen Fahrzeugen und Ladestationen, konnten wir unsere InnoCharge-Algorithmen weiterentwickeln, um kostenoptimierte Lade- und Entladepläne zu erstellen. Eine der größten Herausforderungen bleibt die kommerzielle Verfügbarkeit rückspeisefähiger Ladestationen sowie die Einhaltung der Normen, da derzeit die ISO 15118-2 genutzt wird, was zu Kompatibilitätsproblemen führt. Nun arbeiten wir an der Herstellerunabhängigkeit und bereiten uns auf die Markteinführung kommender bidirektionaler Ladestationen vor. Ziel ist es, die Nutzung erneuerbarer Energien weiter zu optimieren und Stromlieferanten die Einführung neuer kostensenkender Stromprodukte zu ermöglichen.
Erfolgreiche Entladetests mit Serienfahrzeugen
In vergangenen Jahr haben wir auf einen wichtigen Meilenstein hingearbeitet, den wir nun erreicht haben: Die Integration bidirektionaler Fahrzeuge in die InnoCharge-Plattform. Zwischenzeitlich ist es uns gelungen, Elektroautos erfolgreich ins Netz entladen. Beispielsweise konnten wir mit Serienfahrzeugen des Modells ID.4 von Volkswagen optimierte Rückspeisungen innerhalb der von VW definierten Bandbreite des Batterieladestands zwischen 20 und 80 % umsetzen. Nach anfänglichen Software-Unstimmigkeiten, können wir nun beliebig optimierte Entladeleistungen vorgeben, die das Fahrzeug und die Ladestation problemlos umsetzten.
Herausforderungen und Erkenntnisse aus dem Laborbetrieb
Die Idee des bidirektionalen Ladens ist bestechend einfach: Elektrofahrzeuge können nicht nur geladen, sondern auch ins Netz entladen werden, um erneuerbare Energien effizienter zu nutzen oder Netze zu entlasten. Unser intelligentes Energiemanagement erstellt die optimierten Lade- und Entladepläne und stellt sicher, dass die Fahrzeuge ausreichend geladen sind, wenn man sie braucht. Doch in der Praxis ist die Umsetzung noch mit Herausforderungen verbunden.
Es gibt zwei Möglichkeiten zur Ladung und Entladung von Fahrzeugen:
- AC-Ladestationen (Wechselstrom; Alternating Current) – Die Umwandlung zwischen Wechsel- und Gleichstrom erfolgt im Fahrzeug.
- DC-Ladestationen (Gleichstrom; Direct Current) – Die Umwandlung erfolgt in der Ladestation, was diese teurer macht.
Beim Zurückspeisen ins Netz sind strenge Normen einzuhalten. Da sich Fahrzeuge an verschiedenen Standorten mit unterschiedlichen Netzanforderungen befinden, erfolgt das bidirektionale Laden derzeit hauptsächlich über DC-Ladestationen. Allerdings sind diese aktuell schwer erhältlich. In unserem Testlabor nutzen wir Vorserienmodelle von Ambibox. Serienmodelle kommen voraussichtlich erst im laufenden Jahr auf den Markt.
Kommunikationsstandards als zentrale Herausforderung
Eine praktische Herausforderung ist die Kommunikation zwischen Fahrzeug und Ladestation, mit jeweils verschiedenen Herstellern auf beiden Seiten. Die angestrebte Norm ISO 15118-20 wird derzeit von Serienfahrzeug noch nicht unterstützt, sodass weiterhin ISO 15118-2 genutzt werden muss. Diese Norm bietet jedoch Spielraum in der Implementierung, was zu Kompatibilitätsproblemen zwischen verschiedenen Herstellern führt. Ein Beispiel ist die Ladestation von E3DC, die nur mit VW-Fahrzeugen kompatibel ist.
Blick in die Zukunft: Serienreife und Praxistests
Unsere InnoCharge-BiDi-Optimierung konnten wir im vergangenen Jahr auf Basis von Vorserienmodellen weiterentwickeln und im Laborbetrieb erproben. Mit unseren Partnern arbeiten wir daran, herstellerunabhängiges bidirektionales Laden zu realisieren. Der nächste Schritt ist die Integration von Serienmodellen in den operativen Betrieb, sobald diese verfügbar sind. Ziel ist es:
- Teure Leistungsspitzen zu vermeiden
- Günstigen PV-Strom optimal zu nutzen
- Strombezugskosten durch dynamische Tarife und variable Netzentgelte zu senken
- Netzstabilisierende Maßnahmen, z. B. gemäß § 14a EnWG, smart umzusetzen
Die ersten kommerziellen bidirektionalen Ladestationen erwarten wir im Laufe des Jahres. Damit wird der Optimierungsraum mit den zu treffenden Entscheidungen zum Laden bzw. Entladen zwar um ein Vielfaches komplexer, die erzielbare Kostenersparnis jedoch auch größer. Mit unseren vorbereitenden Labor- und Pilottests sind wir bestens für die bevorstehende Markteinführung gewappnet.