Für Verteilnetzbetreiber ist der Ausbau der Elektromobilität und der dafür erforderlichen Ladeinfrastruktur eine große Herausforderung. Um eine Überlastung in Ortsnetzen zu vermeiden, auch wenn viele Menschen gleichzeitig ihre Autos aufladen, arbeiten Siemens und Stromnetz Hamburg in den kommenden drei Jahren in einem Pilotprojekt zusammen. Dabei soll ein Konzept für eine belastbare Informations- und Kommunikationstechnik zur Digitalisierung von Ortsnetzen entstehen.

Heimladestationen (Wallboxen) werden bislang in der Regel ohne äußere Steuerung und Eingriffsmöglichkeiten angeschlossen. Wenn dann künftig nach Feierabend viele Autos gleichzeitig geladen werden, kann das Verteilnetze an seine Kapazitätsgrenzen stoßen. Dies könnte zwar mit der Verstärkung von Kabeln oder dem Austausch von Transformatoren und Schaltgeräten behoben werden. Das aber ist teuer und mit vielen Baustellen verbunden.

Das Netz durch Lastverschiebung stabilisieren

Die beiden Unternehmen arbeiten deshalb an einer digitalen Lösung: Mit Hilfe von steuernden oder regelnden Eingriffen kann der Netzbetreiber die Flexibilität von Wallboxen nutzen, um das Netz beispielsweise durch Lastverschiebungen zu stabilisieren.

Eine Beobachtungs- und Steuereinheit ist dezentral  in der Ortsnetzstation verbaut. Sie beobachtet das Niederspannungsnetz und sendet bei Überlastsituationen Anforderungen an die Wallboxex, damit diese ihre Ladeleistung reduzieren. Die Lösung ist so gestaltet, dass sie lokal autark arbeitet und im Betrieb keine ständige Kommunikation zu einem Zentralsystem benötigt. Durch den Einsatz von selbstlernenden Verfahren könne der Aufwand für die Inbetriebsetzung und Wartung des Digitalen Ortsnetzes auf ein Minimum reduziert werden.

Drei Phasen

Das Projekt gliedert sich in drei Phasen. Zunächst soll auf dem Innovations-Campus von Stromnetz Hamburg das Betriebsführungskonzept getestet werden. Im zweiten Schritt werden die gewonnenen Erkenntnisse in Feldtests im öffentlichen Netz erprobt. Schließlich können Serienlösungen der Steuerungs- und Anschlusseinheiten flächendeckend eingeführt werden, teilen die Unternehmen mit.

Das digitale Ortsnetz soll dabei helfen, im Niederspannungsnetz die Spannung einzuhalten und eine Überlastung zu vermeiden. Dies sei nicht nur beim Ausbau der Elektromobilität ein wichtiger Faktor, sondern auch bei der Einspeisung von Strom aus erneuerbaren Energiequellen oder dem verstärkten Einsatz von Wärmepumpen. (wa)