Dipl.-Ing. (BA) Ursel Willrett, IAV GmbH, Sindelfingen
1. Energiewende und Elektrofahrzeuge 2. Anforderungen für Smart Charging 3. Elektrofahrzeuge im Smart-Home-System 4. HEMS Protokollstack – Internationale Standards 5. Zu dieser Serie
Ein Home-Energy-Management-System (HEMS) verbindet die im Haus installierten Geräte mit einer intelligenten Energieeffizienz steigernden Steuerung. Ein E-Fahrzeug kann Teil dieses HEMS sein und mithilfe bidirektionalen, kooperativen Ladens und Entladens als Pufferbatterie zur Stabilisierung des Stromnetzes beitragen. Heute arbeiten die meisten erhältlichen HEMS mit proprietären Kommunikationsprotokollen. Damit ist die Integration von Geräten anderer Hersteller oder Erweiterungen durch neue Funktionen nur in sehr beschränktem Maß möglich. Die IAV GmbH stellt international standardisierte Kommunikationsprotokolle vor.
Energiewende und Elektrofahrzeuge
Die Einspeisevergütungen sind in den vergangenen Jahren stark gesunken. Dagegen sind die Preise pro kWh Energie, die aus dem Netz bezogen wird, gestiegen. Es wird somit zunehmend lukrativer für den Hausbesitzer, den auf dem eigenen Dach erzeugten Strom zu verbrauchen, statt ihn einzuspeisen. Für Energieversorger ist es eine Herausforderung, die vielen kleinen Anlagen mit bidirektionalem Energiefluss zu steuern und Netzstabilität zu gewährleisten. Die Schnittstelle zwischen Haus und Netzbetreiber wird in Zukunft mit einem Smart Meter abgedeckt.
Einerseits werden von Energieversorgern eine zentrale Energieerzeugung und unidirektionale Verteilung als volkswirtschaftlich beste Option gesehen. In diesem Fall würde eine Steuerung zentral durch die Energienetzbetreiber erfolgen. Andererseits ist insbesondere der Aufbau der Stromtrassen für den Energietransfer ein zeitaufwendiges und teures Projekt. Ohne die vielen dezentralen kleinen Anlagen ist die gesetzlich vorgeschriebene Versorgungssicherheit für die Verbraucher kurzfristig nur schwer umsetzbar.
Eine der Herausforderungen bei der Verwendung von erneuerbaren Energiequellen ist die begrenzte Speicherkapazität elektrischer Energie. Zunehmend gibt es in immer mehr Haushalten Elektrofahrzeuge, die einen eingebauten Batteriespeicher ( 25 kWh) enthalten. Elektrofahrzeuge kann man sowohl zum Fahren als auch als Pufferspeicher für das Energiemanagement im Haus nutzen, wenn sie an den Haushalt angeschlossen sind. Die Steuerung, das HEMS, innerhalb der sogenannten Smart-Home-Systeme ist entscheidend. Die wichtigsten Gruppen der Anforderungen für HEMS sind: Interoperabilität, Kommunikation ins Netz, Datensicherheit.
Anforderungen für Smart Charging
