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Wie unser Stromnetz auf Elektroautos und den Ausbau von erneuerbaren Energien vorbereitet wird

© Pixabay
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Wenn die führenden Autokonzerne der Reihe nach neue Elektroautos ankündigen, dann hören ihnen nicht nur Konsumenten auf der ganzen Welt zu, sondern auch die Energiewirtschaft. Denn elektrisch betriebene Fahrzeuge, die regelmäßig aufgeladen werden müssen, bedeuten in der Masse eine ordentliche Herausforderung für die Stromnetze. Aber auch erneuerbare Energie aus Wind und Sonne, die sukzessive ausgebaut wird, bringen neue Anforderungen an die Stromnetze, da sie sehr volatil sind. Bedeutet unterm Strich: Der Bedarf für intelligente Energiespeicher wird in naher Zukunft stark steigen.

Puffer für „High Power Charging“

In Österreich und Deutschland gehören SMATRICS und Allego zu den führenden Unternehmen, die so genannte “High Power Charging”-Standorte (HPC) ausbauen. Diese sind vor allem entlang von Autobahnen enorm wichtig, damit Fahrer von Elektroautos ihre Fahrzeuge schnell laden können. Mit zunehmenden Einsatz von HPC werden die Belastungen für das europaweite Stromnetz in den nächsten Jahren deutlich zunehmen. Für die Neugestaltung der Energieinfrastruktur braucht es neue und „sektorübergreifende Lösungen“, wie Karl Zach, Project Manager Power Solutions bei VERBUND Solutions, sagt. „Die Bereiche Energie und Transport gilt es aktiv zu verbinden.“

Bei Schnellladestationen, an denen in kurzer Zeit viel Energie in Autos geladen wird, kommen deswegen Speicherbatterien zum Einsatz, die als stationäre Puffer zwischen dem Verteilnetz und den HPC-Stationen stehen. In dem Projekt SYNERG-E, das VERBUND als Koordinator gemeinsam mit SMATRICS und Allego umsetzt, werden bis Ende 2019 zehn 500 kW-Batteriespeicher – je fünf in Österreich und Deutschland – aufgebaut, um erste Erfahrungen mit der Technologie zu sammeln. In einem nächsten Schritt sind europaweit rund 1.000 HPC-Stationen mit den Container-großen Batteriespeichern geplant.

"High Power Charging"-Standort am Verteilerkreis in Wien. © VERBUND
„High Power Charging“-Standort am Verteilerkreis in Wien. © VERBUND

„Mit SYNERG-E können wir für Stabilität bei schwankender Einspeisung der Erneuerbaren sorgen“, sagt Zach. „Wir bieten mit diesen Batterien umfassende Services und dringen damit tief in die Wertschöpfungskette ein.“ Mit den Batteriespeichern wird auch die Möglichkeit geschaffen, Strom dann zu beziehen, wenn dieser im Überschuss vorhanden ist. Dieser wird zwischengespeichert und ist dann bereit, an die Elektroautos abgegeben zu werden.

Wenn Solarstrom zu fließen beginnt

Bei dieser Sektorkopplung, also die Verknüpfung von Energie und E-Mobilität, werden aber nicht nur Unternehmen, sondern auch kleine Haushalte eine Rolle spielen. Viele Endkonsumenten produzieren mit Photovoltaikanlagen (PV-Anlage) auf dem Dach ihren eigenen Strom, der dann in Heim-Batterien zwischengespeichert werden kann.

„Mit Batterielösungen lässt sich Sonnenstrom speichern und steht dann zur Verfügung wenn er gebraucht wird. Denn der Eigenverbrauch zu erhöhen ist der wirtschaftlichste Einsatz von selbst erzeugtem Strom aus der PV-Anlage“, sagt Martin Wagner, Geschäftsführer VERBUND Solutions. „Der Trend geht eindeutig in Richtung, selbst erzeugtem Sonnenstrom durch die Kombination von Batteriespeicher und Elektroauto weitestgehend selbst zu nutzen.”

„Unter diesen Vorzeichen entstehen auch neue Geschäftsfelder für VERBUND, denn Kunden wollen Teil der Lösung sein und Eigenerzeugung und -verbrauch optimieren. Diesem Bedürfnis tragen wir Rechnung, indem wir beispielsweise den Bau und Betrieb von Photovoltaik-Anlagen forcieren und die Themen Speicher und Elektromobilität vorantreiben. Mieter oder Eigentümer von Photovoltaik-Anlagen sind dann Konsumenten des produzierten Stroms, treten aber auch als Erzeuger auf, indem Überschüsse in das allgemeine Netz eingespeist werden“, sagt Wagner.

Großbatterie entlastet Turbinen

Wenn nun viele kleine Batterien – vom Elektroauto bis zum Heimspeicher – ans Netz gehen, dann kann es zu Schwankungen im Stromnetz kommen. Bereits ein kleines Zittern rund um 50 Hertz birgt im schlimmsten Fall die Gefahr eines großflächigen Blackouts. „Zu jeder Zeit muss gleich viel Strom erzeugt werden wie verbraucht wird. Das wird immer schwieriger, je mehr Strom aus nicht vorhersehbaren Quellen wie Wind und Sonne ins Stromnetz eingespeist wird“, sagt Gundula Konrad von VERBUND Hydro Power.

Der "Blue Battery" Batteriespeicher. © VERBUND
Der „Blue Battery“ Batteriespeicher. © VERBUND

Auf Schwankungen der Netzfrequenz muss binnen 30 Sekunden reagiert werden. Um in die Turbinen des Wasserkraftwerks nur mehr bei großen Frequenzabweichungen eingreifen zu müssen, hat VERBUND Hydro Power 2018 das Projekt “Blue Battery” gestartet. Diese Großbatterie – fünf Container 60.500 Lithium-Ionen-Batteriezellen – am Standort Wallsee- Mitterkirchen in Oberösterreich springt bei Abweichungen unter 100 Millihertz (mHz) ein und federt die Last ab: batteriegestützte, sekundengenaue Energie für das Netz. So müssen die Turbinen des Wasserkraftwerks erst bei Schwankungen von mehr als 100 mHz unter dem Druck des Donauwassers verstellt werden. Das schont die Turbinen und mindert potenzielle Risiken bei Schwankungen im Stromnetz.

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