Netzsteuerung der Zukunft durch dezentral kommunizierende Ladestationen

Simuliert wurde im Rahmen von Progressus von den Forschern eine Straße mit sechs Wohngebäuden inklusive elektrischen Verbrauchern. © TH Köln

Werden zu viele Elektroautos in einer Straße parallel geladen, kann das zur Überlastung des Stromnetzes führen. Eine am Institut für Elektrische Energietechnik der TH Köln entwickelte Technik für Wallboxen kann den Zustand des Stromnetzes selbstständig analysieren und Ladezeiten mit umliegenden Boxen koordinieren.

Die dezentrale Lösung basiert auf intelligente Ladestationen, die den Zustand des Stromnetzes in ihrer Umgebung messen, mit anderen Boxen kommunizieren und die Ladevorgänge koordinieren. So entsteht ein ‚Schwarm Netz‘.

Dafür müssen handelsübliche Ladebox um nur zwei Komponenten ergänzt werden: Ein Messgerät, das den Zustand und die aktuelle Belastung des Stromnetzes in der Umgebung ermittelt, und ein Kommunikationsmodul, das über die Stromleitung Informationen an angrenzende Ladeboxen versendet. Sind in einer Nachbarschaft mehrere solcher Boxen verbaut, bilden diese einen Verbund, der den Zustand des Netzes bis zur nächsten Trafostation ‚kennt‘. Besteht Ladebedarf, wird dieser mittels unseres Algorithmus zwischen den Boxen abgestimmt. Für das Netz bedeutet ein verteiltes Laden eine geringere Belastung, sodass mehr Nutzer ohne große Investitionen ans vorhandene Netz angeschlossen werden können.

Bislang wurde die Funktionsweise des Systems auf einem Versuchsstand in den Laboren der TH Köln entworfen und erprobt. In einem Folgeprojekt sollen in Kooperation mit einem Netzbetreiber ein Realtest durchgeführt und für die Wallbox seriennahe Funktionsmuster entwickelt werden. Darüber hinaus ist ein Modul angedacht, das an bestehende Ladestationen angeschlossen werden kann und diesen dann als Add-on die neuen Funktionen ermöglicht.

Das von der TH Köln in den USA patentierte und in der EU zum Patent angemeldete Verfahren könnte auch für andere Abnehmer wie Wärmepumpen eingesetzt werden. (jr)

Link zur Langversion der Meldung