Elektromobilität und Smart Charging

Der Verkehr wird elektrischer – und digitaler?

Noch ist ihr Anteil mit 0,3 Prozent klein (Stand: 1. Januar 2020), doch die Tendenz ist steigend: Immer mehr Autos fahren in Deutschland elektrisch. Ihr Anteil könnte Szenarien der dena-Leitstudie zufolge bis zum Jahr 2050 auf bis zu 28 Prozent der Gesamtflotte steigen. Die bisher oft getrennt betrachteten Sektoren Verkehr und Strom werden durch Elektrofahrzeuge miteinander gekoppelt.

Das hilft dabei, den Ausstoß von Treibhausgasen zu reduzieren – bedeutet für das Energiesystem aber auch Herausforderungen. Damit viele E-Fahrzeuge zuverlässig geladen werden können, muss die Ladeinfrastruktur deutlich ausgebaut werden. Denn Fahrzeuge werden oft zeitgleich geladen, was zu Lastspitzen und ohne Ausbau des Stromnetzes auch zu Engpässen führen kann.

Mit Hilfe von Big Data Analytics, Data Science, Machine Learning und klassischer Optimierung forscht und berät das EWI zu Elektromobilität und Smart Charging.

Fahr- und Ladeverhalten bei Elektrofahrzeugen
Lastspitzen und Energieverbräuche in verschiedenen Szenarien
Optimale Dimensionierung und Betrieb von Ladeinfrastruktur
Wie Flottenbetreiber elektrische Carsharing-Fahrzeuge zu profitablen „Virtuellen Kraftwerken“ aggregieren können
Mit Virtuellen Kraftwerken das (intelligente) Netz stabilisieren
Elektrofahrzeuge unter Berücksichtigung individueller Mobilitätsbedarfe und lokaler Netzkapazitäten automatisiert und skalierbar laden und optimal steuern

Mit intelligenten, datengetriebenen Ansätzen lässt sich die Energiewende im Verkehr systemschonend, kosteneffizient und umweltfreundlich gestalten. Dazu braucht es eine bedarfsgerechte Lade- und Netzinfrastruktur. Gleichzeitig müssen Ladevorgänge genau gesteuert und dabei sowohl Schwankungen in der Stromproduktion (zum Beispiel durch volatilen Wind- und Solarstrom) als auch Kapazitätsengpässe im Stromnetz berücksichtigt werden, auch „Smart Charging“ genannt. So kann beispielsweise die Batterie eines E-Autos optimal als Speicher für erneuerbare Energien genutzt und sogar systemdienlich eingesetzt werden.