Netzintegration von Fahrzeugen mit elektrifizierten ... - JUWEL

6. Chancen und Risiken der Netzintegration von Elektrofahrzeugen auf verschiedenen Spannungsebenen
Bezüglich der Ladestrategien wird analog zu den Abschnitten 6.1 und 6.2 auch auf Verteilnetzebene
ungesteuertes Laden (Ladestrategie 1) und gesteuertes Nachtladen (Ladestrategie
2) untersucht. In der Modellierung besteht der wesentliche Unterschied zwischen beiden
Ladestrategien in unterschiedlichen Annahmen für die am Knoten anliegenden Haushaltslasten.
Während bei ungesteuertem Laden im schlimmsten Fall davon ausgegangen werden
muss, dass alle xEV zum Zeitpunkt der Tageshöchstlast laden, ist für das gesteuerte Nachtladen
die maximale Last zwischen Mitternacht und 6:00Uhr anzunehmen. Diese liegt, wie
Abschnitt 6.4.2.5 zeigt, deutlich unter der Tageshöchstlast.
Außerdem werden Spannungshaltung und Leitungsbelastung bei Entladung der xEV untersucht.
Hierfür wurden zwei Worst-Case-Szenarien definiert. Das erste stellt die Netzbelastung
bei Rückspeisung zum Zeitpunkt des Lastminimums dar. Das zweite Szenario betrachtet
die Rückspeisung durch xEV mittags bei maximaler Einspeisung aus Photovoltaik. Beide
Szenarien sind denkbar, wenn EVs beispielsweise Regelenergie für einen anderen Netzabschnitt
zur Verfügung stellen sollen.
6.4.2.3 Charakteristika von Verteilnetzen
Als Verteilnetz wird im allgemeinen die Mittel- und Niederspannungsebene bezeichnet. Allen
Spannungsebenen ist gemein, dass sich aus vorgegebenen Einspeiseleistungen und den
innerhalb eines Netzes auftretenden Lasten die Wirk- und Blindleistungsflüsse durch eine
Leistungsflussrechnung ermitteln lassen. Erst durch Kenntnis dieser Leistungsflüsse kann
eine optimale Netzgestaltung hinsichtlich der Auswahl der Betriebsmittel und der Spannungshaltung
erfolgen und das Netz nach wirtschaftlichen und technischen Aspekten auch
optimal geführt werden [Schwab, 2009]. Der größte Teil der elektrischen Verbraucher besteht
aus Niederspannungsgeräten, ebenso werden bei Heimladung auch die Elektrofahrzeuge
der Netznutzer hauptsächlich in diesem angeschlossen. Daher ist innerhalb dieser
Betrachtung der Bereich von der mittelspannungsseitigen Speisung in der Ortsnetzstation bis
zum Hausanschluss als Verknüpfung zum Netznutzer von besonderem Interesse [Scheffler,
2002].
Verteilnetztopologien sind höchst unterschiedlich, da neben elektrotechnischen und standardisierten
Planungsvorgaben auch die Bebauung im zu versorgenden Siedlungsgebiet und
die damit verbundene Lastdichte eine maßgebliche Rolle spielen. Der Versorgungsbereich
des Niederspannungsnetzbezirkes wird über Trennstellen zu benachbarten Netzbezirken
abgegrenzt und damit die Netztopologie vorgegeben. Störungen und daraus resultierende
Schalthandlungen verändern diese Topologie [Scheffler, 2002].
Anhand verschiedener Siedlungstypen lassen sich stark unterschiedliche Verteilnetztypen für
Streusiedlungen, Dörfer mit überwiegend Gehöften, Ein und Zweifamilienhaussiedlungen
niedriger Dichte, Ein- und Zweifamilienhaussiedlungen hoher Dichte bzw. Dorfkerne, Reihenhausbebauung,
Zeilenbebauung mittlerer Dichte, Zeilenbebauung hoher Dichte bzw.
Hochhäuser, Blockbebauung und für mittelalterliche Altstädte identifizieren [Scheffler, 2002].
Innerhalb dieser unterschiedlichen Topologien lassen sich allerdings folgende gemeinsame
Muster erkennen, die in Abbildung 94 exemplarisch dargestellt sind. Im einfachsten Fall gehen
von der Ortsnetzstation Netzstrahlen als Anschlussstrahlen aus, an denen entweder der
Netznutzer ausschließlich am Strahlende hängt, oder über weitere Verzweigungen eine An-
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