Netzintegration von Fahrzeugen mit elektrifizierten ... - JUWEL

8. Zusammenfassung und Ausblick
8 Zusammenfassung und Ausblick
Das Projekt liefert Antworten auf die Frage, ob ein Bestand an Fahrzeugen mit elektrifizierten
Antriebskomponenten und der Lademöglichkeit aus dem öffentlichen Netz (xEV) sowohl als
Energiespeicher als auch zur energieeffizienten Einbindung von fluktuierenden Stromerzeugern
sinnvoll eingesetzt werden kann. Das Konzept der Netzintegration von xEV wird mit
Hilfe von Detailmodellen der fossilen und regenerativen Stromerzeugung, des Fahrzeugantriebs
inklusive Batterie, der Ladestrategie, des Übertragungsnetzes und typisierter Verteilnetze,
mit ökonomischen Modellen zur Kostenanalyse sowie deren Einbettung in kostenoptimale
Energieszenarien untersucht. Anspruch des Projektes ist die Zusammenführung der
detaillierten Simulationsergebnisse von Einzeltechniken zu einem Gesamtszenario mit einer
sektorübergreifenden Bewertung der Netzintegration von xEV.
Ein zentrales Projektergebnis ist, dass der Betrieb von unterstellten 1 Mio. Elektrofahrzeugen
in 2020 und 6 Mio. in 2030 – entsprechend den Zielen der Bundesregierung – technisch ohne
größere strukturelle Anpassungen der Übertragungsnetze und Stromerzeugung möglich
ist. Dennoch ist die Aufnahmefähigkeit für überschüssige Windenergie durch xEVs begrenzt,
da der Transport der Windenergie zu den Speicherkapazitäten in den Fahrzeugen in den
meisten Fällen an den Übertragungskapazitäten des Netzes scheitert. Besondere Bedeutung
für das Konzept der Netzintegration von xEV hat das Ladeverhalten. Die Untersuchung verschiedener
Ladestrategien – abgeleitet aus dem derzeitigen privaten Nutzerverhalten – hat
gezeigt, dass nächtliches Laden zu Schwachlastzeiten deutliche Vorteile in Bezug auf Batterielebensdauer,
Netzauslastung, Ausnutzung der Windenergie und Nutzung von Windstromüberschüssen
hat. Die untersuchte Netzrückspeisung hat in der Zukunft das Potenzial kurzfristige
Lastspitzen zu senken. Dem stehen die unklare Erlössituation für die Fahrzeugbesitzer
und die erkennbaren Einbußen bei der Batterielebensdauer heutiger Lithium-Ionen-
Technik entgegen. Die Untersuchung von Energieszenarien hat gezeigt, dass Elektrofahrzeuge
Bestandteil einer kosteneffizienten CO 2 -Minderungsstrategie sein können.
Fahrzeugnutzung und -auslegung
Ausgehend von Nutzeranalysen (MiD-Studie und Einzelanalyse mit TU-veLOG-Daten) sowie
spezifischen Eigenschaften von BEV, REEV, PHEV, Batterie- und Ladetechnik wurde mit
dem Fahrzeug-Energiemodell der Energiebedarf unterschiedlicher xEV-Konzepte berechnet
und die Dimensionierung des Energiespeichers diskutiert. Als Ergebnis der Gegenüberstellung
von Batteriekosten und Kundenwunsch bzw. tatsächlichem Bedarf wurden elektrische
Reichweiten von 120 km für das BEV, 50 km für das REEV und 30 km für das PHEV festgelegt.
Es zeigt sich, dass im Fall der MiD-Daten 75% der Tagesstrecken mit dem REEV und
92% der Tagesstrecken mit dem BEV rein elektrisch zurückgelegt werden können, wenn
man nächtliches Nachladen unterstellt. Im Fall der Berliner Stichprobe (viele Kurzstrecken im
Stadtverkehr) steigt der Anteil der rein elektrisch absolvierbaren Strecken auf 88% beim
REEV und 96% beim BEV. Zusätzliches untertägiges Laden hat nur eine geringe Erhöhung
dieser Anteile zur Folge, die hohen Investitionen in die Infrastruktur gegenüber stehen. Die
Untersuchungen zeigen, dass REEV trotz der geringeren zu Grunde gelegten elektrischen
Reichweite einen Großteil der mit dem BEV möglichen gefahrenen Tageskilometer und
-strecken absolvieren können. Sie haben den Vorteil, mit Unterstützung der Verbrennungskraftmaschine
auch längere Strecken zurücklegen zu können.
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