Wenn sie gerade nicht gefahren werden, könnten Elektroautos künftig ebenso Energie ins öffentliche Stromnetz zurückspeisen. Zu einem Pool aus zahlreichen Fahrzeugen zusammengefasst, könnten diese als virtuelles Kraftwerk einen Teil der sogenannten Regelleistung liefern. Diese gleicht die Schwankungen im Stromnetz aus. 

Ladenetzwerk, Taycan, 2022, Porsche AG
Wenn sie gerade nicht gefahren werden, könnten Elektroautos künftig ebenso Energie ins öffentliche Stromnetz zurückspeisen.

Dass die Hochvolt-Batterien von Elektroautos als intelligenter Schwarm den Strom puffern können, hat jetzt ein realitätsnaher Pilotversuch von Porsche, dem Übertragungsnetzbetreiber TransnetBW und dem Beratungsunternehmen Intelligent Energy System Services (IE2S) ergeben. Dabei wurden fünf Serien-Taycan sowohl in häuslicher Umgebung als auch unter Laborbedingungen über den Porsche Home Energy Manager (HEM) ans Stromnetz angeschlossen. Zuvor hatten Experten von Porsche Engineering die Software dieser Schaltzentralen an den Feldversuch angepasst. 

Porsche Home Energy Manager, 2022, Porsche AG
Der Porsche Home Energy Manager überwacht den Energie- und Stromverbrauch. Er schützt den Hausanschluss vor Überlastung ("Blackout-Schutz") und ermöglicht die Nutzung von Smart-Charging-Funktionen.

„Die Ladetechnologie des Porsche Taycan und unsere Produkte Home Energy Manager und Mobile Charger haben viel Zukunftspotenzial. Das hat der Pilotversuch ergeben“, sagt Lutz Meschke, stellvertretender Vorstandsvorsitzender und Vorstand Finanzen und IT der Porsche AG. „Ein derartiges Pooling-System lässt sich nicht nur für den Regelleistungsmarkt nutzen. Erweiterte Lösungen für Green Charging und andere Vehicle-to-Grid-Anwendungen sind gleichfalls denkbar. Hinzu kommt: Wenn Elektrofahrzeuge künftig elektrische Energie zum Beispiel aus privaten Photovoltaikanlagen ins Netz zurückspeisen und so zum Ausbau der regenerativen Energie beitragen, erhöht das die Akzeptanz der E-Mobilität weiter.“

Mit dem Ausbau der erneuerbaren Energien wird die Regelleistung für den sicheren Netzbetrieb künftig noch wichtiger. Auch wenn Wind und Sonne nicht immer zur Verfügung stehen, muss das Stromnetz stets ausglichen sein. Werden Stromnetze nicht konstant bei 50 Hertz Netzfrequenz stabilisiert, drohen Stromausfälle. Bisher federn vor allem konventionelle Kraftwerke diese Schwankungen ab. Hochvolt-Batterien als Pufferspeicher zu nutzen, wäre eine Win-win-Situation: Fahrer eines Elektroautos könnten sich ihren Beitrag zur Regelenergie finanziell vergüten lassen.

Das Pooling-System passt die Ladevorgänge koordiniert in Echtzeit an

Kernelement der Datenkommunikation im Pilotversuch ist ein von IE2S entwickeltes, cloud-basiertes Pooling-System. Dieses koordiniert die Ladevorgänge der Elektrofahrzeuge. Dabei übersetzt es die Regelleistungs-Sollwerte des Netzbetreibers in fahrzeugspezifische Signale, die die Ladevorgänge in Echtzeit steuern. Darüber hinaus regelt das Pooling-System den hochfrequenten und zeitsynchronen bidirektionalen Datentransport. Testweise wurde das Pooling-System an die Hauptschaltleitung von TransnetBW in Wendlingen bei Stuttgart angebunden. 

Ladenetzwerk, 2022, Porsche AG
So kann die Elektromobilität in das intelligente Stromnetz der Zukunft integriert werden.

„Ein echter messbarer Meilenstein: Das Projektteam hat es geschafft, die komplexe Kommunikationsinfrastruktur zwischen unserem Leitsystem und mehreren Elektrofahrzeugen zu realisieren. Zugleich wurden die strengen Vorgaben für das Vorhalten und Erbringen von Regelreserve erfüllt. Damit können wir Elektromobilität in das intelligente Stromnetz der Zukunft integrieren", erklärt Dr. Rainer Pflaum, CFO TransnetBW.

Aus Sicherheitsgründen gelten in Deutschland hohe Anforderungen an die Regelleistung. Beim Pilotversuch ergaben detaillierte Messungen, dass die Sollwerte aus dem Netzleitsystem erfüllt werden. Das gilt sowohl für Primär- (FCR: Frequency Containment Reserve) wie für Sekundärregelenergie (aFRR: automatic Frequency Restauration Reserve). FCR ist zur schnellen Stabilisierung des Netzes nötig, aFRR hingegen muss erst innerhalb von fünf Minuten in voller Höhe zur Verfügung stehen.

Die Messungen erfolgten im Leitsystem, in den Liegenschaften (Taycan, Mobile Charger und HEM) sowie im Pooling-System. Für FCR wurden die Funktionen des HEM um eine lokale Frequenzmessung erweitert.

Über die TransnetBW

Die TransnetBW GmbH betreibt das Strom-Übertragungsnetz in Baden-Württemberg. Mit diesem Transportnetz sichert das Unternehmen die Stromversorgung in der Region, in Deutschland und in Europa. Es steuert und kontrolliert die Energieflüsse im Netz und ist verantwortlich für die Systemstabilität in Baden-Württemberg. Dafür forscht es auch an zukunftsorientierten Technologien und entwickelt neue Verfahren.

Über die Intelligent Energy System Services

Intelligent Energy System Services ist ein Joint Venture von TransnetBW und der Porsche-Tochter MHP Management- und IT-Beratung. Die Aufgabe: mit gebündeltem Know-how Unternehmen beraten, deren Geschäftsmodell durch die Energie- und Mobilitätswende verändert wird.

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Verbrauchsangaben

Taycan Sport Turismo

WLTP*
  • 24,6 – 20,2 kWh/100 km
  • 0 g/km
  • 358 – 491 km

Taycan Sport Turismo

Kraftstoffverbrauch* / Emissionen*
Stromverbrauch* kombiniert (WLTP) 24,6 – 20,2 kWh/100 km
CO₂ Emissionen* kombiniert (WLTP) 0 g/km
Elektrische Reichweite* kombiniert (WLTP) 358 – 491 km
Elektrische Reichweite* innerorts (WLTP) 433 – 562 km
NEFZ*
  • 27,4 – 26,8 kWh/100 km
  • 0 g/km

Taycan Sport Turismo

Kraftstoffverbrauch* / Emissionen*
Stromverbrauch* kombiniert (NEFZ) 27,4 – 26,8 kWh/100 km
CO₂-Emissionen* kombiniert (NEFZ) 0 g/km

Taycan

WLTP*
  • 23,9 – 19,6 kWh/100 km
  • 0 g/km
  • 371 – 505 km

Taycan

Kraftstoffverbrauch* / Emissionen*
Stromverbrauch* kombiniert (WLTP) 23,9 – 19,6 kWh/100 km
CO₂ Emissionen* kombiniert (WLTP) 0 g/km
Elektrische Reichweite* kombiniert (WLTP) 371 – 505 km
Elektrische Reichweite* innerorts (WLTP) 440 – 568 km
NEFZ*
  • 27,0 – 26,4 kWh/100 km
  • 0 g/km

Taycan

Kraftstoffverbrauch* / Emissionen*
Stromverbrauch* kombiniert (NEFZ) 27,0 – 26,4 kWh/100 km
CO₂-Emissionen* kombiniert (NEFZ) 0 g/km

Taycan Sportlimousinen Modelle

WLTP*
  • 24,1 – 19,6 kWh/100 km
  • 0 g/km
  • 370 – 512 km

Taycan Sportlimousinen Modelle

Kraftstoffverbrauch* / Emissionen*
Stromverbrauch* kombiniert (WLTP) 24,1 – 19,6 kWh/100 km
CO₂ Emissionen* kombiniert (WLTP) 0 g/km
Elektrische Reichweite* kombiniert (WLTP) 370 – 512 km
Elektrische Reichweite* innerorts (WLTP) 440 – 630 km
NEFZ*
  • 27,0 – 25,4 kWh/100 km
  • 0 g/km

Taycan Sportlimousinen Modelle

Kraftstoffverbrauch* / Emissionen*
Stromverbrauch* kombiniert (NEFZ) 27,0 – 25,4 kWh/100 km
CO₂-Emissionen* kombiniert (NEFZ) 0 g/km

Taycan 4S

WLTP*
  • 24,1 – 19,8 kWh/100 km
  • 0 g/km
  • 370 – 512 km

Taycan 4S

Kraftstoffverbrauch* / Emissionen*
Stromverbrauch* kombiniert (WLTP) 24,1 – 19,8 kWh/100 km
CO₂ Emissionen* kombiniert (WLTP) 0 g/km
Elektrische Reichweite* kombiniert (WLTP) 370 – 512 km
Elektrische Reichweite* innerorts (WLTP) 454 – 611 km
NEFZ*
  • 27,0 – 26,2 kWh/100 km
  • 0 g/km

Taycan 4S

Kraftstoffverbrauch* / Emissionen*
Stromverbrauch* kombiniert (NEFZ) 27,0 – 26,2 kWh/100 km
CO₂-Emissionen* kombiniert (NEFZ) 0 g/km

Taycan Turbo S Sport Turismo

WLTP*
  • 24,0 – 22,5 kWh/100 km
  • 0 g/km
  • 430 – 458 km

Taycan Turbo S Sport Turismo

Kraftstoffverbrauch* / Emissionen*
Stromverbrauch* kombiniert (WLTP) 24,0 – 22,5 kWh/100 km
CO₂ Emissionen* kombiniert (WLTP) 0 g/km
Elektrische Reichweite* kombiniert (WLTP) 430 – 458 km
Elektrische Reichweite* innerorts (WLTP) 518 – 564 km
NEFZ*
  • 26,3 kWh/100 km
  • 0 g/km

Taycan Turbo S Sport Turismo

Kraftstoffverbrauch* / Emissionen*
Stromverbrauch* kombiniert (NEFZ) 26,3 kWh/100 km
CO₂-Emissionen* kombiniert (NEFZ) 0 g/km

Taycan Turbo S

WLTP*
  • 23,4 – 21,9 kWh/100 km
  • 0 g/km
  • 440 – 468 km

Taycan Turbo S

Kraftstoffverbrauch* / Emissionen*
Stromverbrauch* kombiniert (WLTP) 23,4 – 21,9 kWh/100 km
CO₂ Emissionen* kombiniert (WLTP) 0 g/km
Elektrische Reichweite* kombiniert (WLTP) 440 – 468 km
Elektrische Reichweite* innerorts (WLTP) 524 – 573 km
NEFZ*
  • 26,0 kWh/100 km
  • 0 g/km

Taycan Turbo S

Kraftstoffverbrauch* / Emissionen*
Stromverbrauch* kombiniert (NEFZ) 26,0 kWh/100 km
CO₂-Emissionen* kombiniert (NEFZ) 0 g/km