Virtuelle Batterien
Auf Systemebene entwickelte das Fraunhofer IPA ein Energiemanagement sowie ein Simulationsmodell, das die elektrischen Komponenten des DC Netzes abbildet und energieflexible Betriebsstrategien ermöglicht. Untersucht wurde insbesondere, wie sich Lade- und Entladestrategien auf die Netzstabilität und die Spannungshaltung auswirken.
Das Fraunhofer IPA und die TH OWL validierten das Modell im Labor: In einem Testnetz wurden verschiedene Szenarien nachgebildet. Das DC-Netzmodell zeigte eine hohe Übereinstimmung mit den Messdaten aus dem Labor und wurde erfolgreich validiert. Damit steht ein belastbares Simulationsmodell zur Verfügung, das für die Auslegung, Analyse und Weiterentwicklung zukünftiger DC-Netze genutzt werden kann. Parallel wurde das Energiemanagement integriert. Es steuert die Lade- und Entladevorgänge der angeschlossenen Elektrofahrzeuge automatisiert und berücksichtigt technische und betriebliche Vorgaben. »Wir konnten zeigen, dass sich die Batterien gezielt für Anwendungen wie dynamische Stromtarife einsetzen lassen – etwa indem bei hohen Strompreisen Energie aus den Fahrzeugen bereitgestellt wird, ohne die Verfügbarkeit der Fahrzeuge einzuschränken«, fasst Hölderle zusammen.
Mit dem erfolgreichen Abschluss von DCI4Charge liegt ein praxiserprobtes Gesamtkonzept vor – von der leistungselektronischen Anbindung über das Simulationsmodell bis zum Energiemanagementsystem. Es zeigt, wie Unternehmen Gleichstromnetze, Ladeinfrastruktur und E-Fahrzeuge zu einem integrierten Energiesystem verbinden können.
Fraunhofer-Institut für Produktionstechnik und Automatisierung IPA