IEET: KoLa

KoLa

Koordinierungsfunktion des Verteilnetzes und Lastmanagement für den elektrifizierten Personenverkehr

Beschreibung

Verkehrsunternehmen in Deutschland stellen im Zuge der Dekarbonisierung ihre Flotten schrittweise auf emissionsfreie Antriebe um. Die Ladung der E-Busse erfolgt aktuell zumeist über ein Lademanagement, das die verfügbare Stromleistung anhand interner, betrieblicher Kriterien (Ladezustand, Disposition, Einsatzzeitpunkt etc.) auf die verschiedenen Busse verteilt. Die aktuellen Zustände des Stromnetzes und der Strombeschaffung bleiben dabei bisher unberücksichtigt, obwohl bekannt ist, dass der Zubau der Ladeinfrastruktur zu lokalen Überlastungssituationen im Verteilnetz führen kann.

Im KoLa-Projekt werden daher die Flexibilitätspotenziale der E-Bus-Ladevorgänge auf dem Betriebshof der Hamburger Hochbahn AG in Alsterdorf untersucht. Dabei sollen neue Funktionen für das bisherige Lastmanagement entwickelt werden, sodass die Ladung der E-Busse zukünftig auch anhand von externen Stellgrößen (stromnetzseitige Kriterien wie Netzauslastung und strommarktseitige Kriterien wie Strommarktpreise) optimiert und zeitlich verschoben werden kann. Durch die Nutzung dieses Flexibilitätspotenzials lässt sich der Strombezug anhand von ökologischen (bspw. lediglich grün erzeugter Strombezug) oder ökonomischen (bspw. preiswerter Strombezug) Kriterien optimieren. Um trotz des flexiblen Strombezugs einen engpassfreien Netzbetrieb zu gewährleisten und den Netzausbau zu minimieren, wird im Rahmen des Projektes eine Koordinierungsfunktion (KOF) auf Verteilnetzebene entwickelt. Diese stellt sicher, dass die Verschiebung der Ladevorgänge im Einklang mit den aktuellen Netzzuständen passiert.

Schwerpunkt unseres Beitrages ist die Entwicklung der KOF. Dazu gehören Algorithmen zur Lastverschiebung entsprechend der prognostizierten Netzzustände sowie Verfahren zur Prognose unbekannter Verbraucher. Im Fokus der Untersuchungen stehen dabei zum einen die Auswirkungen von Fahrplanunsicherheiten und Prognosefehlern auf eine präventive Engpassvermeidung, zum anderen die Bewertung der Diskriminierungsfreiheit und Fairness von Engpassmanagementmaßnahmen wie der KOF. Darüber hinaus wird das System im Rahmen einer verteilten Simulationsumgebung vor dem Einsatz erprobt.