UdZ 2-2012

22 Unternehmen der Zukunft 2/2012 UdZ Informationsmanagement Li-Mobility: Mit Echtzeitkennzahlen Vehicle-to-Grid- Geschäftsmodelle realistischer gestalten Anforderungsanalyse ist abgeschlossen Das Thema Elektromobilität erfährt nach wie vor viel Aufmerksamkeit. Bis jedoch eine flächendeckende Verbreitung von Elektro- fahrzeugen möglich wird, sind noch einige Herausforderungen zu bewältigen. Besonders die Kapazitätsbeschränkungen und die hohen Kosten der Batterie stellen ein Hindernis dar. Aufgrund dessen werden momentan Vehicle- to-Grid-(V2G)-Konzepte (vgl. [1]) untersucht, bei denen die Batterie neben dem Fahrbetrieb zusätzlich für Stromnetzregeltätigkeiten verwen- det werden soll. Dies erhöht allerdings nicht nur den Nutzen der Batterie, sondern auch deren Abnutzungsgrad. Das Projekt Li-Mobility zielt des- halb darauf ab, erstmals Echtzeitdaten bezüglich der Batteriealterung als Entscheidungsgrundlage für ein Laden/Entladen heranzuziehen. Um sich diesem Ziel anzunähern, wurden in einem Workshop mit Experten aus der Industrie zunächst Anforderungen an Vehicle-to-Grid- Geschäftsmodelle zu den Themenbereichen Energieversorgung, Virtuelle Kraftwerke, Elektromobilität und Batterie erhoben. Der erste Schritt hierbei war die Definition von Anwendungsfällen auf Bilanzkreis- und Netzebene (siehe Bild 1). In Bilanzkreisen werden Verbraucher und Erzeuger bestimmter Regionen zusammengefasst (vgl. [2]). Bei der Betrachtung Das Forschungsprojekt Li-Mobility zielt auf die Entwicklung eines Batteriemanagementsystems (BMS) für Lithium-Ionen-Batterien und Lithium-Eisenphosphat-Batterien ab, welches die zusätzliche Verwendung von Elektrofahrzeugbatterien zu Zwecken der Netzregelung berücksichtigt und Vorhersagen bezüglich der Batteriealterung trifft. Basierend auf die- sen Informationen wird ein Optimierungsmodell entwickelt, welches die Konsequenzen der zusätzlichen Zyklisierung auf die Batterielebenszeit dem entstehenden Nutzen der Rückspeisung gegenüber stellt. Ausgangspunkt des Projekts ist eine Anforderungserhebung, in der Anwendungsfälle definiert und Anforderungen an Vehicle-to-Grid-Geschäftsmodelle erarbeitet werden. Projekttitel Li-Mobility Projekt-/ Forschungsträger BMBF, Projektträger Jülich – Forschungs- zentrum Jülich GmbH Förderkennzeichen 03X4614B Projektpartner Institut für Stromrichtertechnik und Elektrische Antriebe (ISEA, RWTH Aachen), FEV Motorentechnik GmbH Ansprechpartner Dipl.-Wi.-Ing. Theo Lutz Internet www.fir.rwth- aachen. de/forschung der Netzebene hingegen sind besonders tech- nische Anwendungen relevant. Als wichtigste Anwendungsfälle auf der Bilanzkreisebene wurden beispielsweise die Bündelung des Batteriespeicherangebots von Autovermietungen oder Flottenfahrzeugen oder auch das Leasing von Batterien durch Energieanbieter definiert. Ein wesentliches Merkmal beim Akku-Leasing ist z. B., dass der Energieanbieter der Eigentümer des Akkus ist. Darüber hinaus ist es notwendig, dem Fahrzeugnutzer einen Anreiz zum regelmäßigen Verbinden des Fahrzeugs mit dem Stromnetz zu geben, um die Verfügbarkeit einer Batterie zur Speicherung von Strom sicherzustellen. Die identifizierten relevanten Anwendungsfälle auf Netzebene sind unter anderem der erzeu- gungsangepasste Verbrauch, die Bereitstellung von Regelenergie im Übertragungsnetz oder auch Netzdienstleistungen außerhalb des Übertragungsnetzes. BisherwirddieNetzperspektive imZusammenhang mit erzeugungsangepasstem Verbrauch wenig berücksichtigt. So kann es beispielsweise trotz einer zu geringen Leistung im regionalen Netz Anwendungsfälle auf Bilanzkreisebene Anwendungsfälle auf Netzebene Bündelung des Batteriespeicherangebots von Autovermietungen oder Flottenfahrzeugen Erzeugungsangepasster Verbrauch Nutzung der aggregierten Batteriekapazität für Arbitragegeschäfte Bereitstellung von Regelenergie im Übertragungsnetz Leasing von Batterien durch Energieanbieter Netzdienstleistungen außerhalb des Übertragungsnetzes Optimierung über Ladezeiten innerhalb eines Stromtarifs Spannungshaltung im Niederspannungsnetz Maximierung des lokalen Eigenverbrauchs Kompensation von Oberwellenschwingungen und Flicker Bild 1: Anwendungsfälle für Vehicle-Grid-Konzepte