Prognosesystem hilft Elektrofahrzeuge mit Windstrom zu versorgen

Das am Fraunhofer Institut für Windenergie und Energiesystemtechnik IWES entwickelte Prognosemodell zur Vorhersage der Einspeisung von Windstrom ist seit Jahren bei nationalen sowie internationalen Energieversorgern und Netzbetreibern erfolgreich im Einsatz. Nun wird das System erweitert, um ein koordiniertes Zusammenspiel von Erneuerbaren Energien und Elektrofahrzeugen zu ermöglichen.

„Nur wenn die Akkumulatoren der Elektrofahrzeuge gezielt mit Strom aus Erneuerbaren Energien geladen werden, ist ein positiver Beitrag zum Klimaschutz gewährleistet“ stellt Prof. Schmid, Leiter des Fraunhofer IWES in Kassel fest. Daher ist es notwendig, die Ladevorgänge der Elektrofahrzeuge möglichst mit der Energieerzeugung aus Wind- und Solaranlagen zu synchronisieren. Für diese Aufgabe sind präzise Prognosen unabdingbar.

Großversuch zum Zusammenspiel von Wind und Sonne mit Elektrofahrzeugen
Aktuell ist ein weiteres, vom Bundesministerium für Umwelt, Naturschutz und Reaktorsicherheit gefördertes, Forschungsprojekt für die verbesserte Nutzung Erneuerbarer Energien im Rahmen der E-Energy Initiative gestartet worden. In der Modellregion Harz sollen Elektrofahrzeuge so betrieben werden, dass sie fast ausschließlich mit Strom aus Erneuerbaren Energien fahren. Für dieses Ziel wird das Fraunhofer IWES seine Prognosemodelle weiterentwickeln und an die neuen Anforderungen anpassen.

„Neben der technischen Infrastruktur wie z.B. Elektrotankstellen ist dazu eine ausgefeilte Informations- und Kommunikationstechnik erforderlich, um die Elektromobilität mit den Erneuerbaren Energien harmonieren zu lassen“ sagt Dr. Kurt Rohrig, Leiter des Forschungs- und Entwicklungsbereichs Energiewirtschaft und Netzbetrieb am Fraunhofer IWES in Kassel.

Gezielte Betankung mit grünem Strom
Besonders umweltfreundlich sind Elektrofahrzeuge erst, wenn sie mit erneuerbaren Energien betrieben werden. Strom aus Windenergie- und Photovoltaikanlagen ist hierzu gut geeignet, da die Erzeugung nicht mit der Produktion von Treibhausgasen erkauft werden muss. Wegen der fluktuierenden Einspeisecharakteristik dieser Quellen muss jedoch präzise vorhergesagt werden, wie viel Strom in der nahen Zukunft für die Betankung zur Verfügung steht oder wann längere Flauten zu erwarten sind. So können die Elektrofahrzeuge zu dem Zeitpunkt geladen werden, an dem Strom im Überfluss vorhanden ist.

Auf der anderen Seite besteht die Möglichkeit die gespeicherte Energie zur Überbrückung kürzerer Zeitspannen der Unterversorgung im Netz zu nutzen. Auch hierfür sind genaue Prognosen der nutzbaren Energiemenge erforderlich. Auf diese Weise ist das System Erneuerbare Energie – Elektromobilität in der Lage, Fluktuationen selbst auszugleichen und damit in geringerem Maße vom Einsatz konventioneller Großkraftwerke abhängig.

Verbrauchsprognosen für Energieversorger und Netzbetreiber
Elektrofahrzeuge, deren Akkumulatoren geladen werden, stellen einen neuen Verbraucher im elektrischen Energieversorgungssystem dar. „Steigt die Anzahl der Fahrzeuge, ist ein gezieltes Laden notwendig, um einen zusätzlichen Ausbau des Netzes und der Stromerzeuger zu vermeiden“, betont Reinhard Mackensen, Projektleiter für die Entwicklung der Prognosemodelle am Fraunhofer IWES. Auch für den Betreiber der elektrischen Netze ist die Information wo und wann diese – aus heutiger Sicht zusätzlichen – Verbraucher Strom beziehen immens wichtig. Entwickelt sich der Einsatz der Elektrofahrzeuge in dem Maße, wie von der Bundesregierung im Nationalen Entwicklungsplan Elektromobilität festgestellt – eine Million Fahrzeuge auf Deutschlands Straßen bis zum Jahr 2020 – wird im Hinblick auf den sicheren Netzbetrieb das Wissen über Ladezustand, voraussichtlichen Bedarf und nutzbare Speicherkapazitäten absolut notwendig sein. Das Know-how, das sich das Fraunhofer IWES bei der Entwicklung von Windprognosen erworben hat, soll nun gezielt auf dieses neue Gebiet angewendet werden.