Lösungen für ein Internet der Energie

Siemens entwickelte im EU-Forschungsprojekt Internet of Energy for Electric Mobility (IoE) unter anderem Technologien für die Einbindung von Elektrofahrzeugen in das Energiemanagementsystem großer Gebäude.

Die Ergebnisse der Forschungsarbeiten werden vom 24. bis 25. September auf der European Conference on Nanoelectronics and Embedded Systems for Electric Mobility ecoCity eMotion vorgestellt, die ein IoE-Projektkon­sortium unter maßgeblicher Beteiligung von Siemens in Zusammenarbeit mit der Friedrich-Alexander-Universität Erlangen-Nürnberg in Erlangen veranstaltet.

Heute agieren Elektroautos – wie auch andere Verbraucher und Kleinproduzenten – völlig unkoordiniert und speisen zu beliebigen Zeiten Strom in das Netz ein oder rufen elektrische Energie aus dem Netz ab. Steigt ihre Zahl weiter, muss der Energiebedarf der Ladeinfrastruktur koordiniert werden, um das Netz stabil zu halten.

Experten sehen die Lösung in einem Internet der Energie, in dem die Produzenten und Verbraucher die Erzeugung und den Verbrauch elektrischer Energie untereinander abstimmen. Ein solches Internet der Energie wird über intelligente Prognose-Systeme verfügen, die für die Vorausberechnung des künftigen Energiebedarfs unter anderem auch Informationen zum erwarteten Verkehr oder der Wettervorhersage einsetzen. 

Um dies zu ermöglichen, sammelt ein Energy Service Provider die Last- und Einspeise-Prognosen der verschiedenen Teilnehmer (Gebäude) einschließlich der Elektrofahrzeuge, um den akkumulierten Energiebedarf zu bestimmen und über eine geeignete dynamische Strompreisgestaltung Erzeugung und Verbrauch miteinander in Einklang zu bringen.

Die Elektrofahrzeuge können dabei als mobile Energiespeicher dienen, die zur Stabilisierung des Netzes beitragen. Informationen zum Zustand des Netzes liefern unter anderem Strom­sensoren mit integrierter Power-Line-Kommunikation, die an einer Vielzahl von Stellen in den öffentlichen und privaten Energieverteilnetzen installiert werden. Siemens entwickelte mit Partnern auch hocheffiziente Leistungselektronik – beispielsweise für Schnellladestationen.  

Im Rahmen der Konferenz demonstriert Siemens auf seinem Forschungsgelände die aktuellen Entwicklungen zum Internet der Energie. Gezeigt wird die Integration verschiedener intelligenter Wechsel- und Gleichsstromladestationen in das Energiemanagmentsystem eines großen Zweckbaus.

Das System steuert die elektrischen Lastflüsse im Gebäude und optimiert über den Stromtarif die Energiekosten. Simulationen zeigen, wie der Energiemanager auch die aktuelle Verkehrssituation, also Informationen über die Elektrofahrzeuge, in seine Prognosen mit einbeziehen kann. (2014.09.6)