24h von Lemoine
Beim französischen Original in Le Mans gewinnt der, der in 24 Stunden die meisten Kilometer zurücklegt. Unsere 24 Stunden verteilen sich auf drei Arbeitstage, in denen wir so viele Projektpartner wie möglich besuchen und „unsere“ RENAULT ZOE gemeinsam auf Herz und Nieren testen wollen. Es kann also keine Verlierer geben!
Von der Windmühle zum E-Fahrzeug. Das Verteilnetz ist das elementare Bindeglied. Zu Besuch bei der E.DIS AG.
Das Netzgebiet von E.DIS erstreckt sich vom Fläming bis zur Ostseeküste auf rund 36.000 km². Gemessen am Netzabsatz 2014 wurden im Jahr 2014 bereits 90 % der Energie durch regenerative Quellen bilanziell gedeckt! Ist die Energiewende damit geschafft? Noch nicht! Die Herausforderung besteht unter anderem darin, zu jeder Zeit regenerative Energiebereitstellung und Energiebedarf in Einklang zu bringen. Schon heute übersteigt das lokale Angebot häufig die lokale Nachfrage, Regelvorgänge im Einspeisemanagement sind die Folge. Daher sind zusätzliche Verbraucher wie Elektrofahrzeuge willkommene Abnehmer, erst Recht wenn diese gesteuert geladen werden können und somit einen Beitrag zur Netzintegration erneuerbarer Energien liefern können.
LivingEQUIA: Das Plusenergiehaus an der HTW-Berlin gibt gern Energie ab. Ideal für ein E-Fahrzeug?
Mit einer Photovoltaikanlage, einer Wärmepumpe und einem Solarstromspeicher versorgen sich übliche Einfamilienhäuser bereits heute zu 40 bis 70% selbst mit Energie. Elektroautos und stationäre Solarstromspeicher haben dabei das Potenzial sich gegenseitig zu ergänzen und damit für einen hohen Solaranteil auch im Mobilitätssektor sowie eine gute Netzintegration zu sorgen. Spannend bleibt die Frage, ob wir zuerst 1.000.000 Elektroautos auf den Straßen sehen oder aber die stationären Solarstromspeicher diese Marke schneller knacken. Wer macht das Rennen?
Sonne satt und Temperaturen deutlich über 30°C. Funktioniert die Klimaanlage?
Auch bei deutlich über 30 °C im Schatten behält man im Inneren der ZOE einen kühlen Kopf. Die Klimaanlage funktioniert einwandfrei. Geschenkt bekommt man diesen Luxus allerdings nicht. Auf kurzen Strecken von ca. 3-5 km betrug der Verbrauch über 27 kWh/100 km. Nach länger Fahrt in der Stadt pendelte sich der Wert auf ca. 19 kWh/100 km ein. Der Normverbrauch ist vom Hersteller mit 14,6 kWh/100 km angegeben.
Stationäre Großbatterien und mobile Speicher
Sowohl stationäre als auch mobile Speicher sind wesentliche Bestandteile der Energiewende. Stationäre Großspeicher wie die kommerziellen Batterieparks von Younicos übernehmen schon heute wichtige Dienstleistungen in unserem Stromsystem und sorgen. Unter anderem durch die Bereitstellung von Regelenergie sorgen sie dafür, dass fossile Kraftwerke vom Netz genommen werden können und unser System trotzdem sicher und zuverlässig bleibt.
Der Selbstversorger: Solarkiosk
Über eine Milliarde Menschen haben noch keinen Zugang zu elektrischem Strom. Das Berliner Unternehmen Solarkiosk AG (www.solarkiosk.eu) wird mit dem solarbetriebenen E-HUBB Kiosk einen Beitrag dazu liefern, diese Lücke zu schließen. Da fossile Brennstoffe überall zur Neige gehen, sieht auch hier die Zukunft elektrisch aus. Das schöne dabei ist, dass man während des Ladens noch ein solar gekühltes Getränk zu sich nehmen kann.
Das Elektroauto kann auch von einem dezentralen Mini-Grid am Teststand von Qinous geladen werden
Die Umstellung auf CO2-freie Mobilität stellt wohl technisch die größte Herausforderung der Energiewende dar. Mobilität hat mit ca. 18% des Gesamt-Deutschen CO2-Ausstoßes einen erheblichen Anteil, der sich mittels E-Mobilität in Verbindung mit EE erheblich reduzieren ließe. Eine Qinous-Energiespeicherlösung kommt bereits im Rahmen des Forschungsprojekts ZeEUS bei den Stadtwerken Münster in Zusammenarbeit mit der RWTH-Aachen zum Einsatz. Hier werden E-Omnibusse an einer 500kW-Ladestation für 6 min geladen. Es wird dort untersucht, ob ein Batteriespeicher eine Alternative zu einem Netzausbau sein kann. Dezentrale Speicher möglicherweise in Verbindung mit Systemdienstleistungen könnten so ein wichtiger Bestandteil für den schnellen Ausbau der E-Mobilitätsinfrastruktur sein.
Das RLI besichtigt während der E-Mobility Rallye die PV-Dachanlage der RENAC AG, die für Schulungszwecke genutzt wird.
Erneuerbare Energien und Elektromobilität bilden interessante Synergien, wenn sie beide an das Stromnetz angeschlossen sind. Auf der einen Seite liefern Erneuerbare Energien Strom für die Fahrzeugaufladung zu geringen Grenzkosten und CO2-Emissionen. Auf der anderen Seite können Elektrofahrzeuge einen Teil des wachsenden Bedarfs an Speichern bereitstellen die notwendig werden, um die schwankende Stromerzeugung aus Erneuerbaren Energien auszugleichen. Während die Nachfrage an Elektrofahrzeugen kontinuierlich steigt, entwickeln immer mehr Länder politische Rahmenbedingungen um den Anteil von Erneuerbaren Energien am Energiemix zu steigern. Vor diesem Hintergrund sind Experten entlang der ganzen Wertschöpfungskette von zentraler Bedeutung, um die Verknüpfung von Stromnetzen zur Elektromobilität umzusetzen. Hier entsteht großer Weiterbildungsbedarf. Noch bietet RENAC das nicht an, wird aber die Marktentwicklung beobachten und ist dafür offen. Eine Verknüpfung zu Trainings im Rahmen von Smart Grids ist denkbar.
Das OneShore Team bereitet dem RLI einen herzlichen Empfang
Für dezentrale Netze sind E-Autos interessant als verschiebbare Last. Dadurch kann der EE Anteil im Stromsystem und im Verkehrssektor steigen und Überschussenergie kann reduziert werden. OneShore bietet mehrphasige Entwicklungen an: PV-Hybridisierung, Speicher, flexible Lasten (hier kann die E-Mobilität ins Spiel kommen). Gerade für Inseln (geringe Reichweiten) und den Tourismus (kein Lärm, keine Emissionen) sind Elektrofahrzeuge interessant.
Das Off-Grid-Team macht Station am Potsdamer Platz bei seinem Projektpartner von der GIZ PEP
Die Bedeutung von E-Mobilität wird in Schwellen- und Entwicklungsländern wachsen. Sie kann einen wichtigen Beitrag zur Lösung von Verkehrs- und Umweltproblemen vor Ort leisten. Die Entwicklung der Kosten und die Schaffung der entsprechenden Infrastruktur werden für die Verbreitung von E-Fahrzeugen in diesen Ländern jedoch die ausschlaggebenden Kriterien sein.
Im Herzen der Grundgrün-Zentrale wird gezeigt wie schnell und effizient grüner Strom gehandelt werden kann
Mit Ubitricity wurde eine Abrechnungsmethode für flexible Zählpunkte zum Laden von E-Autos entwickelt. Die Stromzähler funktionieren über alle Netzebenen, die Entwicklung ist ein systemisches Thema und Datenmanagement muss beherrscht werden. Für Energieversorger werden E-Autos wohl erst in mehr als 10 Jahren eine interessante Kundengruppe darstellen. Generell bedeutet Energiewende Dekarbonisierung, d.h. Verkehr muss auch umgestellt werden. E-Mobilität kann dazu ein Weg sein. Allerdings muss gesamtgesellschaftlich das Konzept von Mobilität durchdacht werden, hier wären zum Beispiel effiziente Bahnen, Verzicht auf Inlandsflüge, keine Fixierung auf den Besitz eigener Autos zu nennen.
Vor dem Apricum-Gebäude wir das Rallye Auto begutachtet
Forschungsbedarf für E-Mobilität besteht vor allem bei Batterietechnologien (Verbesserung Lebenszeit, Reduzierung der Kosten). Außerdem müssen energiewirtschaftliche Fragestellungen geklärt und regulatorische Rahmenbedingungen verbessert werden, um somit unter anderem administrative Hürden für Ladeinfrastruktur zu reduzieren, die z.B. durch die rechtliche Zersplitterung der Netze entstehen.
MicroEnergy International ist eine weitere Station der Rallye, bei der sich das Team mit einem SolarHomeSystem präsentiert.
E-Mobilität ist die mobile Ergänzung der Energiewende und birgt ein großes Potential durch dezentrale Speicher. In Entwicklungs- und Schwellenländern gibt es heute schon E-Kleinfahrzeuge aufgrund der Smogproblematik. E-Mobilität gehört zur Zeit nicht zu den Forschungsschwerpunkten von MEI, könnte jedoch durchaus ein interessantes Forschungsfeld werden. Die Verknüpfung von SwarmElectricity mit Mobilität und Speichern als „Stromtransport“ (zeitlich und räumlich) durch E-Fahrzeuge wäre zum Beispiel eine spannende Forschungsidee. Generell muss Energie anders betrachtet werden, d.h. mehr serviceorientiert. So auch in Bezug auf die Mobilität. Hierbei sollten nicht nur die Mittel, sondern auch die Dienstleistungen (Transport) müssen untersucht werden. Dazu wird endnutzer-basierte Forschung benötigt – wer nutzt Mobilität wie? Dadurch kann untersucht werden, wie E-Mobilität die Bedürfnisse der Endnutzer erfüllen.
Eine Testfahrt mit dem Fahrzeugentwickler
„Ohne spürbare Einschränkungen in der Fahrleistung kann die Reichweite genutzt werden. Ab einer Restreichweite von 13 km wird der Nutzer über den Ladestand der Batterie informiert, für mein Empfinden ein wenig spät. Die Aufladung mit 43 kW ist ausreichend schnell für einen kurzen Fototermin im Dunklen. Mit einer induktiven Aufladung des Fahrzeuges steigt natürlich die Convenience im Alltag.“
Entspannung am Wochenende in Brandenburg
Das Sportgerät passt in die ZOE. Die Reichweite ist bei moderater Fahrt auf der Autobahn (<120 km/h) für die Reise ins Brandenburgische ausreichend…
… für die Rückreise sollte die lange Ladezeit an einer Schuko-Steckdose eingeplant werden. Über 13 Stunden sind zu viel! Ladesäulen mit einer Stromstärke von mehr als 16 Ampere sind auf dem Lande nämlich noch rar gesät.
Die Suche nach einer Ladesäule
Das Navigationssystem und eine Handy-app von PlugSurfing zeigen uns den Weg zur nächsten Ladesäule. Es werden jedoch nicht alle tatsächlich, vorhandenen Ladesäulen angezeigt. Der Nutzer wird darüber informiert, ob die Säule bereits besetzt ist. Leider sind als „verfügbar“ gekennzeichnete Ladesäulen trotzdem nicht immer nutzbar. Einerseits weil parkende (nicht ladende E-Fahrzeuge) den Parkplatz belegen. Andererseits weil die Authentifizierung des Fahrzeugs nicht immer erfolgreich ist. „Anschlüsse prüfen“ heißt es dann. Manchmal hat mehrmaliges Probieren geholfen, manchmal auch nicht. Schade!
Das intelligente Stromkabel. Zu Besuch bei Ubitricity.
Die Stadt der Zukunft braucht intelligente Konzepte für eine umweltfreundlichere Mobilität. Dazu muss sich auch die Elektromobilität von der Randerscheinung zum Mainstream weiterentwickeln.
Durch den Einsatz von Ladekabeln mit integriertem Smart Meter lassen sich Ladepunkte auf günstige Systemsteckdosen reduzieren. So wird nicht nur ein flächendeckendes Ladenetz bezahlbar. E-Autos können geregelt geladen werden (nach Wind und Sonne) und sogar als Speicher dienen.
Bahnhöfe werden zur intermodalen Drehscheibe für CO2-freie Mobilität auf Straße und Schiene
Die Deutsche Bahn möchte mit ihrem Engagement in e-sharing zwei Seiten der Mobilität fördern: zum einen die Möglichkeit, sich möglichst CO2-neutral auf der Reise zu bewegen und zum anderen den Bahnhof weiter in Richtung einer Mobilitätsstation auszubauen, also unterschiedliche Verkehrsmittel an einem Knotenpunkt zusammenzubringen und zu vernetzen.
Mit der Energiewende hat auch die Deutsche Bahn ihre Ziele für den CO2-freien Betrieb erhöht. Hierzu gehört auch die Erforschung neuer Energiekonzepte, wie es am Bahnhof Südkreuz in Berlin passiert. Schwieriger wird es sein, Bestandsbahnhöfe entsprechend weiter zu entwickeln, während bei der Neukonzeption von Bahnhöfen bereits beachtliche Erfolge erreicht wurden.
Bestandsbahnhöfe mit erneuerbaren Energiequellen versorgen
Mit der Umsetzung des Pilotprojektes am Bahnhof Berlin-Südkreuz zur Nutzung von erneuerbaren Energiequellen an Bestandsbahnhöfen, leistet die DB einen Beitrag zur Entlastung der Energienetze und zur Zukunftssicherung der „Eisenbahn in Deutschland“.
Elektromobilität mit erneuerbaren Energien gehört die Zukunft! Zu Besuch beim InnoZ am EUREF-Campus
Zur Energiewende gehört das Elektroauto untrennbar dazu. Intelligent integriert in den urbanen Verkehr.
Zielkonflikte optimieren
Tatsächlich nachhaltig ist die Elektromobilität nur dann, wenn die ökologischen Vorteile auch ökonomisch umsetzbar sind. Häufig muss dabei ein optimaler Kompromiss zwischen konfliktären Zielen gefunden werden. Das RLI untersucht am EUREF-Campus und am Bahnhof Berlin-Südkreuz mit Hilfe einer selbst entwickelten Mehrzieloptimierung im Konflikt stehende Ziele. So kann zum Beispiel die optimale Systemauslegung für ein Batterie-Photovoltaiksystem gefunden werden, um Elektrofahrzeuge möglichst umweltschonend zu akzeptablen Kosten aufzuladen.
Die zentrale Anlaufstelle für Elektromobilität in der Hauptstadtregion. Zu Gast bei der Berliner Agentur für Elektromobilität eMO
„Die Chancen elektrischer Mobilität sind enorm und die geringen Betriebskosten machen sie schon jetzt für Pendler und Flottenbetreiber ökonomisch attraktiv. Innerstädtisch bieten elektrische Nutzfahrzeuge vor allem dem Verteil- und Zustelldienst große Vorteile während der Schwerlastverkehr wahrscheinlich schrittweise über Hybridkonzepte elektrifiziert wird. Die Verwendung von Brennstoffzellen im Fahrzeugbau birgt darüber hinaus langfristig sicherlich weitere ökologische und ökonomische Potentiale, vor allem dann, wenn diese mit regenerativem Wasserstoff aus lokaler Erzeugung betrieben werden. Deutschland wird sich nur dann zum Leitmarkt und Leitanbieter für Elektromobilität entwickeln können, wenn Planungs- und Investitionssicherheit durch einen eindeutigen Rechtsrahmen gewährleistet werden.“
Die Multienergietankstelle am zukünftigen Haupstadtflughafen
An der modernen Multienergiestation können Elektrofahrzeuge mit 43 kW Wechselstrom bzw. 50 kW Gleichstrom geladen werden. Dadurch kann unsere ZOE in weniger als einer Stunde voll aufgeladen werden. Deutlich schneller geht es aktuell nur mit Brennstoffzellenfahrzeugen an der benachbarten Wasserstoffzapfsäule.
Wasserstoffmobilität ermöglicht das Auftanken innerhalb von 3 – 5 Minuten sowie Reichweiten von mehreren Hundert Kilometern und eignet sich daher besonders für die Langstreckenmobilität der Zukunft. Tankstellen für Wasserstoff, wie diese am zukünftigen Flughafen BER, sind allerdings noch nicht weit verbreitet. Der Ausbau der Wasserstoffinfrastruktur wird jedoch vorangetrieben und soll bis 2023 ein Netz von 400 Tankstellen umfassen.
[one]Im Gespräch mit Werner Diwald wird klar: Energie- und Verkehrswende gemeinsam bearbeiten!
Die Energiewende kann nur mit einer gleichzeitigen Mobilitätswende erfolgreich sein. Neben batterieelektrischen Fahrzeugen wird Wasserstoff eine entscheidende Rolle in einer elektromobilen Zukunft spielen. Mit Hilfe von Wasserstoffmobilität können Verkehrs- und Energiesektor verbunden und flexibilisiert werden.
Angekommen und doch nicht am Ziel!
Von den für das Jahr 2020 angestrebten 1 Million Elektrofahrzeugen sind aktuell noch wenig auf deutschen Straßen unterwegs. Die Chancen elektrischer Mobilität sind jedoch enorm. Fahrzeuge sind am Markt verfügbar und wecken das Interesse potenzieller Käufer. Die Preise, der Ladevorgang und die Reichweite müssen für die Nutzer aber noch attraktiver werden.
Im Schulterschluss mit der Energiewende kann Elektromobilität eine erhebliche Reduktion von CO2- und Schadstoffemissionen im Verkehrssektor erreichen. Die Synergien zwischen den traditionell getrennten Bereichen Stromversorgung und Verkehr werden noch nicht ausreichend genutzt und die künftigen Herausforderungen noch nicht sektorenübergreifend adressiert.
Am Reiner Lemoine Institut möchten wir durch anwendungsnahe Forschung dazu beitragen, Hemmnisse zu identifizieren, praktikable Lösungsansätze zu erarbeiten und die Energie- und Verkehrswende als Einheit zu beforschen.
Oliver Arnhold ist für das Team Mobilität mit Erneuerbaren Energien am RLI verantwortlich. Er hat im Rahmen der Aktion Autotausch 2015 sein privates Fahrzeug für zwei Wochen gegen die RENAULT ZOE eingetauscht und stellte dem RLI das Fahrzeug für die 24 Stunden von Lemoine zur Verfügung. Wir danken den Organisatoren von Autotausch: Radio1, Tagesspiegel und Berliner Agentur für Elektromobilität.
Ein Dankeschön auch an den Logo-Spender, die Walter Schulze GmbH.
Wir danken allen Teilnehmern für die Vorstellung ihres Engagements im Bereich der Elektromobilität!
