ELEMENT - Energiemanagementsystem für das gesteuerte Laden von Elektrofahrzeugen in Mehrparteienhäusern

Übergeordnetes Ziel des Vorhabens ELEMENT ist es, kostengünstige und komfortable Lademöglichkeiten für die E-Kfz von Gebäuden mit mehreren Mietparteien zu schaffen. Wesentlich hierfür ist die Weiterentwicklung eines vorhandenen Energiemanagementsystems für derartige Gebäude. Ein Lademanagement koordiniert dabei die Ladevorgänge ja nach Bedarf der Mieter und schließt gleichzeitig dezentrale Stromerzeugungssysteme (z. B. Photovoltaik auf dem Dach des Wohnhauses, Blockheizkraftwerk im Wohnhaus zur gekoppelten Strom- und Wärmeversorgung) ein. Zudem wird eine Kommunikation zum Stromnetz über ein Smart Meter Gateway realisiert, so dass auch dynamische Stromnetzrestriktionen, die zukünftig im Rahmen der Novellierung von § 14a EnWG vom Verteilnetzbetreiber in Form von zeitlich variierender Anschlussleistung an die Netznutzer weitergereicht werden, berücksichtigt werden können. Damit lassen sich die kostenintensive Verstärkung des Netzanschlusses sowie des Stromnetzes insgesamt vermeiden.

Zu entwickelnde monetäre Tarif-, Ausgleichs- und Anreizmodelle sollen zu einem netzdienlichen und solidarischen Verhalten der Nutzer anregen. Dies schließt auch die Nutzung der Batterien der E-Kfz als steuerbare Energiespeicher zur Erbringung netzdienlicher Leistungen und zur Aufnahme eines örtlichen und zeitlichen Überangebots an regenerativer Energie (vor allem aus Photovoltaik) ein. Insgesamt sollen diese Modelle zu einer gerechten Verteilung der Erträge und Lasten unter den Mietparteien führen.
Die Funktionstüchtigkeit des zu entwickelnden Systems soll an einem Wohngebäude mit mehreren Mietparteien in der Stolzestraße sowie an einem gemischt genutzten Objekt aus mehreren Wohnungen, Geschäftsräumen und einer Arztpraxis in der Peter-Paul-Straße nachgewiesen werden.
Die Arbeitsschwerpunkte des ifak liegen in der Entwicklung des Lademanagements unter Berücksichtigung der Stromnetzrestriktionen und Nutzerbedarfe.

The overall objective of the ELEMENT project is to create cost-effective and convenient charging options for the e-vehicles of buildings with multiple tenants. Essential for this is the improvement of an existing energy management system for such buildings. A charging management system coordinates the charging processes according to the needs of the tenants including decentralized power generation systems (e.g. photovoltaics on the roof of the apartment building, combined heat and power unit in the apartment building). In addition, communication with the power grid is implemented via a smart meter gateway so that dynamic power grid restrictions as part of the amendment to § 14a EnWG can also be taken into account. Therefore, a cost-intensive reinforcement of the grid connection as well as the power grid as a whole is avoided.

Monetary tariff, compensation and incentive models to be developed should encourage the tenants to behave in a solidarity way taking care of the grid. This also includes the use of e-vehicle batteries as controllable energy storage devices to provide grid-valuable services and to absorb a local and temporal surplus of renewable energy (especially from photovoltaics). Overall, these models should lead to an equitable distribution of revenues and burdens among the tenants.
The functionality of the system to be developed is to be demonstrated in a residential building with several tenants in Stolzestraße as well as in a mixed-use building consisting of several apartments, business premises and a medical practice in Peter-Paul-Straße.
The focus of ifak's work is on the development of the charging management system taking into account dynamic power grid restrictions and charging requests of the tenants.