Smarte Ladestationen

Der Technologiekonzern GE will Ladestationen für Elektrofahrzeuge auf den Markt bringen, die einen Rückkanal zum Energieversorger besitzen. Elektroautos sollen so mit billiger Energie versorgt und gleichzeitig das Stromnetz geschont werden.

Noch in diesem Frühjahr will das US-Unternehmen GE eine Reihe sogenannter smarter Ladestationen für Elektrofahrzeuge auf den Markt bringen, die einen Rückkanal zum jeweiligen Energieversorger besitzen. Die Idee: Elektro-Autos sollen "intelligent" aufgeladen werden, beispielsweise indem sie die günstigsten Tarife für die Fahrzeugbesitzer auszunutzen. Gleichzeitig könnten so Lastspitzen im Stromnetz gedämpft werden. Bei entsprechender Verbreitung ließen sich die Elektroautos sogar als Zwischenspeicher für erneuerbare Energieen wie Sonnen- und Windkraft nutzen, die nicht immer zur Verfügung stehen.

Bei der Entwicklung der Ladestationen arbeitet GE mit Juice Technologies zusammen, die unter dem Markennamen PlugSmart technische Plattformen für das intelligente Stromnetz entwickeln. Unter anderem hat Juice Technologies eine Art intelligenten Stromzähler entwickelt, der sich die aktuellen Strompreise per Internet oder ZigBee-Datenfunk abholen kann. Über einen kleinen Webserver stellt der Zähler eine Schnittstelle bereit, an der der Benutzer dann den maximalen Strompreis eingeben kann, den er zu akzeptieren bereit ist.

Die ersten Geräte will GE noch im Frühjahr bereit stellen - größere Stückzahlen dann bis zum Ende des Jahres. Bei GE hofft man, genau zur richtigen Zeit auf den Markt zu kommen: In den nächsten Monaten wird eine Welle neuer Elektrofahrzeuge erwartet. GM, Nissan und Ford wollen allesamt noch in diesem Jahr erste E-Autos zu den US-Händlern bringen. Moderne Ladegeräte existieren bereits von anderen Firmen, allerdings hat GE einen wichtigen Vorteil: Da der Technologiekonzern selbst im Kraftwerksgeschäft tätig ist, können die Geräte auf die neue "Smart Grid"-Infrastruktur abgestimmt werden, die andere Bereiche des Großunternehmens gerade entwickeln. Dieses intelligente Netz soll vom Kraftwerk über das Leitungssystem bis hin zu den Endgeräten im Haushalt reichen. GE hat enge Geschäftsbeziehungen zu Stromkonzernen in aller Welt, was die Durchsetzung der Technik beschleunigen könnte.

Experten rechnen damit, dass Elektroautos in den nächsten Jahren große Auswirkungen auf den Stromverbrauch haben könnten: Bis zu 30 Prozent der Elektrizitätskosten eines typischen Haushalts würden dann für das persönliche Fortbewegungsmittel draufgehen. Michael Kintner-Meyer, Forschungsleiter am Pacific Northwest National Laboratory im US-Staat Washington, der selbst an intelligenten Ladegeräten arbeitet, hat die Befürchtung, dass das negative Auswirkungen auf das Klima haben könnte, weil Lastspitzen häufig von schmutzigen Kohlekraftwerken ausgeglichen werden. Zudem könne das Stromnetz überlastet werden.

Intelligente Ladestationen wie das von GE könnten dieses Problem zumindest verkleinern. Im einfachsten Fall würde der Autofahrer sein Gerät so programmieren, dass der Ladevorgang erst mitten in der Nacht beginnt, wenn die Stromnachfrage gering ist. Dabei wird nicht nur das Netz entlastet, sondern der Autobesitzer könnte richtig Geld sparen, falls sein Stromversorger zeitabhängige Tarife anbietet. Doch es geht noch eine Stufe intelligenter: Die Smart Grid-Infrastruktur könnte künftig Preissignale in Echtzeit an die Ladestationen senden, die diese dann einkalkulieren. Kraftwerksbetreiber könnten so ihre Generatorenlaufzeiten optimieren: Immer dann, wenn die Nachfrage im Netz zu gering ist, werden die Fahrzeuge geladen, so dass es insgesamt zu einer ausgeglicheneren Nutzung der Anlagen kommt.

Die Ladestationen könnten außerdem innerhalb bestimmter Parameter (späteste Aufladezeit, maximaler Strompreis) frei entscheiden, wie ein Fahrzeug optimal geladen wird. Der Kunde könnte dann festlegen, ob er lieber sofort den Ladevorgang startet oder auf einen besseren Preis wartet.

Luke Clemente, Leiter der Smart Grid-Abteilung bei GE Energy, hofft auch auf positive Auswirkungen für den Bereich der Erneuerbaren Energien. Immer dann, wenn Überkapazitäten im Netz vorhanden sind, also viel Wind- und Sonnenkraft zur Verfügung steht, könnten in einigen Jahren automatisch Elektroautos geladen werden, hofft der Fachmann. Fehlt es dagegen an erneuerbaren Quellen, geht der Preis nach oben und die Fahrzeuge werden vom Netz getrennt.

Denkbar ist auch die Nutzung der in den E-Autos gespeicherten Energie als eine Art Notreserve für das Stromnetz. Sollte eine von den Kraftwerken alleine nicht mehr zu deckende Spitzenlast auftreten oder eine der Anlagen ausfallen, könnte die GE-Ladestation Energie aus den Fahrzeugbatterien ins Netz zurückspeisen. Kunden, die sich dazu bereiterklären, erhielten dann einen Preisabschlag. (Noch ist diese Funktion allerdings Zukunftsmusik, weil dazu das Netz zusammen mit den Elektroautos entsprechend angepasst werden müsste.)

Noch ist unklar, wann die smarten Ladestationen wirklich gebraucht werden. Anfangs dürfte der Strom für Elektrofahrzeuge und Plug-in-Hybriden im regulären Netz auch ohne spezielles Management problemlos ausreichen. Erst wenn die E-Autos in großen Stückzahlen herumfahren, wird es kritisch. Um so wichtiger sei es, vorbereitet zu sein, meint Forscher Kinter-Meyer. Allerdings müsse die Kontrolle über die Ladestationen stets beim Kunden verbleiben. Nur so könne der sich darauf verlassen, dass sein Auto am nächsten Morgen auch funktioniere. (bsc)