Untersuchung möglicher Auswirkungen von Elektromobilität und Wärmepumpen auf Verteilnetze der Nieder- und Mittelspannung anhand realer Netzbeispiele

Abstract:
Die Anforderungen an die Netze der Mittel- und Niederspannungsebene sind zukünftig erheblichen Änderungen unterworfen. Treiber hierfür ist das Streben der Politik nach Ersatz der bisher durch fossile Träger bereitgestellten Energie durch regenerative und daher nachhaltige und CO2-neutrale Quellen. Gleichzeitig deuten sich mit dem verstärkten Interesse für Elektrowärmepumpen bei der Klimatisierung von Niedrigenergiegebäuden und der politischen Förderung von Elektrofahrzeugen neue Nutzungsformen an, die die Charakteristik der Last im Verteilnetz prägen werden. Ungebrochen ist der Trend zum Anschluss von dezentralen und - wie bei der Photovoltaik - im Wesentlichen dargebotsabhängigen Quellen im Niederspannungs- und Mittelspannungsnetz. In einer ersten Teiluntersuchung werden die Auswirkungen der Fahrzeugbatterien auf das Mittelspannungsnetz untersucht. Die Auswertung statistischer Erhebungen für Mobilitätsverhalten und Fahrzeugbestand in ausgewählten städtischen und ländlichen Regionen lässt auf einen Ladebedarf vornehmlich synchron zur bestehenden Spitzenlast schließen, der diese signifikant erhöht. Mit den Auswirkungen auf die Niederspannungsnetze beschäftigt sich die zweite Teiluntersuchung. Es geht um die Frage, bis zu welchem Grade heute in bestehende Niederspannungsnetze zusätzliche Elektromobilitätslasten und Wärmepumpenlasten aufgenommen werden können, ohne dass ein Ausbau des Netzes erforderlich ist. Ergebnis der Untersuchung zum Niederspannungsnetz ist, dass die Frage der Netzreserven nicht allgemeingültig beantwortet werden kann. Die jeweilige Netzstruktur, die historisch begründete Dimensionierung der Kabel und Freileitungen sowie die Höhe und Art der Lasten im Netz erfordern in jedem Fall eine individuelle Bewertung der Netze. Eine so nicht erwartete Erkenntnis ist, dass eine feste zeitliche Beschränkung der Schnellladung nicht in jedem Fall sinnvoll ist. Eine zeitlich koordinierte Freigabe nach Ablauf der Sperrzeit kann zu einer höheren Lastspitze führen als im nicht gesteuerten Fall.