Fellbach ZEROplus – Intelligente Nutzung von Elektrofahrzeugen im Gesamtenergiekonzept einer Energieplus-Haus-Gruppe

Laufzeit: November 2012 - Juni 2016
Auftraggeber / Zuwendungsgeber:
Bundesministerium für Verkehr und digitale Infrastruktur (BMVI)
Kooperationspartner: Architekturbüro brucker.architekten, Stadt Fellbach
Projektfokus:
© Fraunhofer ISE

Abb. 1: Beladung des Elektroautos mit Eigenstrom.

© Fraunhofer ISE

Abb. 2: Die grafische Nutzeroberfläche visualisiert Energieflüsse im Haus und informiert über den aktuellen Ladestatus des Elektrofahrzeugs.

Vernetzt, energieeffizient und aktiv im Stromnetz ist das Haus der Zukunft. Die smarte Energiesteuerung schätzt die Stromerzeugung der eigenen PV-Anlage und den Verbrauch im Haushalt auf Sicht der nächsten Stunden ab und entwickelt z. B. Strategien zur Erhöhung des Eigenstromverbrauchs, vermeidet ggf. Erzeugungs- und Lastspitzen und agiert aktiv am Strommarkt. Dafür werden dann bestimmte Verbraucher oder Speicher flexibel betrieben, koordiniert von der zentralen Energiesteuerung. Besonders gut eignen sich hierfür Wärmepumpensysteme und Elektrofahrzeuge, die nicht immer sofort voll geladen werden müssen. Im Projekt »Fellbach ZEROplus« wird ein solches Heimenergiemanagementsystem entwickelt und von den Bewohnern der Energieplushäuser in der Praxis getestet.

Elektrofahrzeuge sind mit ihrer hohen Ladeleistung für das Stromnetz Herausforderung und Chance zugleich. Im Stromnetz der Zukunft wird es wichtig, auf Verbraucherseite auf die fluktuierende Erzeugung zu reagieren und gleichzeitige Ladevorgänge zu vermeiden, idealerweise ohne dass der Verbraucher davon etwas mitbekommt. Damit ein Ladevorgang entsprechend gesteuert werden kannn, muss das System den aktuellen Batteriefüllstand sowie die geplante Distanz und Abfahrtszeit der nächsten Fahrt kennen. Das Energiemanagementsystem nutzt diese Information zusammen mit Wettervorhersagen und Verbrauchsprognosen aus historischen Daten zum Abschätzen der Energieflüsse im Haus, und kann so einen optimalen Ladefahrplan erstellen. Umgesetzt wurde das System mit dem am Fraunhofer ISE entwickelten Software Framework »OpenMUC« (www.openmuc.org). Das modulare Konzept erlaubt die flexible Anpassung für unterschiedliche Anwendungen. Es unterstützt eine Vielzahl von Kommunikationsprotokollen und verfügt über ein integriertes Monitoring, wodurch es die Entwicklung kundenspezifischer Lösungen im Smart Grid- und Smart Home- Bereich vereinfacht. Im Projekt vernetzt OpenMUC Stromzähler, Ladesäule, Wärmepumpe und Nutzerinterface miteinander.

Zurzeit wird das Energiemanagementsystem in einem zweijährigen Feldversuch in einer Energieplushausgruppe in Fellbach erprobt. Dabei werden unterschiedliche Optimierungsstrategien getestet sowie Studien zur Usability und Nutzerakzeptanz des Gesamtsystems durchgeführt. Denn vor allem die intuitive Benutzung im Alltag führt zum Erfolg.

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