Verbraucherschutz für zukünftige Ladetechnologien der Elektromobilität

Werden Messwerte bei der Lieferung von elektrischer Energie als Grundlage für die Abrechnung und damit für den geschäftlichen Verkehr herangezogen, sind die Messwerte vom Eichrecht geschützt und müssen daher eichrechtskonform erfasst werden. Die PTB arbeitet in drei neuen, durch das Bundesministerium für Wirtschaft und Klimaschutz geförderten Forschungsprojekten mit, um den Verbraucherschutz bei zukünftigen Ladetechniken wie beispielsweise induktivem oder bidirektionalem Laden zu gewährleisten.

Im Mittelpunkt der Projekte stehen das stationäre induktive Laden (Projekt „ChaNGe“), das dynamische induktive Laden (Projekt „EMADI“) und das bidirektionale Laden bei Fahrzeugflotten (Projekt „BiFlex-Industrie“).
Neben der Einbringung der messtechnischen Expertise der PTB ist ihre Hauptaufgabe im Rahmen der Projekte, deren Inhalte im Folgenden zusammengefasst werden, die frühzeitige Vertretung des Verbraucherschutzes bei diesen neuen Ladetechniken, sowie die Ermittlung der Berührpunkte der neuen Technologien mit dem Eichrecht.

Projekt „BiFlex-Industrie“ (Bidirektionale Flexibilität durch Flottenkraftwerke in und um Unternehmen):
Fahrzeugbatterien sind neben stationären Speichern prädestiniert für den kurz- bis mittelfristigen Ausgleich von Last und Erzeugung im Energiesystem. Elektrofahrzeuge verfügen über Batterien mit hohen elektrischen Leistungen, großen Speicherkapazitäten und haben zumeist lange Standzeiten. In Firmenflotten können sie vor Ort erzeugten Photovoltaik-Strom puffern und aktiv Lastspitzen reduzieren. Durch die Möglichkeit der Rückspeisung kann die Flexibilität auch dem übergeordneten Stromnetz zur Verfügung gestellt werden – als sogenanntes Flottenkraftwerk. Im Gesamtvorhaben „BiFlex-Industrie“ arbeitet daher ein Konsortium aus Forschung, Industrie und Anwendern an der Lösung der noch bestehenden Herausforderungen durch die direkte Nutzung rückspeisefähiger Fahrzeugflotten für Unternehmen inklusive der energiewirtschaftlichen Geschäftsmodelle.

Projekt „ChaNGe“ (Inductive Charging – Next Generation):
Gegenüber der klassischen leitungsgeführten Ladetechnik, die sich bereits im großen Maßstab im Aufbau befindet, bietet die kontaktlose induktive Ladetechnik einige Vorteile, darunter z.B. der Entfall von mechanischen Verbindungen, die Möglichkeit zur unsichtbaren Integration in eine vorhandene Parkinfrastruktur sowie die unkomplizierte Integration von automatisierten/autonomen Fahrzeugen.
Eine weiterhin offene Fragestellung bei der induktiven Ladetechnik betrifft die verbrauchergerechte Messung der gelieferten Energie. Im Fokus stehen in diesem Projekt die Entwicklung eines Messkonzeptes zur fairen Messung der übertragenen Energie beim induktiven Laden sowie die Entwicklung von Messtechnik zur Gewährleistung der Prüfbarkeit der Ladetechnik im Feld, wie sie vom Mess- und Eichgesetz gefordert wird.

Projekt „EMADI“ (Entwicklung eines wirtschaftlichen Mess- und Abrechnungsverfahrens für dynamische Induktivladesysteme):
Die kontaktlose Energieübertragung induktiver Ladetechnik steigert die Komplexität entsprechender Energiemessverfahren, insbesondere wenn der Ladevorgang während der Fahrt erfolgen soll. Zusätzlich zu der Herausforderung, die bei der induktiven Energieübertragung entstehenden Verluste fair abzurechnen, erweitert das dynamische Laden die messtechnischen Herausforderungen um den Aspekt der richtigen Zuordnung der Messwerte zu den Ladenden. Die besondere Schwierigkeit besteht hierbei darin, dass typischerweise mehrere Elektrofahrzeuge die Ladeinfrastruktur gleichzeitig nutzen. Zur gerechten Abrechnung muss die an jedes Elektrofahrzeug individuell übertragene Energie nicht nur gemessen, sondern diesem auch zweifelsfrei zugeordnet werden können. Das Projektziel von EMADI ist die prototypische Entwicklung eines Informations- und Kommunikationssystems (IKT) zur Energiemessung, Kommunikation und Abrechnung.

Bild: Künstlerische Darstellung eines bidirektionalen Ladevorgangs (oben) und eines dynamischen induktiven Ladevorgangs (unten)

Fachbereich 2.3 „Elektrische Energiemesstechnik“