{"id":2189,"date":"2019-08-26T13:04:39","date_gmt":"2019-08-26T11:04:39","guid":{"rendered":"https:\/\/www.hsu-hh.de\/ees\/?page_id=2189"},"modified":"2022-03-18T11:20:27","modified_gmt":"2022-03-18T10:20:27","slug":"electrify-buildings-for-evs-elbe","status":"publish","type":"page","link":"https:\/\/www.hsu-hh.de\/ees\/forschung\/forschungsgebiete\/electrify-buildings-for-evs-elbe","title":{"rendered":"Electrify Buildings for EVs (ELBE)"},"content":{"rendered":"\n
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\"BMWK_Elbe\"<\/figure><\/div>\n<\/div>\n\n\n\n
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\"ELBE<\/figure><\/div>\n\n\n\n

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FKZ 01MZ18014F<\/h3>\n\n\n\n

Im Rahmen des ELBE Projektes sollen in Hamburg au\u00dferhalb des \u00f6ffentlichen Raumes 7.400 Ladepunkte installiert, erprobt und im Betrieb analysiert werden. Diese sind ausnahmslos netzdienlich konzipiert und k\u00f6nnen intelligent gesteuert werden. Aufgabe der HSU ist die wissenschaftliche Begleitung der Umsetzung eines netzdienlichen Ladens. Mit den im Projekt zu identifizierenden Anforderungen der beteiligten Akteure wird die Umsetzung der Wirkkette VNB-Signal \u2013 CPOBackend \u2013 Ladebox \u2013 EV \u00fcberpr\u00fcft. Am Projekt sind Verteilnetzbetreiber (VNB), Charge Point Operators (CPOs) und E-Fahrzeugbesitzer beteiligt.<\/p>\n\n\n\n

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Abbildung 1: E-Ladestation<\/figcaption><\/figure>\n\n\n\n

Netzdienliches Laden \u2013 Konzept<\/strong><\/h2>\n\n\n\n

Heute installierte Lades\u00e4ulen verf\u00fcgen \u00fcber keine M\u00f6glichkeit eines netzdienlichen Ladens. Die CPOs (Charge Point Operator \u2013 Ladepunktbetreiber) k\u00f6nnen nach der Installation messen und auswerten, wie sehr die Lades\u00e4ule ausgelastet ist und wie viel Energie geladen wurde. Eine Regelung der real bezogenen Leistung in Abh\u00e4ngigkeit vom konkreten Netzzustand ist nach dem Stand der Technik gegenw\u00e4rtig nicht m\u00f6glich. Im Projekt ELBE wird abh\u00e4ngig von der Netzauslastung ein Lademanagement umgesetzt, bei dem immer ein Ladestrom von mindestens 8 A garantiert wird. Damit k\u00f6nnen alle Fahrzeugtypen ohne Unterbrechung weiter geladen werden.<\/p>\n\n\n\n

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Abbildung 2: Schematische Darstellung der HSU Aufgaben<\/figcaption><\/figure><\/div>\n\n\n\n
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Untersuchung<\/strong><\/h2>\n\n\n\n

Die HSU untersucht die Funktionalit\u00e4t der Wirkkette VNB (Verteilnetzbetreiber) \u2013 Signal \u2013 CPO (Charge Point Operator \u2013 Ladepunktbetreiber) \u2013 Backend \u2013 Ladebox \u2013 EV (Elektrofahrzeug). Ziel der Untersuchung ist die \u00dcberpr\u00fcfung der Wirkkette hinsichtlich der Aspekte Wirkungsgrad der Fahrzeuge bei unterschiedlichen Lademodi, Netzr\u00fcckwirkungen und Unsymmetrie im Teillastbetrieb. Zudem werden in diesem Arbeitsschritt die Umsetzung weiterer Spezifikationen der entwickelten Schnittstelle (OpenADR \u2013Open Automated Demand Response) \u00fcberpr\u00fcft und validiert.<\/p>\n\n\n\n

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Abbildung 3: Genereller Laboraufbau zur \u00dcberpr\u00fcfung der Wirkkette VNB (Verteilnetzbetreiber) -Signal \u2013 CPO (Charge Point Operator- Ladepunktbetreiber) \u2013 Backend \u2013 Ladebox \u2013 Elektrofahrzeug an der HSU, VTN (Virtual Top Node, Virtueller Hauptknoten), VEN (Virtuel End Node, Virtueller Endknoten), EVSE (Electric Vehicle Supply Equipment, Ladestation f\u00fcr Elektrofahrzeuge), OpenADR (Open Automated Demand Response)<\/p>\n\n\n\n

Einbindung der sicheren Kommunikation \u00fcber Smart-Meter-Gateway im Bereich Ladeinfrastruktur<\/strong><\/h2>\n\n\n\n

Das Projekt ELBE wurde ab 01.01.2020 um die pilothafte Einbindung von Smart-Meter-Gateways (SMGw) in die Ladeinfrastruktur f\u00fcr Elektromobilit\u00e4tsanwendungen erweitert. Das Smart-Meter-Gateway soll als zentrale Kommunikationseinheit eines intelligenten Messystems (iMES) zuk\u00fcnftige Anwendungen des Smart-Grids erst m\u00f6glich machen. Zentrale Aufgabe im Projekt wird der Aufbau einer sicheren Kommunikationskette gem\u00e4\u00df den Vorgaben des Bundesamtes f\u00fcr Sicherheit in der Informationstechnik (siehe BSI TR-03109-1) sein. Die Erprobung einer cybersicheren Kommunikation zur Steuerung einzelner Ladepunkte bildet somit das allumfassende Projektziel. Das BSI hat in der Technischen Richtlinie hohe datenschutzrelevante Anforderungen an die Smart-Meter-Gateway-Infrastruktur formuliert. Die Erf\u00fcllung der Anforderungen durch die Hersteller muss im Rahmen eines Zertifizierungsprozesses nachgewiesen werden.<\/p>\n\n\n\n

Die grunds\u00e4tzliche Einbindung eines SMGw und die Kommunikationsschnittstellen in die angrenzenden Netze zeigt Abbildung 4. Im WAN befinden sich der Gateway-Administrator als sichere Instanz zur Konfiguration und Verwaltung des SMGw und weitere externe Marktteilnehmer, die Zugriff auf ausgelesene Daten ben\u00f6tigen. Im LMN befinden sich die Z\u00e4hler f\u00fcr Elektrizit\u00e4t und ggf. weitere Sparten, die ihre Messergebnisse an das SMGw senden. \u00dcber das HAN kann der Letztverbraucher auf das SMGw zugreifen und sich gespeicherte Daten anzeigen lassen. Ebenso findet \u00fcber die HAN-Schnittstelle die Kommunikation mit angeschlossenen steuerbaren Verbrauchs- oder Erzeugungsanlagen, wie zum Beispiel mit Ladepunkten, statt.<\/p>\n\n\n\n

\"Abbildung
Abbildung 4: Einbindung des SMGw in die Einsatzumgebung (gem\u00e4\u00df BSI<\/abbr> TR-03109)<\/figcaption><\/figure>\n\n\n\n

Im Rahmen der wissenschaftlichen Begleitforschung durch die HSU wird ein Visualisierungs- und Demonstrationslabor mit SMGw aufgebaut und betrieben. Dies wird eine fortschreitende Forschung zur verbraucherseitigen Flexibilisierung durch Steuerung von Verbrauchs- und Erzeugungsanlagen im Energieversorgungssystem erm\u00f6glichen.  Weiterhin wird die \u00dcbertragbarkeit der Erkenntnisse und Konzepte der pilothaften Umsetzung aus dem Bereich Ladeinfrastruktur validiert.<\/p>\n\n\n\n

Die Ergebnisse aus dem Visualisierungs- und Demonstrationslabor werden im Rahmen von Netzsimulationen skaliert, um Aussagen \u00fcber das Netzverhalten treffen zu k\u00f6nnen.<\/p>\n\n\n\n

Projektpartner:<\/h2>\n\n\n\n
\"ElbeLogos\"<\/figure><\/div>\n\n\n\n
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Ansprechpartner:<\/h2>\n\n\n\n

Prof. Dr.-Ing.<\/abbr> habil.<\/abbr> Detlef Schulz (Projektleiter)
Sahar Darvish, M. Sc.
Felix Heider, M. Sc.
Reiner Jordan, Dipl.-Ing. (FH)
Fakult\u00e4t f\u00fcr Elektrotechnik
Elektrische Energiesysteme<\/p>\n\n\n\n

Weitere Informationen:<\/strong><\/h2>\n\n\n\n

ELBE-Webseite<\/a><\/p>\n\n\n\n

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