Die Hypothese, dass die Energiewende mit umfassender Elektrifizierung verbunden ist, hat sich in der Realität schon längst bewahrheitet. Mit der durchdachten Integration und dem intelligenten Management von Photovoltaik, Ladeinfrastruktur und Batteriespeicher werden Gebäude zu Energiezentren, die das Aufladen von Elektrofahrzeugen und die Erzeugung erneuerbarer Energie unterstützen. »Buildings as a Grid« fällt dabei in das Hoheitsgebiet von Eaton als renommierter Anbieter von Energiemanagement-Lösungen. Das Unternehmen zeigt selbst vor, wie’s geht, und zwar mit einem Energie-Hub in der Schweiz – wir waren für Sie vor Ort.

Interview: Thomas Buchbauer

Text: Mag. Sandra Eisner

Wie werden kommerzielle Gebäude fit für die elektrische Zukunft? Und wie lassen sich damit zusammenhängend Energiekosten einsparen? Das Energiemanagementunternehmen Eaton bietet einen Systemansatz, der Kunden von Beginn des Projekts an über den gesamten Lebenszyklus begleitet. Dabei steht nicht nur die Hardware, sondern auch die (Betreiber-)Software im Mittelpunkt der ganzheitlichen Lösung. Managen der Ladestationen, der Nutzer, Regeln von Energieerzeugung und -verbrauch, Ermitteln von Kosten und Einnahmen – mit dem Building-Energy-Management-System (BEMS) von Eaton werden Energieströme in Gebäuden erfasst und gesteuert. In der Praxis wird die gesamtheitliche Lösung des Buildings-as-a-Grid-Konzepts im Eaton-Bürogebäude in Le Mont-sur-Lausanne (Schweiz) seit letztem Jahr gelebt und dokumentiert. Trotz steigender Energiepreise wurden dadurch Stromkosten gespart und die Kohlenstoffemissionen um durchschnittlich eine Tonne pro Monat verringert. Bei unserem Besuch vor Ort führten wir ein Interview mit Dr. Thomas Ruhland, Manager, Global Strategic Accounts Energy Transition bei Eaton. Wir sprachen mit ihm über BEMS, die Zukunft der Elektromobilität und somit auch über die Möglichkeiten von »Vehicle to grid«.

„Mit unserem System erfassen wir nicht nur die Energie und notieren den Verbrauch, sondern steuern und regeln auch die Energieströme – bidirektional ins und aus dem Netz sowie zum und vom Batteriespeicher, angepasst an den Bedarf des Verbrauchers“, so Dr. Thomas Ruhland, Manager, Global Strategic Accounts Energy Transition bei Eaton. (Bild: Eaton)

Herr Ruhland, bestehende Garagen und vor allem deren Stromversorgung stellen im Zusammenhang mit Ladeinfrastruktur oft eine große Herausforderung dar. Stromschienen können dabei ein praktikabler Lösungsansatz sein. Gehören diese bei Eaton zum Gesamtpaket und/oder sind sie Fremdprodukte?

Thomas Ruhland: Jedes Gebäude ist individuell, und genau hier liegt auch die Herausforderung, denn somit ist auch jede Anforderung im Gebäude individuell. Mit unserer software- und hardwarebasierten Lösung versuchen wir, all diesen speziellen Ansprüchen gerecht zu werden und gleichzeitig Investitionen in die Erweiterung des Netzanschlusses zu vermeiden. Was die Installation betrifft, so kann diese bei unserer Ladestation sowohl über Hardware (Kabel) als auch über WiFi, über WLAN erfolgen. Was die von Ihnen angesprochene Stromschiene betrifft, so können wir eine Vielzahl von Fremdprodukten in unser System integrieren.

Neben einer ganzheitlichen, individuellen Lösung sehen wir den Service für unsere Kunden als ganz wesentlich an, denn über Energiemanagement spricht es sich zwar leicht, im Detail ist es jedoch eine komplexe Angelegenheit. Als Lösungsanbieter unterstützen wir nicht nur bei der Installation und Inbetriebnahme durch unsere Partner in vielen Ländern vor Ort, sondern wir betreuen den Kunden letztendlich von Anfang an. Wenn es etwa darum geht, eine Simulation zu erstellen, um zu eruieren, wie sich die zukünftige Energiezentrale auf die Reduzierung der Kosten und die Einsparung an CO2 auswirken wird, bieten wir das als Beratungsleistung im Vorfeld an.

Wodurch zeichnet sich Eatons firmeneigene BEMS-Software (Buildings Energy Management System) gegenüber anderen Alternativen aus?

Ruhland: Wir bieten unsere Lösung international an und verfügen über ein sehr breites Netzwerk an Partnern für die Realisierung und Umsetzung. Und auch hier unterstützen wir den Kunden von Anfang an, nämlich beim Eruieren der idealen Lösung für das jeweilige Gebäude- und Nutzerprofil. Mit unserem System erfassen wir nicht nur die Energie und notieren den Verbrauch, sondern steuern und regeln auch die Energieströme – bidirektional ins und aus dem Netz sowie zum und vom Batteriespeicher, angepasst an den Bedarf des Verbrauchers. Unsere ganzheitliche Lösung ist flexibel, adaptierbar an jedes Gebäude und skalierbar. Darüber hinaus bieten wir für unsere Kunden einen umfassenden Service im Bereich der Finanzierung, was ein zentraler Punkt bei Gewerbeimmobilien ist.

Bei Eaton möchte man nachweisen, dass das intelligente Aufladen von Fahrzeugen durch die Vehicle-To-Grid-Technologie das Potenzial hat, das Stromnetz zu entlasten, das Risiko von Stromausfällen zu verringern und die Abhängigkeit von fossilen Energieträgern zu reduzieren. (Bild: Eaton)

Ist bidirektionales Laden DC-seitig möglich?

Ruhland: Unsere DC-Lader sind bidirektional einsetzbar, unsere AC-Charger heute nicht.

Gibt es aktuell Bestrebungen, dies zu ändern?

Ruhland: Dabei befinden wir uns im Moment in einer Pilotphase. In einem Verbundprojekt mit vier Schweizer Unternehmen in Yverdon-les-Bains untersuchen wir die Synerigen lokaler Erzeugung erneuerbarer Energie und der Elektromobilität. Bis 2025 sollen 250 Ladestationen, davon 50 bidirektional, über ein intelligentes Mikronetz mit industriellen Verbrauchern und einer Photovoltaikproduktion verbunden sein. Innerhalb dieses Mikronetzes wird das Zusammenspiel zwischen Verbraucher, Nutzer mit verschiedenen Steuerungs- und Preismodellen erforscht. Wir wollen nachweisen, dass das intelligente Aufladen von Fahrzeugen durch die Vehicle-To-Grid-Technologie das Potenzial hat, das Stromnetz zu entlasten, das Risiko von Stromausfällen zu verringern und die Abhängigkeit von fossilen Energieträgern zu reduzieren.

Es stellt sich dabei die große Frage, wohin sich die Ladeinfrastruktur langfristig entwickelt: Werden wir zukünftig AC und DC parallel haben oder wird eher der DC-Bereich eine größere Rolle spielen? Wir sprechen hier auch von Kosten im Auto für die Installation der Leistungselektronik für AC. Es wird sich zeigen, wohin der Weg führt, auch über die Automobilindustrie.

Mit der durchdachten Integration und dem intelligenten Management von Photovoltaik, Ladeinfrastruktur und Batteriespeicher werden Gebäude zu Energiezentren, die das Aufladen von Elektrofahrzeugen und die Erzeugung erneuerbarer Energie unterstützen. (Bild: Eaton)

Was würde Ihrer Ansicht nach »Vehicle to grid« für die Netzstabilität bedeuten?

Ruhland: Um das Netz zu stabilisieren, braucht es eine bedeutende Energiemenge bzw. -leistung, um überhaupt regelnd einzugreifen. Der Ansatz, den ich sehe – gerade wenn wir über Gebäude sprechen – ist eher der, mit Fahrzeugen den Eigenverbrauch und damit die eigene Autonomie zu erhöhen. Das bedeutet konkret, die Energie in den Fahrzeugen zu speichern und bei Bedarf im eigenen Gebäude zu nutzen sowie mit benachbarten Verbrauchern, Consumern, letztendlich zu teilen. Energie dort zu verbrauchen, wo sie erzeugt wird, das ist ein sehr naheliegender Ansatz mit positiver Auswirkung auf Umwelt und Stromrechnung.

Wir haben im Zuge eines Großprojekts in den Niederlanden die Johan-Cruyff-Arena mit sehr leistungsfähigen Energiespeichern ausgestattet. Das ergibt natürlich einen lokalen Einfluss auf die Netzstabilität, allerdings braucht es dazu auch Energiespeicher mit entsprechender Leistung und Kapazität.

In der Schweiz gibt es ein Projekt mit einem Mobilitätsanbieter, bei dem 50 Fahrzeuge in verschiedenen Regionen Vehicle to grid betreiben. Fallen die in einem Jahr erwarteten Ergebnisse positiv aus, würde besagter Mobilitätsanbieter gesamt auf Elektrofahrzeuge dieses Typs umsteigen. Wäre dies der Fall, so ermöglicht sich eine Leistung in der Größenordnung eines Pumpspeicherkraftwerks.

Ruhland: Wir haben folgendes Szenario für unser Gebäude gezeichnet: Wenn wir unsere 11 Dienstwagen in Betrieb als Zwischenspeicher für solarproduzierte Energie nutzen, um diese dann wieder für den eigenen Bedarf einzusetzen, sprechen wir (bei 10 % Batteriekapazität) über eine monatliche Energiemenge von 1.500 Kilowattstunden. Das ist keine Dimension, die an ein Pumpspeicherkraftwerk heranreicht, aber ein wertvoller Beitrag, um die eigene Energieversorgung im Gebäude sicherzustellen und möglicherweise auch einen Benefit für andere Nutzer im Gebäude zu schaffen. Wir sehen ein großes Potenzial für die Zukunft, deshalb sind wir auch in den ersten Pilotprojekten aktiv, so etwa, wie erwähnt, in Yverdon-les-Bains, wo es ja um mehrere hundert Fahrzeuge geht, die eine aussagekräftige Bewertung von Vehicle-to-Grid ermöglichen werden.

Was bedeutet das für die Batterien in den Elektroautos?

Ruhland: Das können wir noch nicht mit Sicherheit sagen. Natürlich ist durch die häufigeren Be- und Entladezyklen eine stärkere Degradation nicht auszuschließen. Wir müssen hier noch weitere Schleifen durchlaufen, um dementsprechende Erfahrungswerte vorzuweisen.

Gibt es Einschätzungen oder Hochrechnungen dazu?

Ruhland: Die erste größere Welle an gebrauchten E-Fahrzeugen im Markt steht noch bevor. Dann wird ersichtlich sein, wie sich der Markt für die Ersatzfahrzeuge darstellt und welche Aufwendungen erforderlich sind, um die Batterien selbst wieder auf Stand zu bringen, damit sie für den Kunden attraktiv sind. Methoden zur Abschätzung existieren, allerdings ist eine Prognose durch die vielfältigen Einflussgrößen auf Hersteller- und Nutzerseite unsicher. Mit diesen unterschiedlichen Bedingungen fehlt der breite Erfahrungswert.

Wie gestaltet sich aktuell Ihre Lieferfähigkeit in Sachen Wallboxen?

Ruhland: Wir produzieren im Moment auf »Stock«, also auf Bestand, und sind deshalb in der Regel in kurzer Zeit lieferfähig. Die Kapazität ist ausreichend und gut erweiterbar.

Herr Ruhland, vielen Dank für das Gespräch!

Weitere Informationen auf: www.eaton.com/at