Aspekte zur Integration stationärer und mobiler Batteriespeicher in die Verteilnetze

Die vorliegende Arbeit beschäftigt sich mit Fragestellungen, die mit der Integration stationärer und mobiler Batteriespeicher in die Verteilnetze einhergehen. Konkret werden planungs-, auslegungs- und betriebsrelevante Aspekte aus Sicht der Endkunden sowie der Betreiber von Ladeinfrastrukturen und Verteilnetzen in zwei wesentlichen Schwerpunkten behandelt. Im ersten Teil wird die Integration mobiler Batteriespeicher in die Verteilnetze am Fallbeispiel der Elektromobilität in Parkhäusern untersucht. Basierend auf einem Ansatz zur Modellierung des Lastgangs von in Parkhäusern ladenden Elektrofahrzeugen, werden als Planungsgrundlage der Lade- und Netzinfrastruktur, technische Richtwerte und Berechnungsparameter erarbeitet und durch wirtschaftliche Betrachtungen ergänzt. Weiterhin wird das Potential zur systemdienlichen Nutzung der aus der Verweildauer resultierenden Freiheitsgrade im Parkhaus ladender Elektrofahrzeuge beziffert und ein Ansatz zur Einhaltung von Leistungsbeschränkungen präsentiert.
Im zweiten Teil wird zunächst ein Ansatz zur Nachbildung der Wirkleistungsprofile von Haushalten mit Elektrofahrzeug und Wärmepumpe vorgestellt. ... mehrDarauf aufbauend wird die Wirtschaftlichkeit von Batteriespeichern in privaten Haushalten unter Beachtung verschiedener Einflussfaktoren untersucht und ein Ansatz zur analytischen Berechnung einer wirtschaftlich optimalen Batteriespeicherkapazität in Abhängigkeit von der installierten PV-Leistung und des Jahresenergiebedarfs eines Haushaltes vorgestellt. In Ergänzung dazu wird das Marktpotential privater Batteriespeicher in Deutschland bis 2030 berechnet und das Potential einer prognosebasierten Optimierung der Strombeschaffungskosten am Beispiel eines Haushaltes mit Batteriespeicher und zusätzlich vorhandenem Elektrofahrzeug und Wärmepumpe unter Berücksichtigung der Degradationskosten des Batteriespeichers beziffert und die Entwicklungsperspektive zur Bereitstellung vorhandener Flexibilität aus dem Haushalt als Netzausbaualternative bewertet. Dies führt abschließend zur technischen und wirtschaftlichen Bewertung von stationären Batteriespeichern als Netzbetriebsmittel im Vergleich mit anderen Ausbauvarianten und mit der Nutzung verschiedener Flexibilitätsoptionen.