unIT-e²

Die geplante Energiewende hat einen grundlegenden Wandel der Energiesysteme in Deutschland zur Folge. Die Transformation der Energieproduktion hin zu immer mehr volatilen Erzeugern stellt auch für die Wärme- und Verkehrssektoren eine große Herausforderung dar, welche gleichzeitig eine starke Elektrifizierung erfahren. Die zunehmende Sektorkopplung, unter der die energieeffiziente Nutzung von Strom über mehrere Sektoren hinweg verstanden wird, bietet dabei einerseits neue Chancen, zusätzliche Flexibilitäten für das Stromnetz zu erschließen, andererseits erhöht sie ebenso die Komplexität für alle beteiligten Akteure. Für einen reibungslosen Markthochlauf der Elektromobilität müssen daher neben kunden- auch netzbezogene Fragestellungen von wachsender Tragweite beantwortet werden.

In dem vom Projektträger Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt organisierten Forschungsprojekt „unIT-e² - Reallabor für verNETZte E-Mobilität“ wird innerhalb von drei Jahren die markt- und netzdienliche Integration der Elektromobilität mit Hilfe von interoperablen und intelligenten Ladekonzepten erforscht und verwirklicht. Das Bundesministerium für Wirtschaft und Energie unterstützt in diesem Rahmen die Universität Passau in ihrem Forschungsvorhaben mit einer Fördersumme von mehr als einer Million Euro. Mit einem breit aufgestellten Konsortium, bestehend aus 29 Partnern aus den Bereichen der Automobil- und Energiewirtschaft, der IT und Ladeinfrastruktur sowie der Forschung, adressiert das Projekt sowohl das Ziel einer ganzheitlichen und nachhaltigen Integration der Elektromobilität in das Energiesystem als auch die damit verbundenen Herausforderungen. Im Fokus steht die reale Erprobung des Einsatzes von Elektrofahrzeugen sowie die nutzerfreundliche, großflächige Umsetzung von uni- und bidirektionalen Ladekonzepten. Hierfür wird in vier deutschlandweiten Projekt-Clustern im Rahmen von Feldversuchen untersucht, wie die Elektromobilität optimal in das Stromnetz integriert werden kann.

Aufbau des Projekts

Im Cluster Harmon-E wird die Strecke vom Energiemarkt bis zur flexiblen Be- und Entladung von Elektroautos entwickelt und demonstriert. Hier werden technologieoffen verschiedene Umsetzungsoptionen untersucht, priorisiert und im Rahmen von Labor- und Feldversuchen auf Kundentauglichkeit erprobt, um eine konfliktfreie und skalierbare Steuerung der Elektrofahrzeuge zu realisieren.

Das Cluster Heav-E untersucht in einem großflächigen Feldtest in der Region Nordhessen die Netzauswirkung einer hohen Durchdringung an privaten und gewerblichen E-Fahrzeugen und deren Ladevorgängen. Im Vordergrund stehen Abgleich und Austausch der Perspektiven sowie Zielsetzungen von Energie- und Automobilwirtschaft für eine ganzheitlich optimierte Verzahnung von Mobilitäts- und Energiewende.

Im städtischen Cluster Cit-E-Life wird die effiziente und sichere Integration von Elektromobilität im komplexen urbanen Umfeld untersucht. Dabei soll der digitale, interoperable Informationsaustausch zwischen einer netzseitigen Koordinierungsplattform über intelligente Messsysteme und Energiemanagementsysteme bis hin zur Ladeinfrastruktur untersucht werden. Ziel ist es, die Vorzüge von Elektromobilität in einer städtischen Umgebung entscheidend zu identifizieren und auszubauen.

Das Cluster sun-E bezieht sich auf das Zusammenspiel von Solarstromerzeugung und Elektromobilität. Die Synergien von netz- und marktdienlichen Ladestrategien innerhalb eines stark Photovoltaik-geprägten Netzumfeldes stehen dabei im Vordergrund. Im Kontext von Energiedienstleistungen soll die Frage beantwortet werden, inwiefern die Nutzer*innen von Elektrofahrzeugen beim Laden zu Hause und am Arbeitsplatz bzw. beim Einkaufen von verschiedenen Ladestrategien profitieren können. 

Komplementiert werden diese vier Cluster durch zwei Teilforschungsprojekte. Das Teilforschungsprojekt Grid schafft die wesentlichen und sektorübergreifenden Grundlagen für die in den Realtests verwendeten Hard- und Softwarekomponenten als auch für die Steuerungs- und Regelstrategien. 

Durch das Teilprojekt Forschung erhalten die vier Cluster ein stabiles wissenschaftliches Fundament. Dabei wird die gesamte Bandbreite an projektrelevanten Themen - von Methodenentwicklung, Datenbeschaffung und Energiesystemmodellierung über die Auseinandersetzung mit rechtlich-regulatorischen Fragestellungen bis hin zu Untersuchungen des Nutzerverhaltens und der Netz-Markt-Rückwirkungen - durch ein breit aufgestelltes, interdisziplinäres Wissenschaftsteam analysiert. unIT-e² trägt damit maßgeblich zur einer nachhaltigen sowie gesellschaftlich akzeptierten Erneuerung des Mobilitätssektors bei und fasst dabei gleichzeitig die Herausforderungen der zunehmenden Sektorkopplung ins Auge.