Sektorenkopplung als größter Treiber

Die Elektrifizierung der Sektoren Transport und Wärme nimmt rapide zu. Bis 2025 werden wir es in Europa mit mehr als 5 Millionen Elektroautos sowie schätzungsweise 20 Millionen elektronischen Wärmepumpen zu tun haben. Die Wahrscheinlichkeit, dass beide Geräte im selben Gebäude Strom ziehen, und dadurch den Netzanschlusspunkt des Gebäudes überlasten steigt signifikant an. Dadurch kommt es zu der Notwendigkeit in Häusern und Gebäuden die Energieflüsse sinnvoll zu verteilen.  Hierfür setzt sich EEBUS als Standard für Interoperabilität im Energienetz hinter dem Netzanschlusspunkt zunehmend durch. Als führender EEBUS Integrator, sind wir von der KEO von Anfang an dabei. Seit dem ersten Plugfest der EEBUS Initiative e.V. in Köln, tragen wir mit unseren EEBUS Software Stacks einen maßgeblichen Teil zu den Lösungen der Zukunft bei. Besonders in der Automotive Branche sind wir seither stark involviert.

Sektorenkopplung im Gebäude (EEBUS Initiative e.V., 2019)

Es begann im Namen der Forschung

Ihren Ursprung hat die EEBUS Initiative in dem ersten nationalen Smart Grid Projekt Deutschlands. In dem vom BMWi geförderten Projekt E-Energy, wurden in sechs 6 Modelregionen die ersten intelligenten Netze getestet und damit einhergehende Marktlösungen entwickelt. Spiegel Online beschrieb den Umbau des Energiesystems schon damals als das wohl größte Infrastrukturprojekt aller Zeiten. Das Konsortium von Smart Watts hatte innerhalb des Projektes zum Auftrag, eine Ende-zu-Ende Optimierung des gesamten Energiesystems – von der Erzeugung über den Handel und die Verteilung bis hin zum Letztverbraucher -, zu erreichen. Hier entwickelten wir die ersten Ansätze des Vernetzungskonzept EEBUS, welches später auch von anderen Teilprojekten (u.a. MOMA) angenommen wurde. Dieses Konzept ermöglichte erstmalig die Anpassung des Stromverbrauchs an die Erzeugung mittels einer interoperable technologieunabhängige Gerätesteuerung. Als unmittelbare Reaktion auf die Erfolge wurde kurze Zeit darauf die EEBUS Initiative ins Leben gerufen.

Heute ein wesentlicher Bestandteil in den wichtigsten Forschungs- & Entwicklungsprojekten

Smart Watts und E-Energy waren nur der Anfang: In eConnect, ein BMWi Leuchtturm im Bereich der IKT und Elektromobilität, waren wir maßgeblich an den ersten Konzepten zur Netzintegration von Elektromobilität über den, mittlerweile immer bekannteren, Kommunikationsstandard EEBUS beteiligt.

In dem darauf aufbauenden Projekt namens 3Connect, wurde das Thema zum ersten Mal ganzheitlich betrachtet: Ein intelligentes lokales Ladepunkt-Management unterstützt die Einhaltung von Lastgrenzen gewerblicher Kunden und ermöglichte die intelligente Verteilung der verfügbaren max. Anschlussleistung auf eine größere Anzahl von Ladepunkten. Dabei wurden die eigene regenerative Energieerzeugung sowie eine lokale Speicherbatterie zur optimierten Ladesteuerung berücksichtigt. Zusätzlich wurde die Vermarktung der eigenen Flexibilität, die automatisiert Ladevorgänge beispielsweise auf die Nacht verschiebt und/oder gezielt auf günstige variable Stromtarife reagiert, erprobt.

Im BMWi Förderprogramm SINTEG werden in großflächigen „Schaufensterregionen“ übertragbare Musterlösungen für eine sichere, wirtschaftliche und umweltverträgliche Energieversorgung bei zeitweise 100% Stromerzeugung aus erneuerbaren Energien entwickelt und demonstriert. Hier arbeiten wir aktuell daran, die EEBUS Kommunikation von der Smart Building auf die Smart Grid Ebene zu heben. Die Einbindung des intelligenten Messsysteme (iMSys), als festen Bestandteil einer zukunftsfähigen Energielandschaft, sowie die Entwicklung weiterer Use Cases, insbesondere im Wechselspiel mit E-Mobilität, spielen hierbei eine zentrale Rolle. In diesem Zuge werden hierbei erste Smart Grid Use Cases, wie z.B. die Vergabe von dynamischen Leistungsbegrenzungen am Netzanschlusspunkt, erprobt. Mit unserer EEBUS Integration traägt die KEO einen wesentlichen Teil zu der Entwicklung einer rolloutfähige Gesamtarchitektur, vom Netz bis ins Haus, bei.

Von der Theorie in die Praxis

Plugfest in Dresden – SMA, EEBUS e.V. und VW (SMA, 2017)

Günstiges Laden mit dem eigenen PV-Strom war unser erster Use Case: Er ermöglicht der Ladesäule den Verbrauch an die PV Eigenerzeugung im Gebäude anzupassen, um kostengünstiges und emissionsfreies Laden zu realisieren. Erstmalig öffentlich vorgeführt wurde der Use Case beim E-Mobility Plugfest im VW-Werk in Dresden.

Automobilverband setzt fortan auf EEBUS

Der VDA, als Repräsentant der Deutschen Automobilbranche, bekannte sich kurze Zeit darauf zu EEBUS, als Kommunikationsstandard für die Vernetzung von E-Mobilität und lokalem Energiemanagementsystem (EMS). Aus dem Architektur Bild des Verbandes wird deutlich: Zukünftig werden Gewerke im Haus EEBUS sprechen, um sich über das lokale EMS effizient managen zu lassen. Der große Vorteil: Die Anbindung an ein einziges System, stellt dem Netz einen zentralen Ansprechpartner im Gebäude für netzverträgliche bis hin zu netzdienlichen Anwendungen zur Verfügung.

VDA Gesamtarchitektur vom Netz bis zum Gerät (VDA, 2018)

Der Durchbruch: EEBUS Release für Elektromobilität

Plugfest in Brussels mit renommierten Teilnehmern (Audi, 2019)

Nach mehreren internen Tests und Optimierungen war es Anfang 2019 dann soweit:
Bei dem finalen „Plugfest E-Mobility“ testeten EEBUS-Mitglieder im Audi Werk Brüssel ihre Entwicklungen auf Basis des offenen Kommunikationsstandards. Im Fokus stand die Prüfung einer reibungslosen Kommunikation zwischen PV-Anlage, Ladeinfrastruktur, Elektroauto und Heizung. Ein zentrales EMS vernetzte alle energierelevanten Geräte miteinander, so dass diese sich über ihren Strombedarf austauschen und neue Use Case getestet werden konnten.

Unter anderem testet E.ON sein auf Microsoft Azure Sphere basiertes EEBUS Energiemanagement System, ebenso wie GridX, TQ, Hager und SMA. Weitere Teilnehmer waren Innogy, Audi, Porsche, Iotecha aus New York, die Automotiv- Zulieferfirmen IAV und Kostal, sowie die Heizungsfirmen Vaillant und Viessmann. Selbstverständlich mit dabei die beiden EEBUS Stack Integratoren Bosch SI und KEO, welche hier nicht nur zeigen konnten, dass ihre wettbewerblichen Lösungen technisch ausgereift, sondern auch untereinander kompatibel sind.

EEBUS im Automotive Markt angekommen

Audi e-tron spricht EEBUS (Audi, 2019)

Mit der Bekanntmachung eines EEBUS fähigen E-Autos, beförderte Audi Anfang des Jahres den offenen

Kommunikationsstandard in den nächsten Bekanntheits- und Reifegrad. Der Audi e-tron ist offiziell das erste, auf dem Markt erhältliche Elektroauto, welches ein vernetztes und sicheres Laden im Zusammenspiel mit dem lokalen Energiemanagement nach dem EEBUS-Standard unterstützt.

Doch nicht nur in Ladekabeln, wie jenes des Audi e-trons, sondern auch in weiteren Komponenten der EV Ladeinfrastruktur, wie z.B. Wallboxen und Ladesäulen, wird fortan eine EEBUS Schnittstelle implementiert. So nutzen beispielsweise Ladesäulen der Hersteller Mennekes, Wirelane, eSystems MTG GmbH und Innogy EEBUS zur Kommunikation mit dem Energiemanagement vor Ort. Vor kurzem erst dazugekommen ist einer der führenden Player in der Welt der E-Mobilität: Der niederländische Hersteller von Ladeinfrastruktur, EVBox, setzt nun auch auf EEBUS.

EEBUS für eine smarte Zukunft in der E-Mobilität

Das per EEBUS vernetzte Laden von Elektroautos dient vor allem drei Anwendungen: dem Überlastschutz, der Netzstabilisierung und dem Günstigen Laden mit PV-Strom. Der EEBUS-Kommunikationsstandard definiert all diese Anwendungsfälle und stellt zudem Schnittstellen zu anderen EEBUS-Anwendungen, etwa für den flexiblen Einsatz von Wärmepumpen oder Haushaltsgeräten, her. In dem vor kurzem herausgebrachten White Paper E-Mobility, werden alle bis dato veröffentlichten EEBUS E-Mobility Use Cases aufgeführt und detaillierter beschrieben. In dem Positionspapier zum Smart Home Solutions und digitaler Heizung des BDHs wird darüber hinaus die Rolle von EEBUS im Bereich Smart Heating beschrieben. Alle neuen, im Rahmen des diesjährigen Plugfests verprobten, E-Mobility Use Cases sind nun online! Sie stehen in Form von detaillierten Spezifikationen auf der Website der EEBus Initiative e.V. zum kostenlosen Download bereit.

Innerhalb der EEBUS Initiative wird derweil stetig weiter an neuen Use Cases gearbeitet. Im Fokus stehen hierbei Anwendungsfälle im Bereich des bidirektionalen Ladens (vehicle-to-grid) und der dynamischen Lastgrenzen am Netzanschlusspunkt. Für letztere stehen die jeweiligen EEBUS ‚Working Groups‘ im engen Austausch mit dem Forum Netztechnik/Netzbetrieb (FNN) sowie mit zahlreichen Verteilnetzbetreibern.

-> Wollen auch Sie ein Teil des globalen Cross-Industry Netzwerkes der EEBUS Initiative werden? Erfahren Sie hier mehr über EEBUS!

-> Interessieren Sie sich für eine konkrete EEBUS Implementierung? Schauen Sie sich hier unsere SW-Lösungen an!

Autor: Marc Eulen