Entwicklung eines Vehicle-2-Home Rechners, Hochschule für Technik und Umwelt FHNW

Technologien

• Vehicle2Home
• Bidirektionales Laden
• Elektromobilität
• Energie Management
• Erneuerbare Energie (Photovoltaik)

Ausgangslage

Im Rahmen des trinationalen Forschungsprojekts ASIMUTE hat die Hochschule für Technik und Umwelt der FHNW ein kostenloses Online-Tool entwickelt, das die Planung und Analyse von Vehicle-2-Home-Systemen (V2H) in Kombination mit Solaranlagen und optional stationären Batteriespeichern in Privathaushalten ermöglicht. Im Unterschied zu bestehenden Solarrechnern auf dem Markt berücksichtigt das Tool auch die Möglichkeit, das Elektrofahrzeug ins Energiemanagement der PV-Anlage einzubeziehen. Dies durch gezielte Laststeuerung des Ladevorgangs oder, wenn möglich, durch bidirektionales Laden – also der Möglichkeit, das Elektrofahrzeug nicht nur zu laden, sondern auch zur Deckung des Hausverbrauchs wieder zu entladen.

Das Tool entstand aus dem Bedarf, die zunehmende Verbreitung der Elektromobilität mit dem Ausbau der Photovoltaik sinnvoll zu verknüpfen. Ziel war es, den Eigenverbrauch zu maximieren. Der Fokus lag dabei auf einer benutzerfreundlichen Anwendung, die sowohl technische als auch wirtschaftliche und ökologische Aspekte abbildet.

Der Rechner kann hier direkt online abgerufen werden.

Ziele

Das Online-Tool verfolgt folgende Hauptziele:

• Dimensionierung und Analyse von Systemen, bestehend aus Photovoltaikanlage, Elektrofahrzeug und optionalem stationären Batteriespeicher.
• Abbildung von acht verschiedenen Betriebsstrategien, darunter Varianten mit intelligentem Lademanagement und bidirektionalem Laden des Elektrofahrzeugs.
• Berechnung technischer, wirtschaftlicher und ökologischer Kennzahlen, beispielsweise Eigenverbrauchsgrad, Autarkiegrad, Investitionskosten, Ertrag, CO₂-Einsparungen, etc.
• Simulation unterschiedlicher Szenarien anhand individueller Eingabeparameter wie Fahrprofil, Systemgrössen oder Energiepreise.
• Grafisch aufbereitete Ergebnisdarstellung zur einfachen Interpretation der Resultate.
• Offene und niederschwellige Zugänglichkeit über die FHNW-Webseite für interessierte Endnutzer.

Ergebnisse

Das entwickelte Tool bietet:

• Eine Online-Anwendung, die auf Basis der eingegebenen Systemdaten die Energieflüsse im Haushalt stündlich über ein ganzes Jahr berechnet.
• Die Auswahl und Berechnung von acht verschiedenen Betriebsstrategien mit verschiedenen Kombinationen der Komponenten Solaranlage, Elektrofahrzeug und stationärem Batteriespeicher sowie unterschiedlichen Lade- bzw. Entladestrategien des Elektrofahrzeugs.
• Die Darstellung technischer Kennzahlen wie Eigenverbrauchs- und Autarkiegrad sowie der Lastflüsse.
• Eine wirtschaftliche Bewertung auf Basis von Investitions-, Betriebs- und Einsparungskosten über die Systemlebensdauer.
• Eine Bewertung des ökologischen Beitrags aufgrund der eingesparten CO₂-Emissionen.
• Ein intuitives Web-Frontend mit klarer Struktur und verständlicher Benutzerführung.