Evaluation and development of concepts for consumer-side control of non-public charging stations for electric cars in the low-voltage grid

Heimische Ladevorgänge von Elektroautos sind ein zusätzlicher Faktor in dem Wandel, dem Verteilnetze ausgesetzt sind. Aufgrund der typischen langen Parkzeiten bietet das Laden von Elektroautos jedoch einen hohen Grad an Flexibilität, mit deren Hilfe die Netzbelastung entscheidend verringert werden kann und weitere Dienstleistungen, auch in höheren Netzebenen, erbracht werden können. Die vorliegende Arbeit bewertet mit dem Instrument der Nutzwertanalyse fünf Ladestrategien, wie die Koordinierung von Ladevorgängen nutzbringend eingesetzt werden kann. Dazu werden im ersten Schritt Kriterien auf Basis der Literaturrecherche sowie der gegebenen Informationsgrundlagen der betrachteten Systeme definiert. Um eine neutralere Bewertung zu ermöglichen, wird die Gewichtung der Kriterien zusätzlich von einem Vertreter eines Verteilernetzbetreibers und einem Energieversorger vorgenommen. Mit den Ergebnissen der Bewertung werden die Systeme hinsichtlich ihres Nutzens unter Berücksichtigung der Bedeutung für die jeweiligen Parteien verglichen. Dabei werden die Stärken und Schwächen der Systeme herausgestellt und mögliche Interessenskonflikte lokalisiert. Ebenfalls wird auf die Eignung der Nutzwertanalyse als Werkzeug zur Bewertung der Systemkonzepte eingegangen. Im Anschluss wird der Grundaufbau eines Systems vorgestellt, welches aufgedecktes Potential zur Weiterentwicklung der bewerteten Systeme nutzt und damit zu einem größeren Gesamtnutzen führen kann.Domestic charging of electric cars is an additional factor in the change that low voltage networks are exposed to. However, due to the typical long parking times, the charging of electric cars offers a high degree of flexibility, which can significantly reduce grid load and provide additional services, even at higher network levels. The present work uses the cost-benefit analysis as a tool to evaluate five charging strategies on how charging coordination can be usefully employed. For this purpose, criteria are defined in the first step on the basis of the literature search as well as the given information basis of the considered systems. In order to allow a more neutral assessment, the weighting of the criteria is additionally carried out by a representative of a distribution system operator and an energy supplier. The results of the evaluation are used to compare the systems in terms of their value, taking into account their importance to the respective parties. The strengths and weaknesses of the systems are highlighted and potential conflicts of interest are pinpointed. The suitability of the utility value analysis as a tool for evaluating the system concepts is also discussed. Subsequently, the basic structure of a system is presented, which utilizes the discovered potential for the further development of the evaluated systems and thus can lead to a greater overall benefit