Dynamisches Lastmanagement
Mit einem Lastmanagement E-Fahrzeuge intelligent laden und Kosten senken
Elektromobilität ist weltweit auf dem Vormarsch. Ein geringerer CO2-Ausstoß, langfristig sinkende Kosten oder einfach die Begeisterung für moderne Technologie: Das sind auch für Gewerbetreibende/Unternehmen gute Gründe, E-Mobilität zu fördern. Neben den vielfältigen Vorteilen ergeben sich dabei jedoch auch neue Herausforderungen. So muss das Stromnetz mehr und mehr angeschlossene Verbraucher mit Energie versorgen und das bei teilweise sehr unbeständigem Bedarf. Teure Lastspitzen und Netzbelastungen oder gar -zusammenbrüche können die Folge sein. Die Lösung? Ein Lastmanagementsystem!
Doch wie funktioniert das konkret? Wann ist ein Lastmanagement überhaupt notwendig? Wie unterscheidet sich ein dynamisches von einem statischen Lastmanagement? Worauf sollte speziell beim dynamischen Lastmanagement geachtet werden? Das und mehr beantworten wir in diesem Blogbeitrag.
Lastmanagement: Was ist das und wann wird es notwendig?
Wenn mehrere Elektrofahrzeuge gleichzeitig geladen werden, wird meist die am Standort vorhandene Maximalleistung überschritten. Dadurch kann es zu teuren Lastspitzen, Netzüberlastungen oder gar Blackouts kommen. Wird die Kapazität des Anschlusses langfristig überschritten, kann ein kostspieliger Netzausbau notwendig sein.
Um dies zu verhindern, wird ein Lastmanagementsystem eingesetzt. Lastmanagement (bei industriellen Prozessen auch Lastausgleich oder Lastverschiebung genannt) bezeichnet die aktive Steuerung und Regulierung des Stromverbrauchs an einem Netzanschluss. Ziel ist es, die vorhandene Leistung nicht zu überschreiten und den verfügbaren Strom auf die einzelnen, miteinander gekoppelten Anlagen zu verteilen.
Ein Lastmanagement wird meist schon ab zwei Ladeeinheiten notwendig. Im Eigenheim kann bereits eine 22kW Ladeeinheit zu „fliegenden“ Sicherungen führen. Zudem ist ein Lastmanagement bei der Kombination von bspw. PV-Anlagen und Batteriespeicher mit der Ladeinfrastruktur sinnvoll.
Dynamisches Lastmanagement vs. statisches Lastmanagement
Es gibt verschiedene Varianten des Lastmanagements: das statische und dynamische Lastmanagement. Diese unterscheiden sich in der Steuerung des Energieverbrauchs.
Statisches Lastmanagement
Beim statischen Lastmanagement handelt es sich um die einfachere, aber gleichzeitig weniger flexible Form des Lastmanagements. Hierbei wird der maximale Leistungsbedarf für alle Ladepunkte einmalig festgelegt und die Leistung (bedarfsabhängig) auf die zu ladenden Elektroautos verteilt. Dabei wird die maximale Netzanschlussleistung nicht überschritten. Wird im gesamten Gebäude weniger Strom als üblich verbraucht, kann die zusätzlich freigewordene Leistung jedoch nicht flexibel zur Ladung der E-Fahrzeuge verwendet werden.
Dynamisches Lastmanagement
Beim dynamischen Lastmanagement wird die Auslastung am Anschlusspunkt kontinuierlich gemessen. Anhand von Echtzeit-Daten und unter Berücksichtigung des Lastprofils des Gebäudes werden die Ladestationen entsprechend gesteuert und stets die maximal verfügbare Leistung zur Verfügung gestellt. Dynamisches Lastmanagement berücksichtigt tages- und jahreszeitabhängige Schwankungen im Energieverbrauch bei vielen verschiedenen Verbrauchern am Standort. Wird weniger Strom verbraucht, kann die überschüssige Leistung flexibel für die schnellere Ladung der E-Autos verwendet werden oder auf andere Ladestationen aufgeteilt werden. Steht weniger Energie zur Verfügung, wird die Ladeleistung pro Fahrzeug gedrosselt, sodass die maximale Anschlussleistung nicht überschritten wird.
Welches Lastmanagement passt zu Ihnen und Ihren Anforderungen?
Die Implementierung eines statischen Lastmanagements ist die kostengünstigere Variante. Im Vergleich zum dynamischen Lastmanagement ist es jedoch weniger flexibel, die Leistung wird gleichmäßig auf die Ladestationen verteilt. Ungenutzte Energie kann nicht von anderen Stromverbrauchern verwendet werden. Geeignet ist es vor allem für Unternehmen bzw. Wohnanlagen mit wenigen Stromverbrauchern, geringen Schwankungen im Stromverbrauch und gleichmäßiger Ladeleistung.
Beim dynamischem Lastmanagement sind die Implementierungs- und Investitionskosten insgesamt höher, da meist mindestens ein zusätzlicher Stromzähler installiert werden muss. Die Leistung wird jedoch optimal ausgenutzt, da es flexibel auf Schwankungen im Verbrauch reagieren kann. Freigewordene, nicht genutzte Leistung wird umverteilt. Es eignet sich insbesondere für Standorte, an denen viele Elektrofahrzeuge gleichzeitig geladen werden sollen und mit Verbrauchsschwankungen sowie tageszeitabhängigen Ladezeiten gerechnet wird.
Welche Kriterien sollte ein dynamisches Lastmanagement erfüllen?
Bei der Implementierung eines dynamischen Lastmanagements sollten im Vorfeld einige Faktoren beachtet werden. Dazu zählen:
1
Technische Voraussetzungen
Zunächst ist eine smarte Ladestation notwendig, die mit einem Lastmanagement interagieren kann und mit anderen Wallboxen kompatibel ist. Zu den gängigen Schnittstellen zählen OCPP sowie ModBus. Zur Abrechnung des Stroms ist ein geeichter Zähler notwendig, welcher entweder durch ein Smart Meter – ein intelligenter Stromzähler oder ein Zähler für eine registrierende Leistungsmessung (RLM) – gestellt werden kann. Dieser kann das aktuelle Lastprofil erfassen und den Stromverbrauch messen. Wichtig ist außerdem eine Software, die alle Verbräuche auf einen Blick abbildet und mit der sich Ladevorgänge einfach steuern und abrechnen lassen. Dies kann eine Plattform sein, die als Kontrollzentrum fungiert und alle Ladestationen miteinander verbindet. Idealerweise wird die Ladeinfrastruktur so zum integralen Bestandteil eines ganzheitlichen Energie- und Gebäudemanagements.
2
Herstellerunabhängigkeit
Ein zentrales Auswahlkriterium ist die Herstellerunabhängigkeit in Bezug auf Wallboxen und Zähler. Es gibt etliche Hersteller von Ladesäulen, Wallboxen & Co., deren Kommunikationsprotokolle nicht einheitlich sind. Ist kein herstellerübergreifendes Lastmanagement verfügbar, braucht es für jeden Standort eine neue passende Lösung. Für alle Beteiligten ist dies alles andere als effizient und kostensparend. Herstellerunabhängige Lösungen lassen sich einfach in bestehende Infrastrukturen integrieren und ermöglichen die schnelle Inbetriebnahme von Ladepunkten.
3
PV-Überschussladen
Elektromobilität ist insbesondere dann klimaschonend, wenn zur Ladung der E-Fahrzeuge erneuerbare Energien, wie etwa Solarstrom, genutzt werden. Ist eine Photovoltaik-Anlage vorhanden, lohnt sich ein dynamisches Lastmanagementsystem, das PV-Überschussladen ermöglicht. So kann der eigens erzeugte Solarstrom auch für Ladevorgänge genutzt werden, wenn er nicht im Gebäude verbraucht wird.
4
Modular erweiterbar
An manchen Standorten reichen die ursprünglich installierten Ladesäulen nach einiger Zeit nicht mehr aus, sodass im Nachhinein weitere Ladepunkte hinzugefügt werden müssen. Hier ist es wichtig, dass das anfänglich implementierte dynamische Lastmanagement die Anbindung von später hinzugefügten Ladepunkten ermöglicht. Nur so kann vermieden werden, dass die bestehende Infrastruktur zu hohen Kosten neu aufgebaut werden muss.
Fazit: Dynamisches Lastmanagement für eine sichere Ladeinfrastruktur
Die Implementierung eines Lastmanagements sorgt für Netzstabilität und ermöglicht ein effizientes sowie kostengünstiges Laden von E-Fahrzeugen an einem Standort. In den meisten Fällen können Gewerbetreibende dadurch einen zeit- und kostenintensiven Ausbau des Netzanschlusses verhindern. Insbesondere an Standorten, wo viele Elektrofahrzeuge gleichzeitig geladen werden müssen und Verbrauchsschwankungen an der Tagesordnung sind, ist ein dynamisches Lastmanagement sinnvoll.
Sie interessieren sich für ein dynamisches Lastmanagement oder haben Fragen? Kontaktieren Sie uns gerne oder lernen Sie unser dynamisches Lastmanagement Lobas kennen.
Thomas Brutscher
