Lastmanagement für Ladeinfrastruktur –
Gezielte Leistungssteuerung für mehrere Ladesäulen
Elektromobilität bietet die Möglichkeit, Fahrzeuge dann mit Energie zu versorgen, wenn es für die Fahrer am komfortabelsten ist. Werden jedoch einzelne Ladestandorte gleichzeitig stark frequentiert, können die aktuellen Kapazitäten des jeweiligen Stromnetzes dafür zu gering sein.
Ein Lastmanagement sorgt für die gezielte Verteilung der verfügbaren Leistung in einem Stromnetz auf aktuell ladende Fahrzeuge mit genügend Reserven für alle anderen Verbraucher. Dadurch wird ein kontrolliertes Aufladen ermöglicht. Alle Elektrofahrzeuge werden bedarfsgerecht und den Wünschen des Ladesäulenbetreibers entsprechend versorgt – und kostspielige Lastspitzen effektiv verhindert.
Strom:
Eine begrenzte Ressource
Jedes Stromnetz zeichnet sich durch eine Notwendigkeit aus: Die im Netz durch Einspeisung verfügbare Leistung muss sich exakt die Waage mit der Leistung halten, die zu dieser Zeit durch Verbraucher entnommen wird.
Andernfalls drohen unkontrollierte Spannungsspitzen oder Unterspannungen. Diese Tatsache gilt in sämtlichen Formen von Stromnetzen: von Hoch- und Höchstspannungsnetzen bis zu einzelnen Gebäude- oder Grundstückssystemen.
Die Netzbetreiber stellen dazu jedem Verbraucher eine bedarfsgerechte Leistungsfähigkeit seines Anschlusses zur Verfügung. Weiter wird diese Leistung vertraglich garantiert – und darf nicht überschritten werden.
Geschieht dies dennoch, drohen Nach- und Strafzahlungen. Überdies können sorgfältig kalkulierte Verträge hinfällig werden und müssen durch teurere ersetzt werden.
Elektromobilität
als zusätzlicher Verbrauchsfaktor
Elektromobilität stellt unter diesem Gesichtspunkt eine besondere Herausforderung dar: Mehrere Elektroautos, die gleichzeitig an zu einem Verbund gehörigen Ladestationen aufgeladen werden, benötigen mitunter hohe Strommengen. Diese können durchaus höher ausfallen als die Leistung, die vertraglich vereinbart wurde.
In dem Fall kann es durch die Lastspitzen zu Strafzahlungen und akuten Problemen kommen. Dann können etwa andere Verbraucher dieses Gebäudeanschlusses nicht mehr hinreichend versorgt werden und es drohen sogar Schäden. Dagegen gibt es zwei Lösungsmöglichkeiten:
- Der Stromanschluss wird entweder bei der Errichtung des Gebäudes oder durch nachträgliche Änderungen leistungsstark genug dimensioniert, um die zusätzlichen Verbräuche der Ladepunkte gewährleisten zu können. Naturgemäß kann diese Maßnahme gerade bei nachträglichen Änderungen größerer Verbraucher recht kostspielig ausfallen.
- Der bestehende Stromanschluss bleibt unverändert. Die Ladeinfrastruktur wird durch ein intelligentes Lastmanagement auf eine Weise gesteuert, durch die es zu keiner Zeit zu einer Überlastung des Gebäudenetzes kommen kann. Dies ist durch die technisch simplere Implementierung eine in vielen Konstellationen günstigere Lösung.
Dazu wird die Leistung den jeweils aktuellen Anforderungen entsprechend intelligent gemessen und gelenkt. Sowohl das Stromnetz des Gebäudes als auch die damit verbundene Ladeinfrastruktur werden stets ungeachtet des Verbrauchs optimal versorgt.
Was Lastmanagement
im Betrieb leistet
Lastmanagement und
seine verschiedenen Varianten
Das Lastenmanagement soll prinzipiell dafür Sorge tragen, dass es in einem definierten Stromnetz zu keiner Zeit zu einer Überlastung kommt. Ist dies gewährleistet, wird eine Stromverteilung sichergestellt, wie sie von den Nutzern dieses Stromnetzes gewünscht wird. Dazu gehört die grundsätzliche Energieversorgung der Ladepunkte, diejenige der restlichen Verbraucher, aber mitunter auch eine Lenkung der Ladeströme in spezielle Bahnen.
Alle Stromflüsse werden somit durch die intelligente Steuerung im erforderlichen Gleichmaß von Erzeugung, Einspeisung und Verbrauch gehalten. Allerdings existieren mehrere Herangehensweisen, um ein bedarfsabhängiges Lastenmanagement zu realisieren.
-
Statisches Lastmanagement
-
Dynamisches Lastmanagement
-
Priorisiertes Lastmanagement
-
Sequenzielles Lastmanagement
-
Geregelte Ladeleistung
Lastmanagement in
der Praxis
Welche Art von Lastmanagement in einem Stromnetz zum Einsatz kommen soll, hängt von zahlreichen Faktoren ab, die eine gleichberechtigte Rolle spielen:
- die Leistungsfähigkeit des zur Verfügung stehenden Stromanschlusses
- die gewünschte Anzahl der Ladesäulen
- die Variabilität des Stromverbrauchs im Tagesverlauf
- die Anzahl der zu erwartenden Fahrzeuge
- die benötigte Ladeleistung der Elektroautos
Vor der Entscheidung für ein bestimmtes Lastmanagement müssen deshalb genaue Analysen erfolgen, um bedarfsgerechte Installationen mit genügend Leistungsreserven zu erhalten.
Bei jedem Ladepunkt muss es sich um eine intelligente Wallbox handeln. Dafür stellen die Lösungen von Hager eine hervorragende Ausgangsbasis für jede Art von Ladeinfrastruktur dar.
Zudem wird eine Steuereinheit für das Lastmanagement benötigt. Dies übernimmt ein Lastmanagement Controller. Er misst und regelt den Stromfluss so, wie es die gewünschte Art des Lastmanagements unter den gegebenen Gesichtspunkten erfordert.
Alle benötigten Bausteine eines intelligenten und bedarfsgerechten Lastmanagements können bei Hager von einem Anbieter bezogen werden. Dies sorgt für problemlose Interoperabilität, maximale Leistungsfähigkeit und geringstmögliche Anschaffungs- und Wartungskosten.
