Dynamisches Lastmanagement

 

An einer Ladestation sind die Stromressourcen begrenzt. Bei dem Aufbau von mehr als einer Ladesäule wird eine Sache schnell klar: Die geforderte Anschlussleistung wächst mit jedem weiteren Ladepunkt. Würde dieser Energiebedarf immer zu 100% gedeckt, dann könnten im schlimmsten Fall hinzukommende Autos nicht sofort geladen werden. Eine intelligente Steuerung von Ressourcen und Energieflüssen ist deshalb eine Basis für einen effizienten und wirtschaftlichen Betrieb von Ladeinfrastrukturen.

Die Verwendung eines dynamischen Lastmanagement für die zu ladenden Autos ist hier die Lösung. Damit wird gewährleistet, dass keine Ladestation die volle Leistung beansprucht und alle Fahrzeuge effizient und zeitnah geladen werden können.

 

Begrenzte Anschlussleistung - Herausforderung für Ladeparks

Ladeparks, insbesondere für Elektroautos, können in kurzer Zeit große Mengen Energie benötigen. Die Planung, Errichtung und Betreibung solcher Ladeinfrastrukturen steht vor vielfältigen Herausforderungen. Insbesondere hinsichtlich der Energieversorgung. Elektrofahrzeuge teilen sich oft den Stromanschluss mit anderen Verbrauchern, und es ist möglicherweise keine Erweiterung des Anschlusses möglich. Darüber hinaus ist es oft unklar, wie viel Leistung zu verschiedenen Zeiten zur Verfügung steht.

Hier kommt das Konzept des "Lastmanagements" ins Spiel. Moderne Ladestationen ermöglichen es, die verfügbare Energie optimal zu nutzen. Das Lastmanagement bezieht sich auf die intelligente Steuerung des Strombedarfs, indem Verbraucher je nach Bedarf ein- oder ausgeschaltet oder ihre Leistung geregelt wird.

Durch die Implementierung von Lastmanagement-Systemen können Ladeparks sicherstellen, dass die begrenzte Anschlussleistung effizient genutzt wird, um die Ladeanforderungen aller Elektrofahrzeuge zu erfüllen. Dies ist entscheidend für einen reibungslosen und kosteneffizienten Betrieb von Ladestationen in Zeiten wachsender Elektromobilität.

Effektive Steuerung von Lasten

Im Energiesektor und in der Mobilitätsbranche ist die effektive Steuerung von Lasten von entscheidender Bedeutung. Ladestationen für Elektrofahrzeuge haben oft einen hohen Energiebedarf, und in den meisten Fällen sind Elektrofahrzeuge nicht die einzigen Stromverbraucher an einem Standort. Oft gibt es begrenzte Stromanschlüsse, sei es aufgrund von Bauvorschriften oder den Kapazitäten des Netzbetreibers. Die Nutzung der bestehenden Anschlusskapazität aus wirtschaftlichen Gründen ist in der Regel die Präferenz. Leider ist es oft schwer vorherzusagen, wie viel Strom zu einem bestimmten Zeitpunkt noch aus dem vorhandenen Hausanschluss bezogen werden kann.

Hier kommt das Konzept des Lastmanagements ins Spiel. Lastmanagement ermöglicht die optimale Verteilung der verfügbaren Leistung auf alle angeschlossenen Ladepunkte. Dadurch können Spitzenlasten vermieden werden.

Vermeidung von Spitzenlasten - Stabilität im Stromnetz

Spitzenlasten treten zu den Tageszeiten auf, an denen die Stromnachfrage am höchsten ist. Dies geschieht normalerweise am frühen Abend, wenn Menschen nach Hause kommen, Lichter einschalten und Geräte nutzen.

Diese Spitzenlasten können auch in den heißen Sommermonaten auftreten, wenn Klimaanlagen und andere energieintensive Geräte in Betrieb sind. Die Energieversorger müssen sich auf diese Nachfragegipfel vorbereiten, oft durch die Erzeugung zusätzlicher Energie oder die Reaktivierung stillgelegter Kraftwerke. Diese Maßnahmen sind entscheidend, um die Stabilität des Netzes sicherzustellen und sicherzustellen, dass jeder die benötigte Energie erhält.

Das Ziel des Lastmanagements besteht darin, ein intelligentes Stromnetz zu schaffen. Dies erfordert die Integration zusätzlicher Steuerungstechnik in die bestehende Infrastruktur. Dies ermöglicht es, die verfügbare Leistung optimal zu verteilen und sicherzustellen, dass die Nachfragespitzen im Netz vermieden werden. Auf diese Weise wird nicht nur die Netzstabilität verbessert, sondern auch eine effiziente Nutzung der vorhandenen Ressourcen gewährleistet.

Dynamisches Lastmanagement

  • Energiemenge ist variabel und hängt u.a. vom Energiebedarf zusammen
  • Steuerung der Ladestation kommuniziert mit dem Energiezähler
  • Wenig Stromverbrauch am Standort = mehr Leistung zum Laden
  • Durch die dezidierte Steuerung können mehr Ladepunkte installiert werden
  • Anschlussleistung wird nicht überschritten
  • keine Spitzenlasten

Statisches Lastmanagement

  • Unkomplizierte Form des Lastmanagements
  • Unflexible Steuerung von Lasten
  • Eine fixe Menge an Leistung wird zur Verfügung gestellt
  • Pro Ladepunkt gibt es eine festgelegte Leistung
  • Zusätzlich freie Leistung wird nicht für das Laden genutzt

Gemischte Ladeparks für vielseitige Anforderungen

Ein dynamisches Lastmanagement in gemischten Ladeparks AC/DC spielt eine entscheidende Rolle bei der Bereitstellung einer effizienten und nachhaltigen Ladeinfrastruktur für Elektrofahrzeuge. Gemischte Ladeparks, die sowohl Wechselstrom (AC) als auch Gleichstrom (DC) Ladestationen umfassen, bieten eine vielseitige Lösung, um den unterschiedlichen Anforderungen der Elektrofahrzeuge gerecht zu werden.

Mit der weiteren Entwicklung der Elektromobilität und der zunehmenden Anzahl von Elektrofahrzeugen wird die Bedeutung des dynamischen Lastmanagements weiter zunehmen. Es ermöglicht eine optimale Nutzung der verfügbaren Netzressourcen und trägt zur Stabilität des Stromnetzes bei.

Intelligente Ladecontroller

..die Basis für effizientes Laden.

Das Herzstück eines jeden Ladesystems ist der intelligente Ladecontroller. Er überwacht und steuert den Ladevorgang, kommuniziert mit dem Fahrzeug und dem Backend und gewährleistet eine zuverlässige Verbindung von Ladestation zum Fahrzeug. Der Ladecontroller CC613 von Bender ist eine zukunftsfähige Lösung mit integriertem dynamischen Lastmanagement.

Er kommuniziert mit dem Fahrzeug und dem Backend, er überwacht die interne Hardware des Ladesystems, die Nutzerschnittstellen sowie die Verbindung von Ladestation zum Fahrzeug. Über das integrierte dynamische Lastmanagement lassen sich selbst große Ladeparks mit mehr als 250 Ladestationen optimiert laden und über ein Gebäudemanagementsystem remote verwalten. Die Kommunikationen aller im Verbund der Ladeinfrastruktur befindlichen Ladecontroller erfolgt über Modbus. Dabei wird ein Ladecontroller als Master und alle weiteren als Slave definiert. Es ist keine übergeordnete zusätzlich Mastereinheit notwendig, denn die smarten Charge-Controller von Bender arbeiten autark.

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Ladecontroller der 4. Generation

Der ICC1324 ist ein Laderegler der 4. Generation. Durch seine Leiterplatten-Ausführung kann er noch leichter und flexibler in Ladestationen oder Wallboxen eingebaut werden. Mit seinem integrierten Netzteil und neuestem Hardware-Design sind noch mehr Funktionen auf kleinstem Platz vereint.

Der ICC1324 wurde für den Einsatz in öffentlich, halb öffentlich und nicht öffentlich bzw. nur privat zugänglichen Ladestationen oder Wallboxen konzipiert. Neben den bekannten Sicherheitsfeatures wie 6 mA DC-Fehlerstromerkennung, Weld Check, Überwachung des PE-Leiters und einer Ladestecker-Not-Entriegelung, gehört auch Powerline Communication (PLC) nach ISO 15118 zur Umsetzung von Plug & Charge sowie Dynamisches Lastmanagement (DLM) zu den wichtigen Funktionen. Damit ist das gleichzeitige Laden von bis zu 250 Elektroautos möglich.

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Zukunftssichere Planung und Betrieb

Die Planung von Ladeinfrastruktur ist eine besondere Herausforderung, da professionelle Planer mit einer Vielzahl von Anbietern von Ladestationen konfrontiert sind. Früher hatte jeder Hersteller seine eigene Lösung, vor allem in Sachen Lastmanagement, Datenanbindung und Abrechnung. Die meisten verfolgen proprietäre Methoden, die über kurz oder lang in eine Sackgasse führen, insbesondere angesichts der aktuell rasanten Entwicklung der Ladetechnik und sich ändernder Rahmenbedingungen. Dazu gehören Themen wie Eichrecht, ISO15118, dynamisches Lastmanagement oder die Vermeidung extremer Schieflasten auf den Phasen. 

Mancher Betreiber weiß heute nicht wie viele Ladestation er in den nächsten 2-5 Jahren an seinem Standort betreiben will. Daher nennen wir die TOP Anforderungen, die sicherstellen, dass der Ladepark flexibel erweitert werden kann:

Nachrüstung
Bei einer Nachrüstung soll die Unterverteilung im Idealfall nicht mehr angefasst werden.

Vorhandene Infrastruktur
Neue Ladepunkte müssen sich in die vorhandene Infrastruktur integrieren lassen.

Herstellerübergreifend
Der Ladepark sollte Ladestations-herstellerübergreifend konfigurierbar sein.

Erweiterbar
Der Ladepark sollte durch einzelne DC-Lader (bis 50kW) erweiterbar sein.

Anwendungsbeispiele

Eichrechtskonforme Ladepunkte in Köln

Das Kölner Stadthotel am Römerturm installiert erste eichrechtskonforme Ausführung von ebee Ladepunkten

Parkhaus mit Solartankstelle

Ein Parkdeck auf zwei Ebenen, das gleichzeitig als große Solartankstelle mit 32 Stellplätzen für Elektroautos fungiert, entstand Ende 2017 in der Euskirchener Innenstadt.

Ladesäule
Zukunftsfähige Ladeinfrastruktur

Bender bietet mit der neuen Generation Charge Controller CC613 die Grundlage für eine AC-Ladestation oder -Wallbox.

Fragen und Antworten (FAQ)

Unter dem Begriff Lastmanagement versteht man die aktive Steuerung des Stromverbrauchs. Ziel des Lastmanagements ist es die zur Verfügung stehende Netzanschlusskapazität nicht zu überschreiten und die verfügbare Leistung auf alle Verbraucher optimal aufzuteilen.

Ohne Lastmanagement können Spitzenlasten auftreten, die über die mit dem Energieversorger vereinbarte Netzanschlussleistung ragen.

Lastmanagement ermöglicht gleichzeitiges, paralleles Laden. Die zur Verfügung stehende Ladeleistung wird auf die einzelnen zuladenden Autos verteilt.

- intergriert in die LIS (unser USP)

- Steuerung über EMS/HEMS mit Einbindung PV (Übergeordnet), auch energiemanager genannt.

- Wir können beides!

Immer! Bei limitiertem Hausanschluss nutze ich immer den Rest optimal aus um dann beliebig zu erweitern.

Eine Lastverschiebung ist eine Maßnahme zur räumlichen oder zeitlichen Verschiebung der Stromnachfrage in einem Energieversorgungsnetz. Die Lastverschiebung ist somit ein Maß für das Lastmanagement oder die Lastflexibilität.

Ein dynamisches Lastmanagement ist eine zukunftssichere und flexible Ladelösung für Standorte mit einer begrenzten Netzanschlussleistung. Je nach Stromverbrauch im Gebäude, beispielsweise zu unterschiedlichen Tageszeiten, kann der an der Ladestation verfügbare Strom flexibel an die Höhe des Netzanschlussstroms angepasst werden.

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